वाल्वों का उपयोग कहां किया जाता है: हर जगह!

वाल्व आज लगभग कहीं भी पाए जा सकते हैं: हमारे घरों में, सड़क के नीचे, वाणिज्यिक भवनों में और बिजली और पानी संयंत्रों, पेपर मिलों, रिफाइनरियों, रासायनिक संयंत्रों और अन्य औद्योगिक और बुनियादी ढांचे सुविधाओं के भीतर हजारों स्थानों पर।

वाल्व उद्योग वास्तव में व्यापक कंधों वाला है, जिसमें जल वितरण से लेकर परमाणु ऊर्जा से लेकर अपस्ट्रीम और डाउनस्ट्रीम तेल और गैस तक अलग-अलग खंड हैं। इनमें से प्रत्येक अंतिम-उपयोगकर्ता उद्योग कुछ बुनियादी प्रकार के वाल्वों का उपयोग करता है; हालाँकि, निर्माण और सामग्री का विवरण अक्सर बहुत भिन्न होता है। यहाँ एक नमूना है:

जल कार्य

जल वितरण की दुनिया में, दबाव लगभग हमेशा अपेक्षाकृत कम होता है और तापमान परिवेश। वे दो अनुप्रयोग तथ्य कई वाल्व डिज़ाइन तत्वों की अनुमति देते हैं जो उच्च तापमान भाप वाल्व जैसे अधिक चुनौतीपूर्ण उपकरणों पर नहीं पाए जाएंगे। जल सेवा का परिवेश तापमान इलास्टोमर्स और रबर सील के उपयोग की अनुमति देता है जो अन्यत्र उपयुक्त नहीं हैं। ये नरम सामग्रियां पानी के वाल्वों को ड्रिप को कसकर बंद करने के लिए सुसज्जित करने की अनुमति देती हैं।

जल सेवा वाल्वों में एक अन्य विचार निर्माण की सामग्री में चयन है। कास्ट और डक्टाइल आयरन का उपयोग बड़े पैमाने पर जल प्रणालियों में किया जाता है, विशेष रूप से बड़ी बाहरी व्यास वाली लाइनों में। कांस्य वाल्व सामग्री के साथ बहुत छोटी लाइनों को काफी अच्छी तरह से संभाला जा सकता है।

अधिकांश वॉटरवर्क्स वाल्वों में जो दबाव दिखाई देता है वह आमतौर पर 200 पीएसआई से काफी नीचे होता है। इसका मतलब है कि मोटी दीवारों वाले उच्च दबाव वाले डिज़ाइनों की आवश्यकता नहीं है। जैसा कि कहा गया है, ऐसे मामले हैं जहां पानी के वाल्व लगभग 300 पीएसआई तक के उच्च दबाव को संभालने के लिए बनाए जाते हैं। ये अनुप्रयोग आमतौर पर दबाव स्रोत के करीब लंबे जलसेतुओं पर होते हैं। कभी-कभी ऊंचे बांध में उच्चतम दबाव वाले बिंदुओं पर उच्च दबाव वाले पानी के वाल्व भी पाए जाते हैं।

अमेरिकन वॉटर वर्क्स एसोसिएशन (AWWA) ने वॉटरवर्क्स अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाने वाले कई अलग-अलग प्रकार के वाल्व और एक्चुएटर्स को कवर करते हुए विनिर्देश जारी किए हैं।

अपशिष्ट

किसी सुविधा या संरचना में जाने वाले ताजे पीने योग्य पानी का दूसरा पहलू अपशिष्ट जल या सीवर आउटपुट है। ये लाइनें सभी अपशिष्ट तरल पदार्थ और ठोस पदार्थों को एकत्र करती हैं और उन्हें सीवेज उपचार संयंत्र तक निर्देशित करती हैं। इन उपचार संयंत्रों में अपना "गंदा काम" करने के लिए बहुत कम दबाव वाली पाइपिंग और वाल्व होते हैं। कई मामलों में अपशिष्ट जल वाल्वों की आवश्यकताएं स्वच्छ जल सेवा की आवश्यकताओं से कहीं अधिक उदार हैं। इस प्रकार की सेवा के लिए आयरन गेट और चेक वाल्व सबसे लोकप्रिय विकल्प हैं। इस सेवा में मानक वाल्व AWWA विनिर्देशों के अनुसार बनाए गए हैं।

बिजली उद्योग

संयुक्त राज्य अमेरिका में उत्पादित अधिकांश विद्युत ऊर्जा जीवाश्म-ईंधन और उच्च गति टर्बाइनों का उपयोग करके भाप संयंत्रों में उत्पन्न होती है। आधुनिक बिजली संयंत्र के आवरण को छीलने से उच्च दबाव, उच्च तापमान वाले पाइपिंग सिस्टम का दृश्य दिखाई देगा। भाप विद्युत उत्पादन प्रक्रिया में ये मुख्य लाइनें सबसे महत्वपूर्ण हैं।

पावर प्लांट के चालू/बंद अनुप्रयोगों के लिए गेट वाल्व मुख्य विकल्प बने हुए हैं, हालांकि विशेष प्रयोजन, वाई-पैटर्न ग्लोब वाल्व भी पाए जाते हैं। उच्च-प्रदर्शन, क्रिटिकल-सर्विस बॉल वाल्व कुछ पावर प्लांट डिजाइनरों के बीच लोकप्रियता हासिल कर रहे हैं और इस एक बार रैखिक-वाल्व-प्रभुत्व वाली दुनिया में प्रवेश कर रहे हैं।

बिजली अनुप्रयोगों में वाल्वों के लिए धातुकर्म महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से वे जो दबाव और तापमान की सुपरक्रिटिकल या अल्ट्रा-सुपरक्रिटिकल ऑपरेटिंग रेंज में काम करते हैं। F91, F92, C12A, कई इनकोनेल और स्टेनलेस-स्टील मिश्र धातुओं के साथ आमतौर पर आज के बिजली संयंत्रों में उपयोग किए जाते हैं। दबाव वर्गों में 1500, 2500 और कुछ मामलों में 4500 शामिल हैं। पीक पावर प्लांट (जो केवल आवश्यकतानुसार संचालित होते हैं) की मॉड्यूलेटिंग प्रकृति भी वाल्व और पाइपिंग पर भारी दबाव डालती है, जिससे साइक्लिंग, तापमान और के चरम संयोजन को संभालने के लिए मजबूत डिजाइन की आवश्यकता होती है। दबाव।

मुख्य भाप वाल्विंग के अलावा, बिजली संयंत्र सहायक पाइपलाइनों से भरे होते हैं, जो असंख्य गेट, ग्लोब, चेक, बटरफ्लाई और बॉल वाल्व से भरे होते हैं।

परमाणु ऊर्जा संयंत्र समान भाप/उच्च गति टरबाइन सिद्धांत पर काम करते हैं। प्राथमिक अंतर यह है कि परमाणु ऊर्जा संयंत्र में, भाप विखंडन प्रक्रिया से गर्मी द्वारा बनाई जाती है। परमाणु ऊर्जा संयंत्र के वाल्व उनकी वंशावली और पूर्ण विश्वसनीयता की अतिरिक्त आवश्यकता को छोड़कर, उनके जीवाश्म-ईंधन वाले वाल्वों के समान हैं। परमाणु वाल्वों का निर्माण अत्यंत उच्च मानकों के अनुसार किया जाता है, जिसमें योग्यता और निरीक्षण दस्तावेज़ सैकड़ों पृष्ठ भरते हैं।

तेल और गैस उत्पादन

तेल और गैस के कुएं और उत्पादन सुविधाएं वाल्वों के भारी उपयोगकर्ता हैं, जिनमें कई हेवी-ड्यूटी वाल्व भी शामिल हैं। हालाँकि अब हवा में सैकड़ों फीट तक तेल उगलने की संभावना नहीं है, छवि भूमिगत तेल और गैस के संभावित दबाव को दर्शाती है। यही कारण है कि कुएं के पाइप की लंबी स्ट्रिंग के शीर्ष पर कुएं के सिर या क्रिसमस पेड़ लगाए जाते हैं। ये असेंबली, वाल्व और विशेष फिटिंग के संयोजन के साथ, 10,000 पीएसआई से ऊपर के दबाव को संभालने के लिए डिज़ाइन की गई हैं। हालाँकि आजकल जमीन पर खोदे गए कुओं पर यह बहुत कम पाया जाता है, अत्यधिक उच्च दबाव अक्सर गहरे अपतटीय कुओं पर पाया जाता है।

वेलहेड उपकरण डिज़ाइन एपीआई विशिष्टताओं जैसे 6ए, वेलहेड और क्रिसमस ट्री उपकरण के लिए विशिष्टता द्वारा कवर किया गया है। 6ए में शामिल वाल्व अत्यधिक उच्च दबाव लेकिन मामूली तापमान के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। अधिकांश क्रिसमस पेड़ों में गेट वाल्व और विशेष ग्लोब वाल्व होते हैं जिन्हें चोक कहा जाता है। चोक का उपयोग कुएं से प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है।

वेलहेड्स के अलावा, कई सहायक सुविधाएं एक तेल या गैस क्षेत्र को आबाद करती हैं। तेल या गैस को पूर्व-उपचार करने के लिए प्रक्रिया उपकरण को कई वाल्वों की आवश्यकता होती है। ये वाल्व आमतौर पर निचली कक्षाओं के लिए रेटेड कार्बन स्टील होते हैं।

कभी-कभी, कच्चे पेट्रोलियम प्रवाह में एक अत्यधिक संक्षारक तरल पदार्थ - हाइड्रोजन सल्फाइड - मौजूद होता है। यह सामग्री, जिसे खट्टा गैस भी कहा जाता है, घातक हो सकती है। खट्टी गैस की चुनौतियों से निपटने के लिए एनएसीई अंतर्राष्ट्रीय विनिर्देश MR0175 के अनुसार विशेष सामग्री या सामग्री प्रसंस्करण तकनीकों का पालन किया जाना चाहिए।

अपतटीय उद्योग

अपतटीय तेल रिग और उत्पादन सुविधाओं के लिए पाइपिंग सिस्टम में प्रवाह नियंत्रण चुनौतियों की विस्तृत विविधता को संभालने के लिए कई अलग-अलग विशिष्टताओं के लिए निर्मित वाल्व होते हैं। इन सुविधाओं में विभिन्न नियंत्रण प्रणाली लूप और दबाव राहत उपकरण भी शामिल हैं।

तेल उत्पादन सुविधाओं के लिए, धमनी हृदय वास्तविक तेल या गैस रिकवरी पाइपिंग प्रणाली है। हालाँकि हमेशा प्लेटफ़ॉर्म पर नहीं, कई उत्पादन प्रणालियाँ क्रिसमस ट्री और पाइपिंग सिस्टम का उपयोग करती हैं जो 10,000 फीट या उससे अधिक की दुर्गम गहराई में काम करती हैं। यह उत्पादन उपकरण कई सटीक अमेरिकी पेट्रोलियम संस्थान (एपीआई) मानकों के अनुसार बनाया गया है और कई एपीआई अनुशंसित प्रथाओं (आरपी) में संदर्भित है।

अधिकांश बड़े तेल प्लेटफार्मों पर, वेलहेड से आने वाले कच्चे तरल पदार्थ पर अतिरिक्त प्रक्रियाएं लागू की जाती हैं। इनमें हाइड्रोकार्बन से पानी को अलग करना और द्रव धारा से गैस और प्राकृतिक गैस तरल पदार्थ को अलग करना शामिल है। ये पोस्ट-क्रिसमस ट्री पाइपिंग सिस्टम आम तौर पर एपीआई 594, एपीआई 600, एपीआई 602, एपीआई 608 और एपीआई 609 जैसे एपीआई वाल्व विनिर्देशों के अनुसार डिजाइन किए गए वाल्वों के साथ अमेरिकन सोसाइटी ऑफ मैकेनिकल इंजीनियर्स बी31.3 पाइपिंग कोड के लिए बनाए जाते हैं।

इनमें से कुछ प्रणालियों में एपीआई 6डी गेट, बॉल और चेक वाल्व भी हो सकते हैं। चूंकि प्लेटफ़ॉर्म या ड्रिल जहाज पर कोई भी पाइपलाइन सुविधा के लिए आंतरिक है, इसलिए पाइपलाइनों के लिए एपीआई 6डी वाल्व का उपयोग करने की सख्त आवश्यकताएं लागू नहीं होती हैं। हालाँकि इन पाइपिंग प्रणालियों में कई वाल्व प्रकारों का उपयोग किया जाता है, पसंदीदा वाल्व प्रकार बॉल वाल्व है।

पाइपलाइनों

हालाँकि अधिकांश पाइपलाइनें दृश्य से छिपी हुई हैं, उनकी उपस्थिति आमतौर पर स्पष्ट है। "पेट्रोलियम पाइपलाइन" बताने वाले छोटे संकेत भूमिगत परिवहन पाइपिंग की उपस्थिति का एक स्पष्ट संकेतक हैं। ये पाइपलाइनें अपनी पूरी लंबाई में कई महत्वपूर्ण वाल्वों से सुसज्जित हैं। आपातकालीन पाइपलाइन शटऑफ वाल्व मानकों, कोड और कानूनों द्वारा निर्दिष्ट अंतराल पर पाए जाते हैं। ये वाल्व रिसाव की स्थिति में या रखरखाव की आवश्यकता होने पर पाइपलाइन के एक हिस्से को अलग करने की महत्वपूर्ण सेवा प्रदान करते हैं।

पाइपलाइन मार्ग के साथ-साथ ऐसी सुविधाएं भी बिखरी हुई हैं जहां लाइन जमीन से निकलती है और लाइन तक पहुंच उपलब्ध है। ये स्टेशन "सुअर" लॉन्चिंग उपकरण के लिए घर हैं, जिसमें लाइन का निरीक्षण या सफाई करने के लिए पाइपलाइनों में डाले गए उपकरण शामिल होते हैं। इन पिग लॉन्चिंग स्टेशनों में आमतौर पर गेट या बॉल प्रकार के कई वाल्व होते हैं। सूअरों के गुजरने की अनुमति देने के लिए पाइपलाइन प्रणाली के सभी वाल्व फुल-पोर्ट (पूर्ण-खुलने वाले) होने चाहिए।

पाइपलाइनों के घर्षण से निपटने और लाइन के दबाव और प्रवाह को बनाए रखने के लिए पाइपलाइनों को भी ऊर्जा की आवश्यकता होती है। कंप्रेसर या पंपिंग स्टेशन जो लंबे क्रैकिंग टावरों के बिना प्रोसेस प्लांट के छोटे संस्करण की तरह दिखते हैं, का उपयोग किया जाता है। ये स्टेशन दर्जनों गेट, बॉल और चेक पाइपलाइन वाल्वों के घर हैं।

पाइपलाइनें स्वयं विभिन्न मानकों और कोडों के अनुसार डिज़ाइन की गई हैं, जबकि पाइपलाइन वाल्व एपीआई 6डी पाइपलाइन वाल्वों का पालन करते हैं।

छोटी पाइपलाइनें भी हैं जो घरों और वाणिज्यिक संरचनाओं में जाती हैं। ये लाइनें पानी और गैस प्रदान करती हैं और शटऑफ वाल्वों द्वारा संरक्षित होती हैं।

बड़ी नगर पालिकाएँ, विशेष रूप से संयुक्त राज्य अमेरिका के उत्तरी भाग में, वाणिज्यिक ग्राहकों की हीटिंग आवश्यकताओं के लिए भाप प्रदान करती हैं। ये भाप आपूर्ति लाइनें भाप आपूर्ति को नियंत्रित और विनियमित करने के लिए विभिन्न प्रकार के वाल्वों से सुसज्जित हैं। यद्यपि द्रव भाप है, दबाव और तापमान बिजली संयंत्र भाप उत्पादन में पाए जाने वाले दबाव और तापमान से कम हैं। इस सेवा में विभिन्न प्रकार के वाल्वों का उपयोग किया जाता है, हालाँकि सम्मानित प्लग वाल्व अभी भी एक लोकप्रिय विकल्प है।

रिफाइनरी और पेट्रोकेमिकल

रिफाइनरी वाल्व किसी भी अन्य वाल्व खंड की तुलना में अधिक औद्योगिक वाल्व उपयोग के लिए जिम्मेदार हैं। रिफाइनरियां संक्षारक तरल पदार्थ और कुछ मामलों में, उच्च तापमान दोनों का घर हैं।

ये कारक तय करते हैं कि एपीआई 600 (गेट वाल्व), एपीआई 608 (बॉल वाल्व) और एपीआई 594 (चेक वाल्व) जैसे एपीआई वाल्व डिजाइन विनिर्देशों के अनुसार वाल्व कैसे बनाए जाते हैं। इनमें से कई वाल्वों की कठोर सेवा के कारण अक्सर अतिरिक्त संक्षारण भत्ते की आवश्यकता होती है। यह भत्ता अधिक दीवार मोटाई के माध्यम से प्रकट होता है जो एपीआई डिज़ाइन दस्तावेजों में निर्दिष्ट है।

वस्तुतः हर प्रमुख वाल्व प्रकार एक विशिष्ट बड़ी रिफाइनरी में प्रचुर मात्रा में पाया जा सकता है। सर्वव्यापी गेट वाल्व अभी भी सबसे बड़ी आबादी के साथ पहाड़ी का राजा है, लेकिन क्वार्टर-टर्न वाल्व तेजी से बड़ी मात्रा में बाजार हिस्सेदारी ले रहे हैं। इस उद्योग में सफल पैठ बनाने वाले क्वार्टर-टर्न उत्पाद (जिसमें कभी रैखिक उत्पादों का भी वर्चस्व था) में उच्च प्रदर्शन वाले ट्रिपल ऑफसेट बटरफ्लाई वाल्व और मेटल-सीटेड बॉल वाल्व शामिल हैं।

मानक गेट, ग्लोब और चेक वाल्व अभी भी बड़े पैमाने पर पाए जाते हैं, और उनके डिजाइन की हार्दिकता और विनिर्माण की अर्थव्यवस्था के कारण, ये जल्द ही गायब नहीं होंगे।

रिफाइनरी वाल्वों के लिए दबाव रेटिंग कक्षा 150 से कक्षा 1500 तक चलती है, जिसमें कक्षा 300 सबसे लोकप्रिय है।

सादे कार्बन स्टील्स, जैसे ग्रेड डब्ल्यूसीबी (कास्ट) और ए-105 (फोर्ज्ड) रिफाइनरी सेवा के लिए वाल्वों में निर्दिष्ट और उपयोग की जाने वाली सबसे लोकप्रिय सामग्री हैं। कई शोधन प्रक्रिया अनुप्रयोग सादे कार्बन स्टील्स की ऊपरी तापमान सीमा को बढ़ाते हैं, और इन अनुप्रयोगों के लिए उच्च तापमान वाले मिश्र धातु निर्दिष्ट किए जाते हैं। इनमें से सबसे लोकप्रिय क्रोम/मोली स्टील्स हैं जैसे 1-1/4% सीआर, 2-1/4% सीआर, 5% सीआर और 9% सीआर। कुछ विशेष रूप से कठोर शोधन प्रक्रियाओं में स्टेनलेस स्टील और उच्च-निकल मिश्र धातुओं का भी उपयोग किया जाता है।