જ્યાં વાલ્વનો ઉપયોગ થાય છે: દરેક જગ્યાએ!

આજે વાલ્વ લગભગ ગમે ત્યાં મળી શકે છે: આપણા ઘરોમાં, શેરીઓ નીચે, વાણિજ્યિક ઇમારતોમાં અને પાવર અને વોટર પ્લાન્ટ, પેપર મિલો, રિફાઇનરીઓ, રાસાયણિક પ્લાન્ટ અને અન્ય ઔદ્યોગિક અને માળખાકીય સુવિધાઓની અંદર હજારો સ્થળોએ.

વાલ્વ ઉદ્યોગ ખરેખર વ્યાપક છે, જેમાં પાણી વિતરણથી લઈને પરમાણુ ઊર્જા અને ઉપરના પ્રવાહ અને નીચે તરફના તેલ અને ગેસ સુધીના વિભાગો અલગ અલગ છે. આ દરેક અંતિમ-વપરાશકર્તા ઉદ્યોગો કેટલાક મૂળભૂત પ્રકારના વાલ્વનો ઉપયોગ કરે છે; જોકે, બાંધકામ અને સામગ્રીની વિગતો ઘણીવાર ખૂબ જ અલગ હોય છે. અહીં એક નમૂના છે:

પાણીના કામો

પાણી વિતરણની દુનિયામાં, દબાણ લગભગ હંમેશા પ્રમાણમાં ઓછું હોય છે અને તાપમાન આસપાસનું હોય છે. આ બે એપ્લિકેશન તથ્યો ઘણા વાલ્વ ડિઝાઇન તત્વોને મંજૂરી આપે છે જે ઉચ્ચ-તાપમાન સ્ટીમ વાલ્વ જેવા વધુ પડકારજનક ઉપકરણો પર જોવા મળતા નથી. પાણી સેવાનું આસપાસનું તાપમાન ઇલાસ્ટોમર્સ અને રબર સીલનો ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપે છે જે અન્યત્ર યોગ્ય નથી. આ નરમ સામગ્રી પાણીના વાલ્વને ટીપાંને ચુસ્તપણે સીલ કરવા માટે સજ્જ કરવાની મંજૂરી આપે છે.

પાણી સેવા વાલ્વમાં બીજો વિચાર બાંધકામ સામગ્રીની પસંદગીનો છે. કાસ્ટ અને ડક્ટાઇલ ઇસ્ત્રીઓનો ઉપયોગ પાણી પ્રણાલીઓમાં, ખાસ કરીને મોટા બાહ્ય વ્યાસની લાઇનોમાં વ્યાપકપણે થાય છે. કાંસ્ય વાલ્વ સામગ્રી સાથે ખૂબ જ નાની લાઇનોને ખૂબ સારી રીતે નિયંત્રિત કરી શકાય છે.

મોટાભાગના વોટરવર્ક્સ વાલ્વમાં જોવા મળતા દબાણ સામાન્ય રીતે 200 પીએસઆઈ કરતા ઘણા ઓછા હોય છે. આનો અર્થ એ છે કે જાડા-દિવાલોવાળા ઉચ્ચ-દબાણવાળા ડિઝાઇનની જરૂર નથી. તેમ છતાં, એવા કિસ્સાઓ છે કે જ્યાં પાણીના વાલ્વ લગભગ 300 પીએસઆઈ સુધીના ઉચ્ચ દબાણને નિયંત્રિત કરવા માટે બનાવવામાં આવે છે. આ એપ્લિકેશનો સામાન્ય રીતે દબાણ સ્ત્રોતની નજીકના લાંબા જળમાર્ગો પર હોય છે. કેટલીકવાર ઉચ્ચ-દબાણવાળા પાણીના વાલ્વ ઊંચા ડેમમાં સૌથી વધુ દબાણ બિંદુઓ પર પણ જોવા મળે છે.

અમેરિકન વોટર વર્ક્સ એસોસિએશન (AWWA) એ વોટરવર્ક્સ એપ્લિકેશન્સમાં ઉપયોગમાં લેવાતા વિવિધ પ્રકારના વાલ્વ અને એક્ટ્યુએટર્સને આવરી લેતા સ્પષ્ટીકરણો જારી કર્યા છે.

ગંદુ પાણી

સુવિધા અથવા માળખામાં જતા તાજા પીવાના પાણીનો બીજો ભાગ ગંદા પાણી અથવા ગટરનું આઉટપુટ છે. આ લાઇનો બધા કચરાના પ્રવાહી અને ઘન પદાર્થોને એકત્રિત કરે છે અને તેમને ગંદા પાણીના શુદ્ધિકરણ પ્લાન્ટ તરફ દોરી જાય છે. આ શુદ્ધિકરણ પ્લાન્ટમાં તેમના "ગંદા કાર્ય" કરવા માટે ઘણા ઓછા દબાણવાળા પાઇપિંગ અને વાલ્વ હોય છે. ઘણા કિસ્સાઓમાં ગંદા પાણીના વાલ્વ માટેની આવશ્યકતાઓ સ્વચ્છ પાણીની સેવા માટેની આવશ્યકતાઓ કરતાં ઘણી હળવી હોય છે. આ પ્રકારની સેવા માટે આયર્ન ગેટ અને ચેક વાલ્વ સૌથી લોકપ્રિય પસંદગીઓ છે. આ સેવામાં માનક વાલ્વ AWWA સ્પષ્ટીકરણો અનુસાર બનાવવામાં આવે છે.

પાવર ઉદ્યોગ

યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં ઉત્પન્ન થતી મોટાભાગની વિદ્યુત શક્તિ અશ્મિભૂત ઇંધણ અને હાઇ-સ્પીડ ટર્બાઇનનો ઉપયોગ કરીને સ્ટીમ પ્લાન્ટમાં ઉત્પન્ન થાય છે. આધુનિક પાવર પ્લાન્ટના કવરને પાછું ખેંચીને જોવાથી ઉચ્ચ-દબાણ, ઉચ્ચ-તાપમાન પાઇપિંગ સિસ્ટમ્સનો નજારો મળશે. સ્ટીમ પાવર ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં આ મુખ્ય લાઇનો સૌથી મહત્વપૂર્ણ છે.

પાવર પ્લાન્ટ ચાલુ/બંધ એપ્લિકેશનો માટે ગેટ વાલ્વ મુખ્ય પસંદગી રહે છે, જોકે ખાસ હેતુવાળા, Y-પેટર્ન ગ્લોબ વાલ્વ પણ જોવા મળે છે. ઉચ્ચ-પ્રદર્શન, ક્રિટિકલ-સર્વિસ બોલ વાલ્વ કેટલાક પાવર પ્લાન્ટ ડિઝાઇનરોમાં લોકપ્રિયતા મેળવી રહ્યા છે અને આ એક સમયે રેખીય-વાલ્વ-પ્રભુત્વ ધરાવતી દુનિયામાં પ્રવેશ કરી રહ્યા છે.

પાવર એપ્લીકેશનમાં વાલ્વ માટે ધાતુશાસ્ત્ર મહત્વપૂર્ણ છે, ખાસ કરીને જે દબાણ અને તાપમાનની સુપરક્રિટિકલ અથવા અલ્ટ્રા-સુપરક્રિટિકલ ઓપરેટિંગ રેન્જમાં કાર્યરત છે. આજના પાવર પ્લાન્ટ્સમાં F91, F92, C12A, ઘણા ઇન્કોનેલ અને સ્ટેનલેસ-સ્ટીલ એલોયનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે થાય છે. દબાણ વર્ગોમાં 1500, 2500 અને કેટલાક કિસ્સાઓમાં 4500નો સમાવેશ થાય છે. પીક પાવર પ્લાન્ટ્સ (જે ફક્ત જરૂરિયાત મુજબ કાર્ય કરે છે) ની મોડ્યુલેટિંગ પ્રકૃતિ પણ વાલ્વ અને પાઇપિંગ પર ભારે તાણ લાવે છે, જેને સાયકલિંગ, તાપમાન અને દબાણના આત્યંતિક સંયોજનને હેન્ડલ કરવા માટે મજબૂત ડિઝાઇનની જરૂર પડે છે.

મુખ્ય સ્ટીમ વાલ્વિંગ ઉપરાંત, પાવર પ્લાન્ટ્સ સહાયક પાઇપલાઇનોથી ભરેલા હોય છે, જે અસંખ્ય ગેટ, ગ્લોબ, ચેક, બટરફ્લાય અને બોલ વાલ્વથી ભરેલા હોય છે.

પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટ્સ સમાન સ્ટીમ/હાઈ-સ્પીડ ટર્બાઇન સિદ્ધાંત પર કાર્ય કરે છે. મુખ્ય તફાવત એ છે કે પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટમાં, વરાળ વિભાજન પ્રક્રિયામાંથી ગરમી દ્વારા બનાવવામાં આવે છે. પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટ વાલ્વ તેમના અશ્મિભૂત ઇંધણવાળા પિતરાઈ ભાઈઓ જેવા જ છે, તેમની વંશાવલિ અને સંપૂર્ણ વિશ્વસનીયતાની વધારાની જરૂરિયાત સિવાય. પરમાણુ વાલ્વ અત્યંત ઉચ્ચ ધોરણો અનુસાર બનાવવામાં આવે છે, જેમાં લાયકાત અને નિરીક્ષણ દસ્તાવેજો સેંકડો પાના ભરે છે.

તેલ અને ગેસ ઉત્પાદન

તેલ અને ગેસ કુવાઓ અને ઉત્પાદન સુવિધાઓ વાલ્વનો ભારે ઉપયોગ કરે છે, જેમાં ઘણા હેવી-ડ્યુટી વાલ્વનો પણ સમાવેશ થાય છે. જોકે હવામાં સેંકડો ફૂટ ઉંચા તેલના પ્રવાહો હવે થવાની શક્યતા નથી, પરંતુ છબી ભૂગર્ભ તેલ અને ગેસના સંભવિત દબાણને દર્શાવે છે. આ જ કારણ છે કે કૂવાના માથા અથવા ક્રિસમસ ટ્રી કૂવાના લાંબા પાઇપના તારની ટોચ પર મૂકવામાં આવે છે. આ એસેમ્બલીઓ, વાલ્વ અને ખાસ ફિટિંગના તેમના સંયોજન સાથે, 10,000 psi થી ઉપરના દબાણને નિયંત્રિત કરવા માટે રચાયેલ છે. જ્યારે આજકાલ જમીન પર ખોદવામાં આવેલા કુવાઓ પર ભાગ્યે જ જોવા મળે છે, ત્યારે અત્યંત ઉચ્ચ દબાણ ઘણીવાર ઊંડા ઓફશોર કુવાઓ પર જોવા મળે છે.

વેલહેડ સાધનોની ડિઝાઇન API સ્પષ્ટીકરણો જેમ કે 6A, વેલહેડ અને ક્રિસમસ ટ્રી સાધનો માટે સ્પષ્ટીકરણ દ્વારા આવરી લેવામાં આવે છે. 6A માં આવરી લેવામાં આવેલા વાલ્વ અત્યંત ઊંચા દબાણ પરંતુ સામાન્ય તાપમાન માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યા છે. મોટાભાગના ક્રિસમસ ટ્રીમાં ગેટ વાલ્વ અને ચોક્સ નામના ખાસ ગ્લોબ વાલ્વ હોય છે. કૂવામાંથી વહેતા પ્રવાહને નિયંત્રિત કરવા માટે ચોક્સનો ઉપયોગ થાય છે.

વેલહેડ્સ ઉપરાંત, ઘણી આનુષંગિક સુવિધાઓ તેલ અથવા ગેસ ક્ષેત્રને વસાવે છે. તેલ અથવા ગેસને પ્રી-ટ્રીટ કરવા માટે પ્રક્રિયા સાધનો માટે સંખ્યાબંધ વાલ્વની જરૂર પડે છે. આ વાલ્વ સામાન્ય રીતે નીચલા વર્ગો માટે રેટ કરાયેલ કાર્બન સ્ટીલ હોય છે.

ક્યારેક ક્યારેક, કાચા પેટ્રોલિયમ પ્રવાહમાં ખૂબ જ કાટ લાગતો પ્રવાહી - હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ - હાજર હોય છે. આ પદાર્થ, જેને ખાટો ગેસ પણ કહેવાય છે, તે ઘાતક હોઈ શકે છે. ખાટો ગેસના પડકારોને હરાવવા માટે, NACE આંતરરાષ્ટ્રીય સ્પષ્ટીકરણ MR0175 અનુસાર ખાસ સામગ્રી અથવા સામગ્રી પ્રક્રિયા તકનીકોનું પાલન કરવું આવશ્યક છે.

ઓફશોર ઉદ્યોગ

ઓફશોર ઓઇલ રિગ્સ અને ઉત્પાદન સુવિધાઓ માટેની પાઇપિંગ સિસ્ટમ્સમાં વિવિધ પ્રકારના ફ્લો કંટ્રોલ પડકારોનો સામનો કરવા માટે વિવિધ વિશિષ્ટતાઓ અનુસાર બનાવેલા વાલ્વનો સમૂહ હોય છે. આ સુવિધાઓમાં વિવિધ કંટ્રોલ સિસ્ટમ લૂપ્સ અને દબાણ રાહત ઉપકરણો પણ હોય છે.

તેલ ઉત્પાદન સુવિધાઓ માટે, ધમનીય હૃદય એ વાસ્તવિક તેલ અથવા ગેસ પુનઃપ્રાપ્તિ પાઇપિંગ સિસ્ટમ છે. જોકે હંમેશા પ્લેટફોર્મ પર જ નહીં, ઘણી ઉત્પાદન સિસ્ટમો ક્રિસમસ ટ્રી અને પાઇપિંગ સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરે છે જે 10,000 ફૂટ કે તેથી વધુની દુર્ગમ ઊંડાઈમાં કાર્ય કરે છે. આ ઉત્પાદન સાધનો ઘણા કડક અમેરિકન પેટ્રોલિયમ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ (API) ધોરણો અનુસાર બનાવવામાં આવ્યા છે અને ઘણા API ભલામણ કરેલ પ્રેક્ટિસ (RPs) માં સંદર્ભિત છે.

મોટાભાગના મોટા તેલ પ્લેટફોર્મ પર, વેલહેડમાંથી આવતા કાચા પ્રવાહી પર વધારાની પ્રક્રિયાઓ લાગુ કરવામાં આવે છે. આમાં હાઇડ્રોકાર્બનમાંથી પાણીને અલગ કરવું અને પ્રવાહી પ્રવાહમાંથી ગેસ અને કુદરતી ગેસ પ્રવાહીને અલગ કરવાનો સમાવેશ થાય છે. આ પોસ્ટ-ક્રિસમસ ટ્રી પાઇપિંગ સિસ્ટમ્સ સામાન્ય રીતે અમેરિકન સોસાયટી ઓફ મિકેનિકલ એન્જિનિયર્સ B31.3 પાઇપિંગ કોડ્સ અનુસાર બનાવવામાં આવે છે જેમાં વાલ્વ API 594, API 600, API 602, API 608 અને API 609 જેવા API વાલ્વ સ્પષ્ટીકરણો અનુસાર ડિઝાઇન કરવામાં આવે છે.

આમાંની કેટલીક સિસ્ટમોમાં API 6D ગેટ, બોલ અને ચેક વાલ્વ પણ હોઈ શકે છે. પ્લેટફોર્મ અથવા ડ્રિલ શિપ પરની કોઈપણ પાઇપલાઇન સુવિધાની આંતરિક હોવાથી, પાઇપલાઇન માટે API 6D વાલ્વનો ઉપયોગ કરવાની કડક આવશ્યકતાઓ લાગુ પડતી નથી. જોકે આ પાઇપિંગ સિસ્ટમોમાં બહુવિધ વાલ્વ પ્રકારોનો ઉપયોગ થાય છે, પસંદગીનો વાલ્વ પ્રકાર બોલ વાલ્વ છે.

પાઇપલાઇન્સ

મોટાભાગની પાઇપલાઇન્સ દૃશ્યથી છુપાયેલી હોવા છતાં, તેમની હાજરી સામાન્ય રીતે સ્પષ્ટ હોય છે. "પેટ્રોલિયમ પાઇપલાઇન" દર્શાવતા નાના ચિહ્નો ભૂગર્ભ પરિવહન પાઇપિંગની હાજરીનો એક સ્પષ્ટ સૂચક છે. આ પાઇપલાઇન્સ તેમની લંબાઈ સાથે ઘણા મહત્વપૂર્ણ વાલ્વથી સજ્જ છે. ઇમરજન્સી પાઇપલાઇન શટઓફ વાલ્વ ધોરણો, કોડ્સ અને કાયદાઓ દ્વારા નિર્દિષ્ટ અંતરાલો પર જોવા મળે છે. લીકેજના કિસ્સામાં અથવા જ્યારે જાળવણીની જરૂર હોય ત્યારે આ વાલ્વ પાઇપલાઇનના એક ભાગને અલગ કરવાની મહત્વપૂર્ણ સેવા આપે છે.

પાઇપલાઇન રૂટ પર એવી સુવિધાઓ પણ છે જ્યાં લાઇન જમીનમાંથી નીકળે છે અને લાઇન ઍક્સેસ ઉપલબ્ધ છે. આ સ્ટેશનો "પિગ" લોન્ચિંગ સાધનોનું ઘર છે, જેમાં પાઇપલાઇનમાં લાઇનનું નિરીક્ષણ કરવા અથવા સાફ કરવા માટે દાખલ કરાયેલા ઉપકરણોનો સમાવેશ થાય છે. આ પિગ લોન્ચિંગ સ્ટેશનોમાં સામાન્ય રીતે ઘણા વાલ્વ હોય છે, કાં તો ગેટ અથવા બોલ પ્રકારના. ડુક્કર પસાર થવા માટે પાઇપલાઇન સિસ્ટમ પરના બધા વાલ્વ ફુલ-પોર્ટ (ફુલ-ઓપનિંગ) હોવા જોઈએ.

પાઇપલાઇનના ઘર્ષણનો સામનો કરવા અને લાઇનના દબાણ અને પ્રવાહને જાળવવા માટે પણ પાઇપલાઇનને ઊર્જાની જરૂર પડે છે. કોમ્પ્રેસર અથવા પમ્પિંગ સ્ટેશનો જે ઊંચા ક્રેકીંગ ટાવર વિના પ્રોસેસ પ્લાન્ટના નાના સંસ્કરણો જેવા દેખાય છે તેનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. આ સ્ટેશનો ડઝનેક ગેટ, બોલ અને ચેક પાઇપલાઇન વાલ્વનું ઘર છે.

પાઇપલાઇન્સ પોતે વિવિધ ધોરણો અને કોડ્સ અનુસાર ડિઝાઇન કરવામાં આવી છે, જ્યારે પાઇપલાઇન વાલ્વ API 6D પાઇપલાઇન વાલ્વને અનુસરે છે.

ઘરો અને વાણિજ્યિક માળખામાં પ્રવેશ કરતી નાની પાઇપલાઇનો પણ છે. આ લાઇનો પાણી અને ગેસ પૂરો પાડે છે અને શટઓફ વાલ્વ દ્વારા સુરક્ષિત છે.

મોટી મ્યુનિસિપાલિટીઓ, ખાસ કરીને યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સના ઉત્તરીય ભાગમાં, વાણિજ્યિક ગ્રાહકોની ગરમીની જરૂરિયાતો માટે વરાળ પૂરી પાડે છે. આ વરાળ સપ્લાય લાઇનો વરાળ પુરવઠાને નિયંત્રિત અને નિયમન કરવા માટે વિવિધ વાલ્વથી સજ્જ છે. પ્રવાહી વરાળ હોવા છતાં, દબાણ અને તાપમાન પાવર પ્લાન્ટ વરાળ ઉત્પાદનમાં જોવા મળતા તાપમાન કરતા ઓછું હોય છે. આ સેવામાં વિવિધ પ્રકારના વાલ્વનો ઉપયોગ થાય છે, જોકે આદરણીય પ્લગ વાલ્વ હજુ પણ લોકપ્રિય પસંદગી છે.

રિફાઇનરી અને પેટ્રોકેમિકલ

રિફાઇનરી વાલ્વ અન્ય કોઈપણ વાલ્વ સેગમેન્ટ કરતાં વધુ ઔદ્યોગિક વાલ્વનો ઉપયોગ કરે છે. રિફાઇનરીઓ કાટ લાગતા પ્રવાહી અને કેટલાક કિસ્સાઓમાં, ઊંચા તાપમાન બંનેનું ઘર છે.

આ પરિબળો એ નક્કી કરે છે કે API 600 (ગેટ વાલ્વ), API 608 (બોલ વાલ્વ) અને API 594 (ચેક વાલ્વ) જેવા API વાલ્વ ડિઝાઇન સ્પષ્ટીકરણો અનુસાર વાલ્વ કેવી રીતે બનાવવામાં આવે છે. આમાંના ઘણા વાલ્વ દ્વારા સામનો કરવામાં આવતી કઠોર સેવાને કારણે, વધારાના કાટ ભથ્થાની ઘણીવાર જરૂર પડે છે. આ ભથ્થા API ડિઝાઇન દસ્તાવેજોમાં ઉલ્લેખિત દિવાલની જાડાઈ દ્વારા પ્રગટ થાય છે.

સામાન્ય રીતે મોટા રિફાઇનરીમાં લગભગ દરેક મુખ્ય વાલ્વ પ્રકાર પુષ્કળ પ્રમાણમાં મળી શકે છે. સર્વવ્યાપી ગેટ વાલ્વ હજુ પણ સૌથી વધુ વસ્તી સાથે ટેકરીનો રાજા છે, પરંતુ ક્વાર્ટર-ટર્ન વાલ્વ તેમના બજાર હિસ્સાનો વધુને વધુ મોટો હિસ્સો લઈ રહ્યા છે. આ ઉદ્યોગમાં (જેમાં એક સમયે રેખીય ઉત્પાદનોનું પ્રભુત્વ હતું) સફળ પ્રવેશ કરતી ક્વાર્ટર-ટર્ન પ્રોડક્ટ્સમાં ઉચ્ચ પ્રદર્શન ટ્રિપલ ઓફસેટ બટરફ્લાય વાલ્વ અને મેટલ-સીટેડ બોલ વાલ્વનો સમાવેશ થાય છે.

સ્ટાન્ડર્ડ ગેટ, ગ્લોબ અને ચેક વાલ્વ હજુ પણ એકસાથે જોવા મળે છે, અને તેમની ડિઝાઇનની મજબૂતી અને ઉત્પાદનની કાર્યક્ષમતાને કારણે, તે ટૂંક સમયમાં અદૃશ્ય થશે નહીં.

રિફાઇનરી વાલ્વ માટે પ્રેશર રેટિંગ વર્ગ 150 થી વર્ગ 1500 સુધી ચાલે છે, જેમાં વર્ગ 300 સૌથી વધુ લોકપ્રિય છે.

સાદા કાર્બન સ્ટીલ્સ, જેમ કે ગ્રેડ WCB (કાસ્ટ) અને A-105 (ફોર્જ્ડ) રિફાઇનરી સેવા માટે વાલ્વમાં ઉલ્લેખિત અને ઉપયોગમાં લેવાતી સૌથી લોકપ્રિય સામગ્રી છે. ઘણી રિફાઇનિંગ પ્રક્રિયા એપ્લિકેશન્સ સાદા કાર્બન સ્ટીલ્સની ઉપલી તાપમાન મર્યાદાને આગળ ધપાવે છે, અને આ એપ્લિકેશન્સ માટે ઉચ્ચ-તાપમાન એલોય્સ નિર્દિષ્ટ કરવામાં આવે છે. આમાં સૌથી વધુ લોકપ્રિય ક્રોમ/મોલી સ્ટીલ્સ છે જેમ કે 1-1/4% Cr, 2-1/4% Cr, 5% Cr અને 9% Cr. સ્ટેનલેસ સ્ટીલ્સ અને ઉચ્ચ-નિકલ એલોય્સનો ઉપયોગ કેટલીક ખાસ કરીને કઠોર રિફાઇનિંગ પ્રક્રિયાઓમાં પણ થાય છે.