Valve-23-2-วาล์วกันกลับ (Non-Return Valve หรือ Check Valve)

ข้อพิจารณาในการเลือกวาล์วกันกลับ

วัสดุ (material)

           เนื่องจากวาล์วกันกลับสามารถนำไปใช้งานได้หลากหลาย เช่น การใช้งานทั่วๆ ไปอย่างงานน้ำ งานที่ต้องทนต่อแรงดันสูงอย่างงานก๊าซธรรมชาติ งานที่ทนต่อการกัดกร่อนสูงอย่างงานสารเคมี และงานที่ต้องทนต่อความร้อนและความดันสูงอย่างงานไอน้ำ เป็นต้น ดังนั้น วัสดุที่ใช้ทำวาล์วจึงต้องเลือกให้เหมาะสมกับสาร (medium) ภายในท่อ

  มาตรฐานของปตท. กำหนดให้วัสดุที่ใช้ทำ Check Valve ที่ใช้ในงานก๊าซธรรมชาติ ควรเป็น Cast Steel อ้างอิงมาตรฐาน ASTM A 216 Grade WCB หรือ Forged Steel ตามมาตรฐาน ASTMA 105 Grade 2

นอกจากนี้วัสดุแต่ละประเภทจะทนต่อแรงดันและอุณหภูมิ (pressure/temperature rating) ได้ต่างกัน ซึ่งเป็นที่ทราบกันว่าวัสดุแต่ละชนิดจะทนต่อ Stress ต่างกันด้วย โดยวัสดุหนึ่งๆ เมื่อเพิ่มความดันขึ้น จะทำให้การทนต่ออุณหภูมิลดลง หรือสามารถทนต่ออุณหภูมิได้สูงขึ้นเมื่อความดันลดลง จึงต้องนำค่าความดันและอุณหภูมิที่ใช้งานจริงมาเปรียบเทียบกับ pressure/temperature rating ของวัสดุวาล์วแต่ละประเภทเพื่อให้วัสดุสามารถทนต่อความดันและอุณหภูมิบนเงื่อนไขการใช้งานได้

ส่วนประกอบที่สำคัญของวาล์วกันกลับและมีผลต่ออายุการใช้งานของวาล์วอีกส่วน คือ สปริง สปริงที่ดีควรทน Stress ได้ดีไม่เกิดการแตกหัก มี Life cycle ที่สูง ทนต่อการกัดกร่อน และต้องการแรงดันในการเปิดหรือมี Pressure drop ต่ำโดยมี Range ความแข็งของสปริงให้เลือกหลากหลายเหมาะสมกับการประยุกต์ใช้งาน ดังนั้นวัสดุที่ทำสปริงโดยทั่วไปจึงเป็น Stainless steel แต่หากต้องใช้งานที่ทนความร้อนสูงกว่า 300   ควรเลือกสปริงที่ทำจาก Inconel

สำหรับการเลือกวัสดุของ Seal ที่เป็นตัวกำหนดอัตราการรั่วซึม (Leakage rate) ของวาล์วกันกลับนั้น จะแบ่งหลักๆ ได้เป็น 2 ประเภทคือ Metal to metal seal และ Soft seal โดย Soft seal จะมี Leakage rate ที่ดีกว่า Metal to metal seal หรือเป็น Zero leakage และวัสดุที่ทำ Soft seal ก็ต้องผ่านการเลือกให้เหมาะสมกับสาร ความดันและอุณหภูมิภายในท่อ โดยวัสดุที่ใช้ทำ Seal ใน Check Valve ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในงาน

ก๊าซธรรมชาติ ได้แก่ BUNA-N หรือ Nitrile Rubber ซึ่งเป็นยางสังเคราะห์ที่เกิดจากการผสม acrylonitrile (ACN) กับ Butadiene สำหรับการทดสอบอัตราการรั่วซึม (Leakage rate) ของวาล์วกันกลับที่โรงงานผู้ผลิตต้องทำระหว่างผลิตภัณฑ์วาล์วนั้น มีมาตรฐานอ้างอิงการทดสอบหลายมาตรฐานขึ้นอยู่กับแต่ละโรงงานผู้ผลิตจะเลือกใช้ โดยมาตรฐานที่นิยมจะเป็นมาตรฐานยุโรป (EN) มาตรฐานของเยอรมัน (DIN) และมาตรฐานของอเมริกา (API)

.

ความดันตกคร่อม (Pressure drop)
           ในการออกแบบระบบท่อที่ดี ความดันที่ตกคร่อมทั้งหมดของท่อไม่ควรมีค่าเกิน 0.3 บาร์ต่อความยาวท่อ 100 เมตร โดย Pressure drop นี้เกิดจากความเสียดทานของพื้นผิวท่อเอง วาล์วและอุปกรณ์ที่ติดตั้งที่ท่อทั้งหมด ดังนั้นการเลือกวาล์วกันกลับที่ดีก็ไม่ควรให้ความดันตกคร่อมหรือ Pressure drop เกิน 0.1 บาร์ต่อวาล์วหนึ่งตัว

มาตรฐานของ ปตท.
กำหนดให้มีค่า Pressure drop น้อยกว่า 2 psi (ประมาณ 0.1379 bar)

วาล์วกันกลับจำแนกหลักๆ ได้เป็น 3 แบบดังนี้

1. วาล์วกันกลับแบบ DISCO ความดันตกคร่อมของวาล์วกันกลับแบบ DISCO นี้จะมีค่ามากที่สุดเมื่อเทียบกับอีก 2 ประเภท เพราะ DISCO มีลักษณะกีดขวางการไหลมากกว่าประเภทอื่น ดังนั้นจึงมักไม่ผลิตวาล์วชนิดนี้เกิดขนาด 8 นิ้ว เพราะ Pressure drop จะเริ่มมีค่าสูงเกินไป โดย Pressure drop ของวาล์วจะมีค่าแตกต่างกันตามความแข็งของสปริงด้วย

2. วาล์วกันกลับแบบ Swing  ความดันตกคร่อมของวาล์วกันกลับแบบ Swing จะมีค่าต่ำกว่า DISCO เพราะวาล์วเปิดกว้างและกีดขวางการไหลน้อยกว่า คือมีมุมการเปิดอยู่ประมาณ 60⁰ -70⁰   แต่ยังมี Pressure drop มากกว่าแบบ Dual plate

3. วาล์วกันกลับแบบ Dual plate ความดันตกคร่อมของวาล์วกันกลับแบบ Dual plate จะมีค่าต่ำที่สุด เพราะวาล์วเปิดและกีดขวางการไหลน้อยมาก คือมีมุมเปิดแต่ละข้างประมาณ 80⁰

นอกจากนั้นยังมี Check Valve ประเภทอื่นๆ อีก เช่น

Wafer Silent Check Valve

life check valve

.

คุณภาพวาล์วกันกลับที่ดี

– มี Pressure drop คงที่และเหมาะสมกับระบบ
– ปิดสนิท (Tightness of the valve) หรือมี Leakage rate ที่ต่ำ
– มีอายุการใช้งานของสปริง (Spring life time) ยาวนาน ไม่เกิดรอยแตก
– ต้องการค่าอัตราการไหลขั้นต่ำ (Min flow) น้อยเพื่อเลี่ยงปัญหา Clattering

.

  ระยะการติดตั้ง Check Valve
           ในกรณีการติด Check Valve เพื่อป้องกันกรณีแรงดันย้อนกลับไปยังสถานีก๊าซฯ ต้องติดตั้งห่างจาก Turbine meter เป็นระยะ 5D (5 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ) ตามมาตรฐาน AGA7

Clattering คือ ปรากฏการณ์ที่วาล์วกันกลับมีอัตราการไหลหรือความดันไม่พอที่จะเกิดวาล์วให้อยู่ในตำแหน่งเปิดสุดหรือตำแหน่งเสถียร มักจะเกิดในช่วงเวลาสั้นๆ ขณะเริ่มต้นระบบหรือหยุดระบบ วาล์วจะเปิด-ปิดถี่และเกิดการสึกหรอ แต่หากวาล์วมีการเลือกขนาดหรือประเภทที่ผิด Clattering จะเกิดตลอดเวลาการใช้งานปกติ ทำให้วาล์วเกิดการสึกหรอสูงและมีอายุสั้นกว่าที่ควรจะเป็น

ขนาดของวาล์วกันกลับ (Size) ความสำคัญของขนาดในการเลือกวาล์วกันกลับมักถูกมองข้ามจากผู้ใช้งานเสมอ เพราะการเลือกส่วนใหญ่จะเลือกตามขนาดท่อเพียงอย่างเดียว เนื่องจากการติดตั้งที่สะดวกแต่ทั้งนี้หากเราคำนึงถึง pressure drop คร่อมวาล์วที่ไม่ควรเกิน 0.1 บาร์และเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้เกิดปัญหาวาล์วเปิดไม่เสถียร หรือที่เรียกกันว่า Clattering ที่ทำให้วาล์วมีอายุการใช้งานสั้นแล้ว การเลือกวาล์วตามขนาดท่อเพียงอย่างเดียวจึงไม่เพียงพอควรตรวจสอบเรื่อง pressure drop และ Clattering ด้วย

ขอขอบคุณข้อมูลจาก วิชาการ.com

---

สามารถดูสินค้าและสอบถามรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่

อ่านบทความอื่นๆ เพิ่มเติมได้ที่

www.pakoengineering.com/blog

www.pakoengineering.com

www.pako.co.th

ช่องทางใหม่ล่าสุด

ให้คุณได้รับข่าวสารสินค้าใหม่และโปรโมชั่นพิเศษก่อนใคร

แอดมาเลย ที่ @pakoeng (อย่าลืมใส่ @ ข้างหน้าด้วยนะ)