ประเภทการเชื่อมต่อวาล์วทั่วไปบางประเภท

1. ข้อควรพิจารณาในการเลือกข้อต่อปลายวาล์ว

เมื่อกำหนดขนาดวาล์วแล้ว แต่ก่อนจะสามารถเลือกได้ ต้องระบุจุดต่อปลายของวาล์ว
ควรเลือกประเภทการเชื่อมต่อสิ้นสุดสำหรับวาล์วเฉพาะโดยพิจารณาจากพิกัดแรงดัน/อุณหภูมิ วัสดุ ความถี่ในการประกอบและถอดประกอบ นอกจากนี้ การเชื่อมต่อปลายบนวาล์วต้องตรงกับการออกแบบและข้อกำหนดของท่อ โดยต้องคำนึงถึงแรงของท่อที่จะกระทำต่อตัววาล์วด้วย จุดประสงค์ของจุดต่อปลายคือเพื่อให้แน่ใจว่าท่อแข็งและไม่มีการรั่วซึมไปยังจุดต่อวาล์ว
มีสามวิธีทั่วไปในการเชื่อมต่อวาล์วกับท่อและข้อต่อ: การเชื่อมต่อปลายหน้าแปลน เกลียว และรอย
สำหรับบริการทั่วไป การเลือกการเชื่อมต่อปลายวาล์วเป็นคำถามง่ายๆ ว่าประเภทการเชื่อมต่อปลายที่เลือกนั้นใช้ได้กับวาล์วประเภทที่ต้องการหรือไม่ แต่เมื่อพิจารณาถึงบริการที่มีความต้องการสูง ต้องคำนึงถึงปัจจัยข้างต้นทั้งหมดและปัจจัยอื่นๆ เฉพาะสำหรับการใช้งานบางประเภทด้วย นี่อาจหมายถึงการพิจารณาปัจจัยต่างๆ เช่น การกัดเซาะ การกัดกร่อน ความเป็นพิษ การปนเปื้อน อันตรายจากไฟไหม้ อันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์ เป็นต้น ข้อกำหนดดังกล่าวอาจมาจากข้อกำหนดการใช้งานเฉพาะสำหรับการใช้งานวาล์วบางประเภท และทำให้ราคาวาล์วสูงขึ้นอย่างมาก
วิศวกรออกแบบท่อมักจะระบุจุดสิ้นสุดการเชื่อมต่อบนวาล์ว และควรให้ตรงกับข้อกำหนดการออกแบบท่อ อย่างไรก็ตาม ผู้ออกแบบท่อไม่ได้กำหนดแรงที่เกิดขึ้นในท่อโดยการทำงานของวาล์ว และต้องได้รับแจ้งจากวิศวกรวาล์ว สามารถเลือกการเชื่อมต่อปลายวาล์วที่เหมาะสมได้ตามความแข็งแรงที่จำเป็นต่อการรักษาความเค้นในการซีลปะเก็นภายใต้สภาวะการทำงานทั้งหมดและระดับของความหนาแน่นของซีลปะเก็นโดยพิจารณาจาก:

2. การเชื่อมต่อหน้าแปลน

ประเภทการเชื่อมต่อแบบแปลนเป็นการเชื่อมต่อที่ง่ายที่สุดในการติดตั้งหรือถอนการติดตั้งจากไปป์ไลน์ เนื้อหาเหล่านี้เป็นการเชื่อมต่อปลายทางที่ใช้บ่อยที่สุดในปัจจุบัน

โดยปกติแล้วจะมีขนาดตั้งแต่ 1/2” (DN15) เป็นต้นไป จุดสำคัญที่ต้องพูดถึงเกี่ยวกับการเชื่อมต่อปลายประเภทนี้คือยึดด้วยสลักเกลียว โดยที่จำนวนสลักเกลียวมีตั้งแต่ 4 ถึง 8 จนถึง 12 และ 16 สำหรับขนาดที่ระบุที่สูงกว่า ด้วยเหตุผลนี้ การเชื่อมต่อประเภทนี้จึงต้องการแรงบิดในการขันน้อยกว่าการเชื่อมต่อแบบเกลียวที่ต้องใช้ ดังนั้น การเชื่อมต่อปลายหน้าแปลนจึงใช้กับวาล์วประเภทต่างๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เนื่องจากยึดกับหน้าแปลนท่อ การประกอบหรือถอดประกอบจึงทำได้ง่ายและรวดเร็ว
เพื่อให้แน่ใจว่ามีการผนึกแน่น ประเภทของปะเก็นอาจเป็นวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ โลหะ หรือวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ/โลหะผสมกันก็ได้ ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขการบริการและประเภทของหน้าแปลน
หน้าแปลนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบันมีหลายประเภท: หน้าแปลนแบบยก - RF, หน้าแปลนแบบแบน - FF, หน้าแปลนข้อต่อแบบวงแหวน –RTJ

2.1 หน้าแปลนยกสูง – RF

ชนิดที่ใช้กันทั่วไปในโรงงานแปรรูปคือหน้าแปลนแบบยกหน้า ควรใช้หน้าแปลนนี้เนื่องจากพื้นผิวปะเก็นที่ยกขึ้นเหนือใบหน้าวงกลมโบลต์ดังแสดงในรูปที่ 2 การออกแบบนี้ช่วยให้สามารถใช้การออกแบบปะเก็นได้หลากหลาย ซึ่งรวมถึงประเภทแผ่นวงแหวนแบนและวัสดุผสมโลหะ เช่น แบบเกลียวและแบบแจ็คเก็ตคู่

จุดประสงค์ในการออกแบบหน้าแปลน RF คือการเพิ่มแรงกดบนปะเก็นที่มีขนาดเล็กลง และเพิ่มความสามารถในการกักเก็บแรงดันของข้อต่อ

2.2 ใบหน้าแบน – FF

หน้าแปลนแบน – FF (รูปที่ 3) มีพื้นผิวปะเก็นอยู่ในระนาบเดียวกับหน้าวงกลมโบลต์ การใช้งานโดยใช้หน้าแปลนแบบแบนมักเป็นการใช้งานที่หน้าแปลนผสมพันธุ์หรือข้อต่อแบบหน้าแปลนทำจากการหล่อ (เช่น วาล์วทองแดงและเหล็ก) นอกจากนี้ ตาม ASME B31.1 เมื่อเชื่อมต่อหน้าแปลนเหล็กหล่อหน้าแบนกับหน้าแปลนเหล็กคาร์บอน หน้ายกบนหน้าแปลนเหล็กคาร์บอนจะต้องถูกถอดออก และต้องใช้ปะเก็นแบบเต็มหน้า

โดยทั่วไปสิ่งสำคัญที่ควรทราบคือไม่มีประเภทหน้าแปลนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสามประเภทนี้ใดที่สามารถใช้แทนกันได้ระหว่างประเภท

2.3 ข้อต่อแบบวงแหวน – RTJ

ข้อต่อแบบวงแหวนยังสามารถมีหน้าประเก็นที่ยกขึ้นได้ โดยมีความแตกต่างจากร่องวงแหวนที่กลึงในหน้านี้ ร่องนี้จะรองรับปะเก็นแหวนเหล็กสำหรับผสมพันธุ์หน้าแปลน

หน้าแปลน RTJ ใช้ในงานแรงดันสูง โดยทั่วไปสำหรับพิกัด #600 และสูงกว่า และ/หรืออุณหภูมิสูงกว่า 800 องศาฟาเรนไฮต์ สำหรับปะเก็นวงแหวน R ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายซึ่งผลิตขึ้นตาม ASME B16.20 ที่ใช้กับหน้าแปลน ASME B16.5 ปะเก็นชนิด R (รูปที่ 5) ส่วนใหญ่จะเป็นรูปวงรี แต่ก็มีรูปทรงแปดเหลี่ยมด้วยเช่นกัน

3 ข้อต่อเกลียว

วาล์วส่วนใหญ่ที่มีจุดต่อแบบเกลียวปลายผลิตด้วยเกลียวของท่อตัวเมีย ถึงแม้ว่าจะใช้กับข้อต่อเกลียวแบบอื่นเพื่อวัตถุประสงค์พิเศษบางอย่างก็ตาม

ข้อต่อแบบเกลียวส่วนใหญ่จะใช้ในวาล์วขนาดเล็ก ประหยัดกว่าปลายแบบมีปีก มีการใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับวาล์วทองแดง/ทองเหลือง และในระดับที่น้อยกว่าในวาล์วเหล็กและเหล็กกล้า เกลียวที่ระบุมักจะเป็น NPT ตัวเมียแบบเรียว (หรืออีกวิธีหนึ่งคือ BSPT ซึ่งมีความแตกต่างกันเล็กน้อยในมุมเทเปอร์ 55⁰ แทนที่จะเป็นองศาแทน 60⁰ เช่นเดียวกับ NPT) บนตัววาล์ว

ในขณะที่ NPT บังคับใช้การเชื่อมต่อแบบเทเปอร์กับเทเปอร์ ข้อต่อที่แน่นด้วยแรงดันจะทำบนเกลียว แต่ก็มีเกลียวของ NPS ที่มาในรูปแบบการเชื่อมต่อแบบขนานกับขนาน สำหรับการเชื่อมต่อของ NPS ข้อต่อแน่นด้วยแรงดันนั้นทำโดยการบีบอัด grummet หรือปะเก็นกับส่วนปลายของวาล์ว

รูปแบบการต่อสกรูมักจะจำกัดเฉพาะวาล์วไม่เกิน 2" (ในบางกรณีไม่เกิน 6") ไม่แนะนำสำหรับบริการที่มีอุณหภูมิสูง การบำรุงรักษาวาล์วอาจมีความซับซ้อนโดยการเชื่อมต่อปลายด้วยเกลียว หากจำเป็นต้องถอดตัววาล์วออกจากท่อ เนื่องจากไม่สามารถถอดวาล์วออกได้โดยไม่ทำลายข้อต่อแบบหน้าแปลนหรือข้อต่อแบบยูเนี่ยนเพื่อให้สามารถคลายเกลียวตัววาล์วออกจากท่อได้

4 การเชื่อมต่อปลายเชื่อม

ปลายเชื่อมของวาล์วจะรั่วแน่นที่แรงดันและอุณหภูมิทั้งหมด เนื่องจากแรงดัน/อุณหภูมิของวัสดุวาล์ว และมักใช้สำหรับวาล์วที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางสูงกว่า ปลายการเชื่อมมีสองรูปแบบในการเชื่อมแบบซ็อกเก็ต – SW และการเชื่อมแบบก้น – BW

4.1 ปลายเชื่อมซ็อกเก็ต – SW

ปลาย SW (ดังแสดงในรูปที่ 7) ถูกเตรียมโดยการคว้านที่ปลายแต่ละด้านของวาล์วที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายในใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อเล็กน้อย ท่อจะหลุดเข้าไปในซ็อกเก็ตโดยชนกับไหล่แล้วเชื่อมต่อกับวาล์วด้วยการเชื่อมแบบเนื้อ SW สิ้นสุดในขนาดที่กำหนดจะมีมิติเท่ากันโดยไม่คำนึงถึงกำหนดการของไปป์

4.2 ปลายเชื่อมชน – BW

ปลาย BW ถูกเตรียมโดยการบากปลายวาล์วแต่ละด้านให้ตรงกับมุมเอียงที่คล้ายกันบนท่อ จากนั้นปลายทั้งสองข้างจะถูกชนเข้ากับท่อและเชื่อมด้วยการเชื่อมแบบเจาะเต็ม ข้อต่อประเภทนี้ใช้กับวาล์วทุกรูปแบบ และการเตรียมปลายต้องแตกต่างกันตามกำหนดการของท่อแต่ละแบบ
ปลายเชื่อมชนจะใช้เฉพาะกับวาล์วเหล็ก ปกติในขนาด 2" ขึ้นไป สำหรับการใช้งานแรงดัน/อุณหภูมิที่สูงขึ้นในท่อที่ไม่ต้องรื้อบ่อย

โดยทั่วไปแล้ว วาล์วปลายแบบเชื่อมจะดึงออกจากสายการผลิตได้ยากกว่า และเห็นได้ชัดว่าจำกัดเฉพาะวัสดุที่ยึดได้ ดังนั้นต้นทุนเริ่มต้นจึงประหยัดกว่าข้อต่อประเภทอื่น