องค์กรเฉพาะต่างๆ ได้กำหนดกรอบการทำงานเฉพาะเพื่อรับประกันประสิทธิภาพและความปลอดภัย ได้แก่ สถาบันมาตรฐานแห่งอังกฤษ (BSI) สถาบันปิโตรเลียมแห่งอเมริกา (API) และสมาคมวิศวกรเครื่องกลแห่งอเมริกา (ASME) มาตรฐานระดับโลกเหล่านี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าอุตสาหกรรมพลังงานและการแปรรูปทั่วโลกจะไม่ประสบกับความเสี่ยงด้านความปลอดภัยและภัยพิบัติ.
ระบบท่อที่มีประสิทธิภาพจำเป็นต้องปฏิบัติตามมาตรฐานอุตสาหกรรมดังกล่าว ผู้เชี่ยวชาญและวิศวกรทราบดีว่าการจัดการกับสภาพแวดล้อมของอุตสาหกรรมนี้เป็นเรื่องยาก วาล์วลูกโลกอุตสาหกรรม หมายถึงการทำความเข้าใจเกี่ยวกับองค์กรมาตรฐานระดับโลก.
1. หน่วยงานมาตรฐานระดับโลกคืออะไร?
องค์กรมาตรฐานระดับโลกเป็นสถาบันระหว่างประเทศที่ทำหน้าที่เป็นผู้กำหนดมาตรฐานความปลอดภัยทางอุตสาหกรรม พวกเขาตั้งกฎเกณฑ์สำหรับผู้ผลิตวาล์วเพื่อให้มั่นใจว่าผลิตภัณฑ์ในทวีปหนึ่งสามารถทำงานร่วมกับระบบที่ออกแบบในที่อื่นได้อย่างราบรื่น หน่วยงานต่างๆ เช่น ASME มุ่งเน้นไปที่การออกแบบทางกลและขอบเขตความดัน.
ในขณะเดียวกัน API ทำหน้าที่กำหนดมาตรฐานสำหรับสภาวะที่ยากลำบากของภาคอุตสาหกรรมก๊าซและน้ำมัน และ ISO ทำหน้าที่ประสานมาตรฐานระดับสากล การปฏิบัติตามมาตรฐานเหล่านี้หมายความว่าวาล์วแบบลูกโลกสำหรับอุตสาหกรรมจะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดเกี่ยวกับความหนาของผนัง โปรโตคอลการทดสอบ และข้อกำหนดเฉพาะของวัสดุ.
2. API 623: มาตรฐานสำหรับงานหนัก
เดอะ วาล์วโลก API 623 มาตรฐาน API 623 เป็นคำตอบของอุตสาหกรรมต่อความต้องการประสิทธิภาพสูงและการใช้งานหนักในภาคปิโตรเลียมและก๊าซธรรมชาติ เป็นมาตรฐานสำหรับวาล์วแบบลูกโลก (globe valve) เทียบเท่ากับ API 600 ซึ่งเป็นมาตรฐานสำหรับวาล์วแบบประตู (gate valve) API 623 กำหนดให้มีเส้นผ่านศูนย์กลางก้านวาล์วที่ใหญ่กว่าและผนังที่หนากว่าวาล์วใช้งานทั่วไป.
ในบรรดาคุณลักษณะที่โดดเด่นของ วาล์วโลก API 623 ข้อกำหนดสำหรับแผ่นดิสก์แบบมีตัวนำคือ แทนที่จะให้แผ่นดิสก์สั่นสะเทือนภายใต้การไหลที่มีความเร็วสูงเหมือนในแบบพื้นฐาน วาล์ว API 623 จะรักษาแผ่นดิสก์ให้คงที่ตลอดการเคลื่อนที่ ซึ่งจะช่วยป้องกัน "การสั่นของที่นั่งวาล์ว" และการสึกหรอของพื้นผิวซีลก่อนกำหนด วาล์วประเภทนี้ช่วยให้แผ่นดิสก์มีความเสถียรตลอดการเคลื่อนที่ ทำให้การทำงานราบรื่นยิ่งขึ้น.
ผู้ผลิตที่มีความน่าเชื่อถือและมีประสบการณ์แนะนำวาล์ว API 623 ที่ผลิตจากวัสดุที่มีความแข็งแรงสูง ชิ้นส่วนต่างๆ มักมีส่วนประกอบที่ผ่านการอบชุบแข็งเป็นพิเศษเพื่อให้ตรงตามความคาดหวังด้านความทนทานของอุตสาหกรรม ที่จริงแล้ว โรงงานอุตสาหกรรมในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ใช้วาล์วประเภทนี้ เนื่องจากมีความทนทานต่ออุณหภูมิที่ผันผวน.
3. มาตรฐาน BS 1873 นำไปใช้ที่ใดบ้าง?
นี่คือมาตรฐานคลาสสิกสำหรับวาล์วเหล็กแบบลูกโลก ซึ่งมักใช้ในอุตสาหกรรมปิโตรเลียมและอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง แม้ว่าโครงการใหม่ๆ จะมองหามาตรฐาน API 623 แต่มาตรฐานวาล์วแบบลูกโลก BS 1873 ยังคงเป็นมาตรฐานดั้งเดิมสำหรับวาล์วแบบมีแผ่นปิดและแบบเชื่อมชน โดยครอบคลุมขนาดวาล์วตั้งแต่ 15 มม. ถึง 60 มม. และระดับความดันตั้งแต่ 150 ถึง 2500.
เดอะ วาล์วลูกโลก BS 1873 วาล์วชนิดนี้มีลักษณะเฉพาะคือทางเดินการไหลรูปตัว “S” ซึ่งแม้จะทำให้เกิดแรงดันตกคร่อมสูงขึ้น แต่ก็ช่วยให้สามารถควบคุมการไหลได้ดีเยี่ยมตามที่ต้องการในสายการผลิตผลิตภัณฑ์กลั่น มาตรฐานนี้ระบุรายละเอียดสำหรับฝาครอบแบบยึดด้วยสลักเกลียว สกรูและแอกภายนอก (OS&Y) และก้านวาล์วยกขึ้น วาล์วที่ได้มาตรฐาน BS 1873 สามารถรับมือกับการขยายตัวและการหดตัวจากความร้อนซึ่งมักเกิดขึ้นในกระบวนการกลั่นได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่สูญเสียความแน่นของที่นั่งวาล์ว.
เพื่อให้เห็นภาพชัดเจนขึ้น มีการค้นพบในโรงไฟฟ้าพลังไอน้ำแห่งหนึ่งว่า วาล์วที่มีอยู่เดิมชำรุดเนื่องจากการควบคุมการไหลมากเกินไป การแนะนำให้ใช้ทางเดินการไหลรูปตัว S ตามมาตรฐาน BS 1873 จะช่วยให้เกิดการลดลงของแรงดันที่สูงขึ้น และให้การยึดเกาะที่จำเป็นสำหรับการควบคุมที่เสถียร.
4. ASME B16.34: พิกัดความดัน-อุณหภูมิ
ASME B16.34 เป็นมาตรฐานครอบคลุมที่กำหนดพิกัดความดันและอุณหภูมิสำหรับอุปกรณ์ส่วนใหญ่ วาล์วลูกโลกอุตสาหกรรม. นี่คือเอกสารที่สำคัญที่สุดสำหรับวิศวกรออกแบบ เนื่องจากเป็นตัวกำหนด "ขีดจำกัดการใช้งาน" ของวาล์วโดยพิจารณาจากวัสดุที่ใช้ในการผลิต.
ตามมาตรฐาน ASME B16.34 วาล์วจะถูกจัดกลุ่มตามประเภทวัสดุ (เช่น กลุ่ม 1.1 สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน) วาล์วที่มีระดับ Class 300 จะมีแรงดันสูงสุดที่อนุญาตได้แตกต่างกันอย่างมากที่อุณหภูมิ 100°F กับที่ 800°F ไม่ว่าคุณจะติดตั้งวาล์วประเภทใดก็ตาม วาล์วลูกโลก BS 1873 หรือ วาล์วโลก API 623, ความสามารถของร่างกายในการรับแรงดันนั้น ในที่สุดแล้วขึ้นอยู่กับการคำนวณทางฟิสิกส์ในมาตรฐาน ASME B16.34.
โรงไฟฟ้าแห่งหนึ่งในยุโรปตะวันออกพบว่า การใช้ลิ้นวาล์ว Class 600 ทำให้เกิดการรั่วซึมบริเวณรอยต่อฝาครอบ การตรวจสอบพบว่าความดันอยู่ในเกณฑ์ที่กำหนดที่อุณหภูมิแวดล้อม อย่างไรก็ตาม อุณหภูมิใช้งานที่ 450°C ทำให้ตัวลิ้นวาล์วเสื่อมสภาพ เหล็กกล้าคาร์บอน. การเปลี่ยนมาใช้ลิ้นวาล์ว ASTM A217 WC6 จะช่วยให้มีความแข็งแรงสูงขึ้นในอุณหภูมิสูง.
5. การรับรองมาตรฐาน DIN และ ISO คืออะไร?
ในตลาดยุโรปและตลาดระหว่างประเทศ, DIN (สถาบัน Deutsches für Normung) และ ISO (องค์กรมาตรฐานสากล) กำหนดกรอบการทำงานที่เทียบเท่ากันสำหรับการออกแบบวาล์วแบบลูกโลก. ไอโอเอส 12149 และ ดีเอ็น อีเอ็น 13709 โดยทั่วไปแล้วมักอ้างถึงมาตรฐานนี้สำหรับวาล์วลูกโลกเหล็ก ซึ่งจะแตกต่างจากมาตรฐานอเมริกันในแง่ของระบบการวัด (เมตริกเทียบกับอิมพีเรียล) และการกำหนดแรงดัน (ระดับ PN เทียบกับระดับ ASME).
ตัวอย่างเช่น วาล์ว PN 40 เทียบเท่ากับวาล์ว Class 300 โดยประมาณ แม้ว่าขนาดหน้าแปลนและความยาวระหว่างหน้าแปลนจะไม่เหมือนกันเสมอไป มาตรฐาน ISO กำลังได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อย ๆ เนื่องจากมีเป้าหมายเพื่อประสานแนวปฏิบัติที่ดีที่สุดของทั้งมาตรฐาน API และ DIN สำหรับผู้ผลิตระดับโลก การสร้างวาล์วที่ตรงตามมาตรฐานทั้งสองนั้นมีความสำคัญ วาล์วโลก API 623 และข้อกำหนด ISO ถือเป็นมาตรฐานสูงสุดสำหรับการเข้าถึงตลาด.
ในแง่ของความแตกต่างของหน้าแปลน ทั้งสองแบบไม่สามารถใช้งานร่วมกันได้ในเชิงกายภาพ เนื่องจากมีเส้นผ่านศูนย์กลางของวงกลมสลักเกลียว ความสูงของหน้าตัดยกสูง และจำนวนรูที่ไม่ตรงกัน.
6. มาตรฐาน MSS-SP สำหรับการตกแต่งเฉพาะรุ่น
สมาคมมาตรฐานผู้ผลิต (MSS) จัดทำ “มาตรฐานการปฏิบัติ” (SP) เพื่อเติมเต็มช่องว่างที่เอกสารของ ASME และ API ขาดไป MSS-SP-25 (ระบบการทำเครื่องหมาย) และ MSS-SP-61 (การทดสอบแรงดัน) เป็นมาตรฐานที่สำคัญสำหรับการควบคุมคุณภาพของวาล์วแบบลูกโลก ในขณะเดียวกัน ในด้านการออกแบบ MSS-SP-42 เป็นมาตรฐานที่ใช้กันทั่วไปสำหรับวัสดุที่ทนต่อการกัดกร่อน วาล์วลูกโลกอุตสาหกรรม ในชั้นเรียนที่มีแรงกดดันต่ำ.
มาตรฐาน MSS-SP ช่วยชี้แจงข้อกำหนดที่แน่นอนเกี่ยวกับการเคลือบผิวและเกรดวัสดุสำหรับชิ้นส่วนภายใน เพื่อให้มั่นใจได้ว่าวัสดุเหล่านั้นเหมาะสมกับอายุการใช้งานของตัวถัง การใช้แนวทางของ MSS ช่วยให้ทีมจัดซื้อสามารถมั่นใจได้ว่าแม้แต่ชิ้นส่วนมาตรฐานทั่วไปก็สามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ วาล์วลูกโลก bs 1873 มาพร้อมกับชิ้นส่วนที่สามารถรับมือกับสารกัดกร่อนบางชนิดได้โดยไม่ต้องอัพเกรดไปใช้วาล์วโลหะผสมพิเศษทั้งหมด.
หนึ่งในลูกค้าของเราคือบริษัทเหมืองแร่สัญชาติออสเตรเลียที่ประสบปัญหาการกัดกร่อนภายในและต้องเปลี่ยนวาล์วทุก ๆ หกเดือน แทนที่จะอัพเกรดไปใช้ Hastelloy ที่มีราคาแพง ผู้เชี่ยวชาญของเราแนะนำให้ใช้ตัววาล์วสแตนเลสมาตรฐาน การอัพเกรดที่จำเป็นมีเพียงแค่การเลือกใช้โลหะผสมที่มีพื้นผิวทนทานต่ออันตรายเท่านั้น.
7. วิธีการเลือกมาตรฐานตามสถานที่ตั้งของโครงการ
ในทวีปอเมริกาเหนือและใต้ รวมถึงตะวันออกกลาง มาตรฐานวาล์วแบบลูกโลก API 623 และมาตรฐาน ASME มีบทบาทสำคัญอย่างมากเนื่องจากอิทธิพลทางประวัติศาสตร์ของอุตสาหกรรมปิโตรเลียมของสหรัฐอเมริกา การออกแบบโรงงานในภูมิภาคเหล่านี้โดยใช้มาตรฐาน DIN อาจก่อให้เกิดปัญหาใหญ่ในระหว่างการติดตั้งท่อเนื่องจากรูหน้าแปลนไม่ตรงกัน.
ในทางกลับกัน โครงการต่างๆ ในยุโรป รัสเซีย และบางส่วนของเอเชีย มักจะใช้แนวทางนี้เป็นหลัก ไอโอเอส หรือ ดิน ค่าเทียบเท่า เมื่อเลือก วาล์วลูกโลกอุตสาหกรรม, นอกจากนี้ วิศวกรยังต้องพิจารณาข้อกำหนด “การประกันภัยและการตรวจสอบความปลอดภัย” ของภูมิภาคเฉพาะนั้นๆ ด้วย โดยทั่วไปแล้ว บริการไอน้ำทั่วไปมักใช้ลิ้นวาล์วแบบลูกโลกตามมาตรฐาน BS 1873 ในขณะที่สำหรับท่อส่งไฮโดรคาร์บอนที่มีระดับความดันสูงกว่า Class 600 จะต้องใช้ลิ้นวาล์วตามมาตรฐาน API 623.
สรุป: เส้นทางสู่การปฏิบัติตามกฎระเบียบ
การเข้าใจมาตรฐานสำคัญทั้งเจ็ดประการสำหรับการออกแบบวาล์วแบบลูกโลกนั้น เป็นหัวใจสำคัญของงานวิศวกรรมระดับมืออาชีพ ไม่ว่าคุณจะปฏิบัติตามข้อกำหนดเดิมของ... วาล์วลูกโลก BS 1873, ข้อกำหนดที่เข้มงวดของ วาล์วลูกโลก API 623, หรือด้วยขอบเขตการครอบคลุมทั่วโลกของมาตรฐาน ISO เอกสารเหล่านี้เป็นหนทางเดียวที่จะรับประกันความปลอดภัยของระบบได้.
โดยการวางรากฐานการเลือกของคุณไว้ที่ วาล์วลูกโลกอุตสาหกรรม หากคุณตรงตามมาตรฐานที่เข้มงวดเหล่านี้ คุณจะมั่นใจได้ว่าระบบควบคุมการไหลของคุณไม่เพียงแต่ใช้งานได้ แต่ยังสร้างขึ้นตามมาตรฐานคุณภาพและความทนทานระดับสากลสูงสุดอีกด้วย.
