วาล์วความปลอดภัยแรงดันสูงสำหรับการใช้งานไอน้ำที่มีอุณหภูมิสูง

วาล์วความปลอดภัยแรงดันสูงสำหรับงานปล่อยแรงดันที่มีความรุนแรงสูง

วาล์วความปลอดภัยแรงดันสูงตัวนี้เป็นวาล์วปล่อยแรงดันแบบสปริงโหลด ซึ่งออกแบบมาสำหรับใช้งานในอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับไอน้ำ ก๊าซ ไอระเหย และกระบวนการต่าง ๆ โดยต้องพิจารณาอุณหภูมิ ระดับแรงดัน และรูปแบบการปล่อยแรงดันร่วมกันอย่างบูรณาการ แบบ 3K4 และ 3K6 ใช้กรอบมิติตามมาตรฐาน API 526 พร้อมระบุขนาดรูเปิด (orifice) ด้วยรหัส K เพื่อให้ได้จุดเริ่มต้นที่เหมาะสมสำหรับการควบคุมแรงดันเกินในงานที่มีความรุนแรงสูง วาล์วมีให้เลือกทั้งแบบ TOS แบบทั่วไปและแบบ TOBS ที่ใช้เบลโลวส์สมดุล ทำให้ครอบคลุมการใช้งานที่มีความต้องการแตกต่างกันทั้งในด้านแรงดันย้อนกลับ (back-pressure) และสื่อกระบวนการ

สื่อกระบวนการ อุณหภูมิในการทำงาน แรงดันที่ตั้งไว้ (set pressure) ความสามารถในการปล่อยแรงดัน (relieving capacity) ชนิดของการต่อเชื่อม และเงื่อนไขการปล่อยแรงดัน จะเป็นตัวกำหนดว่าควรเลือกแบบ 3K4 หรือ 3K6 ที่เหมาะสม

คุณสมบัติสำหรับการใช้งานภายใต้อุณหภูมิสูงและความดันสูง

การป้องกันสปริงและการจัดการความร้อน

วาล์วความปลอดภัยแรงดันสูงสามารถระบุให้มีฝาครอบเปิดและระบบยกก้าน หรือแนวคิดปลอกระบายความร้อนแบบยืดยาวที่อธิบายไว้สำหรับการใช้งานที่มีอุณหภูมิสูง ซึ่งการจัดวางเหล่านี้ช่วยแยกบริเวณสปริงออกจากความร้อนของกระบวนการในแอปพลิเคชันที่ต้องใช้วัสดุทนอุณหภูมิสูง วัสดุที่ผ่านการรับรองสำหรับอุณหภูมิสูง ได้แก่ สปริงทำจากอินโคเนล เอ็กซ์-750 ชิ้นส่วนหัวฉีดทำจากอินโคเนล 625 และแผ่นดิสก์ทำจากอินโคเนล 718 พร้อมเคลือบผิวด้วยสเทลไลต์เกรด 6

พื้นผิวที่นั่งมีการเคลือบผิวแข็ง

ชุดวัสดุที่ผ่านการรับรองรวมถึงหัวฉีดและแผ่นดิสก์แบบแข็งทั้งชิ้นที่เคลือบผิวด้วยสเทลไลต์ โครงสร้างนี้ออกแบบมาเพื่อการใช้งานที่ต้องการความทนทานของพื้นผิวที่นั่งและความสามารถในการปิดสนิทอย่างมั่นคง แหล่งข้อมูลอ้างอิงมาตรฐาน API 527 สำหรับความแน่นของพื้นผิวที่นั่ง และอธิบายการทดสอบและข้ออ้างเกี่ยวกับการปิดผนึกที่ระบุไว้ ข้อกำหนดประสิทธิภาพสุดท้ายควรระบุไว้ในข้อกำหนดโครงการ

ตัวเลือกเบลโลว์แบบสมดุล

รุ่น TOBS เป็นตัวเลือกวาล์วความปลอดภัยแบบแรงดันสูงที่มีเบลโลว์สมดุล ซึ่งออกแบบมาสำหรับระบบที่ต้องพิจารณาแรงดันย้อนกลับแบบซ้อนทับ (superimposed) หรือแรงดันย้อนกลับที่สะสมขึ้น (built-up back pressure) วัสดุเบลโลว์ที่ระบุไว้ในเอกสารประกอบ ได้แก่ อินโคเนลแบบหลายชั้น หรือสแตนเลสสตีลเกรด 316L สำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมกัดกร่อน โดยมีตัวเลือกเบลโลว์อินโคเนล 625 สำหรับอุณหภูมิสูง ซึ่งระบุไว้ในตารางวัสดุที่เผยแพร่

ลักษณะการปฏิบัติงานที่ปรับค่าได้

การออกแบบที่มีเอกสารรับรองระบุว่า มีความสามารถในการปล่อยสูงสุดตามมาตรฐานเต็มที่ที่แรงดันเกิน (overpressure) ร้อยละ 10 และมีค่าความต่างของแรงดันระหว่างการปล่อย (blowdown) กับการปิดกลับ (reseating) ที่ปรับค่าได้ระหว่างร้อยละ 4 ถึงร้อยละ 7 ค่าเหล่านี้อยู่ในข้อมูลผลิตภัณฑ์ที่ระบุไว้ และจำเป็นต้องนำมาพิจารณาร่วมกับการเลือกวาล์วขั้นสุดท้าย ข้อกำหนดตามรหัสมาตรฐาน (code requirements) และเงื่อนไขการใช้งานจริง วาล์วความปลอดภัยแบบแรงดันสูงควรออกแบบให้สอดคล้องกับภาระงานโดยรวมของการระบายแรงดัน (pressure-relief duty) มากกว่าจะพิจารณาเพียงฉลากในแคตตาล็อกเท่านั้น

• โครงสร้างวาล์วปล่อยแรงดันแบบสปริงโหลด (spring-loaded relief) สำหรับงานหนักที่มีภาวะแรงดันเกินรุนแรง
• รูปแบบขนาดตามมาตรฐาน API 526 สำหรับรุ่น 3K4 และ 3K6
• แพลตฟอร์ม K-orifice ที่มีทางเข้าขนาด 3 นิ้ว และทางออกให้เลือกได้ทั้งขนาด 4 นิ้ว หรือ 6 นิ้ว
• การจัดวางแบบดั้งเดิมและแบบบาลานซ์เบลโลวส์ เพื่อรองรับสภาวะการปล่อยที่แตกต่างกัน
• ตัวเลือกวัสดุและชิ้นส่วนประกอบเพื่อพิจารณาตามอุณหภูมิ ความกัดกร่อน และการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีไฮโดรเจนซัลไฟด์

ตัวเลือกวัสดุและขอบเขตการใช้งาน

ตารางวัสดุระบุตัวเลือกวัสดุสำหรับตัวเรือน ได้แก่ เหล็กกล้าคาร์บอนเกรด WCB เหล็กกล้าไร้สนิมเกรด CF8M และเหล็กกล้าผสมเกรด WC6/WC9 พร้อมชุดชิ้นส่วนประกอบที่สอดคล้องกัน ชิ้นส่วนประกอบมาตรฐานประกอบด้วยเหล็กกล้าไร้สนิมเกรด 316 ที่เคลือบผิวด้วยสแตลไลต์ (Stellite) ส่วนเวอร์ชันสำหรับอุณหภูมิสูงจะระบุวัสดุโลหะผสมนิกเกิลและสปริงพิเศษ ดังนั้น วาล์วความปลอดภัยแรงดันสูงสำหรับใช้งานกับไอน้ำจึงสามารถพิจารณาได้จากอุณหภูมิในการทำงานและระดับความดันที่เลือก แทนที่จะใช้วัสดุชุดเดียวสำหรับทุกกรณี

สำหรับความต้องการใช้งานในสภาวะที่มีสารกัดกร่อน (sour service) ข้อมูลผลิตภัณฑ์ระบุว่า มีใบรับรอง NACE MR0175 / ISO 15156 ให้บริการ คำว่า 'NACE MR0175 certified' ควรเชื่อมโยงกับข้อกำหนดเฉพาะของแบบการติดตั้งและเอกสารที่เกี่ยวข้องเท่านั้น ไม่ควรสมมุติว่าทุกวัสดุหรือทุกตัวเลือกมีคุณสมบัตินี้โดยอัตโนมัติ แนวทางที่พิจารณาตามเงื่อนไขเช่นนี้ยังใช้ได้กับวาล์วแบบ ASME Class 1500 ด้วย: ช่วง Class ขาเข้าที่มีให้บริการรวมถึง Class 1500 แต่อัตราความดัน-อุณหภูมิสุดท้ายขึ้นอยู่กับรุ่นและวัสดุที่เลือก

การประยุกต์ใช้งานและค่าพารามิเตอร์การปฏิบัติงาน

ตระกูลวาล์วความปลอดภัยแรงดันสูงนี้เหมาะสำหรับระบบไอน้ำในอุตสาหกรรม งานด้านปิโตรเคมีและแปรรูปก๊าซ รวมทั้งระบบของเหลวถ่ายเทความร้อน เมื่อแบบการติดตั้งที่เลือกสอดคล้องกับตัวกลางกระบวนการ อุณหภูมิ ระดับความดัน และเส้นทางปล่อยของไหล สำหรับกรณีที่มีแรงดันย้อนกลับจากท่อปล่อย (discharge-header back pressure) ที่มีนัยสำคัญ อาจพิจารณาใช้แบบ TOBS ที่มีเบลโลว์แบบสมดุล (balanced-bellows TOBS arrangements)

อินเทอร์เฟซสำหรับการติดตั้งมีความสำคัญไม่แพ้ตัววาล์วแต่ละตัว โปรดยืนยันชั้นของหน้าแปลนที่เชื่อมต่อเข้าและออก ขนาดพื้นที่ที่มีให้สำหรับการติดตั้ง ระบบยก ท่อปล่อย และแรงดันย้อนกลับที่อาจเกิดขึ้นก่อนตัดสินใจเลือกผลิตภัณฑ์สุดท้าย ลำดับขั้นตอนเชิงปฏิบัตินี้ทำให้ข้อมูลเกี่ยวกับวาล์วปล่อยแรงดันตามมาตรฐาน API 526 มีประโยชน์อย่างยิ่งในขั้นตอนที่กำลังกำหนดค่าเฉพาะของผลิตภัณฑ์

ขอรับการหารือเกี่ยวกับการกำหนดค่า

เพื่อหารือเกี่ยวกับการกำหนดค่าของวาล์วความปลอดภัยสำหรับแรงดันสูง โปรดระบุแรงดันที่ตั้งไว้ อุณหภูมิในการทำงาน สื่อกระบวนการ ความสามารถในการปล่อยแรงดันที่ต้องการ ข้อกำหนดของการเชื่อมต่อที่ทางเข้าและทางออก รวมถึงแรงดันย้อนกลับแบบซ้อนทับ (superimposed) หรือแบบสะสม (built-up) ที่คาดว่าจะเกิดขึ้น โปรดระบุด้วยว่าการใช้งานนี้ต้องการวาล์วปล่อยแรงดันตามมาตรฐาน API 526 หรือวาล์วที่มีการจัดเรียงหน้าแปลนทางเข้าตามมาตรฐาน ASME Class 1500 หรือวัสดุที่ผ่านการรับรองตาม NACE MR0175 หรือชุดชิ้นส่วนที่ออกแบบสำหรับอุณหภูมิสูง (high-temperature trim) รายละเอียดเหล่านี้จะช่วยให้สามารถระบุการออกแบบที่เกี่ยวข้องได้ ไม่ว่าจะเป็นแบบ 3K4 หรือ 3K6 รวมถึงการจับคู่วัสดุที่เหมาะสม และการเลือกใช้แบบคอนเวนชันนอล (conventional) หรือแบบเบลโลวส์ (bellows)

เพื่อการป้องกันแรงดันไอน้ำเกิน ให้ระบุเงื่อนไขของไอน้ำและระบบปล่อยทิ้งไว้ เพื่อให้สามารถเลือกวาล์วระบายแรงดันให้สอดคล้องกับระบบที่อยู่รอบข้างได้ เอกสารที่มีอยู่จึงจะสามารถตรวจสอบเทียบกับการใช้งานที่ร้องขอและข้อกำหนดของโครงการที่เกี่ยวข้องได้