บทนำและการจำแนกประเภทของวาล์วความปลอดภัย

ในฐานะวิศวกรผู้เชี่ยวชาญด้านวาล์วนิรภัยที่มีประสบการณ์มากว่า 20 ปี ฉันรู้สึกยินดีที่จะแบ่งปันความรู้เกี่ยวกับวาล์วนิรภัย วาล์วเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในระบบอุตสาหกรรม โดยทำหน้าที่เป็นแนวป้องกันสุดท้ายเพื่อป้องกันไม่ให้อุปกรณ์เกิดแรงดันเกิน และเพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยในการดำเนินงาน

วาล์วนิรภัยถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในหลากหลายอุตสาหกรรม ตัวอย่างเช่น ในอุตสาหกรรมปิโตรเลียม วาล์วนิรภัยช่วยปกป้องท่อส่งน้ำมัน ถังจัดเก็บ และอุปกรณ์กลั่นจากแรงดันเกินระหว่างการสกัด การขนส่ง และการแปรรูปน้ำมัน เช่น ในคอลัมน์กลั่นของโรงกลั่นน้ำมัน วาล์วนิรภัยจะช่วยป้องกันความเสียหายหากเกิดแรงดันพุ่งสูงขึ้นอย่างฉับพลันเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของวัตถุดิบหรือสภาพกระบวนการที่ไม่คาดคิด

ในภาคอุตสาหกรรมเคมี วาล์วนิรภัยช่วยป้องกันปฏิกิริยาในเครื่องปฏิกรณ์ ถังเก็บสารเคมี และท่อส่งที่จัดการกับสารเคมีกัดกร่อนหรือมีปฏิกิริยาแรง เช่น ในโรงงานผลิตปุ๋ย วาล์วนิรภัยบนเครื่องปฏิกรณ์สังเคราะห์แอมโมเนียจะช่วยควบคุมไม่ให้ความดันเกินขีดจำกัดที่ปลอดภัย ซึ่งช่วยป้องกันปฏิกิริยาอันตราย

อุตสาหกรรมพลังงานพึ่งพาอาศัยวาล์วนิรภัยสำหรับหม้อไอน้ำและกังหันไอน้ำ เช่น ในโรงไฟฟ้าถ่านหิน วาล์วนิรภัยบนกลองของหม้อไอน้ำจะปล่อยความดันส่วนเกินออกหากระดับน้ำหรืออัตราการเผาไหม้ผิดปกติ เพื่อป้องกันการระเบิดของหม้อไอน้ำ

ในอุตสาหกรรมยา วาล์วนิรภัยมีความจำเป็นสำหรับอุปกรณ์ฆ่าเชื้อและภาชนะความดันที่ใช้ในการผลิตยา เช่น ระหว่างการผลิตยาฉีด อุตโตคลาฟจะใช้วาล์วนิรภัยเพื่อรักษาระดับความดันให้อยู่ในเกณฑ์ปลอดภัยตลอดรอบการฆ่าเชื้อด้วยไอน้ำ

โดยพื้นฐาน วาล์วนิรภัยมีความสำคัญอย่างยิ่งในทุกจุดที่มีการเก็บหรือประมวลผลของเหลวภายใต้แรงดัน เพื่อป้องกันความเสียหายของอุปกรณ์ อุบัติเหตุ และเพื่อให้มั่นใจว่าการดำเนินงานอุตสาหกรรมเป็นไปอย่างราบรื่น เมื่อแรงดันในระบบสูงเกินค่าที่กำหนดไว้ วาล์วนิรภัยจะเปิดขึ้นโดยอัตโนมัติเพื่อปล่อยของเหลวออก ทำให้แรงดันลดลง เมื่อแรงดันลดลงถึงระดับที่ปลอดภัยแล้ว วาล์วจะปิดแน่นเพื่อรักษาระดับแรงดันในระบบ

การจำแนกประเภทของวาล์วนิรภัย

วาล์วนิรภัยสามารถจำแนกได้ตามสื่อที่ใช้และหลักการทำงาน/โครงสร้าง ดังแสดงในแผนภาพ:

1. วาล์วนิรภัยสำหรับก๊าซทั่วไป

• วาล์วนิรภัยสำหรับก๊าซธรรมชาติ : ออกแบบมาสำหรับระบบก๊าซธรรมชาติ โดยใช้วัสดุและโครงสร้างที่ทนต่อการกัดกร่อนจากองค์ประกอบของก๊าซธรรมชาติ ช่วยให้มั่นใจในการระบายแรงดันอย่างปลอดภัยในท่อส่งก๊าซธรรมชาติและอุปกรณ์
• วาล์วนิรภัยสำหรับอากาศและก๊าซไนโตรเจน : เหมาะสำหรับระบบอากาศและก๊าซไนโตรเจน นิยมใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น อุตสาหกรรมโลหะวิทยาและอิเล็กทรอนิกส์ ที่ใช้อากาศหรือก๊าซไนโตรเจนเป็นสื่อทำงาน

2. วาล์วความปลอดภัยสำหรับก๊าซกัดกร่อน

• วาล์วความปลอดภัยสำหรับก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ (แบบเบลโลวส์และสปริงโหลด) : ไฮโดรเจนซัลไฟด์มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง โครงสร้างแบบเบลโลวส์ช่วยป้องกันการรั่วซึมของตัวกลาง และการออกแบบแบบสปริงโหลดทำให้มั่นใจในการควบคุมแรงดันอย่างแม่นยำ ใช้ในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซที่มีสื่อกลางเป็นไฮโดรเจนซัลไฟด์
• วาล์วความปลอดภัยสำหรับก๊าซคลอรีน (แบบเบลโลวส์และสปริงโหลด) : ก๊าซคลอรีนมีพิษและกัดกร่อน การรวมกันของเบลโลวส์และสปริงโหลดรับประกันการปิดผนึกแน่นหนาและการระบายแรงดันที่เชื่อถือได้สำหรับระบบก๊าซคลอรีน

3. วาล์วความปลอดภัยสำหรับของเหลวความหนาแน่นต่ำ

• วาล์วความปลอดภัยสำหรับแอมโมเนียเหลว (แบบสปริงโหลด แบบไกด์โอเปอเรตเต็ด และแบบเบลโลวส์) : แอมโมเนียเหลวมีความหนาแน่นต่ำและระเหยง่าย กลไกแบบไกด์โอเปอเรตเต็ดช่วยให้สามารถระบายปริมาณมากได้ และเบลโลวส์ช่วยป้องกันการรั่วไหลของแอมโมเนีย ใช้ในอุตสาหกรรมทำความเย็นและอุตสาหกรรมเคมีที่ใช้แอมโมเนียเหลว
• วาล์วความปลอดภัยสำหรับน้ำมัน (แบบสปริงโหลด แบบไกด์โอเปอเรตเต็ด และแบบเบลโลวส์) : สำหรับระบบหล่อลื่น การออกแบบแบบสปริงโหลดและแบบไกด์โอเปอเรตเต็ดสามารถตอบสนองความต้องการในการปล่อยแรงดันสำหรับน้ำมันที่มีความหนืดและความดันแตกต่างกัน โดยเบลโลวส์ช่วยป้องกันการรั่วซึมของน้ำมัน

4. วาล์วนิรภัยไอน้ำอิ่มตัว

• วาล์วนิรภัยไอน้ำอิ่มตัวความดันต่ำ (แบบสปริงโหลด) : ใช้ในระบบไอน้ำอิ่มตัวความดันต่ำ (เช่น หม้อต้มขนาดเล็ก) ประเภทสปริงโหลดมีโครงสร้างเรียบง่ายและเชื่อถือได้สำหรับการปล่อยแรงดัน
• วาล์วนิรภัยไอน้ำอิ่มตัวความดันปานกลาง (แบบสปริงโหลด) : ใช้ในสถานการณ์ไอน้ำอิ่มตัวความดันปานกลาง (เช่น หม้อต้มอุตสาหกรรม) เพื่อให้การควบคุมแรงดันอย่างแม่นยำ

5. วาล์วนิรภัยไอน้ำร้อนจัด อี

• วาล์วนิรภัยความดันสูงสำหรับโรงผลิตไฟฟ้า (แบบสปริงโหลด) : ออกแบบมาเฉพาะสำหรับไอน้ำร้อนจัดความดันสูงในโรงผลิตไฟฟ้า โดยมีโครงสร้างสปริงโหลดที่แข็งแรงทนทานต่ออุณหภูมิและแรงดันสูง เพื่อให้มั่นใจในการทำงานอย่างปลอดภัยของหม้อต้มและกังหันไอน้ำในโรงผลิตไฟฟ้า

6. วาล์วนิรภัยผสมก๊าซ-ของเหลว

• วาล์วความปลอดภัยชนิดก๊าซและของเหลวผสม (ชนิดควบคุมด้วยไพออทและเบลโลวส์) : สำหรับระบบที่มีสื่อกลางเป็นก๊าซและของเหลวผสม ก๊อกวาล์วชนิดควบคุมด้วยไพออทช่วยให้สามารถปรับแรงดันได้อย่างยืดหยุ่น ส่วนเบลโลวส์ป้องกันการปนเปื้อนและการรั่วไหลของสื่อกลาง ใช้ในเครื่องปฏิกรณ์เคมีที่ซับซ้อน

7. วาล์วความปลอดภัยสำหรับสื่อกลางที่มีพิษร้ายแรง

• วาล์วความปลอดภัยแบบกรดไฮโดรฟลูอริก (เบลโลวส์) : กรดไฮโดรฟลูอริกมีพิษและกัดกร่อนอย่างรุนแรง โครงสร้างเบลโลวส์ทำให้มั่นใจได้ว่าไม่มีการรั่วไหลของกรดไฮโดรฟลูอริก ช่วยปกป้องสิ่งแวดล้อมและบุคลากร ใช้ในอุตสาหกรรมที่จัดการกับกรดไฮโดรฟลูอริก

โดยสรุป วาล์วความปลอดภัยแต่ละประเภทถูกพัฒนาขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการเฉพาะของสื่อกลางต่างๆ และเงื่อนไขการใช้งานที่แตกต่างกัน มีบทบาทที่ไม่สามารถทดแทนได้ในด้านความปลอดภัยทางอุตสาหกรรม