Pipeline Ancillaries - Linear movement valves

pipeline system တခုမွာ၊ ေယဘုယၽအားၿဖင္႔ ပါဝင္ေလ့ရိွတဲ႔ isolating valve, check valves, strainers, separators, gauges, sight glasses ေတြနဲ႔ vacuum brakers တို႔နဲ႔ပက္သက္ၿပီး၊ မွတ္သားမိ သေလာက္ေဖာ္ ၿပပါ႔မယ္။

isolating valve ေတြဟာ pipeline system သို႔မဟုတ္ fluid system အတြက္၊ key components ေတြ ၿဖစ္ၿပီး၊ system မွ fluid flow ကို၊ particular area မွာလိုအပ္သလို၊ ရပ္တန္႔ ထိမ္းခၽဳပ္ဖို႔ တတ္ဆင္တာ ၿဖစ္ပါတယ္။ European standard EN 736-1:1995 အရ၊ valves ေတြကို isolating valves, regulating valves နဲ႔ control valves ဆိုၿပီးခြဲၿခား သတ္မွတ္ႀက ပါတယ္။ isolating valves ေတြကို၊ closed သို႔မဟုတ္ fully open position အေနနဲ႔သာအသံုးၿပဳၿပီး၊ regulating valves ေတြကိုေတာ႔ closed နဲ႔ open position ႀကားမွ၊ မည္သည္႔ position မွာမဆိုအသံုးၿပဳပါတယ္။ fluid flow-rate ကိုေၿပာင္းလဲဖို႔ လိုအပ္တဲ႔အခါ မွာေတာ႔ control valves ေတြကိုအသံုးၿပဳပါတယ္။

isolating valves ေတြဟာ on/ off type control ကိုေဆာင္ရြက္ေပးတယ္ လို႔ေၿပာနိဳင္ၿပီး၊ process media diverting နဲ႔ maintenance, process equipment removal နဲ႔ plant ကို shut down လုပ္တဲ႔အခါ fluid flow ကို၊ isolate လုပ္ဖို႔ တတ္ဆင္ႀကတာၿဖစ္ပါတယ္။ type နဲ႔ design ေပါါမူတည္ၿပီး၊ isolating valves ေတြကြဲၿပားႀကေပမယ္႔၊ 'obturator' လို႔ေခါါ တဲ႔ closure device ေပါါမူတည္ၿပီး၊ Linear movement valves အုပ္စုနဲ႔ Rotary movement valves အုပ္စုဆိုၿပီး၊ အုပ္စု (၂) ခု အၿဖစ္၊ ေတြ႔ရမွာၿဖစ္ပါတယ္။

Fig. Obturator motion in the basic valve types

Linear movement valves - obturator ဟာ straight line အေန နဲ႔ေရြ႔လၽားၿပီး၊ gate valves, globe valves, diaphragm valves နဲ႔ pinch valves ေတြကို၊ Linear movement valves အၿဖစ္သတ္မွတ္ ပါတယ္။

Rotary movement valves - obturator ဟာ direction of flow ရဲ႕ right angle အေနနဲ႔ axis အေပါါမွာ rotates လည္ပတ္ၿပီး၊ ball valves နဲ႔ butterfly valves ေတြကို၊ Rotary movement valves အၿဖစ္ သတ္မွတ္ပါတယ္။ 

Linear movement valves

Linear movement valves ေတြမွာ 'obturator' ဟာ၊ threaded stem အတိုင္းေအာက္ဖက္ကိုေရြွ႕လၽားတဲ႔ အတြက္၊ tight shut-off ကိုရရိွပါတယ္။

Gate valves
Gate valves မွ minimum pressure drop ကိုရနိဳင္တဲ႔အတြက္၊ uninterrupted flow လိုအပ္တဲ႔ isolation application ေတြမွာ အသံုးၿပဳႀကပါတယ္။

Fig. Typical wedge gate valve

gate valve မွာ body, cover သို႔မဟုတ္ bonnet, gate နဲ႔ steam ဆိုတဲ႔ အဓိကအစိတ္အပိုင္း (၄) မၽိဳး ပါဝင္ ပါတယ္။ gate ဟာ seats ႀကားမွာ slide အေနနဲ႔ေရြွ႕လၽွားၿပီး၊ gate နဲ႔ seating faces ေပါါမွာ မူတည္လို႔၊ gate valve အမၽိဳးအစားေတြ ကြဲၿပားၿခားနားတာကိုေတြ႔ရပါတယ္။

Solid wadge gate valve - gate ဟာ wadge shaped ပံုစံၿဖစ္ၿပီး၊ valve body မွ seating surface ေပါါ မွာ၊ corresponding အလိုက္သင္႔အံဝင္ခြင္ကၽထိုင္မွာၿဖစ္ပါတယ္။ gate ဟာ seat ေပါါမွာ အံဝင္ခြင္ကၽ ထိုင္ တဲ႔အတြက္၊ လံုေလာက္တဲ႔ adequate seating forces ကိုရေစသလို၊ hand wheel thread မွာ၊ excessive effort အားမၽားမၽားၿပီးလွည္႔ဖို႔မလိုပဲ၊ fluid pressure ကို တားဆီးနိဳင္ပါတယ္။ high integrity shut-off တင္းတင္းကၽပ္ကၽပ္ ပိတ္ေနေစဖို႔၊ seats မွာ PTFE coating လုပ္ထားေလ့ရိွပါတယ္။

Flexible wedge gate valve - flexible two-part disc ကိုသံုးထားတဲ႔၊ flexible wedge gate valves အမၽိဳးအစား အမၽားအၿပားရိွပါတယ္။ flexible two-part disc ရဲ႕ shaped ပံုသဏ႖န္ဟာ very short axle တိုေတာင္းတဲ႔ ဝင္ရိုးတခုအေပါါမွာတတ္ထားတဲ႔၊ wheels သို႔မဟုတ္ plate (၂) ခု ပံုစံမၽိဳးၿဖစ္ပါတယ္။ flexible wedge gate valves ေတြ ကို၊ parallel slide valves ေတြ အၿဖစ္၊ steam application ေတြမွာ အသံုးၿပဳႀကပါတယ္။ plate (၂) ကို gate အေနနဲ႔ သံုးထားတာၿဖစ္ၿပီး၊ plate (၂) ႀကားမွာ spring ကို တတ္ဆင္ထားပါတယ္။

Fig. Flexible wedge gate

spring ရဲ႕တြန္းအားေႀကာင္႔ gate ဟာ seat ေပါါမွာ အံဝင္ခြင္ကၽထိုင္မွာၿဖစ္ၿပီး၊ fluid pressure ဟာ seat ရဲ႕ upstream disc ကိုတြန္းၿပီး၊ force အေနနဲ႔ downstream disc ကိုၿပန္တြန္းတဲ႔အတြက္၊ tight shut-off ၿဖစ္ေစပါတယ္။ temperature variations ေႀကာင္႔ contraction နဲ႔ expansion ၿဖစ္ေပါါတဲ႔အခါ၊ gate ဟာ flexibility အလိုက္သင္႔တုန္႔ၿပန္ပါတယ္။

Globe valve
globe valve ရဲ႕ inlet နဲ႔ outlet တို႔ရဲ႕အေနအထားဟာ၊ horizontally opposed ၿဖစ္ေနၿပီး၊ fluid ကို valve seat မွတဆင္႔၊ longitudinally ၿဖတ္သန္းသြားေစဖို႔တည္ေဆာက္ထားတဲ႔အတြက္၊ ဝင္လာတဲ႔ fluid ဟာ change course ဦးတည္ဖက္ေၿပာင္းသြားပါတယ္။ fluid ဟာ longitudinally ၿဖတ္သန္းသြားတဲ႔ အတြက္ disc ကို seat အေပါါမွ small distance အနည္းငယ္ 'ႀကြ' ရံုနဲ႔တင္၊ full flow အေနနဲ႔စီးသြားတဲ႔ အတြက္၊ globe valve ဟာ gate valve ထက္ပိုၿပီး၊ rapidly open ၿမန္ၿမန္ဖြင္႔နိဳင္တာကိုေတြ႔ရပါတယ္။

Fig. Conventional globe valve

fluid ရဲ႕ ဦးတည္ဖက္ေၿပာင္းသြားအခါ၊ flow resistance နဲ႔အတူ turbulence ပါၿဖစ္ေပါါလာၿပီး၊ high pressure drop ဟာ gate valve ထက္ပိုၿပီးေပါါေပါက္လာပါတယ္။ globe valves ေတြဟာ gate valve ေတြေလာက္ leak မၿဖစ္လြယ္တဲ႔အတြက္၊ higher pressure နဲ႔ higher volume applications ေတြ မွာအသံုးၿပဳသလို၊ fluid loos ေႀကာင္႔ hazardous ဒါမွ မဟုတ္ costly ၿဖစ္နိဳင္တဲ႔ application ေတြမွာ လည္းအသံုးၿပဳႀကပါတယ္။

fluid pressure ဟာ disc area ေပါါမွာ ပိုၿပီးသက္ေရာက္တဲ႔အခါ၊ valve stem ကို axial load သက္ေရာက္ေစၿပီး၊ valve ပိတ္ရာမွာခက္ခဲတာကိုေတြ႔ရသလို၊၊ over come effect လို႔ေခါါပါတယ္။ high differential pressure closed systems မွ၊ 500 mm အထက္ globe valve ေတြမွာ၊ over come effect ကိုေလၽွာ႔ခၽဖို႔ balancing plugs ေတြကိုထည္႔သြင္းတတ္ဆင္ႀကပါတယ္။

balancing plug မွာ pre-lifting plug ပါဝင္ၿပီး၊ pilot valve အေနနဲ႔ေဆာင္ရြက္ေပးပါတယ္။ valve ကို ဖြင္႔ လိုက္တဲ႔ အခါ၊ pre-lifting အရင္ပြင္႔ၿပီး၊ flow medium ကို controlled rate အေနနဲ႔ စီးဆင္းေစပါတယ္။

valve အဝင္အထြက္မွာရိွတဲ႔ differential pressure ဟာေလၽွာ႔ကၽသြားတဲ႔အတြက္၊ disc ဟာ seats အေပါါ မွ၊ easily lifted အ လြယ္တကူ 'ႀကြ' နိဳင္ပါတယ္။ valve ကိုၿပန္ပိတ္တဲ႔အခါ၊ balancing plug အရင္ပိတ္ၿပီး၊ plug ရဲ႕အေပါါမွာ upstream pressure အေနနဲ႔သာသက္ေရာက္ပါတယ္။

linear movement valves ေတြမွာ dirt နဲ႔ 'wiredrawing' ေတြေႀကာင္႔ seats ေတြပၽက္စီးတတ္ပါတယ္။ application ေပါါ မူတည္ၿပီး၊ regular maintenance ေဆာင္ရြက္ေပးဖို႔လိုသလို၊ seats ေတြကို လဲလွယ္ တဲ႔အခါ၊ valve တခုလံုးကိုၿဖဳတ္ရတဲ႔အတြက္၊ plant သို႔မဟုတ္ process အေပါါမွာသက္ေရာက္မယ္႔ time နဲ႔ cost ကိုထည္႔တြက္ရပါေတာ႔တယ္။ ဒီ႔အတြက္ အေရးႀကီးတဲ႔ application ေတြမွာ၊ piston valves ေတြကို သံုးစြဲလာႀကပါတယ္။

Piston valve
piston valves ေတြမွာ၊ piston နဲ႔ lantern bush ေတြပါဝင္ပါတယ္။ valve stem နဲ႔ hand-wheel တို႔နဲ႔ တဆက္တည္းၿဖစ္ တဲ႔၊ piston မွာ upper နဲ႔ lower sealing rings ေတြကိုတတ္ဆင္ထားပါတယ္။ upper sealing ring ဟာ gland packing လိုေဆာင္ရြက္ေပးၿပီး၊ lower sealing ring ကေတာ႔ seat အေန
နဲ ႔ေဆာင္ ရြက္ေပးပါတယ္။

piston နဲ႔ rings အႀကားမွ area ဟာ large sealing area ၿဖစ္တဲ႔အတြက္၊ ၿမင္႔မားတဲ႔ high level shut-off tightness ကိုရရိွပါတယ္။ piston valves ေတြကို၊ pipeline မွာ throttling duties အေနနဲ ႔ေဆာင္ရြက္ ဖို႔၊ တတ္ဆင္ထားတာမဟုတ္ပဲ၊ fully open သို႔မဟုတ္ closed positions အေနနဲ႔သာအသံုးၿပဳဖို႔ တတ္ဆင္ ထားတာၿဖစ္ပါတယ္။ valve ဟာ fully opened ပြင္႔တဲ႔အခါ၊ piston ရဲ႕ေအာက္ပိုင္း bottom face သာ fluid နဲ႔ ထိေတြ႔မွာၿဖစ္ၿပီး၊ upper sealing ring မွ၊ valve body နဲ႔ fluid တို႔ မထိေတြ႔ေအာင္တားဆီးေပး ပါတယ္။ တနည္းအားၿဖင္႔ valve body ရဲ႕ sealing surface ေတြကို fluid flow နဲ႔ ထိေတြ႔ၿပီး၊ corrosion ၿဖစ္ေပါါမွဳမွ၊ တားဆီးေပးထားၿခင္းၿဖစ္ပါတယ္။

Fig. Piston valve

maintenance လိုုို႔ဖို႔လိုအပ္တဲ႔အခါ၊ valve တလံုးလံုးကိုၿဖဳတ္ဖို႔မလိုပဲ၊ cover nut ကိုၿဖဳတ္ၿပီး၊ piston ကို ဆြဲထုတ္ယူနိုင္သလို၊ extractor tool သံုးၿပီး၊ piston နဲ႔အတူပါရိွလာမယ္႔ rings နဲ႔ lantern bush တို႔ကို၊ ၿဖဳတ္ယူနိုင္ပါတယ္။

Diaphragm valve
valve stem ဟာ flexible diaphragm ကို push down တြန္းကာေအာက္သို႔ေရြွ႕လၽွားေစၿပီး၊ fluid flow ကို isolation တားဆီးေပးတဲ႔အတြက္ linear movement valve အၿဖစ္သတ္မွတ္နိုင္ပါတယ္။ diaphragm နဲ႔ valve body design အေပါါမူတည္ၿပီး၊ diaphragm valve အမၽိဳးအစားေတြကို၊ ခြဲၿခားသတ္မွတ္ႀက ပါတယ္။

Fig. Diaphragm valves

diaphragm valves ေတြကို၊ 'Weir type' နဲ႔ 'Straight-through type' ဆိုၿပီးေတြ႔နိဳင္ပါတယ္။ 'Weir type' မွာ၊ valve body မွ၊ bore ကို၊ weir ပံုစံမၽိဳး cast သြန္းေလာင္းတည္ေဆာက္ထားပါတယ္။ valve ကိုပိတ္ လိုက္တဲ႔အခါ၊ diaphragm ဟာ၊ weir အေပါါမွာ rest သြားထိုင္ၿပီး၊ flow ကို restricting တားဆီးေပး ပါတယ္။ 'Straight-through type' ေတြမွာေတာ႔ bore ကို၊ laterally through ပံုစံမၽိဳး သြန္းေလာင္း တည္ေဆာက္ထားၿပီး၊ wedge shaped diaphragm နဲ႔ valve ကိုပိတ္ပါတယ္။

fluid flow ဟာ၊ valve ရဲ႕ moving parts ေတြနဲ႔ မထိေတြ႔ပဲ၊ diaphragm နဲ႔သာထိေတြ႔တဲ႔အတြက္၊ suspended solids ေတြေရာေနွာပါဝင္ေနတဲ႔ aggressive fluid flow process application ေတြမွာ အသံုးၿပဳနိဳင္သလို၊ fluid နဲ႔ ထိေတြ႔ၿခင္း မရိွတဲ႔အတြက္၊ bonnet assembly အေနနဲ႔၊ inexpensive materials ၿဖစ္တဲ႔ေစၽးသက္သာတဲ႔ cast iron bonnet မၽိဳးအသံုးၿပဳနိဳင္ပါတယ္။ diaphragm valves ေတြကို 175° C ေအာက္ process applications ေတြမွာအသံုးၿပဳပါတယ္။

Linear movement valve stem options

Linear movement valves ေတြမွာ valve steam arrangement ေတြကို၊ Rising/ non-rising stems arrangement နဲ႔ Inside/ outside stem screws arrangements ဆိုၿပီးေတြ႔ရပါတယ္။

Rising/ Non-rising stems
valve ကို opened ဖြင္႔တဲ႔အခါ၊ valve stem ဟာ rising သို႔မဟုတ္ vertically upwards အေပါါသို႔ တက္လာတဲ႔ arrangement ကို rising stem arrangement လို႔ေခါါပါတယ္။ bonnet ထဲကေန၊ stem ဟာ အၿပင္ဖက္ကို ထြက္လာတာမို႔၊ stem ဟာ၊ အၿပင္မွာရိွေနပါတယ္။ အရြယ္အစားႀကီးမားတဲ႔ Linear movement valve ေတြဟာ၊ rising stem valves ေတြၿဖစ္ႀကပါတယ္။ rising stem arrangement မွာ၊ valve opening position ကို indicates ေဖာ္ၿပပါတယ္။ valve stem ဟာအၿပင္ထြက္လာတဲ႔ အတြက္၊ more space ေနရာပိုယူတာကို၊ ေတြ႔ရပါတယ္။

Fig. (a) Rising stem valve, (b) Non-rising stem valve

valve ကို ဖြင္႔တဲ႔အခါ၊ valve stem ဟာ body ထဲမွာရိွေနမယ္႔၊ arrangement မၽိဳးကိုေတာ႔ non-stem arrangement လို ႔ေခါါၿပီး၊ valve အတြင္း ၿဖတ္သန္းစီးဆင္းသြားတဲ႔၊ liquids ေတြနဲ႔၊ အၿမဲထိေတြ႔ေန ရတာမို႔၊ corrosion ၿဖစ္ဖို႔ အခြင္႔အလမ္း ပိုမၽားပါတယ္။

Inside/ Outside stem screws
valve ကို ဖြင္႔တဲ႔အခါ၊ valve steam မွ actuating threads ေတြဟာ bonnet သို႔မဟုတ္ valve body ရဲ႕အတြင္းမွာသာ ရိွေနမယ္႔၊ Linear movement valves ေတြကို၊ Inside stem screw valves ေတြ
လို ႔ေခါါ ပါတယ္။

Fig. (a) Outside stem screw valve, (b) Inside stem screw valve

valve ကို ဖြင္႔တဲ႔အခါ၊ threads ဟာ bonnet သို႔မဟုတ္ valve body ရဲ႕ အၿပင္မွာရိွေနမယ္႔၊ valves ေတြကို၊ outside stem screws valve ေတြလို႔ေခါါၿပီး၊ corrosive နဲ႔ erosive properties ေတြ ပါဝင္တဲ႔ fluid application ေတြမွာ အသံုးၿပဳႀကပါတယ္။ ဒါ႔အၿပင္ expansion နဲ႔ contraction ေတြဟာ stem thread ကိုထိခိုက္နိဳင္တဲ႔အတြက္၊ large temperature variations ၿဖစ္ေပါါတတ္တဲ႔ fluid applications ေတြ မွာလည္းအသံုးၿပဳပါတယ္။


Stem sealing
process media လို႔ေခါါတဲ႔ fluid ေတြ၊ valve stem မွတဆင္႔ အၿပင္ဖက္ကို၊ စိမ္႔ထြက္မသြားေစဖို႔ barrier အတားဆီးအေနနဲ႔ gland packed sealing နဲ႔ bellow sealing တို႔ကိုအသံုးၿပဳပါတယ္။ glad packing အၿဖစ္၊ polymeric material တမၽိဳးၿဖစ္တဲ႔ PTFE packing ေတြကို၊ stem နဲ႔ bonnet ႀကားမွာ၊ tightly packed အေနနဲ႔ ထည္႔သြင္းၿပီး၊ process media escaping ကို၊ တားဆီးပါတယ္။ gland packed sealing ဟာ bellow sealing လို၊ 'zero emission' sealing ေတာ႔မဟုတ္ပါဘူး။ plant မွာတတ္ဆင္ထားတဲ႔ galnd packed valve ေတြကို၊ မသံုးပဲႀကာႀကာထားတဲ႔အခါ၊ packing seal ဟာ stiffen မာကၽြတ္သြားၿပီး၊ valve ကိုၿပန္သံုးတဲ႔အခါ laek ၿဖစ္တတ္ပါတယ္။ ဒါ႔အၿပင္ galnd packed valves ေတြမွာ၊ regular maintenance အေနနဲ႔ re-packing ဆိုတဲ႔ gland packing seal ကိုမႀကာခဏလဲလွယ္ေပးဖို႔၊ လိုအပ္ပါတယ္။

Fig. Bellows sealed valve

bellow sealed valves ေတြမွာ၊ flexible metallic bellows ေတြကို၊ sealing အၿဖစ္အသံုးၿပဳပါတယ္။ metallic bellow ရဲ႕တဖက္ဟာ၊ valve stem နဲ႔ဆက္ထားၿပီး၊ အၿခားတဖက္ကိုေတာ႔ bonnet နဲ႔ဆက္ ထားကာ၊ fluid နဲ႔ environment ႀကားမွာ၊ barrier အေနနဲ႔ ေဆာင္ရြက္ေပးပါတယ္။ bellow sealing ဟာ 'zero emission' sealing ၿဖစ္ပါတယ္။ stem ရဲ႕ up and down movement အတက္အဆင္းေတြမွာ၊ extends and contracts ကၽယ္ၿခင္းနဲ႔ ကၽံဳ႕ၿခင္းကို လိုက္ပါေဆာင္ရြက္ပါတယ္။ stem မွ below ဟာ rotating and repeated twisting လည္ၿပီးကၽြတ္မထြက္သြားေစဖို႔၊ anti-torsion device ကိုထည္႔သြင္း တတ္ဆင္ထားပါတယ္။ flexible metallic bellows ေတြဟာ၊ maintenance less bellow ေတြၿဖစ္ၿပီး၊ 10, 000 cycles အႀကိမ္ (၁) ေသာင္းေကၽာ္၊ extends and contracts ကၽယ္ၿခင္းနဲ႔ ကၽံဳ႕ၿခင္း ကိုေဆာင္ရြက္ နိဳင္ၿပီး၊ သတ္မွတ္ထားတဲ႔ life cycle ေကၽာ္ရင္ေတာ႔၊ အသစ္လဲလွယ္ရမွာၿဖစ္ပါတယ္။




Reference and image credit to : http://www.valvesinternational.co.za, http://www.spiraxsarco.com, Steam Engineering Tutorial,

Remark : All images herein this website are for use of educational purpose only. The owner of this web site is not responsible for the consequences in case of violation to copyright, trademark, patent or other intellectual property rights of any third party.