บอลวาล์ว…คืออะไร (What is Ball Valve?)

บอลวาล์ว…คืออะไร (WHAT IS BALL VALVE?)

บอลวาล์ว เป็นวาล์วที่นิยมใช้ในการควบคุมการเปิด – ปิด ของเหลว ลักษณะของบอลวาลว์ ก็สอดคล้องกับชื่อของมัน หมายความว่า การใช้ลูกบอลทรงกลมที่มีรูตรงกลางเป็นตัวปิดกั้นการไหลของของเหลว โดยส่วนประกอบหลักๆของบอลวาล์ว สามารถแบ่งได้ดังนี้

1. BALL
ลูกบอลที่อยู่ภายในวาล์ว ถูกผลิตขึ้นจากวัสดุหลากหลาย แต่โดยส่วนใหญ่จะผลิตจากเหล็กกล้า ลูกบอลดังกล่าวนี้จะเจาะรูขนาดเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลางภายในท่อ วาล์วชนิดนี้เรียกว่า Full Bore Ball Valve เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในระบบท่อที่ต้องการทำความสะอาดภายในท่อ

แต่หากเจาะรูขนาดเล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของท่อ เราจะเรียกวาล์วชนิดนี้ว่า Reduce Bore Ball Valve 

2. VALVE BODY
หรือโครงสร้างภายนอกของวาล์ว ซึ่งผลิตมาจากเหล็กหล่อเป็นโครงสร้างหลักที่เชื่อมต่อกับท่อส่งของเหลว ด้วยหน้าแปลน (Flange End) หรือแบบเชื่อมติดกับท่อส่งของเหลว (Weld End) 

ในการผลิตวาล์ว จะผลิต Valve Body แยกออกเป็นสองชิ้น เมื่อทำการประกอบเข้าด้วยกัน Valve Body ทั้งสองจะถูกเชื่อมต่อด้วยการเชื่อม ซึ่งมักจะใช้กับวาล์วที่รับความดันสูงมากๆ หรือประกอบเข้าด้วยกันด้วยการใช้น๊อตสำหรับวาล์วที่ใช้งานโดยทั่วไป

นอกจากนี้ ยังมีรูปแบบการประกอบ Valve Body ที่แตกต่างกันอีก เช่น หากประกอบโดยใช้ Valve Body สองชิ้นเข้าด้วยกันแนวเดียวกับทิศาทางการไหลของของเหลว การประกอบแบบนี้จะเรียกว่า Side Entry แต่หากทำการหล่อ Valve Body มาทั้งชิ้น แล้วนำ Ball มาใส่ด้านบนแล้วปิดด้วย Valve Body อีกชิ้น จะเรียกการประกอบแบบนี้ว่า Top Entry

3. VALVE SEAT
เนื่องจาก Ball และ Valve Body ผลิตขึ้นมาจากเหล็ก และการประกอบเข้าด้วยกันย่อมมีช่องว่าง (Clearance) ทำให้ของเหลวสามารถไหลผ่านช่องว่างเหล่านี้ไปยังอีกด้านหนึ่งได้

ดังนั้น วาล์วจึงจำเป็นต้องมี Valve Seat ลักษณะเป็นวงแหวนที่อาจผลิตขึ้นมาจากยาง, PTFE หรือวัสดุอื่นๆ จำนวน 2 วง ติดตั้งอยู่ทั้งทางด้านเข้าและออกของ Ball มีหน้าที่ปิดกั้นก๊าซฯ ไม่ให้ไหลผ่านช่องว่างช่องว่างเล็กๆ ระหว่าง Ball และ Valve Body

4. VALVE STEM
เป็นแกนหมุนของบอลวาล์วและเป็นส่วนที่เชื่อมต่อกับส่วนต้นกำลังการหมุนซึ่งอาจจะเป็นก้านวาล์ว หรือกล่องเกียร์ทดกำลัง (Gear Box)

นอกจากส่วนประกอบต่างๆ ที่ได้กล่าวมาแล้วนั้น ยังมีส่วนประกอบอื่นๆ ซึ่งขึ้นกับการออกแบบของผู้ผลิตต่างๆ เช่น Sealantlnjection Port ใช้สำหรับฉีดสารหล่อลื่น หรือสารยับยั้งการรั่วซึมของก๊าซฯ ผ่านวาล์ว, Vent Body เป็นวาล์วเล็กๆ ที่ใช้ระบายความดันที่ตกค้างภายในโพรงวาล์วออกในกรณีที่ต้องการบำรุงรักษาหรือถอดประกอบ

บอลวาล์ว สามารถแยกออกได้เป็น 4 ชนิดหลักๆ

1. แบบชึ้นเดียว (1 PC Body) ตัววาล์วจะถูกหลอมออกมาเป็นชิ้นเดียวทั้งหมด

2. แบบสองชิ้น  (2 PCs Body) ตัววาล์วจะมีรอยต่อระหว่างตัววาล์วกับปลายเกลียวด้านหนึ่ง

                     

3. แบบสามชิ้น (3 PCs Body) ตัววาล์วจะมีน็อตยึดระหว่างเกลียวทั้งสองข้างเอาไว้กับตัววาล์ว เมื่อถอดออก จะสามารถแบ่งออกมาได้เป็นสามชิ้น

4. แบบแยกส่วน (Split Body) หากถอดน็อตที่ตัววาล์วออก จะแยกออกมาเป็นสองส่วน และสามารถนำบอลออกมาได้เลย

ขนาดของรูภายในบอลวาล์ว สามารถแยกออกได้เป็นอีก 3 ชนิด

1. แบบรูลด (Reduced Bore หรือ Reduced Port)

รูของบอล จะเล็กกว่ารูท่อ เช่น บอลวาล์ว 2 นิ้ว รูที่น้ำผ่านได้รก็จะประมาณ 1 นิ้ว

2. แบบรูปกติ (Standard Bore หรือ Standard Port)

รูของบอล จะเล็กกว่าขนาดท่ออยู่ 1 ขนาด เช่น บอลวาล์ว 2 นิ้ว รูที่น้ำผ่านได้จะประมาณ 1-1/2 นิ้ว

3. แบบรูเต็ม (Full Bore หรือ Full Port)

รูของบอล จะเท่าขนาดรูของท่อเลยล่ะค่ะ เช่น บอลวาล์ว 2 นิ้ว รูที่น้ำผ่านก็จะเท่ากับท่อขนาด 2 นิ้ว

ข้อแตกต่างกันระหว่าง รูลด (REDUCE PORT) รูปกติ (STANDARD PORT) และ รูเต็ม (FULL PORT)

ข้อดีของ Reduced Port กับ Standard Port

• สามารถเพิ่มความเร็วของของเหลวภายในท่อ จะมีประโยชน์อย่างมากในงานระบบที่ต้องการใช้ของเหลวหรือสารข้างในท่อเคลื่อนที่เร็ว เช่นไอน้ำ น้ำมัน หรือก๊าซ
• ราคาถูกกว่า และ น้ำหนักน้อยกว่าแบบ Full Port ซึ่งอาจจะแตกต่างไม่มากในวาล์วขนาดเล็ก แต่จะแตกต่างกันสิ้นเชิงในวาล์วขนาดใหญ่

• สูญเสียแรงดันภายในท่อมากกว่าแบบ Full Port

มาตรฐานที่ใช้ในบอลวาล์ว (STANDARD OF BALL VALVE)

ประสิทธิภาพของวาล์วที่ใช้เป็นมาตรฐานในอเมริกาจะบอกเป็นค่า 2 ค่าได้แก่

     1. WOG (น้ำ, น้ำมัน, ก๊าซ)

     2. WSP (ความดันไอน้ำ)

โดยอัตราส่วนของ WOG จะอ้างอิงที่อุณหภูมิห้อง ขณะที่ WSP อ้างอิงที่อุณหภูมิไอน้ำเมื่อไหลที่มีการกำหนดความสัมพันธ์ทั้งสองจุดจะเป็นที่เข้าใจว่า ความสัมพันธ์ระหว่างความดันกับอุณหภูมิเป็นเส้นตรงอยู่ระหว่าง 2 จุดนี้

สำหรับวาล์วที่มีการเชื่อมต่อแบบหน้าแปลนการกำหนดมาตรฐานของวาล์วส่วนใหญ่จะอ้างอิงตามมาตรฐานของหน้าแปลน



ขอบคุณเนื้อหาและภาพจาก Credit : https://oiltech.co.th