บอลวาล์วดีกว่าเกทวาล์วหรือไม่?

ในระบบท่อทางอุตสาหกรรม การเลือกระหว่างบอลวาล์วและวาล์วประตูมักจะทำให้เกิดข้อถกเถียงกัน เพื่อตอบคำถาม "บอลวาล์วดีกว่าเกทวาล์วหรือไม่" จำเป็นต้องมีการเปรียบเทียบเชิงปริมาณจากมิติต่างๆ เช่น ความต้านทานการไหล กลไกการปิดผนึก ความถี่ในการทำงาน และค่าบำรุงรักษา

จากมุมมองของลักษณะต้านทานการไหล เส้นผ่านศูนย์กลางภายในของ aวาล์วประตูเต็มพอร์ตตรงกับของไปป์ไลน์ เมื่อวาล์วเปิดจนสุด ตัวกลางจะไหลผ่านเกือบเป็นเส้นตรง โดยมีค่าสัมประสิทธิ์ความต้านทานการไหลที่วัดได้ (ค่า K) ต่ำเพียง 0.05–0.1 บอลวาล์วลดขนาดทั่วไปมักจะมีความต้านทานการไหลสูงกว่าวาล์วประตูเต็มเจาะเล็กน้อย แต่ aบอลวาล์วเต็มรูยังสามารถบรรลุค่า K ประมาณ 0.05 สำหรับการใช้งานที่ต้องการการเปิดและปิดบ่อยครั้ง การหมุน 90 องศาของบอลวาล์วจะใช้เวลาเพียงไม่กี่วินาที ซึ่งเร็วกว่าการหมุนหลายสิบรอบที่จำเป็นสำหรับวาล์วประตูมาก

ในแง่ของประสิทธิภาพการปิดผนึก บอลวาล์วต้องอาศัยการประกบลูกบอลแบบลอยหรือแบบติดตั้งที่รองแหนบกับ PTFE หรือที่นั่งโลหะ ทำให้มีการรั่วไหลเป็นศูนย์ภายใต้เอพีไอ 598มาตรฐานการทดสอบ (อัตราการรั่วไหลน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.5 มล./นิ้ว·ชั่วโมง) ในทางกลับกัน วาล์วประตู สามารถทำการปิดผนึกได้โดยการติดประตูเข้ากับที่นั่ง ในการใช้งานเป็นเวลานาน เศษต่างๆ มีแนวโน้มที่จะสะสมอยู่ในรางกั้นประตู ส่งผลให้ระบบปิดได้ไม่ดี ข้อมูลภาคสนามจากวาล์วประตูท่อในสายส่งก๊าซธรรมชาติแสดงให้เห็นว่าหลังจากใช้งานสองปี อัตราการรั่วไหลภายในเพิ่มขึ้นเฉลี่ย 0.8% ในขณะที่บอลวาล์วที่ติดตั้งในช่วงเวลาเดียวกันยังคงระดับการปิดผนึกเริ่มต้นไว้

เมื่อพิจารณาถึงการบำรุงรักษาและอายุการใช้งาน: น็อตก้านและร่องนำเกตของวาล์วประตูจำเป็นต้องมีการหล่อลื่นเป็นระยะ และเมื่อเปิดบางส่วน ตัวกลางความเร็วสูงอาจทำให้เกิดการสั่นสะเทือน ส่งผลให้พื้นผิวซีลสึกหรอเร็วขึ้น ในทางตรงกันข้าม พื้นผิวการปิดผนึกของบอลวาล์วจะไม่สัมผัสกับตัวกลางในระหว่างการเปิดและปิด ทำให้มีอายุการใช้งานโดยทั่วไป 2-3 เท่าของวาล์วประตู (ขึ้นอยู่กับการทดสอบรอบภายใต้ASME B16.34: บอลวาล์ว มากกว่าหรือเท่ากับ 20,000 รอบ, เกตวาล์ว γ 8,000 รอบ)

ดังนั้นทางเลือกสุดท้ายระหว่างประตูและบอลวาล์วควรขึ้นอยู่กับสภาพการทำงาน: หากท่อจำเป็นต้องเปิดเต็มที่หรือปิดสนิทเป็นเวลานาน โดยใช้ตัวกลางที่สะอาดและความถี่ในการสลับต่ำ (เช่น น้อยกว่า 50 ครั้งต่อปี) สามารถเลือกวาล์วประตูแบบเต็มพอร์ตได้เนื่องจากมีต้นทุนที่ต่ำกว่า อย่างไรก็ตาม สำหรับสถานการณ์ที่ต้องเปลี่ยนบ่อยครั้ง (หมายเหตุ: ไม่แนะนำให้ใช้บอลวาล์วสำหรับการควบคุมปริมาณ แต่สำหรับการทำงานเปิด-ปิดบ่อยครั้ง) โดยที่ตัวกลางมีอนุภาคอยู่ หรือในกรณีที่จำเป็นต้องปิดอย่างรวดเร็ว ข้อดีด้านประสิทธิภาพของบอลวาล์วจะมีความชัดเจน ตัวอย่างเช่น ในท่อบายพาสปิโตรเคมี คุณลักษณะการรั่วซึมเป็นศูนย์ของบอลวาล์วจะช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้อย่างมีประสิทธิภาพ

จะเห็นได้ว่าบอลวาล์วโดยทั่วไปมีประสิทธิภาพเหนือกว่าวาล์วประตูแบบเดิมในการปิดผนึก ความเร็วในการทำงาน และอายุการใช้งาน อย่างไรก็ตาม,วาล์วประตูเต็มพอร์ตยังคงมีประโยชน์เชิงเศรษฐกิจที่ไม่สามารถทดแทนได้ในท่อความถี่ต่ำเฉพาะเจาะจง วิศวกรควรทำการเลือกขั้นสุดท้ายตามพิกัดอุณหภูมิความดันและข้อกำหนดระดับการรั่วไหลจากรหัส เช่น ASME B16.34 และ API 6D