যেখানে ভালভ ব্যবহার করা হয়: সর্বত্র!

আজকাল প্রায় যেকোনো জায়গায় ভালভ পাওয়া যায়: আমাদের বাড়িতে, রাস্তার নিচে, বাণিজ্যিক ভবনে এবং বিদ্যুৎ ও জল সরবরাহ কেন্দ্র, কাগজ কল, শোধনাগার, রাসায়নিক কেন্দ্র এবং অন্যান্য শিল্প ও অবকাঠামোগত সুবিধার হাজার হাজার জায়গায়।

ভালভ শিল্পটি সত্যিই বিস্তৃত, যেখানে জল বন্টন থেকে শুরু করে পারমাণবিক শক্তি, উজান এবং ভাটির দিকে তেল ও গ্যাসের বিভিন্ন অংশ রয়েছে। এই প্রতিটি শেষ-ব্যবহারকারী শিল্প কিছু মৌলিক ধরণের ভালভ ব্যবহার করে; তবে, নির্মাণ এবং উপকরণের বিবরণ প্রায়শই খুব আলাদা হয়। এখানে একটি নমুনা দেওয়া হল:

জলের কাজ

জল বন্টনের জগতে, চাপ প্রায় সবসময় তুলনামূলকভাবে কম থাকে এবং তাপমাত্রা পরিবেশের উপর নির্ভর করে। এই দুটি প্রয়োগের তথ্য এমন কিছু ভালভ ডিজাইন উপাদান তৈরি করতে সাহায্য করে যা উচ্চ-তাপমাত্রার বাষ্প ভালভের মতো আরও চ্যালেঞ্জিং সরঞ্জামগুলিতে পাওয়া যাবে না। জল পরিষেবার পরিবেশের তাপমাত্রা ইলাস্টোমার এবং রাবার সিল ব্যবহারের অনুমতি দেয় যা অন্য কোথাও উপযুক্ত নয়। এই নরম উপকরণগুলি জলের ভালভগুলিকে ড্রিপগুলিকে শক্তভাবে সিল করার জন্য সজ্জিত করার অনুমতি দেয়।

জল পরিষেবা ভালভের ক্ষেত্রে আরেকটি বিবেচ্য বিষয় হল নির্মাণ সামগ্রীর পছন্দ। জল ব্যবস্থায়, বিশেষ করে বড় বাইরের ব্যাসের লাইনগুলিতে, ঢালাই এবং নমনীয় লোহা ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। ব্রোঞ্জ ভালভ উপকরণ দিয়ে খুব ছোট লাইনগুলি বেশ ভালোভাবে পরিচালনা করা যায়।

বেশিরভাগ ওয়াটারওয়ার্কস ভালভের চাপ সাধারণত ২০০ সাই-এর অনেক নিচে থাকে। এর অর্থ হল, ঘন প্রাচীরযুক্ত উচ্চ-চাপের নকশার প্রয়োজন হয় না। তা সত্ত্বেও, এমন কিছু ক্ষেত্রে দেখা যায় যেখানে জলের ভালভগুলি প্রায় ৩০০ সাই-এর বেশি চাপ সহ্য করার জন্য তৈরি করা হয়। এই অ্যাপ্লিকেশনগুলি সাধারণত চাপ উৎসের কাছাকাছি দীর্ঘ জলনালীতে করা হয়। কখনও কখনও উচ্চ-চাপের জলের ভালভগুলি একটি লম্বা বাঁধের সর্বোচ্চ-চাপ বিন্দুতেও পাওয়া যায়।

আমেরিকান ওয়াটার ওয়ার্কস অ্যাসোসিয়েশন (AWWA) ওয়াটার ওয়ার্কস অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহৃত বিভিন্ন ধরণের ভালভ এবং অ্যাকচুয়েটরের স্পেসিফিকেশন জারি করেছে।

বর্জ্য জল

কোনও সুবিধা বা কাঠামোতে বিশুদ্ধ পানীয় জলের প্রবাহের বিপরীত দিক হল বর্জ্য জল বা নর্দমা নির্গমন। এই লাইনগুলি সমস্ত বর্জ্য তরল এবং কঠিন পদার্থ সংগ্রহ করে একটি পয়ঃনিষ্কাশন শোধনাগারে নিয়ে যায়। এই শোধনাগারগুলিতে তাদের "নোংরা কাজ" সম্পাদনের জন্য প্রচুর নিম্নচাপের পাইপিং এবং ভালভ থাকে। অনেক ক্ষেত্রে বর্জ্য জল ভালভের প্রয়োজনীয়তা পরিষ্কার জল পরিষেবার প্রয়োজনীয়তার তুলনায় অনেক বেশি নমনীয়। এই ধরণের পরিষেবার জন্য লোহার গেট এবং চেক ভালভ সবচেয়ে জনপ্রিয় পছন্দ। এই পরিষেবার স্ট্যান্ডার্ড ভালভগুলি AWWA স্পেসিফিকেশন অনুসারে তৈরি করা হয়।

বিদ্যুৎ শিল্প

মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে উৎপাদিত বেশিরভাগ বৈদ্যুতিক শক্তি জীবাশ্ম জ্বালানি এবং উচ্চ-গতির টারবাইন ব্যবহার করে বাষ্পীয় বিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলিতে উৎপাদিত হয়। একটি আধুনিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রের আবরণটি খুলে ফেললে উচ্চ-চাপ, উচ্চ-তাপমাত্রার পাইপিং সিস্টেমের একটি দৃশ্য দেখা যাবে। বাষ্পীয় বিদ্যুৎ উৎপাদন প্রক্রিয়ায় এই প্রধান লাইনগুলি সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ।

পাওয়ার প্ল্যান্ট চালু/বন্ধ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য গেট ভালভ এখনও একটি প্রধান পছন্দ, যদিও বিশেষ উদ্দেশ্যে, Y-প্যাটার্ন গ্লোব ভালভও পাওয়া যায়। উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন, সমালোচনামূলক-পরিষেবা বল ভালভগুলি কিছু পাওয়ার প্ল্যান্ট ডিজাইনারদের কাছে জনপ্রিয়তা অর্জন করছে এবং একসময়ের রৈখিক-ভালভ-প্রধান বিশ্বে প্রবেশ করছে।

বিদ্যুৎ প্রয়োগের ক্ষেত্রে, বিশেষ করে সুপারক্রিটিকাল বা আল্ট্রা-সুপারক্রিটিকাল চাপ এবং তাপমাত্রার অপারেটিং রেঞ্জে পরিচালিত ভালভের জন্য ধাতুবিদ্যা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। আজকের বিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলিতে F91, F92, C12A সহ বেশ কয়েকটি ইনকোনেল এবং স্টেইনলেস-স্টিল অ্যালয় সাধারণত ব্যবহৃত হয়। চাপ শ্রেণীর মধ্যে রয়েছে 1500, 2500 এবং কিছু ক্ষেত্রে 4500। পিক পাওয়ার প্ল্যান্টগুলির মডুলেটিং প্রকৃতি (যেগুলি কেবল প্রয়োজন অনুসারে কাজ করে) ভালভ এবং পাইপিংয়ের উপরও বিশাল চাপ সৃষ্টি করে, যার ফলে সাইক্লিং, তাপমাত্রা এবং চাপের চরম সংমিশ্রণ পরিচালনা করার জন্য শক্তিশালী নকশার প্রয়োজন হয়।

প্রধান স্টিম ভালভিং ছাড়াও, বিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলিতে আনুষঙ্গিক পাইপলাইন লোড করা থাকে, যেখানে অসংখ্য গেট, গ্লোব, চেক, বাটারফ্লাই এবং বল ভালভ থাকে।

পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলি একই বাষ্প/উচ্চ-গতির টারবাইন নীতিতে কাজ করে। প্রাথমিক পার্থক্য হল একটি পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রে, বিভাজন প্রক্রিয়া থেকে তাপ দ্বারা বাষ্প তৈরি হয়। পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রের ভালভগুলি তাদের জীবাশ্ম-জ্বালানীযুক্ত চাচাতো ভাইদের মতোই, তাদের বংশধরতা এবং পরম নির্ভরযোগ্যতার অতিরিক্ত প্রয়োজনীয়তা ব্যতীত। পারমাণবিক ভালভগুলি অত্যন্ত উচ্চ মানের সাথে তৈরি করা হয়, যোগ্যতা এবং পরিদর্শন ডকুমেন্টেশন শত শত পৃষ্ঠা পূর্ণ করে।

তেল ও গ্যাস উৎপাদন

তেল ও গ্যাস কূপ এবং উৎপাদন কেন্দ্রগুলি প্রচুর পরিমাণে ভালভ ব্যবহার করে, যার মধ্যে অনেক ভারী-শুল্ক ভালভও রয়েছে। যদিও বাতাসে শত শত ফুট উপরে তেলের স্রোত এখন আর তৈরি হওয়ার সম্ভাবনা নেই, ছবিটি ভূগর্ভস্থ তেল এবং গ্যাসের সম্ভাব্য চাপকে চিত্রিত করে। এই কারণেই কূপের লম্বা পাইপের উপরে কূপের মাথা বা ক্রিসমাস ট্রি স্থাপন করা হয়। এই অ্যাসেম্বলিগুলি, ভালভ এবং বিশেষ ফিটিংগুলির সংমিশ্রণ সহ, 10,000 psi এর উপরে চাপ পরিচালনা করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। যদিও আজকাল জমিতে খনন করা কূপগুলিতে খুব কমই পাওয়া যায়, তবে গভীর সমুদ্রতীরবর্তী কূপগুলিতে প্রায়শই চরম উচ্চ চাপ পাওয়া যায়।

ওয়েলহেড সরঞ্জামের নকশা API স্পেসিফিকেশন যেমন 6A, ওয়েলহেড এবং ক্রিসমাস ট্রি সরঞ্জামের জন্য স্পেসিফিকেশন দ্বারা আচ্ছাদিত। 6A-তে আচ্ছাদিত ভালভগুলি অত্যন্ত উচ্চ চাপ কিন্তু পরিমিত তাপমাত্রার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। বেশিরভাগ ক্রিসমাস ট্রিতে গেট ভালভ এবং চোক নামে বিশেষ গ্লোব ভালভ থাকে। চোকগুলি কূপ থেকে প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহৃত হয়।

ওয়েলহেড ছাড়াও, অনেক আনুষঙ্গিক সুবিধাগুলিতে তেল বা গ্যাস ক্ষেত্র থাকে। তেল বা গ্যাসের প্রি-ট্রিটমেন্টের জন্য প্রক্রিয়াজাতকরণ সরঞ্জামগুলির জন্য বেশ কয়েকটি ভালভের প্রয়োজন হয়। এই ভালভগুলি সাধারণত নিম্ন শ্রেণীর জন্য নির্ধারিত কার্বন ইস্পাত দিয়ে তৈরি।

মাঝেমধ্যে, কাঁচা পেট্রোলিয়াম প্রবাহে একটি অত্যন্ত ক্ষয়কারী তরল - হাইড্রোজেন সালফাইড - উপস্থিত থাকে। এই উপাদান, যাকে টক গ্যাসও বলা হয়, মারাত্মক হতে পারে। টক গ্যাসের চ্যালেঞ্জ মোকাবেলা করার জন্য, NACE আন্তর্জাতিক স্পেসিফিকেশন MR0175 অনুসারে বিশেষ উপকরণ বা উপাদান প্রক্রিয়াকরণ কৌশল অনুসরণ করতে হবে।

অফশোর শিল্প

অফশোর তেল রিগ এবং উৎপাদন সুবিধাগুলির পাইপিং সিস্টেমগুলিতে বিভিন্ন ধরণের প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ চ্যালেঞ্জ মোকাবেলা করার জন্য বিভিন্ন ধরণের স্পেসিফিকেশনে নির্মিত প্রচুর ভালভ রয়েছে। এই সুবিধাগুলিতে বিভিন্ন নিয়ন্ত্রণ সিস্টেম লুপ এবং চাপ উপশম ডিভাইসও রয়েছে।

তেল উৎপাদন সুবিধার জন্য, ধমনী হৃদয় হল প্রকৃত তেল বা গ্যাস পুনরুদ্ধার পাইপিং সিস্টেম। যদিও সবসময় প্ল্যাটফর্মে থাকে না, অনেক উৎপাদন সিস্টেম ক্রিসমাস ট্রি এবং পাইপিং সিস্টেম ব্যবহার করে যা ১০,০০০ ফুট বা তার বেশি গভীরতায় কাজ করে। এই উৎপাদন সরঞ্জামটি আমেরিকান পেট্রোলিয়াম ইনস্টিটিউট (API) এর অনেক কঠোর মান অনুসারে তৈরি করা হয়েছে এবং বেশ কয়েকটি API প্রস্তাবিত অনুশীলন (RPs) এ উল্লেখ করা হয়েছে।

বেশিরভাগ বৃহৎ তেল প্ল্যাটফর্মে, ওয়েলহেড থেকে আসা কাঁচা তরলের উপর অতিরিক্ত প্রক্রিয়া প্রয়োগ করা হয়। এর মধ্যে রয়েছে হাইড্রোকার্বন থেকে জল আলাদা করা এবং তরল প্রবাহ থেকে গ্যাস এবং প্রাকৃতিক গ্যাস তরল আলাদা করা। এই ক্রিসমাস ট্রি-পরবর্তী পাইপিং সিস্টেমগুলি সাধারণত আমেরিকান সোসাইটি অফ মেকানিক্যাল ইঞ্জিনিয়ার্স B31.3 পাইপিং কোড অনুসারে তৈরি করা হয় এবং ভালভগুলি API 594, API 600, API 602, API 608 এবং API 609 এর মতো API ভালভ স্পেসিফিকেশন অনুসারে ডিজাইন করা হয়।

এই সিস্টেমগুলির মধ্যে কিছুতে API 6D গেট, বল এবং চেক ভালভও থাকতে পারে। যেহেতু প্ল্যাটফর্ম বা ড্রিল জাহাজের কোনও পাইপলাইন সুবিধার অভ্যন্তরীণ, তাই পাইপলাইনের জন্য API 6D ভালভ ব্যবহারের কঠোর প্রয়োজনীয়তা প্রযোজ্য নয়। যদিও এই পাইপিং সিস্টেমগুলিতে একাধিক ধরণের ভালভ ব্যবহার করা হয়, তবে পছন্দের ভালভ হল বল ভালভ।

পাইপলাইন

যদিও বেশিরভাগ পাইপলাইনই দৃষ্টির আড়ালে থাকে, তবুও তাদের উপস্থিতি সাধারণত স্পষ্ট থাকে। "পেট্রোলিয়াম পাইপলাইন" লেখা ছোট ছোট চিহ্নগুলি ভূগর্ভস্থ পরিবহন পাইপিংয়ের উপস্থিতির একটি স্পষ্ট নির্দেশক। এই পাইপলাইনগুলিতে তাদের দৈর্ঘ্য বরাবর অনেক গুরুত্বপূর্ণ ভালভ রয়েছে। জরুরি পাইপলাইন শাটঅফ ভালভগুলি মান, কোড এবং আইন দ্বারা নির্দিষ্ট বিরতিতে পাওয়া যায়। লিক বা রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজন হলে পাইপলাইনের একটি অংশকে আলাদা করার জন্য এই ভালভগুলি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।

পাইপলাইন রুটের পাশাপাশি এমন কিছু সুবিধাও রয়েছে যেখানে লাইনটি মাটি থেকে বেরিয়ে আসে এবং লাইন অ্যাক্সেস পাওয়া যায়। এই স্টেশনগুলি হল "পিগ" লঞ্চিং সরঞ্জামের আবাসস্থল, যার মধ্যে পাইপলাইনে ঢোকানো ডিভাইস থাকে যা লাইনটি পরিদর্শন বা পরিষ্কার করার জন্য। এই পিগ লঞ্চিং স্টেশনগুলিতে সাধারণত বেশ কয়েকটি ভালভ থাকে, গেট বা বল ধরণের। পাইপলাইন সিস্টেমের সমস্ত ভালভ অবশ্যই ফুল-পোর্ট (পূর্ণ-খোলা) হতে হবে যাতে শূকরগুলি চলাচল করতে পারে।

পাইপলাইনের ঘর্ষণ মোকাবেলা করার জন্য এবং লাইনের চাপ এবং প্রবাহ বজায় রাখার জন্য পাইপলাইনগুলিরও শক্তির প্রয়োজন হয়। লম্বা ক্র্যাকিং টাওয়ার ছাড়াই প্রক্রিয়াকরণ প্ল্যান্টের ছোট সংস্করণের মতো দেখতে কম্প্রেসার বা পাম্পিং স্টেশনগুলি ব্যবহার করা হয়। এই স্টেশনগুলিতে কয়েক ডজন গেট, বল এবং চেক পাইপলাইন ভালভ রয়েছে।

পাইপলাইনগুলি বিভিন্ন মান এবং কোড অনুসারে ডিজাইন করা হয়েছে, যখন পাইপলাইন ভালভগুলি API 6D পাইপলাইন ভালভ অনুসরণ করে।

ছোট ছোট পাইপলাইনও রয়েছে যা ঘরবাড়ি এবং বাণিজ্যিক কাঠামোতে প্রবেশ করে। এই লাইনগুলি জল এবং গ্যাস সরবরাহ করে এবং শাটঅফ ভালভ দ্বারা সুরক্ষিত থাকে।

বৃহৎ পৌরসভাগুলি, বিশেষ করে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের উত্তরাঞ্চলে, বাণিজ্যিক গ্রাহকদের গরম করার প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য বাষ্প সরবরাহ করে। এই বাষ্প সরবরাহ লাইনগুলিতে বাষ্প সরবরাহ নিয়ন্ত্রণ এবং নিয়ন্ত্রণ করার জন্য বিভিন্ন ধরণের ভালভ রয়েছে। যদিও তরলটি বাষ্পীয়, চাপ এবং তাপমাত্রা বিদ্যুৎ কেন্দ্রের বাষ্প উৎপাদনের তুলনায় কম। এই পরিষেবায় বিভিন্ন ধরণের ভালভ ব্যবহার করা হয়, যদিও সম্মানিত প্লাগ ভালভ এখনও একটি জনপ্রিয় পছন্দ।

রিফাইনারি এবং পেট্রোকেমিক্যাল

অন্য যেকোনো ভালভ বিভাগের তুলনায় রিফাইনারি ভালভের শিল্পে ভালভের ব্যবহার বেশি। রিফাইনারিগুলিতে ক্ষয়কারী তরল এবং কিছু ক্ষেত্রে উচ্চ তাপমাত্রা উভয়ই থাকে।

এই বিষয়গুলি API 600 (গেট ভালভ), API 608 (বল ভালভ) এবং API 594 (চেক ভালভ) এর মতো API ভালভ ডিজাইনের স্পেসিফিকেশন অনুসারে ভালভগুলি কীভাবে তৈরি করা হয় তা নির্ধারণ করে। এই ভালভগুলির অনেকেরই কঠোর পরিষেবার সম্মুখীন হওয়ার কারণে, অতিরিক্ত ক্ষয় ভাতা প্রায়শই প্রয়োজন হয়। এই ভাতা API ডিজাইন নথিতে নির্দিষ্ট করা বৃহত্তর প্রাচীরের বেধের মাধ্যমে প্রকাশিত হয়।

একটি সাধারণ বৃহৎ শোধনাগারে প্রায় প্রতিটি ধরণের প্রধান ভালভ প্রচুর পরিমাণে পাওয়া যায়। সর্বব্যাপী গেট ভালভ এখনও সবচেয়ে বেশি জনসংখ্যার অধিকারী, তবে কোয়ার্টার-টার্ন ভালভগুলি তাদের বাজারের ক্রমবর্ধমান অংশ দখল করছে। এই শিল্পে (যা একসময় লিনিয়ার পণ্য দ্বারা প্রভাবিত ছিল) সফলভাবে প্রবেশ করা কোয়ার্টার-টার্ন পণ্যগুলির মধ্যে রয়েছে উচ্চ-কার্যক্ষমতা সম্পন্ন ট্রিপল অফসেট বাটারফ্লাই ভালভ এবং ধাতব-সিটেড বল ভালভ।

স্ট্যান্ডার্ড গেট, গ্লোব এবং চেক ভালভ এখনও একসাথে পাওয়া যায়, এবং তাদের নকশার আন্তরিকতা এবং উৎপাদনের সাশ্রয়ীতার কারণে, খুব শীঘ্রই এগুলি অদৃশ্য হয়ে যাবে না।

রিফাইনারি ভালভের চাপ রেটিং ক্লাস ১৫০ থেকে ক্লাস ১৫০০ পর্যন্ত বিস্তৃত, যার মধ্যে ক্লাস ৩০০ সবচেয়ে জনপ্রিয়।

সাধারণ কার্বন ইস্পাত, যেমন গ্রেড WCB (ঢালাই) এবং A-105 (নকল) হল শোধনাগার পরিষেবার জন্য ভালভগুলিতে নির্দিষ্ট এবং ব্যবহৃত সবচেয়ে জনপ্রিয় উপকরণ। অনেক পরিশোধন প্রক্রিয়া প্রয়োগ প্লেইন কার্বন ইস্পাতের উচ্চ তাপমাত্রা সীমা অতিক্রম করে এবং এই অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উচ্চ-তাপমাত্রার সংকর ধাতু নির্দিষ্ট করা হয়। এর মধ্যে সর্বাধিক জনপ্রিয় হল ক্রোম/মলি ইস্পাত যেমন 1-1/4% Cr, 2-1/4% Cr, 5% Cr এবং 9% Cr। স্টেইনলেস স্টিল এবং উচ্চ-নিকেল সংকর ধাতুগুলি কিছু বিশেষভাবে কঠোর পরিশোধন প্রক্রিয়ায়ও ব্যবহৃত হয়।