ประเภทการเชื่อมต่อปลายวาล์ว คีย์การเลือกคู่มือสําหรับอุตสาหกรรม

หัวใจสำคัญของระบบควบคุมของเหลวทุกระบบคือวาล์ว และวิธีการที่วาล์วเชื่อมต่อกับระบบท่อส่งผลกระทบอย่างยิ่งต่อความปลอดภัย ความน่าเชื่อถือ และประสิทธิภาพในการบำรุงรักษา ด้วยตัวเลือกการเชื่อมต่อปลายวาล์วมากมาย วิศวกรจึงมักเผชิญกับความท้าทายในการเลือกสรร การวิเคราะห์นี้จะตรวจสอบลักษณะ ข้อดี และข้อจำกัดของวิธีการเชื่อมต่อวาล์วต่างๆ พร้อมให้คำแนะนำในการเลือกใช้งานจริง

การเลือกการเชื่อมต่อวาล์วที่เหมาะสมต้องมีการประเมินข้อพิจารณาทางเทคนิคหลายประการอย่างรอบคอบ:

• พิกัดแรงดัน: ปัจจัยการเลือกหลัก การเชื่อมต่อที่แตกต่างกันแสดงความทนทานต่อแรงดันที่แตกต่างกัน ซึ่งต้องมีการตรวจสอบว่าวิธีการที่เลือกสามารถทนต่อแรงดันสูงสุดของระบบได้โดยมีขอบความปลอดภัยที่เพียงพอ ระบบแรงดันสูงโดยทั่วไปต้องการการเชื่อมต่อแบบเชื่อมหรือแบบหน้าแปลน ในขณะที่ตัวเลือกแบบเกลียวเหมาะสำหรับการใช้งานแรงดันต่ำ
• การป้องกันการรั่วไหล: การซีลที่มีประสิทธิภาพยังคงมีความสำคัญสูงสุด การเชื่อมต่อแบบเชื่อมให้การซีลที่ดีกว่า แต่มีค่าใช้จ่ายในการติดตั้งที่สูงกว่า ข้อต่อแบบเกลียวและแบบอัดต้องใช้สารเคลือบหลุมร่องฟันหรือปะเก็นเพื่อการกักเก็บของเหลวที่เหมาะสม
• ประสิทธิภาพในการติดตั้ง: การเชื่อมต่อแบบเกลียวและการอัดช่วยให้ติดตั้งได้เร็วกว่าทางเลือกแบบเชื่อมที่ต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ ระบบที่ต้องการการบำรุงรักษาบ่อยครั้งอาจได้รับประโยชน์จากการเชื่อมต่อแบบหน้าแปลนหรือแบบแคลมป์
• ความเสถียรทางกลไก: ความแข็งแกร่งของการเชื่อมต่อมีอิทธิพลโดยตรงต่อความเสถียรของระบบ ข้อต่อแบบเชื่อมและแบบหน้าแปลนให้การยึดเกาะที่ดีกว่าเมื่อเทียบกับการเชื่อมต่อแบบเกลียว ซึ่งมักต้องมีการรองรับเพิ่มเติม
• การเข้าถึงการบำรุงรักษา: เนื่องจากเป็นส่วนประกอบที่สึกหรอง่าย วาล์วจึงต้องการการบริการเป็นระยะ การเชื่อมต่อที่ถอดออกได้ง่าย (หน้าแปลน, แคลมป์) ช่วยลดเวลาหยุดทำงานและค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา
• การจัดการสินค้าคงคลัง: การกำหนดมาตรฐานประเภทการเชื่อมต่อในระบบต่างๆ ช่วยลดความซับซ้อนในการควบคุมสินค้าคงคลังและลดความซับซ้อนในการจัดซื้อโดยไม่กระทบต่อประสิทธิภาพ
• การปฏิบัติตามข้อกำหนด: มาตรฐานเฉพาะอุตสาหกรรม (ANSI, ASME, DIN) กำหนดข้อกำหนดการเชื่อมต่อบางอย่างเพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยของระบบและการปฏิบัติตามข้อกำหนด
• ข้อจำกัดด้านน้ำหนัก/ขนาด: การบินและอวกาศและการใช้งานบนมือถือให้ความสำคัญกับการเชื่อมต่อที่มีน้ำหนักเบาและกะทัดรัดเพื่อให้เป็นไปตามงบประมาณน้ำหนักที่เข้มงวด
• ข้อควรพิจารณาด้านต้นทุน: การวิเคราะห์ต้นทุนทั้งหมดต้องครอบคลุมถึงวัสดุ การติดตั้ง และค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาตลอดอายุการใช้งานในขณะที่ตรงตามข้อกำหนดทางเทคนิค

การเชื่อมต่อแบบเกลียวให้โซลูชันที่กะทัดรัดและติดตั้งง่าย โดยวาล์วมักจะมีเกลียวตัวเมียประกบกับเกลียวท่อตัวผู้ การออกแบบพิเศษอาจมีเกลียวตัวผู้หรือการกำหนดค่าแบบผสม ข้อกำหนดเกลียวมาตรฐานช่วยให้มั่นใจได้ถึงความเข้ากันได้:

• NPT (National Pipe Taper): มาตรฐานอเมริกันแบบเกลียวเรียวที่อาศัยการเสียรูปของเกลียวเพื่อการซีล โดยต้องใช้เทปท่อหรือสารเคลือบหลุมร่องฟันเพื่อความสมบูรณ์ของของเหลว กำหนดโดย ANSI/ASME B1.20.1 ครอบคลุมตั้งแต่ 1/16" ถึง 24" แม้ว่าขนาดที่เกิน 4" โดยทั่วไปจะใช้หน้าแปลน
• BSPT (British Standard Pipe Taper): คล้ายกับ NPT แต่มีมุมเกลียว 55° เทียบกับ 60° ของ NPT แม้ว่าเกลียวตัวผู้ NPT อาจมีส่วนร่วมทางกลไกกับตัวเมีย BSPT แต่ความคลาดเคลื่อนเชิงมุมจะป้องกันการซีลที่เชื่อถือได้
• BSPP (British Standard Pipe Parallel): เกลียวตรงที่ต้องใช้โอริงหรือปะเก็นสำหรับการซีลผ่านการบีบอัดแทนการเสียรูปของเกลียว

• Socket Weld: มีพอร์ตวาล์วที่ใหญ่กว่า OD ของท่อเล็กน้อย โดยทำการเชื่อมรอบขอบซ็อกเก็ต ทั่วไปสำหรับท่อขนาดเล็กกว่า 2" ให้การซีลที่เชื่อถือได้ วาล์วบางตัวมีฮีตซิงก์เพื่อป้องกันส่วนประกอบภายในระหว่างการเชื่อม
• Butt Weld: ต้องมีเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อและวาล์วที่ตรงกัน โดยมีขอบเอียงสร้างร่อง V สำหรับการเชื่อม ให้การซีลที่แข็งแกร่งสำหรับระบบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก โดยมีข้อควรพิจารณาในการป้องกันความร้อนที่คล้ายกัน
• Brazing: ทั่วไปในการประปาที่อยู่อาศัย วิธีนี้จะให้ความร้อนแก่ซ็อกเก็ตวาล์วในขณะที่ใช้โลหะเติมที่ทำหน้าที่เป็นเส้นเลือดฝอยรอบข้อต่อ สร้างการเชื่อมต่อที่ทนทานต่อการกระแทกของน้ำและการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ
• Solvent Cement: ใช้กับระบบ PVC/CPVC ที่สารเคลือบหลุมร่องฟันจะหลอมรวมส่วนประกอบทางเคมีเข้าด้วยกันเป็นชุดประกอบถาวร ต้องหมุนหนึ่งในสี่รอบระหว่างการใส่เพื่อให้เกิดการยึดติดที่ดีที่สุด

หน้าแปลนช่วยให้สามารถเชื่อมต่อที่ใช้งานได้ตามมาตรฐานอุตสาหกรรม เช่น ANSI/ASME B16.5 (US) และ DIN EN 1092-1/ISO 7005 (ยุโรป):

• ANSI/ASME B16.5: จัดประเภทหน้าแปลนตามพิกัดแรงดัน (150# ถึง 2500#) โดยมีวงกลมโบลต์ขนาดตั้งแต่ 1/2" ถึง 24" ประเภทหน้าทั่วไป ได้แก่ หน้ายก (RF) ที่มีพื้นผิวซีลยื่นออกมา
• มาตรฐาน DIN/ISO: ใช้ DN (เส้นผ่านศูนย์กลางมม.) และ PN (แรงดันบาร์) ที่กำหนดตั้งแต่ DN10-DN2000 และ PN2.5-PN100
• Lug-Style: มีรูสลักเกลียวที่รับโบลต์จากหน้าแปลนตรงข้าม เหมาะสำหรับบริการปลายตาย
• Wafer-Style: ทั่วไปสำหรับวาล์วปีกผีเสื้อ แซนวิชระหว่างหน้าแปลนโดยใช้โบลต์ทะลุโดยไม่มีการมีส่วนร่วมแบบเกลียว
• Tri-Clamp: การเชื่อมต่อที่ถูกสุขอนามัยโดยใช้แคลมป์บานพับที่บีบอัดปะเก็นระหว่างหน้าแปลนที่มีร่อง โดยมีรูปแบบต่างๆ ได้แก่ การออกแบบบานพับเดี่ยว/คู่
• SAE J518: มาตรฐานหน้าแปลนไฮดรอลิกที่มีการออกแบบแบบแยกหรือชิ้นเดียวพร้อมร่องโอริง จัดอยู่ในประเภท Code 61 (3000psi) หรือ Code 62 (6000psi)

• การอัดแบบดั้งเดิม: ใช้เฟอร์รูลและน็อตอัดที่เสียรูปกับท่อและตัววาล์วเมื่อขันให้แน่น ทั่วไปในท่อน้ำที่อยู่อาศัย
• Push-to-Connect: ช่วยให้ประกอบได้โดยไม่ต้องใช้เครื่องมือผ่านโอริงภายในและวงแหวนจับกัดที่ยึดท่อในขณะที่อนุญาตให้ปลดคอเสื้อ
• Barbed Hose: การเชื่อมต่อแรงดันต่ำแบบง่ายๆ ที่ท่อที่ยืดออกจะจับบาร์บวาล์ว เสริมด้วยแคลมป์ท่อ

รวมน็อตเกลียวที่เชื่อมปลายวาล์วเข้ากับตอท่อ (เชื่อม กาว หรือเกลียว) ยูเนียนช่วยอำนวยความสะดวกในการถอดวาล์วเพื่อการบำรุงรักษาโดยไม่รบกวนท่อ

มีพื้นผิวติดตั้งแบบเรียบพร้อมโอริงแบบเว้าที่ซีลกับพอร์ตแมนิโฟลด์เมื่อขันโบลต์ ทั่วไปในระบบนิวเมติก เช่น การติดตั้งโซลินอยด์วาล์ว NAMUR