วาล์วควบคุมในอุตสาหกรรมกลั่นน้ำมัน (ตอนจบ)
(Refinery Control Valves)

ตัวอย่างต่อไปนี้เป็นการใช้งานวาล์วควบคุมบางส่วนในโรงกลั่นน้ำมันและข้อแนะนำต่าง ๆ ข้อแนะนำที่ปรากฏในหัวข้อนี้เป็นข้อแนะนำที่ประหยัดในการแก้ปัญหาต่าง ๆ ผลลัพธ์เหล่านี้ได้ผ่านการยอมรับสำหรับนำไปใช้งานประเภทต่าง ๆ

วัสดุและ Packing ที่แนะนำในตัวอย่างต่อไปนี้อาจจะถูกปรับเปลี่ยนได้ ขึ้นอยู่กับผู้ผลิต, คำแนะนำและการใช้งานเฉพาะ ผู้ใช้งานต้องระมัดระวังในการทำความเข้าใจความสำคัญของข้อแนะนำและข้อจำกัดต่าง ๆ

*  รายละเอียดวาล์วควบคุม
วาล์วต้องมีการออกแบบพิเศษสำหรับการใช้งานที่วิกฤติรุนแรงนี้

*  Trim
ออกแบบให้ควบคุมการ Cavitation, Hardened, Reduced Port, มีการติดตั้งแผ่นออริฟิสที่ด้านขาออกในการลดความแตกต่างและการ Cavitation มีการใช้สำหรับการติดตั้งบางแห่ง ซึ่งจะช่วยในขณะที่วาล์วเปิดมาก ๆ บางครั้งวาล์วแบบปิด/เปิดถูกนำมาใช้สำหรับเหตุผลนี้ Soft Seat ไม่เป็นที่ยอมรับให้ใช้งาน Class V Shut Off เป็นที่ต้องการ

*  รายละเอียดวาล์วควบคุม
วาล์วควบคุมแบบ Angle ขนาด 1 นิ้วเหล็กกล้าคาร์บอน, ใช้งานพิเศษสำหรับการ Cavitating, มีตัวขยายด้านขาออกพร้อมกับชุดสับเปลี่ยนสำหรับการกัดเซาะ, หัวขับแบบไดอะเฟรมพร้อมกับ Positioner

*  Trim
Hardened Plug และ Seat 
*  Sizing 
แบบทั่วไป, Choked. 

หมายเหตุ 
ติดตั้งวาล์วควบคุมให้ใกล้กับ Boiler พร้อมกับตัวขยายด้านขาออกเพื่อป้องกันการความเสียหายจากการ Cavitation อันเนื่องมาจากท่อที่จำกัด

วาล์วขนาด 10 นิ้วหรือเท่ากับขนาดท่อ, วาล์วควบคุมแบบ High Performance Butterfly, การรั่วไหลที่ Class V หรือดีกว่า, ตัววาล์วเป็น Carbon Steel, วัสดุถูกรับรองตามมาตรฐาน NACE MR01.75, ต้องการ Packing แบบ Double TFE, การใช้งานเป็นแบบปิด/เปิด (On/Off), วาล์วปิด (Failure Close) เมื่อไม่มีกำลังอัดอากาศหรือสัญญาณไฟฟ้าควบคุม, มีสวิตช์แสดงตำแหน่งปิดและเปิด, ระบบท่อลมเป็น Stainless Steel, ไม่อนุญาตให้ใช้ทองเหลืองหรือทองแดง

*  Trim
Stainless Steel Disc และ Shaft
*  Sizing 
แบบทั่วไป 

หมายเหตุ 
เป็นการใช้งานในระบบความปลอดภัย และ ต้องการวัสดุถูกรับรองตามมาตรฐาน NACE และชิ้นส่วนต้องมีความเชื่อถือได้สูง

*  รายละเอียดวาล์วควบคุม
วาล์วขนาด 3 นิ้วหรือเท่ากับขนาดท่อ, วาล์วควบคุมแบบ Tight Shut-off Butterfly หรือแบบ Plug, หัวขับแบบ Fail Closed, ตัววาล์วเป็น Carbon Steel, วัสดุถูกรับรองตามมาตรฐาน NACE MR01.75, การใช้งานเป็นแบบปิด/เปิด (On/Off) พร้อม Steam Jacketed, มีสวิตช์แสดงตำแหน่งปิดและเปิด, ระบบท่อลมเป็น Stainless Steel, ไม่อนุญาตให้ใช้ทองเหลืองหรือทองแดง

*  รายละเอียดวาล์วควบคุม
วาล์วแบบ Plug พร้อมหัวขับและ Positioner, ตัววาล์วเป็น Carbon steel
* Trim
Seat และ Plug แบบ Stainless ที่มีคุณลักษณะพิเศษ
* Sizing 
แบบทั่วไป 

ตัววาล์วเป็นเหล็กกล้าคาร์บอน (WCB) สำหรับใช้งานที่อุณหภูมิปานกลาง การกัดกร่อนเริ่มต้นของพื้นผิวเป็นการสร้างการป้องกันเพื่อจำกัดการกัดกร่อนเพิ่มเติม รอยขูดหรือน้ำสามารถลบการป้องกันนี้ ใช้ตัววาล์วเป็น Monel เพื่อใช้งานในอุณหภูมิสูงเกิน 300 องศาฟาห์เรนไฮต์ (Hot Acid) ใช้ Monel Trim เป็นวัสดุ Monel ที่ถูกพัฒนาด้วยการเคลือบสารป้องกันในการใช้งาน มันเป็นสิ่งที่จำเป็นเพื่อให้มีระยะที่เพียงพอที่การเชื่อมต่อโลหะที่ Plug กับ Guides และ Seat กับตัววาล์ว เพื่อให้เหมาะสมกับลักษณะนี้ 

เนื่องจากการพิษธรรมชาติของ HF, คุณภาพของโรงหล่อและผู้ผลิตวาล์วมีความสำคัญ การพิสูจน์ความจริงด้านคุณสมบัติของวัสดุจะต้องถูกดำเนินการ เป็นสิ่งที่สำคัญในการกำจัดน้ำใด ๆ ออกจากตัววาล์ว ดังนั้นบ่อยครั้งจะถูกกำหนดให้มีการทดสอบความดันกับ Kerosene เมื่อ Kerosene จะมีความหนืดน้อยกว่าน้ำและจะมีความไวในการค้นหาข้อบกพร่องจากการหล่อและการรั่วของ Seat      

การตรวจหาการรั่วแบบทาสีอาจจะถูกกำหนดสำหรับหน้าแปลน สำหรับการเปลี่ยนจากสีส้มไปเป็นสีเขียวในการสัมผัสกับ HF. รายละเอียดข้อกำหนดวาล์วสามารถอ้างอิงไปที่เจ้าของลิขสิทธ์กระบวนการ (Process Licensers)

*  รายละเอียดวาล์วควบคุม
ตัววาล์วเป็น Carbon Steel, วาล์วควบคุมแบบ Segmented หรือ Eccentric Ball มีการออกแบบให้ก้านวาล์วอยู่ด้านหน้าและให้การไหลที่ออกจากตัววาล์วผ่านพื้นที่ Seat (Backwards)
*  Trim
Plug, Seat Ring และ Retainer เป็น Solid Alloy 6, 440C or Alloy 6 Bearing, Nitronic 50 Shaft
*  Sizing 
แบบทั่วไปสำหรับของเหลว 

หมายเหตุ 
Catalyst ที่ละเอียดเข้าไปผสมกับของเหลวเป็นปัญหาการกัดเซาะที่วิกฤติ และลดอายุการใช้งานของ Trim สำหรับการเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนให้ปรับปรุงวัสดุตัววาล์วไปเป็น 316 SS หรือ Chrome-moly และใช้บอลเป็นเซรามิค อาจจะมีการแนะนำให้ชะล้าง Bearing ด้วยน้ำมันที่สะอาด

*  รายละเอียดวาล์วควบคุม
ตัววาล์วเป็น Butterfly ที่รวมกันระหว่าง 20 นิ้ว Block กับ 10 นิ้ว Bypass ในรูปตัวที วาล์ว 10 นิ้ว Bypass มี Inconel 800 liner with refractory lining หัวขับแบบลูกสูบพร้อมกับ Positioner ที่มีสมรรถนะสูง, ตัววาล์วทำด้วยวัสดุ 347 SS

*  Trim
Bearing พิเศษ 2 ชิ้นสำหรับใช้งานที่อุณหภูมิสูงพร้อมจุดต่อที่ใช้ไอน้ำในการชะล้าง  
*  Sizing 
แบบทั่วไป 

ตัววาล์วเป็น “Anti-Coking” Angle Valve ที่ความดัน 1500# ANSI, ตัววาล์วทำด้วยวัสดุ 347 SS, 4’’ x 6’’ Sweep Angle Body, ตัวขยายด้านขาออก, Bonnet แบบ Extended, Plug/Guide พร้อมระบบชะล้าง, หัวขับแบบลูกสูบพร้อมกับ Positioner ที่มีสมรรถนะสูง, สวิตช์แสดงตำแหน่งปิดเปิด, ต้องการ Heat Treatment สำหรับตัววาล์ว

*  การควบคุมคุณภาพ
ต้องทำการฉายรังสี (Radiography) 100 เปอร์เซ็นต์สำหรับตัววาล์วและ Bonnet, มีการตรวจสอบแบบ Liquid Dye Penetrant, Mill Test Report, Hydrostatic Test Report, การตรวจสอบในขั้นตอนสุดท้ายและ NACE Materials

* Trim
     11/2" port, modified parabolic plug, massive plug guiding, outlet liner. Plug, seat ring, seat ring retainer are mixture of Inconel 718, TC Grade 701, Inconel 625 with cobalt chrome hard facing.

* Sizing 
ไม่มีการวิเคราะห์สำหรับการหาขนาดในการใช้งานในสภาวะที่รุนแรงนี้
หมายเหตุ 
สามารถเปลี่ยนเป็นวาล์วแบบ Globe ได้แต่จะมีอายุการใช้งานสั้น

ตัววาล์วเป็นแบบ Eccentric butterfly พร้อมกับ Soft seat ซึ่งทางเลือกที่ประหยัด การรั่วไหลเป็น Class VI มีความดันตกคร่อมต่ำและต้องการปริมาณที่รับได้สูง วัสดุตัววาล์วเป็น Carbon steel ที่ถูกรับรองตามมาตรฐาน NACE

*  Trim
317 SS Disk, PTFE seal, FTFE lined 316 ss bearing, Nitronic 50 shaft  
*  Sizing 
แบบทั่วไป

Centrifugal Compressor และ Blower อาจจะเข้าสู่สภาวะที่เรียกว่า Surge ที่อัตราการไหลต่ำ ถ้ามีการไหลของมวลไม่เพียงพอที่จะรักษาความดันขาออกให้มีเสถียรภาพได้ เพราะว่า Surge เป็นสาเหตุการเปลี่ยนแปลงทันทีทันใดในแรงที่กระทำบนส่วนที่เคลื่อนที่ และ Bearing มันอาจจะเสียหายหรือทำลายตัว Compressor     

โดยทั่วไปการควบคุม Anti Surge เกือบทั้งหมดจะวัดการไหลที่ผ่านตัว Compressor ทั้งทางตรงและทางอ้อม จากนั้นก็จะเปิดวาล์วควบคุมตามต้องการ เพื่อยังคงการไหลให้เพียงพอเพื่อหลีกเลี่ยงย่านที่การไหลและความดันที่ไม่เสถียรภาพ วาล์วควรจะมีขนาดที่ค่าสภาวะการไหลและความดันที่ค่าต่าง ๆ เพื่อให้แน่ใจว่าสามารถใช้งานได้ตลอดย่านที่ต้องการ ต้องมีการตอบสนองที่รวดเร็วและแม่นยำเพื่อป้องกัน ตัว Compressor เสียหายจาก Surge

ตัวอย่างวาล์วเหล่านี้จะให้กำเนิดเสียงที่ดังมากถ้าไม่มีการป้องกัน เป็นการตัดสินใจทางธุรกิจในการประเมินความถี่และช่วงเวลาที่วาล์วจะถูกเปิด ในทำนองเดียวกับการคาดคะเนระดับเสียง ก่อนจะกำหนดความรุนแรงของเสียงที่ต้องการควบคุม ตัวอย่างการใช้งานแสดงในหัวข้อถัดไป

ตัววาล์วขนาด 4 นิ้วเป็นแบบ high performance butterfly สำหรับ tight shutoff และมีย่านการใช้งานสูง มีหัวขับแบบลูกสูบและใช้ Positioner ที่มีสมรรถนะการทำงานสูง ระยะเวลาในการปิดถูกกำหนดจากการคาดคะเนเวลาคงที่ของ Blower กับระบบท่อด้านขาออก ติดตั้งพร้อมตัวเก็บเสียงและใช้ท่อหนาๆระหว่างวาล์วและตัวเก็บเสียง ผู้จัดจำหน่ายจะต้องคาดคะเนระดับเสียงที่เกิดขึ้นทั้งกรณีติดตั้งและไม่ติดตั้งตัวเก็บเสียง และแนะนำในรายละเอียดการติดตั้ง วัสดุตัววาล์วเป็น Carbon steel ที่มี Packing เป็น PTFE

Anti-surge วาล์วรูปแบบนี้จะระบายออกสู่บรรยากาศแทนการย้อนกลับไปยังด้านขาเข้าของ Compressor พิจารณาใช้ Butterfly วาล์วเนื่องจากมีค่าใช้จ่ายถูกกว่า Lo-noise Globe Valve ผู้ใช้งานควรจะกำหนดระดับเสียงที่ยอมรับได้ โดยปกติจะอยู่ที่ประมาณ 85 dBA ความเร็วในการตอบสนองเป็นจุดวิกฤติของการใช้งานแบบนี้

* Trim
Port ขนาด 1.875 นิ้วแบบ Unbalanced, 316 SST plug with CoCr-A on the plug seat and guide, Post guiding, with 17-4PH stainless steel bushing, 316 SST seat ring with CoCr-A seat and 17-4PH seat ring retainer, ANSI Class IV shutoff  

ตัววาล์วเป็นแบบ Globe, วัสดุตัววาล์วเป็น WCC Carbon Steel ที่ความดัน ANSI Class 300# พร้อมกับ Teflon Packing

การหาขนาดด้วยของเหลวมาตรฐานก็เพียงพอในการเริ่มต้นประเมิน อย่างไรก็ตามลำดับขั้นตอนพิเศษอาจจะมีความต้องการสำหรับรวมของแข็งที่จะเกิดขึ้นในการไหล ต้องระวังการการคะเนสัมประสิทธิ์การไหลที่ต่ำไปด้วยสมการหาขนาดด้วยของเหลวมาตรฐาน การหาขนาดจะต้องพิจารณาธรรมชาติการกัดเซาะจากของแข็งที่อยู่ในของไหล

คุณลักษณะแบบ Equal Percentage เป็นที่ต้องการในตำแหน่งสภาวะการทำงานที่การเคลื่อนที่ซึ่งอยู่ตรงกลางเพื่อหลีกเลี่ยงความเร็วในการไหลสูงของการเคลื่อนที่ต่ำ ๆ  คุณลักษณะแบบ Equal Percentage จะทำให้มีความสัมพันธ์กับการเสถียรภาพของการควบคุมตลอดย่านที่คาดหวังของสภาวะการทำงาน   

การชดเชยอัตราขยายที่ถูกติดตั้งที่เป็นผลกระทบของ Pump Curve วาล์วแบบ Globe ขนาด 6 x 8 นิ้ว ต้องการพื้นที่ด้านขาออกและการฟื้นคืนสภาพของความดันอาจะหลีกเลี่ยงการเกิดสภาวะ Chocked ในวาล์วแบบ Ball ทั่วไปในขณะที่ยังคงรักษาความสามารถในการทำงานที่การเคลื่อนที่สูง ๆ

ตัววาล์วเป็นแบบ Eccentric Rotary,  ขนาด 3 นิ้ว วัสดุตัววาล์วเป็น C5 ที่ความดัน ANSI Class 300# พร้อมกับ Graphite Fugitive Emission Packing, C5 chrome-moly body ทำให้มีคุณลักษณะแข็งที่ ความดัน/อุณหภูมิสูง ๆ การไหลย้อนกลับผ่าน Plug ไปยัง Seat ของ Ball Valve เป็นที่ต้องการเพื่อทำให้ยืดอายุการใช้งานของตัววาล์วและเปลี่ยนทางการไหลกัดเซาะความเร็วสูงไปยังด้านขาออก, ANSI Class IV Shutoff  

Trim รูปแบบไหลย้อนกลับ Full Port ประกอบไปด้วย 17-4PH SS Seat Ring Retainer, Alloy 6 (Stellite 6) Seal, and Stellite 6 Valve Plug พร้อมคุณลักษณะแบบ Equal Percentage รูปแบบไหลย้อนกลับจะทำให้การไหลความเร็วสูงส่วนน้อยที่ผ่าน Rotary Plug, Seal และพื้นผิวภายในของตัววาล์ว ยังคงช่วยรักษาข้อกำหนดการ Shutoff  และ อายุการใช้งานของตัววาล์วให้เหมาะสมที่สุด 17-4PH Shaft และ Stellite 6 Bearing จะทำให้มีความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง

นอกจากนั้นยังเป็นที่ต้องการในด้านการกัดกร่อนและความต้านทานการขูด การใช้งานร่วมกันของ 17-4PH/Alloy 6 Shaft/bearing ยังทำให้มีความเสียดสีน้อยซึ่งเป็นสาเหตุโดย การสะสมของอนุภาคที่บริเวณ Bearing

* รายละเอียดวาล์วควบคุม
ตัววาล์วเป็นแบบ Sliding Stem Globe, ขนาด 3 นิ้ว วัสดุตัววาล์วเป็น Chrome-moly ที่ความดัน ANSI Class 300# พร้อมกับ Graphite Packing, มีการไหลขึ้น (Flow Up) และมีการชะล้างในตัวเอง  
* Trim
Trim รูปแบบ 3 “ Full Port with Unbalanced, Post Guided, พร้อมคุณลักษณะแบบ Equal Percentage, 316 SS plug with CoCr-A plug seat and guide, 17-4PH SS seat ring retainer and 17-4PH SS Guide Bushing, ANSI Class IV Shutoff
* Sizing 
แบบทั่วไป

17) Crude Oil Processing Unit-Throttling/Hot Oil

* รายละเอียดวาล์วควบคุม
ตัววาล์วเป็นแบบ Sliding Stem Globe, ขนาด 4 นิ้ว วัสดุตัววาล์วเป็น Chrome-moly ที่ความดัน ANSI Class 300# พร้อมกับ Graphite Packing and Extended Bonnet, มีการไหลลง (Flow Down) Restricted Port Cage-guide Balanced Trim  
* Trim
Restricted Port, Balanced, Cage-guided Trim, 316 SS plug with CoCr-A plug seat and guide, 17-4PH SS cage พร้อมคุณลักษณะแบบ Equal Percentage พร้อมกับ Alloy 6 (Stellite 6) and 316 SS strain-hardened stem, ANSI Class II leakage 
* Sizing 
แบบทั่วไป

* รายละเอียดวาล์วควบคุม
ตัววาล์วเป็นแบบ Top-guide globe, ขนาด 1 นิ้ว, ออกแบบให้มีการไหลขึ้น (Flow up) Single port unbalanced วัสดุตัววาล์วเป็น WCB ที่ความดัน ANSI Class 300#
* Trim
316 SST Seat and Stem with 316 SST Alloy 6-Plug tip
* Sizing 
แบบทั่วไป

* รายละเอียดวาล์วควบคุม
ตัววาล์วเป็นแบบ Globe, ขนาด 4 นิ้ว พร้อมกับการไหลลง (Flow Down) และ Tight Shutoff, วัสดุตัววาล์วเป็น Carbon Steel, Double TFE Packing, หัวขับแบบ Failure Close  
* Trim
17-4PH Cage, 416 SST Seat Ring, 316 SST Stem  
* Sizing 
แบบทั่วไป

ตัววาล์วเป็นแบบ Angle-style Axial Flow Multi-step, ขนาด 3 x 4 นิ้วที่ความดัน ANSI 1500#, วัสดุตัววาล์วเป็น 2 ? % Cr and 1% Mo, วัสดุเป็นไปตามมาตรฐาน NACE ทั้งตัววาล์วและ Trim, ต้องการ Class V Shutoff  

การคำนวณหาค่า Cv สำหรับการใช้งานที่ Flashing ถูกกำหนดโดย การรวมค่า Cv สำหรับของเหลวและไอที่สภาวะด้านขาออกของวาล์ว ต้องมีการจำลองกระบวนการผลิตในการคำนวณการเกิดเป็นไอทั้งหมด สมการการคำนวณตามมาตรฐาน ISA ไม่มีความแม่นยำสำหรับการใช้งาน Flashing แบบนี้ โปรแกรมการคำนวณของผู้ผลิตซึ่งคำนวณเฉพาะการ Flashing อย่างเดียวบนพื้นฐานของส่วนประกอบเดียวไม่สามารถนำมาใช้การการคำนวณแบบนี้

ขนาดท่อด้านเข้าต้องมีขนาดที่ทำให้เสี่ยงต่อการ Flashing ที่ด้านขาเข้าน้อยที่สุด ระบบท่อด้านขาออกจะต้องมีขนาดในการหลีกเลี่ยงความเสี่ยงที่จะเกิด Cavitation ที่ด้านหลังวาล์ว

ตัววาล์วเป็นแบบ Angle-style high resistance multi-step axial flow, ขนาด 1 ½ นิ้วที่ความดัน ANSI 1500#, วัสดุตัววาล์วเป็น Carbon Steel, วัสดุเป็นไปตามมาตรฐาน NACE ทั้งตัววาล์วและ Trim, ต้องการ Class V Shutoff  

มีระยะที่รองรับปริมาณสูงสุดเท่ากันต่อแบบอนุกรมพร้อมกับการขยายที่ระยะสุดท้าย เพื่อให้มีความสัมพันธ์กับการไหลปริมาณมากผ่านและแบ่งการทำงานของ Trim เพื่อทำให้อายุการใช้งานยาวนานและลดความเสี่ยงสำหรับการอุดตันซึ่งสามารถเกิดขึ้นได้กับTrim ที่มีรูปแบบ Multistage, Hardened Trim   

การคำนวณหาค่า Cv สำหรับการใช้งานที่ Flashing ถูกกำหนดโดย การรวมค่า Cv สำหรับของเหลวและไอที่สภาวะด้านขออกของวาล์ว ต้องมีการจำลองกระบวนการผลิตในการคำนวณการเกิดเป็นไอ H2S ทั้งหมด สมการการคำนวณตามมาตรฐาน ISA ไม่มีความแม่นยำสำหรับการใช้งานFlashing แบบนี้ โปรแกรมการคำนวณของผู้ผลิตซึ่งคำนวณเฉพาะการ Flashing อย่างเดียวบนพื้นฐานของส่วนประกอบเดียวไม่สามารถนำมาใช้การการคำนวณแบบนี้

ขนาดท่อด้านเข้าต้องมีขนาดที่ทำให้เสี่ยงต่อการ Flashing ที่ด้านขาเข้าน้อยที่สุด ระบบท่อด้านขาออกจะต้องมีขนาดในการหลีกเลี่ยงความเสี่ยงที่จะเกิด Cavitation ที่ด้านหลังวาล์ว

ชนิดของวาล์วขึ้นอยู่กับระยะจากจุดที่รั่วไหล วาล์วต่าง ๆ ที่อยู่ใน Fire Zone ควรจะเป็นแบบป้องกันไฟไหม้ (Fire Safe) วาล์วแบบ Gate, Metal Seated Ball หรือ High Performance Butterfly เป็นแบบที่ถูกพิจารณาใช้กับแบบป้องกันไฟไหม้ วาล์วที่ถูกเลือกควรจะถูกทดสอบตามมาตรฐาน API Apec 6FA Fire Test of Valve หรือมาตรฐานทดสอบที่เทียบเท่า

วาล์วหยุดฉุกเฉิน      ถูกออกแบบในการควบคุมเหตุการณ์อันตราย วาล์วเหล่านี้เป็นวาล์วที่ใช้ในการแยกส่วนในกรณีฉุกเฉินและถูกออกแบบให้หยุดการปล่อยสารพิษหรือสารไวไฟที่ควบคุมไม่ได้ วาล์วเหล่านี้ควรจะเป็นแบบป้องกันไฟไหม้ ถ้าถูกติดตั้งอยู่ใน Fire Zone วาล์วอาจจะถูกแบ่งแยกออกเป็นชนิด A, B, C และ D

Fire Zone เป็นพื้นที่ไม่ปลอดภัยที่จะเข้าไปในระหว่างสภานะการณ์ฉุกเฉิน พื้นที่ถูกพิจารณาจะอยู่ในรัศมีอย่างต่ำ 25 ฟุตรอบ ๆ จุดรั่วไหล

วาล์วหยุดฉุกเฉินแบบป้องกันไฟไหม้ที่ทำงานด้วยมือ ถูกติดตั้งที่อุปกรณ์ต่าง ๆ วาล์วชนิดนี้จะถูกติดตั้งเมื่อเกิดการรั่วไหลและไม่คาดหวังว่าจะเกิดการจุดระเบิด

วาล์วหยุดฉุกเฉินแบบป้องกันไฟไหม้ชนิดนี้ ควรจะถูกติดตั้งที่ระยะอย่างต่ำ 25 ฟุตจากจุดรั่วไหล เมื่อมีการประเมินว่าจะมีการจุดระเบิด วาล์วชนิดนี้เป็นวาล์วที่ทำงานด้วยมือและถูกจำกัดขนาดจนถึง 8 นิ้วและมีอัตราทนความดันจนถึง ANSI Class 300 การเข้าถึงวาล์วควรจะต้องเข้าถึงผ่านทางเดินหรือไม่ถูกติดตั้งสูงกว่าพื้น 15 ฟุต

เป็นวาล์วชนิด B ที่ทำงานด้วยพลังงานต่าง ๆ ถ้ามีขนาดใหญ่กว่า 8 นิ้วหรือเพราะว่าอัตราการทนความดันต้องการสูงกว่า ANSI Class 300 วาล์วควรจะถูกติดตั้งอย่างต่ำ 25 ฟุตจากจุดรั่วไหลและไม่สูงกว่า 15 ฟุตเหนือพื้น การควบคุมวาล์วในพื้นที่เข้าถึงได้ง่าย

เป็นวาล์วหยุดฉุกเฉินที่ถูกควบคุมจากระยะไกล (Remote Controls) การติดตั้งจะไม่มีข้อจำกัดแต่การควบคุมควรจะมีระยะอย่างต่ำ 40 ฟุตจากจุดรั่วไหลและควรอยู่นอก Fire Zone การติดตั้งที่สูงกว่าพื้น 15 ฟุตจะใช้วาล์วประเภทนี้ ส่วนหัวขับและสายไฟควบคุมและท่อจ่ายลมที่อยู่ใน Fire zone ควรจะเป็นแบบไม่ติดไฟ (Fire Proof) หรือถูกออกแบบให้ทำงานโดยไม่เกิดการผิดพลาดในขณะที่เกิดไฟไหม้ เป็นข้อกำหนดที่ว่า สายไฟควบคุมและท่อจ่ายลมควรจะเป็นแบบไม่ติดไฟ

โดยทั่วไปวาล์วหยุดฉุกเฉินมีความต้องการสำหรับทุกคอมเพรสเซอร์ที่มีขนาด 200 แรงม้าหรือสูงกว่า ที่ใช้งานกับสารเป็นพิษหรือติดไฟ โดยวาล์วหยุดฉุกเฉินมีความต้องการที่ด้านขาเข้าและขาออก ในระหว่างช่วง (Stage) ต้องมีการติดตั้งวาล์วหยุดฉุกเฉินถ้าอุปกรณ์มีของเหลวค้างมากกว่า 1,000 แกลลอน

โดยทั่วไปวาล์วหยุดฉุกเฉินเป็นที่ต้องการสำหรับปั๊มที่มีซีลและด้านขาออกเป็นถังที่บรรจุสารไฮโดรคาร์บอนเบาและติดไฟเหนือจุด Auto Ignition Point หรือสูงกว่า 600 องศาฟาห์เรนไฮต์และมีความจุมากกว่า 2,000 แกลลอน
วาล์วหยุดฉุกเฉินเป็นที่ต้องการเมื่อถังด้านขาออกบรรจุด้วยของเหลวไฮโดรคาร์บอนมากกว่า 4,000 แกลลอน

วาล์วหยุดฉุกเฉินเป็นที่ต้องการสำหรับถังที่บรรจุด้วยสารไฮโดรคาร์บอนเบาหรือเป็นพิษ      วาล์วหยุดฉุกเฉินเป็นที่ต้องการสำหรับถังที่บรรจุด้วยของเหลวที่หนักกว่าไฮโดรคาร์บอนเบาแต่เหนือจุด Flash Point

วาล์วหยุดฉุกเฉินเป็นที่ต้องการสำหรับแต่ละท่อเชื้อเพลิงทั้งก๊าซและน้ำมันที่ไปยังหัวเผา (Burner) ของเตาเผาหรือหม้อไอน้ำ (Boiler) บ่อยครั้งจะมีการใช้วาล์วฉุกเฉินในรูปแบบ Double-Block and Bleed ทั้งแบบวาล์วตัวเดียวหรือหลายตัว โดยวาล์วจะถูกเปิดอีกครั้งหลังจากหยุดทำงานไปแล้ว โดยต้องทำการ Manual Reset ซึ่งอนุญาตให้เปิดเฉพาะตำแน่งในระบบ Interlock อยู่ในสภาวะปกติ ตามมาตรฐาน API RP556, Manual on Installation of Instruments and Control System for Fire Heaters and Steam Generators

วาล์วหยุดฉุกเฉินเป็นที่ต้องการสำหรับแต่ละท่อของไหลที่เข้าไปยังเตาเผาไหม้ที่บรรจุด้วยสารติดไฟ วาล์วหยุดฉุกเฉินควรจะอยู่ในตำแหน่งภายนอกเตาเผาหรือ Fire Zone ซึ่งมีเตาเผาอยู่ในนั้น

เป็นตัวเลือกแรกสำหรับวาล์วแบบ Gate เพราะว่ามอเตอร์ไฟฟ้าจะมีความผิดพลาด แบบหยุดนิ่ง เมื่อสูญเสียพลังงานไฟฟ้าไป วาล์วใด ๆ ของชนิดนี้ซึ่งอยู่ใน Fire Zone ต้องมีหัวขับแบบไม่ไหม้ไฟ (Fire Proof) นอกจากนั้นสายไฟสำหรับสัญญาณควบคุมที่อยู่ใน Fire Zone ต้องเป็นแบบไม่ไหม้ไฟด้วย สายทนไฟไหม้เป็นทางเลือกหนึ่ง

สำหรับวาล์วหยุดฉุกเฉินการปิดมีความสำคัญมากกว่าการป้องกันมอเตอร์ที่หัวขับ ดังนั้นข้อควรระวังในการต่อสายไฟควรจะต้องถูกสังเกตให้เป็นดังนี้

วาล์วประเภทนี้ถูกควบคุมการทำงานด้วยระยะไกลในสภาวะปกติ แต่หัวขับเป็นแบบเสียสละเมื่อเกิดไฟไหม้ วาล์วที่แนะนำจะเป็นแบบหัวขับลูกสูบแบบสปริงดีดกลับ (Spring Return Piston Actuator) ที่ถูกติดตั้งอยู่บน Ball Valve แบบ Metal Seated ท่อความดันอากาศที่เชื่อมด้านขาออกของหัวขับควรจะเป็นแบบทนแสงแดด (Sunlight Resistance Polyethylene) และพันรอบหัวขับ           

สำหรับทางเลือกสามารถใช้ Fusible Plug มาใช้งานแทนได้ เมื่อเกิดไฟไหม้ที่บริเวณตัววาล์วท่อความดันอากาศจะหลอมละลายและวาล์วจะปิดตัวลง วาล์วจะยังคงปิดอยู่ถึงแม้อยู่ในช่วงไฟไหม้ ดังนั้นการป้องกันไฟไหม้จึงไม่มีความจำเป็น

หัวขับแบบนี้ควรจะเป็นแบบ Hard Pipe (No Soft Tubing) และควรจะต้องเป็นหัวขับแบบป้องกันไฟไหม้ชนิด สปริงกดปิด (Spring Close) หรือ หัวขับลูกสูบสองจังหวะ (Double-Acting Piston Actuator) ติดตั้งพร้อมกับวาล์วกันย้อน (Check Valve) สองตัวต่ออนุกรมและอาจใช้ถังลมสำรองร่วมด้วย

สำหรับวาล์วแบบหัวขับใช้กำลังอัดอากาศ ชุดเชื่อมต่อควรต้องสามารถทนแรงบิดสูงสุดที่เกิดจากหัวขับที่กำลังอัดอากาศสูงสุดที่จ่ายให้กับลูกสูบ ชุดเชื่อมต่อควรทำจากวัสดุซึ่งทนไฟจนกระทั่งวาล์วปิดสนิท

การป้องกันไฟไหม้ต้องทนความร้อนของไฟจากผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่ 2,000 องศาฟาห์เรนไฮต์ ขณะที่ทำให้การควบคุมไฟฟ้าภายในและสายไฟมีอุณหภูมิต่ำกว่า 2000 องศาฟาห์เรนไฮต์เป็นช่วงเวลาอย่างน้อย 20 นาที ระบบป้องกันไฟไหม้ควรจะต้องสามารถทนแรงดันน้ำจากระบบดับเพลิงและต้องป้องกันสิ่งแวดล้อมภายนอกและแสงอาทิตย์ เป็นไปตามมาตรฐาน API Publication 2218, Fire Proofing Protection in Petroleum and Petrochemical Processing Plants

ระบบลดความดันไอบ่อยครั้งถูกติดตั้งอยู่ในระบบที่มีไฮโดรคาร์บอนปริมาณมาก ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งระบบที่ทำงานด้วยความดันสูง ระบบนี้ถูกใช้ป้องกันการไม่ทำงานของวาล์วนิรภัยทางกล (Safety Relief Valve) หรือลดความดันอัตโนมัติของอุปกรณ์ในสภาวะฉุกเฉิน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่เกิดไฟไหม้ ถ้ามีการเกิดไฟไหม้รอบ ๆ ถังที่บรรจุทั้งของเหลวและไอ ถังส่วนที่ไม่เปียกจะมีอุณหภูมิสูงขึ้น ซึ่งจะทำให้ความแข็งแรงของวัสดุลดลง       

ในกรณีที่วาล์วนิรภัยไม่ได้ออกแบบมาป้องกันการแตกของถัง แต่ระบบลดความดันไอจะช่วยลดความดันจนอยู่ในระดับที่ปลอดภัย ระบบลดความดันไอควรจะถูกจัดเตรียมสำหรับอุปกรณ์ในกระบวนการที่ถูกออกแบบอยู่ในพื้นที่ไฟไหม้ ผลลัพธ์จากการโดนไฟไหม้ ความดันภายในจะมีค่าไม่เกิน 100 psig หรือ 50% ของความดันที่ออกแบบหรืออันไหนก็ตามที่ต่ำกว่า

ระบบสนับสนุนการลดความดันไอฉุกเฉินควรจะประกอบไปด้วยการทำงานที่บริเวณใช้งานและจากระยะไกล ทั้งเป็นแบบการควบคุมด้วยมือหรือแบบอัตโนมัติทำงานให้วาล์วลดความดันปล่อยออกไปยังระบบปิด

วาล์วลดความดันควรถูกเลือกขนาดให้เป็นไปตามมาตรฐาน API RP521สำหรับสภาวะไฟไหม้, เปลี่ยนความหนาแน่นและ Liquid flash, สันนิฐานว่าการลดความดันเริ่มจากความดันทำงานปกติหรือที่จุดกำหนดของตัวควบคุมความดันอัตโนมัติ วาล์วควรจะมีขนาดในการลดความดันของระบบภายใน 15 นาทีไปยัง 100 psig หรือ 50% ของความดันที่ออกแบบหรืออันไหนก็ตามที่ต่ำกว่า อย่างน้อยอัตราการลดความดันเป็นเรื่องของอุปกรณ์ไปยังจุดอุณหภูมิต่ำที่ยอมรับได้, วัสดุอุณหภูมิต่ำอาจเป็นที่ต้องการสำหรับวาล์วลดความดันและท่อด้านขาออก

วาล์วควบคุมอาจถูกใช้สำหรับการลดความดัน บางผู้ใช้งานกำหนดให้ใช้วาล์วปิดเปิดในสองตำแหน่งเท่านั้น ในขณะที่ผู้ใช้งานอื่น ๆ ใช้วาล์วควบคุม วาล์วลดความดันควรจะติดตั้งด้วยหัวขับด้วยกำลังอากาศพร้อมกับสปริงที่กำหนดในสภาวะความดันอากาศผิดปกติ หัวขับควรจะถูกออกแบบในการเปิดวาล์วด้วยความดันกระบวนการผลิตจาก 0.0 psig ไปยัง 110% ของความดันที่ถูกกำหนดสำหรับวาล์วนิรภัย และต้องคงให้วาล์วปิดที่ 110%ของวาล์วนิรภัย วาล์วแบบ Quick Exhaust สำหรับการลดความดันอย่างรวดเร็วของหัวขับอาจจะกำหนดให้สำหรับวาล์วแบบปิดเปิด

สำหรับความแข็งแรงด้านทางกล, ขนาดตัววาล์ว 2 นิ้วและอัตราทนความดันเป็น ANSI Class 300 พร้อมกับ Trim แบบลดขนาด วาล์ว Plug ควรเป็นแบบ Single Seated Metal Seat พร้อมคุณสมบัติเป็นแบบ Quick Opening หรือ Linear พร้อมกับวาล์วแบบ Tending to Open และ Top หรือ Cage Guide เป็นที่ยอมรับได้ ไม่ควรใช้ Trim แบบ Soft Seat วาล์วลดความดันและหัวขับรวมกันควรมีอัตราการรั่วไหลที่ Class V

สำหรับรายละเอียดของวาล์วควบคุมที่มีใช้งานในอุตสาหกรรมการกลั่นน้ำมันที่ได้แสดงไปแล้วข้างต้น สามารถใช้เป็นแนวทางในการเลือกใช้หรือการกำหนดรายละเอียดของวาล์วควบคุมเพื่อให้มีความปลอดภัย, เหมาะสมกับการนำไปใช้งานและมีอายุการใช้งานที่ยาวนาน

เอกสารอ้างอิง

[1] API RP 553, Refinery Control Valve
[2] ทวิช ชูเมือง, “Industrial Instrumentation Engineering and Design Part II: Instrument Engineering and Selection, Chapter 8 control valve,” บริษัท ดวงกมลสมัย จำกัด, 2549.