เกทวาล์ว…คืออะไร (WHAT IS GATE VALVE?)

เกทวาล์ว (GATE VALVE) หรือ วาล์วประตูน้ำ เป็นวาล์วที่ถูกออกแบบมาเพื่อเป็นวาล์วตัดตอน (ISOLATING VALVE)
โดยจะให้ของเหลวไหลจาก ซ้ายไปขวา หรือ ขวาไปซ้าย มีลิ้นปิดเหมือนประตูเลื่อนลงใช้ในการเปิด-ปิดการไหลเท่านั้น ไม่นิยมนำมาใช้ในการควบคุมการไหลเนื่องจากเปิด-ปิดได้ช้าจึงไม่เกิดการตะบันน้ำ (Hydraulic Ram) ซึ่งเกิดจากการเปลี่ยนแปลง Momentum ของของเหลวอย่างทันทีทันใด และจะส่งผลให้วาล์วพัง ท่อแตก หรือ ข้อต่อหลุดได้
เมื่อต้องการเปิดปิดทางเดินน้ำ หรือ ของเหลวในเส้นท่อ Disk หรือ ลิ้นของเกทวาล์ว (Gate Valve) จะทำหน้าที่เลื่อนลงมาตั้งฉากกับทิศทางการไหลของของเหลว และเลื่อนลิ้นวาล์วขึ้นเมื่อต้องการเปิดทางให้ของเหลวกลับมาไหลผ่านเส้นท่อดังเดิม

เกทวาล์ว (Gate Valve) หรือวาล์วประตูน้ำนี้ มักจะใช้พื้นที่ในการติดตั้งน้อย เหมาะสำหรับรูปแบบการใช้งานแบบ เปิดหรือปิดสนิท ไม่เหมาะสำหรับการเปิดหรี่ หรือ ชะลอน้ำ หรือการปรับแต่งปริมาณของเหลว การควบคุมการไหลแบบเปิดปิดไม่สุด เพราะสามารถทำให้เกิดเสีย ดังและเกิดความเสียหายแก่เกทวาล์ว (Gate Valve) และอุปกรณ์ต่างๆในระบบไม่ว่าจะเป็นท่อหรือข้อต่อได้
นอกจากนี้ เกทวาล์ว (Gate Valve) ยังไม่มีบ่ารองวาล์ว (Valve Seat) ที่มักจะใช้เป็น Polymer และทนอุณหภูมิสูงไม่ได้ ดังนั้นเกทวาล์ว (Gate Valve) จึงใช้กับอุณหภูมิสูงได้ แต่ไม่นิยมใช้กับของไหลที่มีสารแขวนลอยเพราะสารแขวนลอยอาจจะไปตกอยู่ในร่องวาล์วได้ ทำให้ไม่สามารถปิดวาล์วได้สนิทจริงๆ

ชนิดของเกทวาล์ว มีทั้งหมด 4 ชนิด

• โซลิค เวจ เกทวาล์ว (Solid Wedge Gate Valve)
• พาราเลล สไลด์ เกทวาล์ว (Parallel Slide Gate Valve)
• เฟลกซิเบอล์ เวจ เกทวาล์ว (Flexible Wedge Gate Valve)
• ดับเบอล์ เวจ เกทวาล์ว (Double Wedge Gate Valve)

1. โซลิค เวจ เกทวาล์ว (SOLID WEDGE GATE VALVE)

เป็นเกทวาล์วที่มีลักษณะเป็นลิ่ม

ข้อดี (Advantages) คือ

• ออกแบบไว้อย่างแข็งแรง
• มี back seat (เวลาเปิดสุดจึงเป็นสุด packing ก็ยังไม่ได้รับความดัน)
• ลักษณะการไหลไม่ไหลพล่าน
• การไหลผ่านในขณะเปิดสุด จึงเป็นการไหลเต็มที่ (full flow)ลักษณะการไหลไม่ไหลพล่าน

ข้อเสีย (Disadvantages)

• ขัดตัวง่าย (เพราะลักษณะลิ่ม)
• ปรับแต่งบดหน้าสัมผัส disc & seat ยาก
• ในกรณีที่ใช้กับท่อขนาดยิ่งเล็ก ยิ่งมีโอกาสขัดตัวง่ายขึ้นไปอีก

วัสดุที่ใช้ทำ Solid Wedge Gate Valve

• หากใช้กับงานที่มีความดันและอุณหภูมิต่ำ (Low Pressure and Temperature) ส่วนใหญ่วัสดุที่ใช้จะเป็นทองเหลือง Brass (ทองแดงผสมสังกะสี)
• หากใช้กับงานที่มีฤทธิ์เป็นกรด จะนิยมใช้ Seat เป็น เทฟล่อน (Teflon)
• หากใช้กับงานที่มีความดันและอุณหภูมิสูง (High pressure and Temperature) ส่วนใหญ่วัสดุที่ใช้จะเป็นเหล็ก (Iron) หรือ เหล็กผสมพิเศษ Molybdenum Steel F11 และ Moly-Chrom F22  โดยจะใช้ Disc & Seat เป็น Satellite หากใช้กับงานที่ต้องการให้มีความทนทานต่อการกัดกร่อนของสารเคมี มักนิยมใช้วัสดุเป็นเหล็กสเตนเลส (Stainless Steel)

2.เฟลกซิเบอล์ เวจ เกทวาล์ว (FLEXIBLE WEDGE GATE VALVE)

หรือโครงสร้างภายนอกของวาล์ว ซึ่งผลิตมาจากเหล็กหล่อเป็นโครงสร้างหลักที่เชื่อมต่อกับท่อส่งของเหลว ด้วยหน้าแปลน (Flange End) หรือแบบเชื่อมติดกับท่อส่งของเหลว (Weld End)

ในการผลิตวาล์ว จะผลิต Valve Body แยกออกเป็นสองชิ้น เมื่อทำการประกอบเข้าด้วยกัน Valve Body ทั้งสองจะถูกเชื่อมต่อด้วยการเชื่อม ซึ่งมักจะใช้กับวาล์วที่รับความดันสูงมากๆ หรือประกอบเข้าด้วยกันด้วยการใช้น็อตสำหรับวาล์วที่ใช้งานโดยทั่วไป

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

3. พาราเลล สไลด์ เกทวาล์ว (PARALLEL SLIDE GATE VALVE)

4. ดับเบิ้ล เวจ เกทวาล์ว (DOUBLE WEDGE GATE VALVE)

เป็นเกทวาล์วที่มีลักษณะเป็นแผ่น Disc อิสระ 2 แผ่น ตรงกลางลงมาต่อกันด้วย Ball Joint ลักษณะดังกล่าวทำให้ Disc ทั้ง 2 แผ่น ทำหน้าที่ Seal ได้ดีขึ้น เวลาอัดปิดรอบสุดท้าย Ball Joint จะไปบังคับให้ถ่าง Disc ออกจากกัน และ Disc แต่ละตัวจะ Seal อย่างอิสระแต่ละข้าง Seat

เกทวาล์วสามารถแบ่งตามประเภทการเคลื่อนที่ของก้านวาล์วเมื่อมีการ เปิด-ปิด ได้เป็น 2 ประเภท

• แบบ Rising Stem หรือ Rising Spindle (แบบก้านวาล์วเลื่อนขึ้น) และแบบ Non-rising stem
• แบบ Fixed Spindle (แบบก้านวาล์วคงที่) ซึ่งจะไม่มีก้านวาล์วยื่นออกมาเมื่อเปิดเกทวาล์ว

การตรวจสอบเกทวาล์ว (HOW TO INSPECT GATE VALVE)

1. ตรวจสอบสภาพภายนอกของ Gate Valve ดูความเสียหายที่ Body, Bonnet, Yoke, Handwheel เกลียวก้านวาล์ว, Power Nut
2. ตรวจสอบว่ามีของไหลหรือมีไอรั่วที่ Packing ของ Gate Valve หรือไม่ ข้อควรระวัง คือ Valve Packing ของ Gate Valve ประเภท Parallel Slide จะรับแรงดันอยู่ตลอดเวลา ส่วน Gate Valve ชนิดอื่นๆ Packing จะรับแรงอัดความดันเฉพาะเมื่อหน้า Disc ฝั่งที่รับความดันจากของไหลรั่ว หรือ วาล์ว ออกแบบไม่มี Back seat
3. การตรวจสอบภายในตัว Gate Valve หากสงสัยว่าวาล์วจะรั่วให้ถอด Bolt ยึด Bonnet กับ Body ออก แล้วยกชุด Bonnet-Stem-Disc ออกมาจากตัว Body ให้ตรวจสอบหน้า Disc & Seat แล้ว มีความเสียหายที่จำเป็นต้องซ่อม จึงถอด Bonnet ออกจาก Stem และ Disc ถอด Disc ออกจาก Stem เพื่อนำมาบดหน้าสัมผัสใหม่
4. ทำความสะอาดทุกชิ้นส่วนอย่างละเอียด
5. Gate Valve บางชนิดสามารถถอด Seat ออกมาบดหน้าสัมผัส (Lapping) ได้ แต่โดยทั่วไปมักจะซ่อมอยู่กับที่
6. ในการถอด Gate Valve ชนิด Parallel Slide มักมีการยึด Stem ให้ติดกับ Disc โดยใช้ Key ตัวนี้ออกด้วยและประกอบกลับไปใส่ไว้ที่เดิม
7. จดกระบวนการถอดไว้ทุกขั้นตอน จะได้เอาไว้เป็นข้อมูลเปรียบเทียบเมื่อประกอบเป็นการหลีกเลี่ยงการทำงานที่ผิดพลาด และเขียนรายงานทุกอย่างที่ทำไป

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