नियंत्रण वाल्व की जाँच परीक्षण – क्या यह उपयोगी है?

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नियंत्रण वाल्व का निरीक्षण/परीक्षण: 1. नियंत्रण वाल्व, पेट्रोकेमिकल उद्योग में सबसे अधिक उपयोग में आने वाले उपकरणों में से एक है; इसे प्रक्रिया पाइपलाइनों पर ही लगाया जाता है। नियंत्रण वाल्व, बाहरी इनपुट संकेतों के अनुसार कार्य करता है; इसके परिणामस्वरूप वाल्व का स्टीम उचित स्थान पर जाता है। वाल्व के भीतरी भाग एवं सीट के बीच की दूरी में परिवर्तन करके प्रवाह दर को नियंत्रित किया जाता है, जिससे सिस्टम का दबाव, तापमान एवं तरल का स्तर आदि नियंत्रित हो जाता है। चीनी जनवादी गणराज्य के मानक **“ऑटोमेशन इंस्ट्रूमेंट इंजीनियरिंग परियोजनाओं का निर्माण एवं स्वीकृति मानक” GB50093-2002** के अनुसार, “इंस्ट्रूमेंटों की स्थापना एवं उपयोग से पहले, उनकी जाँच, कैलिब्रेशन एवं परीक्षण आवश्यक है; ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि वे डिज़ाइन दस्तावेज़ों में निर्धारित आवश्यकताओं एवं उत्पाद संबंधी तकनीकी दस्तावेज़ों में निर्धारित तकनीकी मानकों के अनुरूप हैं।” इसके अतिरिक्त, धारा 11.1.8 के अनुसार, “इंस्ट्रूमेंटों के कैलिब्रेशन एवं परीक्षण हेतु आवश्यक शर्तें, कार्य एवं विधियाँ, उत्पाद संबंधी तकनीकी दस्तावेज़ों एवं डिज़ाइन दस्तावेज़ों में निर्धारित आवश्यकताओं के अनुरूप होनी चाहिए।” नियंत्रण वाल्व के प्रदर्शन की गुणवत्ता, उपकरणों के परीक्षण एवं उत्पादन के सुचारू रूप से होने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। नियंत्रण वाल्व की जाँच, उसके प्रदर्शन संबंधी मापदंडों की जाँच हेतु एक महत्वपूर्ण तरीका है। कभी-कभी, पैरामीटरों में अस्पष्टता या मानकों में भिन्नता के कारण, जाँच के परिणाम भी अलग-अलग हो जाते हैं। निरीक्षण की प्रक्रियाएँ, तरीके एवं सामग्री, संबंधित मानकों के अनुरूप होने चाहिए। उन मानकों में निर्धारित न होने वाले मुद्दों को भी, विभिन्न प्रकार के वाल्वों के आधार पर ही ध्यान में रखा जाना चाहिए। 2. निरीक्षण संबंधी मानकों की घरेलू एवं विदेशी मानकों के साथ तुलना – उपकरणों एवं तकनीकों के तेज़ी से आगमन के कारण, घरेलू स्तर पर उपयोग में आने वाले कुछ तकनीकी मापदंड, विदेशी मापदंडों की तुलना में कभी-कभी भ्रम पैदा कर देते हैं। मानकों में, नियंत्रण वाल्वों के परीक्षण हेतु कुछ निर्धारित मापदंड दिए गए हैं; इनमें वाल्व के ढाँचे का दबाव-परीक्षण, वाल्व-सीट का सीलिंग-परीक्षण, फिल्म-हेड (सिलेंडर) से होने वाला लीकेज, एवं वाल्व की गति एवं पूर्ण गति प्राप्त करने में लगने वाला समय आदि शामिल हैं। 2.1 वाल्व बॉडी का दबाव परीक्षण: वाल्व बॉडी के दबाव परीक्षण से यह जाँचा जाता है कि वाल्व बॉडी दबाव को सहन कर सकती है या नहीं। इसमें यह भी जाँचा जाता है कि वाल्व बॉडी में कोई छिद्र तो नहीं है, मैकेनिकल कनेक्शन ठीक से बंद हैं या नहीं, एवं वाल्व बॉडी में कोई विकृति तो परीक्षण, विशेष विभागों द्वारा एवं विशेष उपकरणों के उपयोग से किया जाता है। परीक्षण हेतु उपयोग में आने वाला माध्यम शुद्ध पानी होता है। वाल्वों को पूरी तरह खोलकर, दबाव को नाममात्र दबाव के 1.5 गुना तक बढ़ाया जाता है; निर्धारित समय के दौरान यदि कोई लीकेज न हो, तो उसे अनुमोदित माना जाता है। 2.2 वाल्व सीट सीलिंग परीक्षण – वाल्व सीट सीलिंग परीक्षण, वाल्व सीट एवं वाल्व के अंदरूनी हिस्सों के बीच की सीलन की जाँच हेतु किया जाता है। नियंत्रण वाल्व की संरचना ही, उसके वाल्व-कोर एवं वाल्व-सीट के बीच की सीलिंग की गुणवत्ता को निर्धारित करती है। सीलिंग जाँच, तब की जाती है, जब नियंत्रण वाल्व पूरी तरह बंद होता है; इसमें वाल्व के सीट से होने वाले लीकेज की मात्रा की जाँच की जाती है। अर्थात्, निर्धारित परीक्षण परिस्थितियों में, बंद अवस्था में रहने वाले वाल्व से तरल पदार्थ को गुजारकर लीकेज की मात्रा मापी जाती है। ； परीक्षण की प्रक्रिया के अनुसार ही माध्यम चुना जाता है; आमतौर पर स्वच्छ पानी ही उपयोग में आता है, जबकि शट-ऑफ वाल्वों में हवा का उपयोग किया जाता है। तालिका 1: घरेलू एवं विदेशी क्षेत्रों में उपयोग होने वाले वाल्वों के लिए सटीकता परीक्षण हेतु आवश्यक दबावों की सूची
| घरेलू क्षेत्र | विदेशी क्षेत्र | नाममात्र दबाव (MPa) | परीक्षण हेतु आवश्यक दबाव (MPa) | परीक्षण का समय (मिनट) | नाममात्र दबाव (MPa) | परीक्षण हेतु आवश्यक दबाव (MPa) | परीक्षण का समय (मिनट) |
| PG1.6 | 2.5 | 3150 | 210 | PG4.0 | 6.0 | 3300 | 510 |
| PG6.4 | 10 | 3600 | 1010 | |

वाल्वों में होने वाले लीकेज की गणना हेतु, फ्लो-कोएफिशिएंट को जानना आवश्यक है। घरेलू एवं विदेशी क्षेत्रों में इसकी परिभाषाएँ एवं अभिव्यक्ति तरीके अलग-अलग हैं; इनके बीच का संबंध भी जानना आवश्यक है। एडजस्टमेंट वाल्व के प्रवाह गुणांक के चिह्न देश में “C” एवं “Kv” हैं। इन्हें क्रमशः इंजीनियरिंग इकाई प्रणाली (MKS प्रणाली) एवं अंतरराष्ट्रीय इकाई प्रणाली (SI प्रणाली) में व्यक्त किया जाता है। इनकी परिभाषा इस प्रकार है – जब एडजस्टमेंट वाल्व पूरी तरह खुला हो, तो 5~40℃ तापमान वाले पानी का, 1 किग्रा/सेमी² दबाव के अंतर्गत, 1 घंटे में वाल्व से गुजरने वाला प्रवाह m³ में व्यक्त किया जाता है। Kv – 5 से 40℃ तापमान वाला पानी, 105 Pa के दबाव में, 1 घंटे में नियंत्रण वाल्व से गुजरने वाला पानी का मात्रा (मीटर³ में)। विदेशों में आमतौर पर ब्रिटिश मापन इकाइयों का ही उपयोग किया जाता है; इसके लिए “Cv” चिह्न का उपयोग किया जाता है। यह भी तब ही मापा जाता है, जब वाल्व पूरी तरह खुला हो। “Cv” का अर्थ है – 60°F (15.61°C) तापमान पर, 1 lb/in² (7 kPa) दबाव के अंतर के कारण, प्रति मिनट वाल्व से गुजरने वाले गैलनों की संख्या। तीनों के बीच संबंध इस प्रकार है: Cv = 1.17C, Kv = 1.01C। इसके अलावा, फिशर कंपनी गैस एवं भाप के प्रवाह गुणांकों को दर्शाने हेतु क्रमशः Cg एवं Cs का उपयोग करती है। जैसा कि पेट्रोकेमिकल कंपनियों के उद्योग मानक SH3521-1999 एवं अमेरिकी ANSI B16.104-1976 में नियंत्रण वाल्वों से होने वाले लीकेज के स्तरों की तुलना की गई है: तालिका 2 – नियंत्रण वाल्वों से होने वाले लीकेज के स्तरों की तुलना।
लीकेज का स्तर, परीक्षण माध्यम, परीक्षण प्रक्रिया, अधिकतम लीकेज मात्रा (L/h):
SH3521-1999, ANSI B16.104; SH3521-1999, ANSI B16.104; SH3521-1999, ANSI B16.104; SH3521-1999, ANSI B16.104.
II: पानी या गैस; पानी या वायु; AA: 0.5% C; 0.5% Cv.
III: पानी या गैस; पानी या वायु; BA: 0.1% C; 0.1% Cv.
IV: पानी या गैस; पानी या वायु; AA: 0.01% C; 0.01% Cv.
V: पानी; BB: 1.8×10^-7×D×ΔP (जहाँ D, वाल्व सीट का व्यास है, मिमी; ΔP, दबाव अंतर है, kPa); 5×10^12 m³/मिनट.
VI: गैस – वायु या नाइट्रोजन; AC: नीचे दी गई तालिका देखें.
यहाँ, C एवं Cv “निर्धारित क्षमता” के आधार पर गणना किए गए हैं; ये पहले बताए गए प्रवाह गुणांक एवं प्रवाह क्षमता से भिन्न हैं। ये मान, नियंत्रण वाल्व पूरी तरह खुला होने पर, लगने वाले दबाव अंतर के आधार पर प्राप्त होने वाले प्रवाह को दर्शाते हैं; यह प्रवाह, दबाव अंतर के समानुपात में नहीं होता। सरलीकृत नियंत्रण वाल्वों से होने वाले लीकेज की गणना हेतु सूत्र निम्नलिखित हैं:
(1) जब परीक्षण हेतु उपयोग में आने वाला पदार्थ सामान्य तापमान वाला पानी हो, तो
Q = Cv × (△p)¹/² × 1.4245 × अनुमेय लीकेज दर।

(2) जब परीक्षण हेतु उपयोग में आने वाला पदार्थ वायु हो, तो
यदि △P ≥ P₁/₂ हो, तो Q = Cv × P₁ × 2.424456 × अनुमेय लीकेज दर।
यदि △P < P₁/₂ हो, तो Q = Cv × △P × (P₁ + P₂)¹/² × 2.79445 × अनुमेय लीकेज दर।

(3) जब परीक्षण हेतु उपयोग में आने वाला पदार्थ नाइट्रोजन हो, तो
यदि △P ≥ P₁/₂ हो, तो Q = Cv × P₁ × 2.446166 × अनुमेय लीकेज दर।