ในโลกที่มีสเตคสูงของการขนส่งน้ำมันและก๊าซความสมบูรณ์ของท่อไม่สามารถต่อรองได้ การรั่วไหลเพียงครั้งเดียวสามารถนำไปสู่ความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อมที่หายนะการหยุดทำงานและการสูญเสียทางการเงิน ในบรรดาองค์ประกอบที่สำคัญในการปกป้องระบบเหล่านี้ วาล์วประตู S โดดเด่นในฐานะผู้พิทักษ์แนวหน้าจากการรั่วไหล การออกแบบและวิศวกรรมที่เป็นเอกลักษณ์ของพวกเขาทำให้พวกเขาขาดไม่ได้ในการรักษาการควบคุมการไหลที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ นี่คือการดูอย่างใกล้ชิดว่าวาล์วเกตบรรลุบทบาทสำคัญนี้อย่างไร
วาล์วประตูได้รับการออกแบบด้วยกลไกที่เรียบง่าย แต่มีประสิทธิภาพ: ลิ่มหรือแผ่นดิสก์ที่เป็นของแข็งที่เลื่อนในแนวตั้งเพื่อบล็อกหรืออนุญาตให้ไหลเวียนของของเหลว เมื่อปิดอย่างเต็มที่ลิ่มจะสร้างซีลโลหะเป็นโลหะด้วยตัววาล์วกำจัดช่องว่างที่อาจเกิดการรั่วไหล การออกแบบนี้ยอดเยี่ยมในสภาพแวดล้อมที่มีแรงดันสูงที่พบได้ทั่วไปในท่อส่งน้ำมันซึ่งความดันสามารถเกิน 1,000 psi ซึ่งแตกต่างจากวาล์วบอลหรือวาล์วผีเสื้อซึ่งขึ้นอยู่กับแมวน้ำหมุนวาล์วประตูให้พื้นผิวการปิดผนึกแบบแบนและไม่มีสิ่งกีดขวางลดความเสี่ยงต่อความล้มเหลวที่เกิดจากการสึกหรอ
การป้องกันการรั่วไหลเริ่มต้นด้วยการเลือกวัสดุ โดยทั่วไปวาล์วเกตในท่อน้ำมันจะถูกสร้างขึ้นจากเหล็กกล้าคาร์บอนสแตนเลสหรือโลหะผสมที่เคลือบด้วยการรักษาด้วยการกัดกร่อน วัสดุเหล่านี้ทนต่อสภาวะที่รุนแรงรวมถึงการสัมผัสกับน้ำมันดิบที่มีฤทธิ์กัดกร่อนไฮโดรเจนซัลไฟด์และความผันผวนของอุณหภูมิ การเคลือบขั้นสูงเช่นอีพ็อกซี่เรซินหรือการชุบสังกะสีช่วยเพิ่มความทนทานต่อไปทำให้มั่นใจได้ว่าร่างกายวาล์วและลิ่มยังคงไม่บุบสลายแม้หลังจากใช้เวลาหลายทศวรรษ
ความท้าทายที่สำคัญในระบบท่อคือการรักษาความสมบูรณ์ของซีลในระหว่างการเพิ่มขึ้นของแรงดันหรือการขยายตัวทางความร้อน วาล์วเกตที่อยู่นี้ผ่านการตัดเฉือนที่แม่นยำ ลิ่มและเบาะนั่งจะเรียวเพื่อสร้างตราประทับ“ การให้พลังงานในตัวเอง” เมื่อความดันไปป์ไลน์เพิ่มขึ้นมันจะบังคับให้ลิ่มแน่นขึ้นกับที่นั่งเพิ่มตราประทับแทนที่จะประนีประนอม คุณลักษณะนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในท่อทางไกลที่การแปรผันของความดันเป็นประจำและคาดเดาไม่ได้
วาล์วประตูมีโครงสร้างภายในที่มีความคล่องตัวน้อยกว่าที่มีรอยแยกน้อยกว่าเมื่อเทียบกับวาล์วลูกโลกหรือตรวจสอบวาล์ว การออกแบบนี้ช่วยลดพื้นที่ที่เศษซากหรือตะกอนสามารถสะสมได้ซึ่งอาจลดระดับพื้นผิวการปิดผนึกเมื่อเวลาผ่านไป สำหรับท่อส่งน้ำมันที่มีสิ่งสกปรกเช่นทรายหรือขี้ผึ้งสิ่งนี้จะช่วยลดความเสี่ยงของการรั่วไหลที่เกิดจากอนุภาคและขยายช่วงเวลาการบำรุงรักษา
วาล์วประตูประสิทธิภาพสูงมักจะรวมระบบการปิดผนึกซ้ำซ้อน ตัวอย่างเช่นซีลที่มีความยืดหยุ่นที่ทำจาก PTFE (Teflon) หรือ Elastomers สามารถติดตั้งได้ด้านหลังซีลโลหะหลัก แมวน้ำรองเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นสำรองหากตราประทับหลักจะได้รับการสึกหรอเล็กน้อยหรือหากวาล์วเปิดบางส่วนในระหว่างการปิดฉุกเฉิน ความซ้ำซ้อนดังกล่าวเป็นรากฐานที่สำคัญของการป้องกันการรั่วไหลในโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญ
วาล์วประตูที่ทันสมัยได้รับการออกแบบมาสำหรับการบำรุงรักษาแบบอินไลน์โดยไม่ต้องรื้อท่อทั้งหมด คุณสมบัติเช่นพอร์ตการฉีดจาระบีช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถหล่อลื่นลำต้นและซีลเป็นระยะป้องกันการรั่วไหลที่เกิดจากการกัดกร่อน นอกจากนี้วาล์วเกตสมาร์ทที่ติดตั้งเซ็นเซอร์สามารถส่งข้อมูลแบบเรียลไทม์เกี่ยวกับความสมบูรณ์ของซีลแรงดันและอุณหภูมิทำให้การซ่อมแซมเชิงรุกก่อนที่จะมีการรั่วไหล
พิจารณาแพลตฟอร์มการขุดเจาะนอกชายฝั่งที่การกัดกร่อนของน้ำเค็มและขีด จำกัด อุปกรณ์ทดสอบความดันรุนแรง วาล์วเกตสองแบบบล็อกและล็อคล็อก (DBB) จะถูกนำไปใช้ที่นี่เพื่อแยกส่วนของไปป์ไลน์ ด้วยการปิดประตูสองประตูในซีรีส์และความดันที่ติดอยู่ระหว่างพวกเขาวาล์วเหล่านี้สร้างอุปสรรคที่ไม่ปลอดภัยต่อการรั่วไหลแม้ในสภาพแวดล้อมใต้ทะเล 3