যদিওপ্লাস্টিকের ভালভএগুলোকে কখনও কখনও একটি বিশেষ পণ্য হিসেবে বিবেচনা করা হয়—যারা শিল্প ব্যবস্থার জন্য প্লাস্টিকের পাইপিং পণ্য তৈরি বা ডিজাইন করেন অথবা যাদের অত্যন্ত পরিষ্কার সরঞ্জাম প্রয়োজন, তাদের জন্য এটি প্রথম পছন্দ। এর থেকে এই ধারণা করা হয় যে, এই ভালভগুলোর সাধারণ ব্যবহার খুব বেশি নেই। প্রকৃতপক্ষে, আজকের প্লাস্টিকের ভালভগুলোর ব্যবহার অনেক বিস্তৃত, কারণ উপকরণের প্রকারভেদ ক্রমাগত প্রসারিত হচ্ছে এবং দক্ষ ডিজাইনারদের এই উপকরণগুলোর প্রয়োজন হওয়ায় এই বহুমুখী সরঞ্জামগুলো ব্যবহারের উপায়ও দিন দিন বাড়ছে।

প্লাস্টিকের বৈশিষ্ট্য

থার্মোপ্লাস্টিক ভালভের সুবিধাগুলো ব্যাপক—ক্ষয়, রাসায়নিক ও ঘর্ষণ প্রতিরোধ ক্ষমতা; মসৃণ ভেতরের দেয়াল; হালকা ওজন; সহজে স্থাপনযোগ্যতা; দীর্ঘ জীবনকাল; এবং কম জীবনচক্র ব্যয়। এই সুবিধাগুলোর কারণে বাণিজ্যিক ও শিল্পক্ষেত্রে, যেমন—পানি বিতরণ, বর্জ্য পানি পরিশোধন, ধাতু ও রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণ, খাদ্য ও ঔষধশিল্প, বিদ্যুৎ কেন্দ্র, তেল শোধনাগার ইত্যাদিতে প্লাস্টিক ভালভ ব্যাপকভাবে গৃহীত হয়েছে। প্লাস্টিক ভালভ বিভিন্ন উপকরণ দিয়ে তৈরি করা যায় এবং এগুলো নানা কনফিগারেশনে ব্যবহার করা হয়। সবচেয়ে প্রচলিত থার্মোপ্লাস্টিক ভালভগুলো পলিভিনাইল ক্লোরাইড (PVC), ক্লোরিনেটেড পলিভিনাইল ক্লোরাইড (CPVC), পলিপ্রোপিলিন (PP), এবং পলিভিনাইলিডিন ফ্লোরাইড (PVDF) দিয়ে তৈরি। PVC এবং CPVC ভালভগুলো সাধারণত সলভেন্ট সিমেন্টিং সকেট এন্ড, অথবা থ্রেডেড ও ফ্ল্যাঞ্জড এন্ডের মাধ্যমে পাইপিং সিস্টেমের সাথে যুক্ত করা হয়; অন্যদিকে, PP এবং PVDF ভালভগুলোকে পাইপিং সিস্টেমের উপাদান হিসেবে হিট, বাট অথবা ইলেকট্রো-ফিউশন প্রযুক্তির মাধ্যমে যুক্ত করতে হয়।

থার্মোপ্লাস্টিক ভালভ ক্ষয়কারী পরিবেশে উৎকৃষ্ট, কিন্তু সাধারণ জল সরবরাহ পরিষেবাতেও এগুলি সমানভাবে উপযোগী, কারণ এগুলি সীসামুক্ত¹, ডিজিঙ্কিফিকেশন-প্রতিরোধী এবং এতে মরিচা ধরে না। পিভিসি এবং সিপিভিসি পাইপিং সিস্টেম এবং ভালভগুলিকে স্বাস্থ্যগত প্রভাবের জন্য এনএসএফ [ন্যাশনাল স্যানিটেশন ফাউন্ডেশন] স্ট্যান্ডার্ড ৬১ অনুযায়ী পরীক্ষা ও প্রত্যয়িত করা উচিত, যার মধ্যে অ্যানেক্স জি-এর জন্য কম সীসার প্রয়োজনীয়তাও অন্তর্ভুক্ত। ক্ষয়কারী তরলের জন্য সঠিক উপাদান নির্বাচন করার ক্ষেত্রে প্রস্তুতকারকের রাসায়নিক প্রতিরোধ ক্ষমতা নির্দেশিকা দেখে এবং প্লাস্টিক উপাদানের শক্তির উপর তাপমাত্রার প্রভাব বুঝে নেওয়া যেতে পারে।

যদিও পলিপ্রোপিলিনের শক্তি পিভিসি এবং সিপিভিসির অর্ধেক, তবুও এর রাসায়নিক প্রতিরোধ ক্ষমতা সবচেয়ে বহুমুখী, কারণ এর কোনো পরিচিত দ্রাবক নেই। পিপি ঘন অ্যাসিটিক অ্যাসিড এবং হাইড্রোক্সাইডে ভালোভাবে কাজ করে এবং এটি বেশিরভাগ অ্যাসিড, ক্ষার, লবণ এবং অনেক জৈব রাসায়নিকের মৃদু দ্রবণের জন্যও উপযুক্ত।

পিপি রঞ্জকযুক্ত বা রঞ্জকবিহীন (প্রাকৃতিক) উপাদান হিসেবে পাওয়া যায়। প্রাকৃতিক পিপি অতিবেগুনি (UV) রশ্মির প্রভাবে মারাত্মকভাবে ক্ষতিগ্রস্ত হয়, কিন্তু যেসব যৌগে ২.৫%-এর বেশি কার্বন ব্ল্যাক রঞ্জক থাকে, সেগুলো UV রশ্মি থেকে যথেষ্ট স্থিতিশীল থাকে।

PVDF-এর শক্তি, কার্যকরী তাপমাত্রা এবং লবণ, তীব্র অ্যাসিড, লঘু ক্ষার ও অনেক জৈব দ্রাবকের প্রতি রাসায়নিক প্রতিরোধের কারণে ঔষধশিল্প থেকে শুরু করে খনি পর্যন্ত বিভিন্ন শিল্পক্ষেত্রে PVDF পাইপিং সিস্টেম ব্যবহৃত হয়। PP-র মতো নয়, PVDF সূর্যালোকের দ্বারা ক্ষয়প্রাপ্ত হয় না; তবে, এই প্লাস্টিকটি সূর্যালোকের জন্য স্বচ্ছ এবং এর ফলে তরলটি অতিবেগুনি রশ্মির সংস্পর্শে আসতে পারে। যদিও PVDF-এর একটি প্রাকৃতিক, রঞ্জকবিহীন ফর্মুলেশন উচ্চ-বিশুদ্ধতার অভ্যন্তরীণ ব্যবহারের জন্য চমৎকার, তবে ফুড-গ্রেড লালের মতো কোনো রঞ্জক যোগ করলে তা তরল মাধ্যমের উপর কোনো প্রতিকূল প্রভাব ছাড়াই সূর্যালোকের সংস্পর্শে আসতে পারে।

প্লাস্টিক সিস্টেমের নকশায় কিছু প্রতিবন্ধকতা রয়েছে, যেমন তাপমাত্রার প্রতি সংবেদনশীলতা এবং তাপীয় প্রসারণ ও সংকোচন, কিন্তু প্রকৌশলীরা সাধারণ এবং ক্ষয়কারী পরিবেশের জন্য দীর্ঘস্থায়ী ও সাশ্রয়ী পাইপিং সিস্টেম ডিজাইন করতে পারেন এবং করেছেনও। নকশার প্রধান বিবেচ্য বিষয় হলো প্লাস্টিকের তাপীয় প্রসারণ সহগ ধাতুর চেয়ে বেশি—উদাহরণস্বরূপ, থার্মোপ্লাস্টিকের প্রসারণ সহগ স্টিলের চেয়ে পাঁচ থেকে ছয় গুণ বেশি।

পাইপিং সিস্টেম ডিজাইন করার সময় এবং ভালভের অবস্থান ও সাপোর্টের উপর এর প্রভাব বিবেচনা করার ক্ষেত্রে, থার্মোপ্লাস্টিকের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ বিবেচ্য বিষয় হলো তাপীয় প্রসারণ। তাপীয় প্রসারণ ও সংকোচনের ফলে সৃষ্ট পীড়ন এবং বল, পাইপিং সিস্টেমে ঘন ঘন দিক পরিবর্তন বা প্রসারণ লুপ প্রবর্তনের মাধ্যমে নমনীয়তা এনে হ্রাস বা দূর করা যেতে পারে। পাইপিং সিস্টেম বরাবর এই নমনীয়তা প্রদানের ফলে, প্লাস্টিকের ভালভকে ততটা পীড়ন শোষণ করতে হয় না (চিত্র ১)।

যেহেতু থার্মোপ্লাস্টিক তাপমাত্রা সংবেদনশীল, তাই তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে একটি ভালভের প্রেসার রেটিং কমে যায়। বিভিন্ন প্লাস্টিক উপাদানের ক্ষেত্রে তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে অনুরূপ হ্রাস ঘটে। তরলের তাপমাত্রাই একমাত্র তাপ উৎস নাও হতে পারে যা একটি প্লাস্টিক ভালভের প্রেসার রেটিংকে প্রভাবিত করতে পারে—ডিজাইনের বিবেচনার মধ্যে সর্বোচ্চ বাহ্যিক তাপমাত্রাও অন্তর্ভুক্ত করা প্রয়োজন। কিছু ক্ষেত্রে, পাইপিংয়ের বাহ্যিক তাপমাত্রার কথা মাথায় রেখে ডিজাইন না করলে পাইপ সাপোর্টের অভাবে অতিরিক্ত ঝুলে যাওয়ার ঘটনা ঘটতে পারে। পিভিসি-র সর্বোচ্চ কার্যক্ষম তাপমাত্রা ১৪০°F; সিপিভিসি-র সর্বোচ্চ ২২০°F; পিপি-র সর্বোচ্চ ১৮০°F; এবং পিভিডিএফ ভালভ ২৮০°F পর্যন্ত চাপ বজায় রাখতে পারে (চিত্র ২)।

তাপমাত্রার অপর প্রান্তে, বেশিরভাগ প্লাস্টিকের পাইপিং সিস্টেম হিমাঙ্কের নিচের তাপমাত্রাতেও বেশ ভালোভাবে কাজ করে। প্রকৃতপক্ষে, তাপমাত্রা কমার সাথে সাথে থার্মোপ্লাস্টিক পাইপিংয়ের প্রসার্য শক্তি বৃদ্ধি পায়। তবে, তাপমাত্রা কমার সাথে সাথে বেশিরভাগ প্লাস্টিকের আঘাত প্রতিরোধ ক্ষমতা কমে যায় এবং প্রভাবিত পাইপিং উপাদানগুলিতে ভঙ্গুরতা দেখা দেয়। যতক্ষণ পর্যন্ত ভালভ এবং সংলগ্ন পাইপিং সিস্টেম অক্ষত থাকে, কোনো বস্তুর আঘাত বা ধাক্কায় ক্ষতিগ্রস্ত না হয় এবং নাড়াচাড়ার সময় পাইপটি নিচে পড়ে না যায়, ততক্ষণ পর্যন্ত প্লাস্টিকের পাইপিংয়ের উপর প্রতিকূল প্রভাব ন্যূনতম থাকে।

থার্মোপ্লাস্টিক ভালভের প্রকারভেদ

বল ভালভ,চেক ভালভ,বাটারফ্লাই ভালভএবং শিডিউল ৮০ প্রেশার পাইপিং সিস্টেমের জন্য বিভিন্ন থার্মোপ্লাস্টিক উপাদানে ডায়াফ্রাম ভালভ পাওয়া যায়, যেগুলোর সাথে বহুবিধ ট্রিম অপশন এবং অ্যাক্সেসরিজও থাকে। স্ট্যান্ডার্ড বল ভালভ সাধারণত একটি ট্রু ইউনিয়ন ডিজাইনের হয়ে থাকে, যা সংযোগকারী পাইপিং-এর কোনো ব্যাঘাত না ঘটিয়ে রক্ষণাবেক্ষণের জন্য ভালভ বডি অপসারণকে সহজ করে। থার্মোপ্লাস্টিক চেক ভালভ বল চেক, সুইং চেক, ওয়াই-চেক এবং কোন চেক হিসেবে পাওয়া যায়। বাটারফ্লাই ভালভ সহজেই মেটাল ফ্ল্যাঞ্জের সাথে সংযুক্ত হয়, কারণ এগুলো ANSI ক্লাস ১৫০-এর বোল্ট হোল, বোল্ট সার্কেল এবং সামগ্রিক মাত্রার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। থার্মোপ্লাস্টিক অংশগুলোর মসৃণ ভেতরের ব্যাস ডায়াফ্রাম ভালভের সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণকে আরও বাড়িয়ে তোলে।

পিভিসি এবং সিপিভিসি দিয়ে তৈরি বল ভালভ বেশ কয়েকটি মার্কিন ও বিদেশী কোম্পানি দ্বারা ১/২ ইঞ্চি থেকে ৬ ইঞ্চি পর্যন্ত আকারে সকেট, থ্রেডেড বা ফ্ল্যাঞ্জড সংযোগ সহ প্রস্তুত করা হয়। আধুনিক বল ভালভের ট্রু ইউনিয়ন ডিজাইনে দুটি নাট থাকে যা বডির উপর স্ক্রু করে লাগানো হয় এবং এটি বডি ও প্রান্ত সংযোগকারীর মধ্যে থাকা ইলাস্টোমেরিক সিলকে সংকুচিত করে। কিছু নির্মাতা কয়েক দশক ধরে বল ভালভের একই লেয়িং লেংথ এবং নাট থ্রেড বজায় রেখেছে, যাতে সংলগ্ন পাইপিংয়ে কোনো পরিবর্তন না করেই পুরোনো ভালভ সহজে প্রতিস্থাপন করা যায়।

পানীয় জলে ব্যবহারের জন্য ইথিলিন প্রোপিলিন ডাইন মনোমার (EPDM) ইলাস্টোমেরিক সিলযুক্ত বল ভালভ অবশ্যই NSF-61G দ্বারা প্রত্যয়িত হতে হবে। যেসব সিস্টেমে রাসায়নিক সামঞ্জস্য একটি উদ্বেগের বিষয়, সেখানে বিকল্প হিসেবে ফ্লুরোকার্বন (FKM) ইলাস্টোমেরিক সিল ব্যবহার করা যেতে পারে। হাইড্রোজেন ক্লোরাইড, লবণ দ্রবণ, ক্লোরিনেটেড হাইড্রোকার্বন এবং পেট্রোলিয়াম তেল ব্যতীত, খনিজ অ্যাসিড সম্পর্কিত বেশিরভাগ ক্ষেত্রেও FKM ব্যবহার করা যায়।

চিত্র ৩. একটি ট্যাংকের সাথে সংযুক্ত একটি ফ্ল্যাঞ্জযুক্ত বল ভালভ। চিত্র ৪. উল্লম্বভাবে স্থাপিত একটি বল চেক ভালভ। পিভিসি এবং সিপিভিসি বল ভালভ, ১/২-ইঞ্চি থেকে ২-ইঞ্চি পর্যন্ত, গরম ও ঠান্ডা জলের প্রয়োগের জন্য একটি কার্যকর বিকল্প, যেখানে ৭৩° ফারেনহাইট তাপমাত্রায় সর্বোচ্চ নন-শক ওয়াটার সার্ভিস ২৫০ পিএসআই পর্যন্ত হতে পারে। বড় বল ভালভ, ২-১/২ ইঞ্চি থেকে ৬-ইঞ্চি পর্যন্ত, ৭৩° ফারেনহাইট তাপমাত্রায় ১৫০ পিএসআই-এর কম চাপ রেটিং থাকবে। সাধারণত রাসায়নিক পরিবহনে ব্যবহৃত পিপি এবং পিভিডিএফ বল ভালভ (চিত্র ৩ এবং ৪), যা ১/২-ইঞ্চি থেকে ৪-ইঞ্চি পর্যন্ত আকারে সকেট, থ্রেডেড বা ফ্ল্যাঞ্জযুক্ত সংযোগ সহ পাওয়া যায়, সাধারণত পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় সর্বোচ্চ ১৫০ পিএসআই নন-শক ওয়াটার সার্ভিসের জন্য রেট করা হয়।

থার্মোপ্লাস্টিক বল চেক ভালভ এমন একটি বলের উপর নির্ভর করে যার আপেক্ষিক গুরুত্ব পানির চেয়ে কম, ফলে আপস্ট্রিম দিকে চাপ কমে গেলে বলটি সিলিং সারফেসের বিপরীতে ডুবে যায়। এই ভালভগুলো একই ধরনের প্লাস্টিক বল ভালভের মতোই ব্যবহার করা যায়, কারণ এগুলো সিস্টেমে কোনো নতুন উপাদান যোগ করে না। অন্য ধরনের চেক ভালভে ধাতব স্প্রিং থাকতে পারে যা ক্ষয়কারী পরিবেশে টেকসই নাও হতে পারে।

চিত্র ৫. ইলাস্টোমেরিক লাইনারসহ একটি বাটারফ্লাই ভালভ। ২ ইঞ্চি থেকে ২৪ ইঞ্চি আকারের প্লাস্টিক বাটারফ্লাই ভালভ বৃহত্তর ব্যাসের পাইপিং সিস্টেমের জন্য জনপ্রিয়। প্লাস্টিক বাটারফ্লাই ভালভের নির্মাতারা এর নির্মাণ এবং সিলিং পৃষ্ঠের ক্ষেত্রে ভিন্ন ভিন্ন পদ্ধতি অবলম্বন করেন। কেউ কেউ ইলাস্টোমেরিক লাইনার (চিত্র ৫) বা ও-রিং ব্যবহার করেন, আবার অন্যরা ইলাস্টোমেরিক-প্রলিপ্ত ডিস্ক ব্যবহার করেন। কেউ কেউ ভালভের মূল কাঠামো একটি উপাদান দিয়ে তৈরি করেন, কিন্তু অভ্যন্তরীণ, সিক্ত অংশগুলোই সিস্টেমের উপাদান হিসেবে কাজ করে। এর অর্থ হলো, একটি পলিপ্রোপিলিন বাটারফ্লাই ভালভের মূল কাঠামোতে ইপিডিএম লাইনার এবং পিভিসি ডিস্ক থাকতে পারে, অথবা সাধারণভাবে ব্যবহৃত থার্মোপ্লাস্টিক এবং ইলাস্টোমেরিক সিলসহ আরও বিভিন্ন ধরনের কনফিগারেশন থাকতে পারে।

প্লাস্টিকের বাটারফ্লাই ভালভ স্থাপন করা বেশ সহজ, কারণ এই ভালভগুলো ওয়েফার স্টাইলে তৈরি করা হয় এবং এর বডিতে ইলাস্টোমেরিক সিল ডিজাইন করা থাকে। এগুলোর জন্য আলাদা কোনো গ্যাসকেটের প্রয়োজন হয় না। দুটি মিলিত ফ্ল্যাঞ্জের মধ্যে স্থাপন করে, প্লাস্টিকের বাটারফ্লাই ভালভ বোল্ট দিয়ে আটকানোর কাজটি অবশ্যই সতর্কতার সাথে করতে হবে এবং তিনটি ধাপে ধাপে প্রস্তাবিত বোল্ট টর্ক পর্যন্ত পৌঁছাতে হবে। এটি করা হয় যাতে পুরো পৃষ্ঠ জুড়ে একটি সমান সিল নিশ্চিত করা যায় এবং ভালভের উপর কোনো অসম যান্ত্রিক চাপ প্রয়োগ না হয়।

চিত্র ৬. একটি ডায়াফ্রাম ভালভ। ধাতব ভালভ বিশেষজ্ঞরা চাকা এবং অবস্থান নির্দেশক সহ প্লাস্টিক ডায়াফ্রাম ভালভের উপরের অংশের কার্যপ্রণালীকে পরিচিত মনে করবেন (চিত্র ৬); তবে, প্লাস্টিক ডায়াফ্রাম ভালভে কিছু স্বতন্ত্র সুবিধাও থাকতে পারে, যার মধ্যে থার্মোপ্লাস্টিক বডির মসৃণ ভেতরের দেয়াল অন্যতম। প্লাস্টিক বল ভালভের মতোই, এই ভালভের ব্যবহারকারীরা ট্রু ইউনিয়ন ডিজাইন ইনস্টল করার বিকল্প বেছে নিতে পারেন, যা ভালভের রক্ষণাবেক্ষণের কাজের জন্য বিশেষভাবে উপযোগী হতে পারে। অথবা, একজন ব্যবহারকারী ফ্ল্যাঞ্জযুক্ত সংযোগ বেছে নিতে পারেন। বডি এবং ডায়াফ্রামের উপাদানের বিভিন্ন বিকল্প থাকার কারণে, এই ভালভটি বিভিন্ন রাসায়নিক প্রয়োগে ব্যবহার করা যেতে পারে।

যেকোনো ভালভের মতোই, প্লাস্টিক ভালভ চালু করার মূল চাবিকাঠি হলো এর পরিচালনগত প্রয়োজনীয়তাগুলো নির্ধারণ করা, যেমন—বায়ুচালিত বনাম বৈদ্যুতিক এবং ডিসি বনাম এসি পাওয়ার। কিন্তু প্লাস্টিকের ক্ষেত্রে, ডিজাইনার এবং ব্যবহারকারীকে এটাও বুঝতে হয় যে অ্যাকচুয়েটরটিকে কী ধরনের পরিবেশ ঘিরে থাকবে। পূর্বেই যেমন উল্লেখ করা হয়েছে, প্লাস্টিক ভালভ ক্ষয়কারী পরিস্থিতির জন্য একটি চমৎকার বিকল্প, যার মধ্যে বাহ্যিকভাবে ক্ষয়কারী পরিবেশও অন্তর্ভুক্ত। এই কারণে, প্লাস্টিক ভালভের অ্যাকচুয়েটরের আবরণের উপাদান একটি গুরুত্বপূর্ণ বিবেচ্য বিষয়। প্লাস্টিক ভালভ প্রস্তুতকারকদের কাছে এই ক্ষয়কারী পরিবেশের চাহিদা মেটানোর জন্য প্লাস্টিক-আবৃত অ্যাকচুয়েটর অথবা ইপোক্সি-লেपित ধাতব কেসের মতো বিকল্প রয়েছে।

এই নিবন্ধে যেমন দেখানো হয়েছে, বর্তমানে প্লাস্টিকের ভালভ নতুন নতুন প্রয়োগক্ষেত্র ও পরিস্থিতির জন্য নানা ধরনের সুযোগ প্রদান করে।