سلونوئید ولو

سلونوئید ولو یا شیر سلونوئیدی به همراه ارائه نکات کاربردی

سولنوئید ولو ها ، شیرهایی با کنترل الکتریکی هستند که از یک اکچوویتور یا محرک به شکل آهنربای الکتریکی برای تغییر حالت شیر ​​از بسته به باز استفاده می کنند. روند کار به این صورت است که یک سیم پیچ در اکچوویتور یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند و باعث کشیده شدن یا فشار دادن پیستون که عبور سیال از داخل را کنترل می کند، می شود. سلونوئید ولو ها انرژی الکتریکی را به حرکت مکانیکی تبدیل می کنند تا مکانیسم داخل شیر به حرکت در بیاید و ابزاری را فراهم کند که طراحان لوله کشی صنعتی بتوانند عملکرد شیرها را به صورت خودکار کنترل کنند. این قابلیت شیر سلونوئیدی ، نیاز به پرسنل یا اپراتور را برای بستن یا باز کردن دستی شیرآلات کاهش می دهد. استفاده از كنترل خودكار شیر (اوتوماسیون) در طراحي بسياري از ماشين هايي كه نياز به عمليات سوئيچ سريع دارند ، فراتر از توانایی های اپراتور انسانی یا کنترل دستی است.

سلونوئید ولو
سلونوئید ولو یا شیر سلونوئیدی

در این مقاله ، مروری بر اطلاعات مربوط به شیرهای سلونوئیدی ، از جمله عملکرد اساسی آنها ، انواع موجود در بازار و مشخصات فنی آنها ارائه می شود. مطالب بیشتر در مورد انتخاب شیرها و انواع شیرآلات صنعتی ، شیرهای پروانه ای ، مانند شیرهای توپی و شیرهای دروازه ای ، شیر کروی ، شیر سماوری و … را در مقالات اختصاصی تهیه شده در این مورد مطالعه فرمایید.

کلیات سلونوئید ولو

شیر سلونوئیدی در مواردی که نیاز به کنترل از راه دور یا کنترل خودکار (اتوماسیون) جریان سیال از طریق یک سیستم وجود دارد، مورد استفاده قرار می گیرد. منظور از سیال نیز هر مایع یا گازی می باشد که از طریق خط لوله منتقل می شود. به عنوان مثال این سیال می تواند هوا ، آب ، بخار ، مبرد ، روغن و گاز طبیعی باشد. در بیشتر موارد ، سلونوئید ولو به عنوان شیر قطع و وصل جریان (روشن / خاموش) عمل می کند. اما برخی اوقات نیز برای اندازه گیری یا تنظیم دقیق جریان مانند شیر سوزنی (Needle valve) به کار گرفته می شود.

شیرهای سلونوئیدی از چندین قسمت یا جزء استاندارد ساخته شده اند که برخی از آنها با اجزا سایر شیرها شباهت دارند. بدنه ولو، اصلی ترین قسمت شیر است. این قسمت، شامل یک درگاه ورودی است که مایع یا گاز را از سیستمی که شیر در آن نصب شده دریافت می کند. بدنه شیر سلونوئیدی از متریالهای مختلف و متنوعی ساخته می شود. که انتخاب آن بر اساس هماهنگی و سازگاری آن متریال با سیالی که از شیر عبور می کند و با توجه به ویژگی های آن مانند خورندگی صورت می پذیرد. گزینه های خاص مواد مورد استفاده برای بدنه سلونوئید ولو ها شامل برنز ، فولاد ضد زنگ و پلاستیک می باشد.

به عنوان بخشی از بدنه شیر سلونوئیدی ، یک یا چند درگاه (Port) خروجی نیز وجود دارد – تعداد آنها به تنظیمات خاص و کاربرد شیر بستگی خواهد داشت-. این نوع ولو امکان هدایت سیال به یک یا چند مورد از این درگاه های خروجی را دارد. بدنه ولو همچنین قسمتهای الکتریکی (سلونوئید) و مکانیسم کنترلی را نیز درخود جای داده است. سلونوئید ، سیم پیچی است که با عبور جریان الکتریکی از خود ، میدان مغناطیسی ایجاد می کند. این جریان از طریق مجموعه ای از سیم های کنترل الکتریکی یا یک اتصال الکتریکی که برق را به شیر از طریق مدار کنترل و منبع تغذیه تغذیه می کند ، به سلونوئید وارد می شود. بسیاری از مدل های شیرهای سلونوئیدی نیز دارای مکانیزم فنری هستند که به پیستون شیر فشار می آورند. این فنر به عنوان یک بازگرداننده مکانیکی عمل می کند که بسته به نوع طراحی شیر ، شیر را در حالت باز یا بسته نگه می دارد. در هنگام بسته شدن شیر ، پیستون حرکت می کند تا جلوی عبور جریان از اریفیس را مسدود نماید. اریفیس، روزنه یا شکافی است که درگاه ورودی را به درگاه خروجی شیر متصل می کند. علاوه بر این قطعات ، درزگیر آببندی و سیت های (Seat) در بدنه شیر از نشت سیال در بین درگاه های ورودی و خروجی هنگام قرار گرفتن شیر در حالت بسته جلوگیری می کند.

سلونوئید ولوها بیشتر با در نظر گرفتن حالت پیش فرض آنها یعنی حالت شیر در زمانی که منبع تغذیه ای به آن متصل نیست (یعنی شیر انرژی ندارد) دسته بندی می شوند. به حالت پیش فرض (Default) حالت استراحت (Rest) نیز گفته می شود. دو حالت پیش فرض ممکن ، به طور نرمال باز (NO) و به طور نرمال بسته (NC) نامیده می شوند. برای شیرهای سلونوئیدی که به طور نرمال باز نامیده می شوند ، در صورت عدم استفاده از نیروی الکتریکی بر روی شیر ، پیستون یا دیافراگم جمع می شود – این حالت به این معنی است که شیر می تواند سیال را ازخود عبور دهد. برای شیرهای باز، وارد کردن جریان برق به سلونوئید ولو باعث بسته شدن شیر می شود و جریان سیال را مسدود می کند.

برای شیرهای برقی که به طور نرمال بسته هستند ، وضعیت برعکس حالت قبل می باشد. شیر بدون وارد شدن فشار به دستگاه ، حرکت سیال را مسدود می کند و با استفاده از نیرو که به شیر برقی انرژی می دهد ، شیر باز می شود و اجازه می دهد تا سیال جریان یابد. تصمیم گیری در مورد نیاز به شیر برقی نرمال باز (Normally Open) یا نرمال بسته (Normally Closed) به کاربرد شیر بستگی دارد. در عین حال ، طراحان باید تأثیری را که در صورت بازگشت شیر به حالت پیش فرض ، با از دست دادن برق در روند کار ایجاد می شود ، در نظر بگیرند. برای بسیاری از کاربردها ، شیرهای بسته (NC) به طور معمول انتخاب مورد نظر بوده و مورد توجه قرار می گیرند. زیرا در صورت عدم وجود برق ، به طور بالقوه جریان سیال را قطع می کنند. با این حال ، در همه شرایط این رویکرد مورد توجه قرار نمی گیرد. بنابراین برای انتخاب بهترین شرایط ممکن برای هر حالت پیش فرض سلونوئید ولو در صورت از دست دادن برق ، باید درک کاملی از سیستم پایپینگ داشته باشیم.

شیرهای سلونوئیدی از اصول الکترومغناطیس برای کارکرد خود استفاده می کنند. درون این نوع شیر یک پیستون متحرک وجود دارد که از یک ماده فرو مغناطیسی ساخته شده است. (مواد فرو مغناطیسی موادی هستند که در حضور یک میدان مغناطیسی از خود عکس العمل نشان می دهند). هنگامی که سلونوئید با عبور جریان الکتریکی از آن انرژی می گیرد ، یک میدان مغناطیسی ایجاد می شود. سپس پیستون تحت تاثیر میدان مغناطیسی قرار گرفته و در نتیجه به سمت سیم پیچ کشیده شده و یا از آن رانده می شود. هنگامی که پیستون حرکت می کند ، حرکت منجر به باز یا بسته شدن شیر می شود. دقیقاً مانند حالتی که اپراتور یک اهرم (Lever) یا چرخ دستی (Handwheel) روی شیر را باز یا بسته نماید.

انواع شیر سلونوئیدی یا سلونوئید ولو

سلونوئید ولو ها را می توان بر اساس معیارهای مختلفی دسته بندی کرد. یکی از مرسوم ترین روش های دسته بندی این شیر ها بر اساس ابزاری است که این شیر توسط آن کار می کند. با استفاده از این روش سه نوع متداول شیر سلونوئیدی به شرح زیر خواهیم داشت:

  • نوع مستقیم (یا با عملکرد مستقیم)
  • نوع غیر مستقیم (یا با عملکرد مستقیم)
  • نوع نیمه مستقیم

سلونوئید ولو مستقیم (یا با عملکرد مستقیم)

یکی از ساده ترین و متداول ترین انواع شیر سلونوئیدی، مدل مستقیم یا با عملکرد مستقیم می باشد. با استفاده از شیرهای سلونوئیدی مستقیم ، حرکت پیستون در داخل شیر، اریفیس (روزنه) را به طور مستقیم بسته یا باز می کند. بنابراین با عملکرد مستقیم ، سیال از شیر عبور می کند و یا مسدود می شود. این شیرها ، منحصراً برای کنترل جریان سیال به قدرت سلونوئید متکی هستند. در نتیجه برای عملکرد شیرها داشتن حداقل فشار عملیاتی ضروری نیست. این ولو های مستقیم ، می توانند مایعات را تحت فشار از صفر بار تا حداکثر فشار سیستم کنترل کنند.

در شماره 1 زیر ، مقطعی (برشی) از شیر سلونوئیدی که از نوع با عملکرد مستقیم که به طور نرمال بسته است ، نشان داده شده است.

شیر سلونوئیدی با عملکرد مستقیم نرمال بسته
شیر سلونوئیدی با عملکرد مستقیم نرمال بسته

سلونوئید ولو غیر مستقیم (یا با عملکرد غیر مستقیم)

نوع دوم ، به عنوان شیر سلونوئیدی غیر مستقیم شناخته می شود. عملکرد این نوع ولو با استفاده از دیفرانسیل فشار سیال برای باز کردن و بستن شیر می باشد. به دلیل این نوع طراحی شیر های سلونوئیدی غیر مستقیم، سیال عبوری (کنترل شونده) بایستی فشار حداقلی بیش از صفر داشته باشد. در سلونوئید ولو های غیر مستقیم ، پورت های ورودی و خروجی به وسیله یک غشا (ممبران) یا دیافراگم از یکدیگر جدا می شوند. حضور این دیافراگم باعث می شود که بدنه شیر به دو قسمت فضای بالایی و پایینی تقسیم شود. در غشا میانی یک سوراخ کوچک وجود دارد که اجازه می دهد، سیال موجود در فضای پایینی، فضای بالا را پر نماید و فشار سیال در دو محفظه متعادل گردد. هنگامی که شیر در حالت بسته قرار دارد، فشار از سیالی که در محفظه بالایی وجود دارد و همچنین نیروی اعمال شده توسط یک فنر که به دیافراگم فشار وارد می کند، شیر را در موقعیت بسته نگه می دارد و غشا را بر روی سیت شیر آب بند می نماید و پورت های ورودی و خروجی نیز مسدود خواهند شد.

همانطور که گفته شد یک کانال کوچک، محفظه بالایی شیر را به یک پورت کم فشار متصل می کند. این پورت باز و بسته شدن کانال را کنترل می کند و توسط قدرت اعمال شده به سلونوئید کنترل می شود. در حالت بسته ، پورت کم فشار، توسط سلونوئید که سیال را در محفظه بالایی حفظ می کند، بسته باقی می ماند. هنگامی که باز شدن ولو مد نظر باشد، جریان برق به سلونوئید اعمال می شود. برق دار شدن سلونوئید، باعث باز شدن پورت کنترلی می شود و این پدیده باعث افت فشار در محفظه بالایی خواهد شد. فشار دیفرانسیلی محفظه بالایی در برابر محفظه پایینی ، فنر را فشرده کرده و باعث بالا رفتن غشا از برابر اریفیس می شود. این مدل ولو، امکان کنترل جریان های پر فشار را با استفاده از یک سلونوئید کوچک و یک پورت کم فشار فراهم می آورد. سلونوئید ولو های غیر مستقیم در مواردی که کنترل جریان با نرخ بالا مد نظر باشد، با این شرط که فشار دیفرانسیلی کافی در سیستم موجود باشد، قابل استفاده خواهند بود.

در شکل 2، در زیر، یک برش مقطعی از یک ولو سلونوئیدی غیر مستقیم که به طور نرمال بسته می باشد ارائه شده است.

ولو سلونوئیدی غیر مستقیم نرمال بسته
ولو سلونوئیدی غیر مستقیم نرمال بسته

سلونوئید ولو نیمه مستقیم (یا با عملکرد نیمه مستقیم)

سومین نوع از شیرهای سلونوئیدی، مدل نیمه مستقیم می باشد. این مدل را می توان دارای ترکیبی از ویژگی های نوع با عملکرد مستقیم و غیر مستقیم که در دو قسمت قبل مورد بحث قرار گرفت دانست. شیرهای به اصطلاح نیمه مستقیم، دارای این مزیت هستند که در شرایط فشار صفر بار و همچنین جریان های با نرخ بالا به خوبی کار می کنند. طراحی این مدل شیرمشابه با شیر های غیر مستقیم می بشد. به نحوی است که شامل یک محفظه بالایی و یک محفظه پایینی بوده و توسط یک غشای انعطاف پذیر جدا می شود. این غشا یا دیافراگم مانند شیر های غیر مستقیم دارای یک روزنه کوچک می باشد که امکان پر شدن محفظه بالایی با سیال و متعادل شدن فشار را فراهم می کند. تفاوت کلیدی شیرهای نیمه مستقیم با شیر های غیر مستقیم، این است که پیستون سولونوئید در شیرهای نیمه مستقیم به طور مستقیم به دیافراگم متصل می شود و موقعیت آن را کنترل می کند. در حالیکه در شیر های غیر مستقیم یک هدایتگر برای کنترل سیال در محفظه بالایی مورد استفاده قرار می گیرد.

در حالت بسته، مساحت سطح محفظه بالایی بیش از محفظه پایین تر شده و به دیافراگم امکان آب بندی سیت (Seat) شیر و مسدود کردن جریان بین پورت ورودی و خروجی را می دهد. برای باز کردن شیر، کویل یا سلونوئید برقدار شده و در نتیجه پیستون به سمت مرکز کویل کشیده می شود. به دلیل ارتباط مستقیم دیافراگم با پیستون، حرکت پیستون، دیافراگم را از روی سیت (Seat) بلند می کند. در همین حال، حرکت پیستون، مسیر بین محفظه بالایی و پورت خروجی را نیز باز می کند. باز شدن این مسیر، اثر مضاعفی در کاهش فشار محفظه بالایی خواهد داشت. کاهش فشار بیشتر محفظه بالایی، باعث ایجاد اختلاف فشار بیشتر با محفظه پایین و بالا رفتن دیافراگم و باز شدن ولو خواهد شد. در نتیجه سیال از پورت ورودی به پورت خروجی جریان خواهد یافت. برای بستن شیر، جریان برق سلونید قطع می شود و این عمل باعث می شود که پیستون پایین برود و دیافراگم را به کمک فنر به سمت پایین فشار دهد. همانطور که پیستون پایین می رود، پورت اتصال محفظه بالا به خروجی بسته می شود، که این امر باعث باعث افزایش فشار محفظه بالا می شود. این افزایش به نشستن دیافراگم روی سیت (Seat) کمک می کند. و شیر را آببندی می کند.

یک برش مقطعی از یک شیر سلونوئیدی نیمه مستقیم نرمال بسته شده (NC) در شکل 3 زیر نشان داده شده است.

شیر سلونوئیدی نیمه مستقیم نرمال بسته شده
شیر سلونوئیدی نیمه مستقیم نرمال بسته شده

پیکر بندی سلونوئید ولو

پیکربندی های مختلف شیرهای سلونوئیدی با استفاده از یک سیستم شماره گذاری متشکل از دو مقدار نشان داده می شود- برای مثال: 2/2 ، 3/2 یا 4/2. در این سیستم نمایش دو عددی ، اولین مقدار نشانگر تعداد پورت های ولو است و عدد دوم تعداد حالت های ولو یا حالت های سوئیچینگ موجود را مشخص می کند. با این روش ، یک شیر 2/2 ، شامل 2 پورت و 2 حالت است و یک شیر برقی 4/3 یک شیر حاوی 4 پورت و 3 حالت را مشخص می کند. شایان ذکر می باشد که این نوع سیستم شماره گذاری در انواع مختلفی از شیرهای کنترل خطی مشترک می باشد، به همین علت به خطر سپردن آن آسان می باشد.

این سیستم شماره گذاری عددی، با مجموعه ای از نمادها یا دیاگرام های گرافیکی نیز همسان سازی شده است. این علایم، جزئیات مربوط به تعداد حالت ها و همچنین وضعیت ولو را در موقعیت نرمال (حالت غیر فعال شده) و در موقعیت کار (حالت تحریک شده) نشان می دهد. در نماد پیکربندی شیر ، تعداد مربع های نشان داده شده، نشان دهنده تعداد حالت های شیر است. طبق تعریف ، مربع ظاهر شده در سمت راست نمودار ، وضعیت نرمال (غیر فعال) شیر ​​را نشان می دهد و مربع سمت چپ نمودار ، شیر را در حالت فعال یا کار خود نشان می دهد. همچنین در علایم، نمادهایی مانند فلش نشان داده شده است که برای تعیین جهت جریان سیال و سایر اتصالات خارجی ایجاد شده به شیر استفاده می شود. این علایم همچنین حاوی نمایشی نمادین از روش اعمال نیرو به شیر نیز هستند. طبق قرارداد ، مکانیزم پایلوت در سمت چپ و مکانیسم بازگشت در سمت راست نشان داده می شود.

به عنوان مثال ، شکل 4 زیر یک نمایش گرافیکی از یک شیر برقی دارای 2 پورت ، 2 حالتی است که به طور نرمال بسته می باشد که یک پایلوت کنترل سلونوئیدی و یک فنر بازگرداننده دارد:

 شیر برقی 2 پورت ، 2 حالتی
شیر برقی 2 پورت ، 2 حالتی

هنگامی که پیکربندی سلونوئید ولو ها پیچیده تر می شود ، به دلیل نیاز به افزودن جزئیات اضافی مانند شماره پورت ، پیچیدگی علایم نیز افزایش می یابد. در شکل 5 در زیر، مجموعه ای از مثالها برای مشاهده چگونگی نمایش گرافیکی پیکربندی های مختلف برای یک شیر سلونوئیدی 3 پورت با 2 حالت ارائه شده است. یک شیر از این نوع ممکن است در عملکرد یک سیلندر هیدرولیکی یا به عنوان کنترل سیال برای جابجایی بین دو مدار کاربرد داشته باشد :

در شکل 5 – نمونه های مختلف علایم برای یک شیر برقی سه پورت با دو حالت ارائه شدن است.

شیر برقی سه پورت دو حالته
شیر برقی سه پورت دو حالته

مشخصات فنی و مشخصه های شیرهای سلونوئیدی

شیرهای سلونوئیدی با استفاده از چند پارامتر و مشخصه فنی مشخص می شود که مربوط به پیکربندی شیر و ویژگی های عملکردی آن می باشد. در ادامه خلاصه ای از مشخصات متداول مربوط به این نوع از شیر آورده شده است. خواننده باید توجه داشته باشد که این پارامترها بین تولیدکنندگان و تامین کنندگان مختلف شیر تا اندازه ای متفاوت خواهد بود. داده های ارائه شده در زیر باید به عنوان یک شاخص کلی از مواردی باشد که باید در هنگام جستجوی سلونوئید ولو از یک منبع تأمین شود.

  • مکانیزم اکچوویتور ولو – این مورد، نشان دهنده وسیله ای است که حالت شیر ​را تغییر می دهد ( آن را باز یا بسته می کند) یا شیر توسط آن کنترل می شود، مانند شیر سلونوئیدی با عملکرد مستقیم.
  • پیکربندی شیر – این مورد، تعداد پورت ها ، تعداد حالت ها یا موقعیت های سوئیچینگ و حالت استراحت تعریف شده برای شیر را منعکس می کند ، به عنوان مثال 3/2 به طور نرمال بسته می شود (NC).
  • مواد یا متریال بدنه – این مورد، مواد سازنده بدنه شیر را مشخص می کند. که برای مثال ممکن است آلومینیوم ، برنج ، برنز ، فولاد ضد زنگ یا پلاستیک فشرده باشد.
  • نوع سیال – ماهیت سیال خاص (مایع یا گاز) را مشخص می کند که ولو قادر به کنترل آن است بدون اینکه اثرات مخربی را تجربه کند. نمونه هایی از انواع سیالات عبوری از این نوع ولو شامل آمونیاک ، مایع برودتی ، هوا ، مازوت ، گاز پروپان مایع (LPG) ، گاز طبیعی ، اکسیژن ، بخار یا آب است.
  • اندازه پورت – اندازه ابعاد ورودی و خروجی ولو را منعکس می کند ، که در هر واحد امپریال مانند اینچ یا واحد متریک مانند میلی متر نشان داده می شود.
  • نوع پورت – سبک پورت مورد نظر برای شیر را مشخص می کند ، که ممکن است دارای رشته (NPT) ، اتصال خاردار یا اتصالات فلنج باشد .
  • ولتاژ عملیاتی – میزان و نوع سیگنال کنترل الکتریکی را نشان می دهد که برای برق رسانی به شیر برقی شیر استفاده می شود. شیرهای برقی با طیف گسترده ای از ولتاژهای کارکرد AC و DC موجود هستند که ممکن است برای برآورده سازی شرایط مختلف کاربرد مورد استفاده قرار گیرند.
  • فرکانس کارکرد سلونوئید ولو- برای ولتاژهای متناوب ، فرکانس که معمولاً با واحد هرتز نشان داده می شود (به عنوان مثال 60 هرتز).
  • ضریب جریان – ضریب جریان یا Cv شیر، توانایی شیر را برای عبور جریان مایعات یا گازها از طریق آن اندازه گیری می کند. تعریف استاندارد ضریب جریان این است که این مقدار آب (در گالن ) را نشان می دهد که از طریق شیر با دمای 60 درجه فارنهایت در یک بازه زمانی زمانی که افت فشار 1 psi در شیر وجود دارد، عبور می کند ( فشار دیفرانسیل ورودی-ورودی). مقادیر بزرگتر ضریب جریان میزان بیشتری از جریان را منعکس می کند.
  • حداکثر فشار نامی – حداکثر مقدار فشاری است که می توان شیر را کنترل کرد و می توان آن را تحت کنترل مدار سلونوئید روشن کرد.
  • حداقل فشار عملیاتی شیر سلونوئیدی – نشان دهنده کمترین فشاری است که باید در سیستم وجود داشته باشد تا شیر به طور موثر کار کند. در حالی که بسیاری از شیر های مستقیم می توانند با فشار 0 بار عمل کنند ، برخی از شیرهای غیر مستقیم ممکن است نیازمند حداقل فشار لازم برای عمل کردن داشته باشند تا برای کمک به فعال سازی شیر استفاده شود.
  • کاربرد – مورد استفاده در نظر گرفته شده برای شیر را نشان می دهد ، به عنوان مثال مواد شیمیایی ، خوراکی و آشامیدنی ، پزشکی ، نفت و گاز یا هواپیما و هوا فضا. داشتن یک تعریف در مورد صنعت مورد نظر یا مورد استفاده می تواند در هنگام انتخاب یک شیر مفید باشد زیرا این مورد ممکن است کمک کند تا نیازها یا مشخصات اضافی مورد نیاز این شرایط عملیاتی بهتر مشخص شوند.

سایر مدلهای سلونوئید ولو

در قسمتهای قبلی این مقاله انواع ساده تر و معمول شیرهای سلونوئیدی و روش کار آنها ، ارائه گردید. شایان ذکر می باشد که انواع دیگری نیز از این نوع ولو در بازار موجود می باشد که در ادامه به معرفی آنها می پردازیم.

شیرهای سلونوئیدی لچ دار (Latching Solenoid Valves)

این شیر ها از یک سیستم قفل شونده استفاده می کند که شیر را قادر به حفظ موقعیت معین (باز یا بسته) حتی در شرایط بی برقی می نماید. برای انجام چنین کاری، یک آهنربای دائمی به مجموعه ولو اضافه می شود که پیستون را پس از قرار گیری در محل اصلی در موقعیت خود ثابت می نماید. این آهنربا به شیر اجازه می دهد تا حالت خود را بدون نیاز به جریان مداوم در سیم پیچ برای تولید یک میدان مغناطیسی و نگه داشتن پیستون حفظ نماید. سلونوئید ولو لچ دار این مزیت را دارد که در مقایسه با سایر مدلها ، مصرف برق را کاهش می دهد.

برای باز کردن حالت قفل، با استفاده از یک پالس جریان معکوس ، یک شار مغناطیسی کافی برای از بین بردن اثر آهنربای دائمی ایجاد می شود و بنابراین پیستون به موقعیت حالت بقیه برمی گردد.

در مصارفی که نیازمند محدود کردن مصرف برق کلی تجهیزات یا سیستم وجود دارد ، برای مثال در شرایطی که از باتری استفاده می شود، این نوع از شیر بسیار مناسب می باشد. با این حال ، استفاده از آنها نیاز به توجه به سایر شرایط محیطی و مکانیکی که ممکن است ولو در معرض آن باشد ، وجود دارد ، زیرا شیرهای قفل شونده به شرایط کار پایدار نیاز دارند. به عنوان مثال ، استفاده از این نوع شیر در تجهیزاتی که در معرض لرزش مکانیکی یا شوک زیادی قرار می گیرند، بایستی با احتیاط صورت پذیرد. زیرا این تنش ها باعث می شود که پیستون از آهنربای دائمی که در آن قرار دارد آزاد شود و باعث شود ولو از حالت قفل شده به حالت بدون لچ برگردد یا در هنگام تأمین پالس جریان اولیه باعث از کار افتادن شیر شود.

سلونوئید روتاری ولو ( شیر دوار سلونوئیدی )

شیرهای دوار سلونوئیدی می توانند انرژی الکتریکی وارد شده به سیم پیچ را به حرکت چرخشی و نه حرکت خطی که قبلاً با حرکت پیستون به شیر برقی توضیح داده شد ، تبدیل کنند. چندین مکانیزم وجود دارد که می تواند برای انجام این تبدیل استفاده شود .

سیم پیچ یا کویل های دوار به عنوان وسیله ای برای تحریک شیرهای برقی ایده آل هستند زیرا بسیاری از شیرها برای باز و بسته شدن به حرکت چرخشی ساقه یا استم شیر نیاز دارند. این شیرها را می توان به صورت باینری (روشن / خاموش) نیز مورد استفاده قرار داد.

جمع بندی

در این مقاله مطالب اجمالی و مروری در مورد شیر های سلونوئیدی ، از جمله معرفی ، نحوه عملکرد ، انواع مختلف آنها ، پیکربندی ها و مشخصات و ویژگی های آنها ارائه شده است. برای کسب اطلاعات در مورد انواع دیگر شیر ها ، قیمت و مشخصات فنی ، با کارشناسان شرکت پادمیرا صنعت دایان تماس حاصل فرمایید.

منابع :

https://www.thomasnet.com/articles/pumps-valves-accessories/about-solenoid-valves

https://blog.kimray.com/what-is-valve-flow-coefficient-cv/

https://www.asco.com/en-us/Pages/solenoid-valves.aspx#/#flt=e30%3D

http://www.solenoid-valve-info.com/solenoid-valve-definition.html

https://theengineeringmindset.com/how-solenoid-valves-work/

https://tameson.com/solenoid-valve-types.html

https://www.burkert.co.uk/en/Company-Career/What-s-New/Press/Media/Technical-Reports/Technical-Reports-additional-topics/What-is-a-solenoid-valve-and-how-does-it-work

https://www.omega.com/en-us/resources/valves-technical-principles

شیر سوزنی یا نیدل ولو

همه چیز در مورد شیر سوزنی یا نیدل ولو (Needle Valve)

شیرسوزنی یا نیدل ولو (Needle valve) شیر مخصوصی است که اصولاً برای اندازه گیری جریان سیال استفاده می شوند. استفاده از این نوع ولو در درجه اول محدود به سیستم های کوچکی مانند ابزار دقیق یا تنظیم سوخت است که توانایی کنترل دقیق جریان سیال در آنها پر اهمیت تر می باشد. شیر های سوزنی در دو پیکربندی (Configuration) اصلی بدنه موجود هستند. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد سایر شیرهای صنعتی ، لطفاً به مقاله انواع ولو ها یا شیر آلات صنعتی مراجعه فرمایید.

انواع مدل های شیر سوزنی یا نیدل ولو

شیر سوزنی از سه قسمت اصلی تشکیل شده است، بدنه ، نشیمن یا سیت شیر، و مجموعه محور یا ساقه، پکینگ و کلاهک. در بسیاری از موارد، شیرهای سوزنی به اندازه ای کوچک هستند که می توان بدنه آنها را مستقیماً از پروفیل های چهار یا شش گوش ماشینکاری کرد. پیکربندی های معمول برای این نوع ولو، شامل مدل های با جریان Z و L داخل شیر می باشد.

محور یا ساقه شیر سوزنی، معمولاً دارای رزوه های ریز است تا امکان تنظیم سوزن را به اندازه میکرومتر نسبت به سیت (seat) فراهم کند. برای جلوگیری از اثر لرزش در تغییر تنظیمات ولو، غالباً نوعی قفل داخلی یا پیچ روی محور شیر تعبیه می شود. همچنین، برخی اوقات مقیاسی برای اجازه تنظیم مجدد و دقیق سرعت جریان در نظر گرفته می شود. تولیدکنندگان رابطه بین چرخش های محور (Stem) و ضریب جریان Cv را در قالب نمودارها و منحنی هایی ارائه می دهد.

شیر سوزنی یا نیدل ولو
تصویر نمونه یک شیر سوزنی یا نیدل ولو

نوک یا انتهای محور (Stem) بسته به نوع کاربرد مورد نظر می تواند نسبتاً بلند و مخروطی یا تا حدی کوتاه و صاف باشد. معمولاً شکل سیت نیز مخروطی است تا با انتهای محور یا سوزن (Needle) مطابقت داشته باشد. حالت مخروطی محور برای تنظیم دقیق جریان مورد استفاده قرار می گیرد. ساقه یا محورهای V شکل، برای قطع جریان بدون وجود نشت در ولو های اریفیسی مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین از این مدل استم یا محور برای ایجاد جریان کامل با چرخش های نسبتاً کم استم استفاده می شود. ضمناً مدلهایی که از فلز به عنوان متریال قسمت انتهایی استم یا ساقه استفاده می شود، عمر طولانی تری خواهند داشت.

نحوه آببندی شیر سوزنی

پکینگ خاص این نوع ولو ها که داخل سرپوش (Bonnet) قرار گرفته است. عملکرد بدون نشتی از کنار محور شیر را تضمین می کند. معمولاً از ارینگ (O-ring) یا مواد گرافیتی به عنوان پکینگ استفاده می شود. در برخی از مدل ها، برای جلوگیری از ارتباط محیط اطراف رزوه استم با سیال عبوری ، ازاستم (محور) دو تکه استفاده می شود. همچنین در چنین حالتی، روغن روانکاری قسمت بالای شیر وارد سیال نخواهد شد. همچنین سرپوش (Bonnet) هم می تواند به صورت یکپارچه با بدنه ساخته شود و هم اینکه به صورت یک تکه جدا،ساخته شود و بوسیله پیچ و مهره به بدنه متصل شود.

در مواردی که انتشار گازهای فرار نگران کننده است ، یک سیت (Seat) اضافه در شیر تعبیه می شود که در هنگام باز شدن کامل شیر ، محور یا استم را به صورت کامل آببند کند.

اجزا شیر سوزنی یا نیدل ولو
اجزا شیر سوزنی یا نیدل ولو

شیرهای سوزنی معمولاً با دست کار می کنند اما مدل هایی که به صورت اوتوماتیک کار می کنند نیز در بازار وجود دارد. شیر های سوزنی یا نیدل ولو ها، می توانند به عنوان شیر قطع و وصل نیز در پایپینگ یا لوله کشی صنعتی مورد استفاده قرار بگیرند، اما، باید توجه داشته باشیم که شیرهای مقرون به صرفه دیگری نیز مانند شیر پروانه ای ، شیر کشویی ، شیر توپی ، شیر کروی و شیر سماوری برای قطع و وصل نمودن جریان در دسترس هستند. همچنین در هنگام کار با شیرهای سوزنی باید دقت شود که به دلیل ظرافت زیاد این نوع ولو در صورت وارد آوردن گشتاور بیش از اندازه، ممکن است، قسمت انتهایی استم (محور) یا نشیمن (سیت) آسیب ببیند.

در برخی از مدل های نیدل ولو نیز اصلاحاتی جهت تنظیم سریع جریان را با چرخش کمتر استم نسبت به طرح های استاندارد فراهم شده است.

کاربردها

شیر های سوزنی در نیروگاه ها، پالایشگاه ها، کارخانه های شیمیایی و در اکتشاف نفت و گاز و مقاصد آزمایشگاهی و غیره استفاده می شوند.

نیدل ولو ها معمولاً به عنوان وسیله ای برای کاهش میزان جریان مایعات یا گازها استفاده می شوند. به همین منظور ممکن است، قبل از دستگاه های اندازه گیری که در صورت ورود جریان کامل آسیب می بینند، مورد استفاده قرار بگیرند. کاربرد دیگر این نوع ولو در تنظیم جریان سیلندرهای هوا برای کنترل سرعت پیستون است. همچنین این نوع شیر اغلب در سیستم های کنترل احتراق خودکار برای تنظیم جریان سوخت استفاده می شوند. در پمپ های کنترل شده توسط گاورنر اغلب از شیرهای سوزنی به عنوان راهی برای حفاظت از گاورنر در برابر ضربه قوچ استفاده می کنند. برخی اوقات نیز شیرهای سوزنی به عنوان جزئی از شیرهای کنترل بزرگتر مورد استفاده قرار می گیرند.

انتخاب متریال نیدل ولو یا شیر سوزنی

متریال مورد استفاده برای بدنه این شیر، معمولاً شامل فولاد ضد زنگ، کربن استیل، آلیاژهای نیکل، مس و برنج است. در انتخاب شیرهای سوزنی یا نیدل ولو ها، بایستی فشار سیستم، دمای کار، دبی مورد نیاز و مواد مورد استفاده در ساخت ولو را در نظر داشته باشیم. برای مقابله با فشارهای زیاد، دمای بالا ، مایعات خورنده و غیره ، مدل های خاصی طراحی شده اند که باید از آنها استفاده نمود. همچنین امکان سفارش برخی از این شیرها با قطر دهانه بزرگتر نیز وجود دارد، تا دبی بیشتری از شیر عبور نماید.

شیرهای سوزنی غالباً در پانل های کنترل نصب می شوند. به همین منظور تولیدکنندگان این نوع ولو ها معمولاً سایر قطعات را با شیرهای خود ارائه می کنند تا هماهنگ کردن آنها در یک پنل میسر باشد.

اتصالات پورت معمولاً از یکی از حالت های رزوه ای NPT، اتصالات فشاری (Compression fitting) و جوش سوکتی ارائه می شوند. در برخی از کارهای حساس و خاص، تولید کنندگان می توانند شیر هایی ارائه کنن که به عنوان مثال برای عبور اکسیژن یا نشت هلیوم آزمایش و تایید شده اند.

ملاحظات

تولید کنندگان شیر آلات صنعتی معمولاً فاکتور جریان Cv را در کاتالوگ محصولات خود ارائه می کنند. این پارامتر، بیانگر میزان جریان عبوری از یک شیر بر اساس یک گالن در دقیقه آب در دمای 60 درجه فارنهایت با افت فشار 1 psi می باشد. که با استفاده از آن می توان برای محاسبه میزان جریان مورد انتظار برای سایر سیالات ، در دماها و فشارهای دیگر در یک ولو خاص استفاده کرد. برای تعیین سرعت جریان گازها از درون شیر نیز، از پارامتر ضریب جریان مشابهی استفاده می شود.

سازندگان ولو های صنعتی معمولاً شیرهای سوزنی ( نیدل ولو ) را بر اساس فشار ، دامنه دما و ضریب جریان (که اغلب به دلیل روش اتصال پورت متغیر است) گروه بندی می کنند. علاوه بر این در کاتالوگ های این نوع شیر آلات توصیه هایی برای کاربرد مناسب این شیر ها ارائه شده است که طراحان پایپینگ با استفاده از آن می توانند مناسب ترین گزینه را انتخاب نمایند.

جمع بندی

در این مقاله مطالب مختصری در مورد شیرهای سوزنی یا نیدل ولو ها ، از جمله نکات طراحی شیرها ، کاربردها و ملاحظات انتخاب ولو ارائه شده است. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد محصولات مرتبط ، می توانید با کارشناسان شرکت پادمیرا صنعت دایان برای یافتن منابع احتمالی تأمین یا مشاهده جزئیات محصولات مشورت نمایید.

منابع:

https://www.thomasnet.com/articles/pumps-valves-accessories/all-about-needle-valves/?_ga=2.142244786.1853457978.1614586864-1562872844.1614586860

شیر کروی یا گلوب ولو

همه چیز در مورد گلوب ولو یا شیر کروی (Globe Valve)

شیر کروی یا گلوب ولو عمدتاً برای تنظیم یا توقف جریان سیالات در حال عبور از لوله ها استفاده می شود. این نوع ولو از تا حدودی از لحاظ عملکردی با شیرتوپی و شیر دروازه ای تفاوت دارد. به این دلیل که این شیر به طور خاص برای تنظیم جریان سیال طراحی شده است. و محدود به قطع و وصل جریان نمی باشد. نامگذاری شیرهای کره ای از آن جهت می باشد که در مدل های قدیمی بدنه آنها شبیه به کره بوده است.

شیر کروی یا گلوب ولو
نمونه شیر کروی یا گلوب ولو

مغزی داخلی این شیرها که جلوی جریان را می گیرد، معمولا کروی نیست ( مانند شیر توپی) بلکه به طور معمول صاف، نیمه کروی یا مخروطی شکل است. همچنین گلوب ولو یا شیر کروی، هنگام باز شدن، بیشتر از شیرهای توپی جریان سیال را محدود می کند. در نتیجه افت فشار بیشتری از طریق آنها رخ می دهد. شیرهای بشقابی در سه پیکربندی اصلی بدنه در بازار موجود هستند. که برخی از مدل ها برای کاهش افت فشار از طریق شیر طراحی شده اند. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد شیرآلات دیگر ، لطفاً به مقاله راهنمای خرید شیرآلات مراجعه کنید.

طراحی گلوب ولو یا شیر کروی

گلوب ولو از سه قسمت اصلی بدنه، نشیمن (Seat) و مجموعه دیسک و محور و پکینگ و درپوش محافظ تشکیل شده است. در عمل، چرخش محور رزوه شده از طریق چرخ دستی ( Handwheel ) یا محرک شیر، دیسک را از روی سیت بلند می کند. عبور سیال از داخل شیر، در یک مسیر Z شکل صورت می پذیرد. این مسیر بر خلاف شیر کشویی است که در آن سیال عمود بر کشو عبور می کند. این پیکربندی گاهی اوقات به عنوان ولو با الگوی بدنه Z یا T توصیف می شود. در این مدل ورودی ها و خروجی ها عموماً در راستای یکدیگر قرار گرفته اند.

اجزاء گلوب ولو یا شیر کروی
اجزاء گلوب ولو یا شیر کروی

سایر پیکر بندی ها شامل مدل های زاویه دار و Y می باشد. در گلوب ولو زاویه دار، خروجی ولو 90 درجه با ورودی زاویه دارد و سیال در امتداد یک مسیر L شکل جریان می یابد. در پیکربندی الگوی Wye یا بدنه Y، محور یا ساقه شیر با زاویه 45 درجه وارد بدنه ولو می شود. در حالی که ورودی و خروجی مانند الگوی سه راهی در یک خط باقی می مانند. پیکربندی زاویه ای افت جریان کمتری نسبت به الگوی سه راهی دارد. همچنین شیر با شکل T متداولتر از انواع دیگر است.

دیسک آب بندی معمولاً به صورت مخروطی ساخته می شود تا از برقراری تماس مناسب با سیت اطمینان حاصل شود. اما در برخی از مدلها نیز از دیسک های صاف استفاده می شود. هنگامی که ولو کمی باز می شود، سیال به طور مساوی در اطراف دیسک جریان می یابد و روی سیت و دیسک حرکت می کند. بنابراین، شیر با کاهش جریان نیز به طور موثر کار می کند. به طور معمول، جهت جریان به سمت محور شیر است اما در سرویس های با درجه حرارت بالا (بخار) جریان معمولاً معکوس می شود تا با خنک شدن و انقباض بدنه ولو، دیسک محکم بسته شود. همچنین ممکن است فشار جریان جهت راحت تر بسته شدن یا باز شدن ولو مورد استفاده قرار گیرد.

دیسک آب بندی و یا پلاگ، معمولاً از طریق یک محفظه (Cage) به سمت نشیمنگاه (سیت) هدایت می شود تا از برقراری تماس مناسب به ویژه در فشارهای بالاتر اطمینان حاصل شود. در برخی از مدل ها از سیت های پشتی استفاده می شود تا فشار را بر روی پکینگ هنگام باز شدن کامل شیر کاهش دهد.

بسته به مدل ولو، عنصر آب بند گلوب ولو ها ممکن است به سرعت با چند چرخش محور باز شوند تا سریعاً مسیر جریان سیال باز شود (یا برای متوقف کردن آن بسته شود). همچنین ممکن است در برخی مدل ها با چرخش های زیاد محور، مسیر عبور جریان به تدریج باز شود تا جریان تنظیم شده تری از ولو عبور نماید. اگرچه گاهی اوقات از یک پلاگ (مغزی) به عنوان عنصر آب بندی استفاده می شود، اما نباید این موارد را با پلاگ ولو هایی که با یک چهارم دور باز و بسته می شوند ( یا شیرهای توپی) اشتباه گرفت.

کاربرد ها

از شیرهای کروی ( گلوب ولو ) در پلنت های تصفیه فاضلاب صنعتی ، نیروگاه ها و کارخانجات فرآوری برای قطع و وصل و تنظیم جریان استفاده می شود. همچنین شیرهای بشقابی در خطوط بخار، تاورهای خنک کننده، سیستم های روغن کاری و … که کنترل میزان سیال عبوری اهمیت دارد مورد استفاده قرار می گیرند.

متریال بدنه شیرهای کره ای معمولاً در کاربردهای کم فشار از چدن، برنج، برنز و در کاربردهای پر فشار از کربن استیل فورج شده یا فولاد ضد زنگ انتخاب می شود. انتخاب متریال برای بدنه به طور کلی شامل تمام اجزای تحت فشار است. در حالی که برای سایر اجزا بدنه شامل سیت ها، دیسک و محور متریال به صورت جداگانه انتخاب می شود.

شیرهای با سایز بزرگتر با استفاده از کلاس کاری فشار استاندارد ASME شناسایی می شوند و با فلنج های پیچ و مهره ای یا جوشی سفارش داده می شوند. انتخاب شیر کروی به دلیل ایجاد افت فشار قابل توجه در مسیر جریان، نسبت به سایر ولوها نیازمند دقت بیشتری می باشد.

استفاده از ساقه یا استم بالا رونده در اکثر مدل های گلوب ولو مرسوم می باشد. هرچند که برخی از مدل های با محور ثابت نیز در بازار یافت می شوند. معمولاً در شیرهای کروی از درپوش های پیچ و مهره ای برای بازرسی فضای داخلی شیر استفاده می شود. در این شیرها ساقه و دیسک به راحتی قابل تعویص می باشد.

گلوب ولو ها به طور معمول با استفاده از اکچویتور پیستونی پنوماتیک یا اکچویتوردیافراگمی که مستقیماً روی محور حرکت می کنند دیسک ولو را به موقعیت خود حرکت می دهند. پیستون / دیافراگم می تواند جهت باز یا بسته شدن دریچه در اثر از دست دادن فشار هوا، با استفاده از فنر به موقعیت خود باز گردد. در برخی از مدل های شیر کروی نیز از محرک های چرخشی برقی استفاده می شود.

به عنوان مثال، در بعضی از آیین نامه های ساختمانی، نصب شیرهای قطع وصل در بالادست تجهیزات خاص الزام شده است. برای چنین مواردی، استفاده از شیر توپی یا شیر کشویی قبول است در حالی که استفاده از شیر کره ای مجاز نیست.

نکات کاربردی در مورد شیر کروی یا گلوب ولو:

گلوب ولو یا شیر کروی در درجه اول برای کنترل جریان مورد استفاده قرار می گیرد. به همین دلیل نیز گزینه بسیار خوبی برای اتوماسیون می باشد. بسیاری از تولید کنندگان شیر آلات صنعتی ، مجموعه ولو و اکچویتور را به صورت یکپارچه تولید می کنند. در بعضی موارد، شیر با یک محور مستقیم مجهز می شود که از طریق یک پیستون یا دیافراگم فعال می شود. در این صورت از محور یا استم های سنتی استفاده نخواهد شد. این شیرآلات معمولاً آپشن هایی نیز برای استفاده دستی از شیر دارا می باشند. همچنین از آنجا که انتخاب اکچویتورمناسب برای یک ولو در بازار کار چندان ساده ای نیست، استفاده از این ولوهای یکپارچه می تواند در روند پایپینگ سهولت بیشتری ایجاد نماید.

جمع بندی:

این مقاله مروری بر گلوب ولو ها یا شیرهای پروانه ای ، شامل نکات طراحی، کاربردها و ملاحظات انتخاب آنها را ارائه می دهد. برای اطلاعات بیشتر در مورد محصولات مرتبط ، با مشاورین و کارشناسان پادمیرا صنعت دایان تماس حاصل فرمایید.

منابع:

https://www.kitz.co.jp/english2/pdf/E-208-02.pdf

https://www.thomasnet.com/articles/pumps-valves-accessories/all-about-globe-valves/?_ga=2.170097696.1853457978.1614586864-1562872844.1614586860

https://tameson.com/ball-valve-introduction.html

نمونه برش خورده شیر سماوری

همه چیز در مورد شیر سماوری یا پلاگ ولو

شیر سماوری یا پلاگ ولو (Plug Valve) نوعی شیر یک چهارم دور است، که از یک قطعه استوانه ای شکل یا مخروطی برای مسدود کردن یا باز کردن مسیر عبور جریان سیال استفاده می کند. زمانی که دسته شیر 90 درجه از حالت باز به بسته تغییر موقعیت می دهد، مغزی داخلی می چرخد ​​و قسمت توپر مغزی در راستای مسیر عبور جریان قرار می گیرد و باعث مسدود شدن جریان می شود. با چرخاندن دسته به حالت باز، استوانه داخلی دوباره چرخانده می شود، اما در این موقعیت سوراخ یا شکاف استوانه در مسیر عبور جریان قرار می گیرد. و اجازه می دهد مایع از شیر عبور کند. از بسیاری جهات، پلاگ ولو یا شیر سماوری از نظر عملکرد شبیه شیر توپی می باشد. که اطلاعات بیشتر در مورد این نوع ولو را می توانید در مقاله همه چیز در مورد شیر توپی بیابید.

نمونه برش خورده شیر سماوری
نمونه برش خورده شیر سماوری یا پلاگ ولو

در این مقاله مروری بر خصوصیات شیر سماوری یا پلاگ ولو، شامل اجزا و عملکرد، انواع مختلف، مشخصات کلیدی و مزایا و محدودیت ها ارائه می شود. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد انواع دیگر شیر آلات صنعتی، راهنمای ما را در مورد مهمترین نکات خرید و انتخاب شیرهای صنعتی مطالعه فرمایید.

اجزا، قطعات و عملکرد شیر سماوری یا پلاگ ولو

اجزای پلاگ ولو مشابه انواع دیگر شیرهای کنترل سیالات است – اصلی ترین این اجزا عبارتند از:

بدنه شیر
پلاگ یا استوانه شیر
پورت شیر
ساقه یا محور (Stem) شیر
محرک شیر
شکل 1 زیر تصویری ساده از سطح مقطع یک شیر سماوری یا پلاگ ولو را همراه با اجزا آن نشان می دهد.

اجزا شیر سماوری یا پلاگ ولو
اجزا شیر سماوری یا پلاگ ولو

بدنه شیر سماوری

بدنه یا محفظه شیر شامل درگاه های ورودی و خروجی شیر است و سایر اجزای پلاگ ولو را در یک مجموعه در کنار هم نگه می دارد. بدنه شیرها معمولا از مواد مختلفی از جمله فولاد ، برنج ، برنز ، چدن ، فولاد ضد زنگ ، آلومینیوم ، PVC یا PVDF ساخته می شود. انتخاب مواد بستگی به شرایط کارکرد شیر دارد. برای کاربردهایی که شامل یک ماده شیمیایی خورنده است (به عنوان مثال اسید سولفوریک)، از شیر سماوری روکش دار استفاده می شود. این شیرآلات با پوشش محافظ PTFE ، PVDF ، PVDC ، پلی اتیلن، پلی پروپیلن یا پلیمر مشابهی که در قسمت داخلی بدنه دریچه پوشیده می شوند. این پوشش از بدنه شیردر برابر اثرات خورنده مواد شیمیایی محافظت می کند. در مواردی که رعایت شرایط بهداشتی ضروری است، مانند کارخانه های تولید لبنیات و مواد غذایی، از مدل های شیر پلاستیکی ضد زنگ بهداشتی استفاده می شود.

پلاگ یا مغزی شیر سماوری

پلاگ یا استوانه شیر بخشی است که به عنوان مکانیزم کنترل جریان شیر سماوری عمل می کند – از لحاظ عملکردی شبیه به توپی یا کره در شیر توپی است و بسته به قرار گرفتن سوراخ آن در جهت جریان یا عمود بر جریان، به سیال اجازه عبور داده و یا از عبور آن جلوگیری می کند.

درگاه یا پورت شیر سماوری:

درگاه (Port) شیر سماوری، دهانه ای است که به مغزی یا پلاگ شیر منتهی می شود. شکل دهانه یا بازشو پلاگ ولو معمولاً مستطیل شکل است اما ممکن است به شکل الماس یا گرد نیز باشد که در شکل زیر نشان داده شده است.

مدل های مختلف پورت شیر سماوری
مدل های مختلف پورت شیر سماوری

ساقه یا محور (Stem) شیر سماوری:

محور، پلاگ یا مغزی شیر را به دسته شیر (یا محرک) متصل می کند و همزمان با چرخاندن دسته، محور و پلاگ چرخانده می شوند. محور یا ساقه از بخشی به نام درپوش (Bonnet) عبور می کند که پکینگ آببندی را برای جلوگیری از نشت سیال در خود نگه می دارد. پلاگ ولو ها معمولا با بدنه فلزی ساخته می شوند تا بدون نیاز به برداشتن شیر از روی سیستم لوله کشی، تعمیر شوند. مدل ارزان قیمت دیگری از شیرهای سماوری وجود دارد که جنس پلاستیکی داشته و برای کاربردهای آب آشامیدنی مورد استفاده قرار می گیرد. این نوع از شیرها طور کلی غیر قابل تعمیر هستند.

محرک شیر

محرک شیر برای تغییر موقعیت یا حالت ولو از باز به بسته و بالعکس عمل می کند. پلاگ ولو ها را می توان با استفاده از دسته، اهرم، چرخ دستی یا محرک مجهز به سیستم دستی فعال کرد – که گاهی اوقات به عنوان عملگر نیز شناخته می شود-. از آنجا که عنصر کنترل جریان (پلاگ) دارای سطحی بزرگتر از توپ یا کره در یک شیر توپی با همان سایز یا اندازه است، گشتاور مورد نیاز شیر سماوری نیز می تواند بیشتر باشد. این نیاز بیشتر به نیروی گشتاور باعث می شود که دستگیره های شیرهای پلاگین بزرگتر از دسته های شیرهای توپی باشند. این واقعیت باید هنگام برنامه ریزی برای نصب شیرها مورد توجه قرار گیرد.

برای پلاگ ولو های با اندازه بزرگتر، از محرک های دنده ای، استفاده می شود. راندمان مکانیکی بیشتر باعث می شود که بتوان گشتاورهای عملیاتی را برای حالت دستی فراهم نمود.

اصل اساسی کارکرد شیر سماری ساده است – حرکت یک چهارم دور دسته ولو یا محرک، موقعیت پلاگ یا استوانه را تغییر می دهد تا درگاه شیر از حالت موازی با جهت جریان به حالت عمود بر جهت جریان در بیاید. این حرکت حالت پلاگ ولو را از باز به حالت بسته تغییر می دهد. برگرداندن موقعیت دسته، حالت شیر ​​را به حالت باز در خواهد آورد.

انواع مدل های شیر سماوری یا پلاگ ولو

انواع مختلفی از شیرهای سماوری در بازار موجود است که شامل موارد زیر می شود:

  1. پلاگ ولو روغنکاری شده
  2. پلاگ ولو بدون روغن
  3. پلاگ ولو با درگاه چندگانه

روغن یا روان کننده در شیر های سماوری روغن کاری شده با فشار زیاد بین پلاگ (مغزی) و نشیمنگاه (سیت) شیر تزریق می شود. افزودن روان کننده باعث کاهش اصطکاک، کاهش گشتاورعملکرد شیر و ایجاد آب بندی می شود. به طور کلی شیرهای سماوری روغنکاری شده، نسبت به سایر شیرها بیشتر نیاز به نگهداری دارند. زیرا برای حفظ قابلیت آب بندی شیر، گاهی اوقات فقط پس از چند یا حتی یک بار باز و بسته شدن، نیاز به روانکاری اضافی دارند. بنا بر این، اینگونه شیرها فقط برای کاربردهایی مناسب هستند که نیازی به باز و بسته شدن مکرر شیر وجود ندارد.

توجه به این نکته نیز مهم است که انتخاب روغن روانکاری، باید بر اساس ماهیت یا خصوصیات محیط یا سیالی که از شیر عبور می کند، انجام شود. روان کننده به عنوان یک آببند کننده، تجدیدپذیر عمل می کند و نباید توسط سیالی که از شیر عبور می کند، حل شود. چرا که حل شدن روغن در سیال عبوری، منجر به آلودگی مایع و از بین رفتن آببندی بین مغزی و بدنه شیر خواهد شد. و شیر در چنین شرایطی نشتی پیدا خواهد نمود. همچنین، هنگام انتخاب روغن روان کننده برای استفاده، باید دمای سیال عبوری را نیز در نظر گرفت.

در شیرهای سماوری بدون روغن از روان کننده برای آب بندی استفاده نمی شود. در عوض یک آستر الاستومری که در پایین پلاگ (مغزی) و بدنه شیر قرار دارد، شرایط آببندی شیر را فراهم می کند. این آستر یا پوشش به منظور کاهش اصطکاک بین مغزی و بدنه شیر و همچنین ایجاد آببندی در شیر مورد استفاده قرار می گیرد. شیر سماوری بدون روغن در مواردی که انجام تعمیر و نگهداری مشکل است، به عنوان مثال در مواردی که سیالات واکنش زا یا مواد شیمیایی خطرناک در خط لوله جریان دارد مورد استفاده قرار می گیرد.

اکثر پلاگ ولوها شامل یک درگاه ورودی و خروجی هستند، اما در برخی از مدلها نیز تعداد بیشتری درگاه برای اتصالات فراهم شده است. چنین شیرهایی فراتر از شیرهای قطع و وصل ساده مورد استفاده قرار می گیرند. پلاگ ولوهای چند پورت به صورت طرح های 3 ، 4 و 5 طرفه در دسترس هستند که می توانند یک شیر سماوری چند منظوره را جایگزین چندین شیر قطع و وصل معمولی کنند. موقعیت شیر ​​می تواند برای اتصال یک درگاه ورودی با یک یا چند درگاه خروجی باشد، چنین خصوصیتی، پلاگ ولو را قادر می سازد تا جریان را منحرف کند یا چند جریان را با هم مخلوط کند. این شیرها به صورت پیکربندی “L” یا “T” در بازار ارائه می شوند.

مشخصات فنی کلیدی شیر سماوری یا پلاگ ولو

مشخصات فنی که به طور معمول توسط تولید کنندگان یا تامین کنندگان برای شیرهای سماوری ذکر می شود، در ادامه ارائه شده است. توجه داشته باشید که این اطلاعات برای دانش عمومی است و صرفا به شما در تعامل با تأمین کنندگان کمک می کند. بنا براین جهت انتخاب دقیق ولو برای انجام پایپینگ یا لوله کشی صنعتی بایستی کاتالوگ محصولات را از سازنده دریافت نمایید. همچنین ممکن است این مشخصات از یک منبع به منبع دیگر تغییر نماید.

متریال بدنه شیر – موادی که بدنه یا محفظه شیر از آن ساخته شده است، مانند فولاد ضد زنگ، PVC ، PVDF ، برنج ، چدن یا برنز.
تعداد پورت ها – مدل پورت ولو، مانند دو طرفه، 3 طرفه یا 4 طرفه.
متریال پلاگ یا مغزی شیر سماوری – موادی که پلاگ (مغزی) کنترل جریان از آن ساخته شده است. گزینه های متداول مواد شامل برنج ، فولاد ضد زنگ یا پلاستیک است.
شکل شیر یا ولو- شکل شیر را به صورت خطی ، L یا T نشان می دهد.
سایز لوله – قطر لوله ای که شیر در آن نصب شده است. اندازه شیرهای سماوری متداول با اندازه لوله ها هماهنگی دارند تا سهولت در اندازه گیری و نصب را تسهیل کنند.
شکل پورت – نمایانگر مدل و طرح پورت ( مانند مستطیل ، الماسی یا مدور) است.
نوع اتصال – نشان دهنده مدل اتصالات پورت مورد نظر برای شیر است. گزینه های معمول برای این مورد شامل جوشی ، رزوه ای ، خاردار ، فلنج و جوشی سوکتی ( socket weld) است.
جنسیت اتصال – مشخص می کند نوع اتصال به اصطلاح نر یا ماده است.
نوع رزوه – برای اتصالات رزوه ای ، نوع رزوه را روی پورت شیر مانند NPT ، UNF ، NPTF ، BSPT و غیره منعکس می کند.
متریال نشیمن یا سیت (Seat) شیر – موادی که سیت شیر از آن ساخته شده است، مانند فلز یا فلوروپلیمر را مشخص می کند.
متریال آب بندی – مواد استفاده شده جهت آب بندی شیر
سرعت جریان یا ضریب جریان – اندازه گیری توانایی شیر برای عبور سیال، بر اساس واحد حجم در واحد زمان است. بعضی اوقات ، دبی به صورت ضریب جریان Cv بیان می شود که به عنوان تعداد گالن های آب 60 درجه فارنهایت تعریف می شود که می تواند در هر دقیقه با افت فشار 1 psi از دریچه عبور کند.
حداکثر نرخ فشار یا دامنه فشار – محدوده فشار عملیاتی شیر را تعیین می کند. این مقدار ممکن است دمای عملکرد را نیز منعکس کند.
کاربرد سیال یا مایع عبوری– نوع مایع یا گازی را که شیر در معرض آن قرار دارد نشان می دهد، مانند آب، گاز طبیعی، مازوت، هوا، روغن هیدرولیک، مواد غذایی، حلال ها و غیره. ماهیت سیال و ویژگی های آن مواد مناسب را برای بدنه شیر، مواد آب بند، سیت یا نشیمنگاه، مغزی و سایر اجزا تعیین می کند.
نوع محرک یا اکچویتور – وسایلی را که توسط آن شیر سماوری (پلاگ ولو) تغییر وضعیت می دهد، توصیف می کند. مثلاً انواع دستی (دسته یا اهرم)، یا الکتریکی.
گشتاور عملیاتی – مقدار گشتاور مورد نیاز برای چرخاندن شیر بین حالت باز و بسته را بر اساس N-m یا lbs-F مشخص می کند.

مزایا و محدودیت ها

شیرهای سماوری دارای مزیت های زیر می باشند:

  • از نظر طراحی ساده هستند. شیر سماوری از این نظر مشابه شیر کشویی می باشد.
  • با توجه به نیاز به چرخش یک چهارم دور برای تغییر وضعیت از حالت باز به بسته، عملکرد آنها سریع است.
  • برای مدل های قابل تعمیر ، تعمیر و نگهداری می تواند در حالت نصب نیز انجام شود.
  • مدل های با تعداد وروی های (port) بیشتر نیز در بازار موجود هستند.
  • افت فشار جریان در آنها حداقل می باشد.

همچنین برخی از محدودیت های شیر سماوری عبارتند از این که پلاگ ولو قادر به تنظیم دقیق جریان نیست، همچنین به دلیل اصطکاک قابل توجه، نیازمند گشتاور عملیاتی بالاتری می باشد و ممکن است به یک محرک (اکچویتور) اتوماتیک در اندازه های بزرگتر نیز نیاز داشته باشد.

خلاصه

در این مقاله خلاصه ای از موراد مربوط به شیرهای سماوری، از جمله اجزا سازنده، انواع مختلف، مشخصات اصلی، مزایا و محدودیت ها ارائه شده است. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد سایر موضوعات و همچنین دریافت راهنمایی های بیشتر با کارشناسان شرکت پادمیرا صنعت دایان مشورت نمایید.

منابع:

https://www.thomasnet.com/articles/pumps-valves-accessories/about-plug-valves/?_ga=2.170097696.1853457978.1614586864-1562872844.1614586860

https://www.piping-world.com/plug-valve-introduction

https://hardhatengineer.com/what-is-plug-valve-a-complete-guide-for-engineer/

شیر توپی یا بال ولو

شیر توپی یا بال ولو چیست؟ – راهنمای خرید – PDF

شیر توپی یا بال ولو (Ball Valve) یکی از انواع ولوهای مکانیکی است که برای قطع و وصل کردن جریان سیالات (مایع یا گاز) در سیستم لوله کشی صنعتی ( پایپینگ) استفاده می شود. بال ولو ، جزو شیرهای یک چهارم دور شناخته می شود، زیرا چرخش 90 درجه دسته برای تغییر حالت شیراز کاملا باز به کاملا بسته یا بالعکس کفایت می کند. این حرکت سریع یک چهارم دور، در شیرتوپی با چندین چرخش 360 درجه ای مورد نیاز در انواع دیگر شیرها مانند شیر دروازه ای ( شیر کشویی) یا شیر سوزنی یکسان است.

دلیل استفاده از اصطلاح شیر توپی برای این نوع ولو ، مکانیزم داخلی است که برای باز و بسته کردن جریان در این شیر استفاده می شود. این مکانیزم شبیه توپ یا کره ای است که سوراخی در وسط آن قرار گرفته است. این سوراخ یا مجرا برای کنترل جریان عبوری از شیر مورد استفاده قرار می گیرد. شیرهای توپی به دلیل دوام و طول عمر بالا و همچنین به دلیل آب بندی مطمئن از محبوبیت زیادی برخوردار بوده و مورد توجه طراحان پایپینگ قرار دارند.

شایان ذکر می باشد که آب بندی قابل اطمینان این نوع شیر باعث شده اغلب جهت قطع طولانی مدت جریان مورد استفاده قرار گیرد. بال ولو ها قادر به تحمل محیط های آلوده و عملکرد مناسب در اینگونه محیط ها هستند. اما در بیشتر موارد، از آنها برای تنظیم دقیق جریان استفاده نمی شود زیرا سایر طرح های شیر مانند شیرهای سوزنی وجود دارد که امکان اندازه گیری دقیق تر جریان را فراهم می کند. با این حال برخی از طراحی های خاص برای این نوع شیر وجود دارد که برای تنظیم جریان نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

در این مقاله اطلاعاتی در مورد شیرهای توپی از جمله ساختار آنها، انواع مختلف آنها، کاربردها و مشخصات فنی اصلی ارائه می شود. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد انواع شیرهای صنعتی، به مقاله ای که توسط شرکت پادمیرا صنعت در این مورد تهیه شده است، مراجعه فرمایید.

شیر توپی یا بال ولو
نمونه شیر توپی یا بال ولو

نحوه عملکرد شیرتوپی یا بال ولو

برای درک نحوه کار شیر توپی ، مهم است که با قسمتهای اصلی بال ولو و نحوه عملکرد توپ داخل آن آشنایی داشته باشیم. شکل 1 قسمتهای مختلف یک شیر توپی را نمایش داده است. این مدل شیر ها قابلیت کار به صورت دستی و یا به طور خودکار (به صورت الکتریکی یا پنوماتیک) را دارا می باشند.

نحوه عملکرد این شیر به این صورت می باشد که وقتی ساقه یا محور شیر به اندازه یک چهارم دور چرخش می کند، سوراخ توپ در مسیر جریان قرار گرفته و به سیال اجازه عبور می دهد. همچنین برای جلوگیری از جریان سیال حرکت محور شیر باعث می شود که سوراخ توپ عمود بر مسیر جریان قرار گیرد.

اجزای اصلی مورد استفاده در ساخت شیر توپی عبارتند از:

  • بدنه شیر
  • توپ یا کره کنترل جریان
  • نشیمنگاه (Seat) شیر
  • واشر آببندی (Packing)
  • درپوش (Bonnet)
  • اکچوویتور (Actuator)
قسمتهای مختلف شیر توپی
شکل 1- قسمتهای مختلف شیر توپی

بدنه شیر

اصلی ترین قسمت شیر، بدنه آن می باشد که به عنوان نوعی مخزن یا محفظه تحت فشار عمل می کند و سایر اجزای شیر توپی در آن جمع می شوند. بدنه ولوها از مواد مختلفی ساخته می شوند که متداولترین آن استیل، برنج، برنز، چدن، فولاد ضد زنگ، آلومینیوم، PVC یا CPVC است. بدنه شیر را می توان به صورت یک یا چند پارچه ساخت که با استفاده از پیچ و مهره به هم متصل می شود. در مدل های چند پارچه می توان قطعات را برای تعمیر از هم جدا کرد در حالی که در مدلهای یک پارچه امکان تعمیر شیر وجود ندارد. و در صورت خرابی شیر بایستی تعویض شود.

کره یا توپ کنترل جریان

در این مدل مکانیسم کنترل جریان شیر، توپ یا کره ای است که از طریق قرار گرفتن سوراخ یا مجرای داخل آن در جهت جریان، سیال هدایت می شود و از آن عبور می کند. این کره به محور یا اصطلاحا ساقه ای (Stem) متصل است که امکان چرخش 90 درجه برای باز یا بسته شدن شیر را فراهم می کند. قرار گرفتن کره یا توپ بین نشیمنگاه ها (Seat) آن را در جای خود نگه می دارد. توپ یا کره در داخل حفره بدنه شیر تحت فشار طبیعی جریان سیال داخل شیر قرار می گیرد. این حرکت جزئی توپ باعث می شود تا به نشیمنگاه پایین دست فشار آورده و در شیر آب بندی ایجاد گردد. البته انواع خاص دیگری از شیرتوپی نیز در بازار وجود دارد. برای مثال مدل (Trunnion) که برای شیرهای با قطر بزرگ یا برای شرایط کار با فشارهای بالا استفاده می شود.

سوراخ یا حفره داخل کره شیر توپی یا بال ولو ، در یکی از انواع زیر تقسیم بندی می شود:

  • سوراخ کامل (Full bore)
  • سوراخ کاهش یافته (Reduced bore)
  • روزنه V شکل یا چاک دار(V-port or slotted port)

در طرح سوراخ کامل (Full bore)، قطر سوراخ برابر قطر لوله است. این طراحی باعث کاهش افت جریان و پاکسازی راحت تر می شود، روندی که در پایپینگ به آن اصطلاحاً پیگینگ (Pigging) می گویند.

طرح سوراخ کاهش یافته (Reduced bore)، در بیشتر شیرهای توپی معمول است و اکثرا این نوع شیرها با بدنه های یک پارچه ساخته می شود. اما از آنجا که قطر سوراخ در این مدل کمتر ازقطر داخلی لوله است، مقداری افت در لوله ایجاد خواهد شد. اما این افت معمولاً کمتر از انواع دیگر شیرها می باشد.

طرح روزنه V شکل یا چاک دار(V-port or slotted port) مدلی است که در آن کره یا توپ میانی، به جای داشتن سوراخ دایره ای شکل، سوراخی شبیه به V دارد. این مدل با زوایای داخلی با مقادیر مختلف از 15 تا 90 درجه در دسترس می باشد. در برخی از طرح های پایپینگ می توان مدل شیر توپی را از سوراخ دایره ای به طرح V تغییر داد. مدل V اکثراً در کاربردهای با سرعت جریان بالا که به افت فشار کم یا قطع کامل و سریع جریان نیاز است، استفاده می شود.

این مدل همچنین برای ایجاد سطح بالاتری از کنترل جریان با دامنه بیشتر استفاده می شوند و می تواند بر خلاف طرح های سوراخ دایره ای که بسیار غیرخطی هستند، به یک پروفیل جریان خطی به عنوان تابعی از موقعیت محرک (Actuator) تبدیل شود. همچنین با ایجاد برخی تغییرات، می توان شیرهای توپی را که برای قطع جریان به کار می روند، به عنوان شیر کنترل جریان مورد استفاده قرار داد.

نشیمنگاه (Seat) شیر:

نشیمنگاه یا سیت شیر، آببندی و عملکرد شیر را بدون نشت فراهم می کند. متریال نشیمنگاه (Seat) معمولا از فلزات و فلوروپلیمرها انتخاب می شود. انتخاب ماده مناسب نشیمنگاه ولو با توجه به شرایط کار (به عنوان مثال دما ، فشار و ماهیت سیالی که از دریچه توپی عبور می کند و گشتاور عملیاتی مورد نظر) انجام می شود. برخی از گزینه های متداول برای نشیمنگاه (Seat) شیر عبارتند از:

  • PTFE (پلی تترا فلورواتیلن)
  • PTFE پر از فیبر کربن
  • کربن
  • فلزات
  • سرامیک
  • PEEK (پلی کاتر اتر کتون)
  • استال (پلی اکسی متیلن – POM)
  • UHMW (پلی اتیلن با وزن مولکولی فوق العاده بالا)

به شیرهای توپی که در آنها از مواد انعطاف پذیر برای ساخت نشیمنگاه یا سیت استفاده می کنند، شیرهای توپی با سیت نرم (soft seat ball valves) به جای شیرهای توپی با سیت فلزی (soft seat ball valves) گفته می شود. همچنین جهت کاربردهای خاص انواع شیر توپی با نشیمن گرافیتی (graphite seated ball valves) نیز در بازار موجود می باشد.

ساقه یا محور شیر توپی (Stem) ، واشر آببندی یا پکینگ (Packing) و کلاهک (Bonnet)

ساقه یا محور ولو یک به اصطلاح شافت است که به کره یا توپ متصل می شود. و از طریق بدنه شیر تا جایی که به مکانیزم محرک شیر متصل است، امتداد می یابد. همچنین در اطراف محور شیر، پکینگ یا واشر آب بندی وجود دارد. که از تراوش سیال از طریق سوراخ موجود در بدنه ولو جلوگیری می کند. از اورینگ نیز برای آب بندی شیر و جلوگیری از نشت استفاده می شود. همچنین در برخی از مدل ها از سیستم روغنکاری و روان کننده استفاده می شود. شایان ذکر می باشد که در برخی از کاتالوگ ها، بخشی از بدنه شیر که محور و پکینگ را در خود جای داده است، به عنوان کلاهک شیر (Bonnet) نامیده می شود.

محرک یا اکچویتور شیر توپی (Actuator)

محرک شیر مکانیزمی است که وضعیت شیر ​​را از حالت باز به بسته تغییر می دهد. شیرهای توپی را می توان با استفاده از اهرم دستی کنترل کرد. همچنین امکان کنترل مکانیکی یا الکتریکی نیز وجود دارد. منظور از فعال سازی مکانیکی، استفاده از سیستمهای پنوماتیکی یا هیدرولیکی می باشد. محرک های الکتریکی نیز معمولاً شامل یک موتور و یک مکانیزم دنده کاهنده است تا سرعت چرخش موتور را کاهش دهد و در نتیجه از ضربه قوچ (Water Hammer) جلوگیری کند.

انواع مدل های شیر توپی یا بال ولو

از جهات مختلفی می توان شیرهای توپی را تقسیم بندی کرد. این موارد شامل مواد (متریال) به کار رفته در ساخت آنها (معمولاً مواد بدنه شیر)، نحوه ساخت بدنه شیر، پیکربندی شیر، یا برخی پارامترهای دیگر مانند سیال استفاده شده یا ویژگی های مربوط به داخل شیر است.

انواع بال ولوها از نظر مشخصات بدنه شیر عبارتند از:

  • شیرهای توپی برنجی
  • شیرهای توپی استیل
  • شیرهای توپی پلاستیکی (شامل PVC و سایر پلیمرها مانند پلی پروپیلن و PVDF)
  • شیرهای توپی برنز
  • شیرهای توپی چدنی
  • شیرآلات توپی استیل

انواع بال ولوها از نظر نحوه ساخت بدنه عبارتند از:

  • شیرهای توپی با بدنه یک پارچه (Split-body ball valves)
  • شیرآلات توپی ورودی بالا (Top-entry ball valves)
  • شیرهای توپی ورودی از انتها (End-entry ball valves)
  • شیرهای توپی یک تکه (One-piece ball valves)
  • شیرهای توپی دو تکه (Two-piece ball valves)
  • شیرهای توپی سه تکه (Three-piece ball valves)

پیکربندی شیر(Configuration) نیز یک روش برای توصیف و دسته بندی شیرهای توپی است. رایج ترین پیکربندی برای این نوع شیر، پیکربندی درون خطی است، که بدنه شیر مستقیماً در مسیر سیستم لوله کشی قرار می گیرد و دارای 2 پورت می باشد. به این مدل، شیر توپی دو طرفه می گویند. این مدل شیر برای قطع و وصل جریان مورد استفاده قرار می گیرد.

شیرآلات توپی 3 طرفه و 4 طرفه نیز در بازار موجود هستند. طرح های سه طرفه با پیکربندی “L” یا “T” دسته بندی می شوند و می توانند برای توزیع جریان سیال به دو مسیر مختلف یا مخلوط کردن جریان استفاده شوند.

یک شیر توپی 4 طرفه دارای 4 پورت است که بر روی بدنه شیر قرار دارد و قابلیت مشابه شیر توپی 3 طرفه دارد. در بعضی از مدل ها امکان باز کردن و کور کردن پورت ورودی با استفاده از پیچ و مهره وجود دارد. با این روش امکان تنظیم مجدد درگاههای شیر وجود خواهد داشت.

پیکربندی شیر توپی یا بال ولو
پیکربندی شیر توپی یا بال ولو

یکی دیگر از روشهای تقسیم بندی شیرآلات توپی مربوط به سیالی است که شیر برای کنترل آن طراحی شده است. به عنوان مثال شیرهای توپی هیدرولیکی برای استفاده در مدارهای هیدرولیکی و کارهای مشابه که به فشار زیاد نیاز دارند، مناسب هستند.

شیرهای توپی پوشش دار، دارای یک پوشش یا آستر مقاوم در برابر واکنش های شیمیایی هستند، که به سطوح داخلی بدنه شیر اضافه شده است. افزودن این آستر از شیر در برابر مواد شیمیایی سوزاننده یا خورنده محافظت می کند و با کاهش اصطکاک، ضریب جریان شیر را بهبود می بخشد و از آلودگی احتمالی سیال جاری شده در شیر جلوگیری می کند.

مشخصات و ویژگی ها

شیرهای توپی توسط چند پارامتر و ویژگی کلیدی شناخته می شوند. که در زیر این موارد ذکر شده اند. البته این مشخصات فنی در تولیدکنندگان یا تأمین کنندگان مختلف می تواند تفاوت هایی داشته باشد. بنابراین اطلاعات زیر باید به عنوان دانش عمومی استفاده شود. و به آمادگی برای تعامل با تأمین کنندگان کمک نماید.

  1. متریال بدنه ولو- موادی که بدنه یا محفظه شیر از آن ساخته شده است، مانند فولاد ضد زنگ ، PVC ، PVDF ، برنج یا برنز.
  2. تعداد پورت ها – طرح پورت شیر، مانند دو طرفه، 3 طرفه یا 4 طرفه.
  3. متریال کره یا توپ ولو – موادی که کره یا توپ کنترل جریان از آن ساخته شده است. گزینه های متداول مواد مورد استفاده شامل برنج، فولاد ضد زنگ، روکش کروم یا پلاستیک است.
  4. مدل بدنه ولو- این مورد سبک طراحی یا مدل محفظه شیر را به صورت یک تکه یا چند تکه مشخص می کند.
  5. شکل ولو – شکل شیر را به صورت خطی ، L ، T یا Y نشان می دهد.
  6. اندازه لوله – قطر لوله ای که شیر در آن نصب شده است. اندازه شیرهای توپی معمولا با اندازه لوله ها برای سهولت در اندازه گیری و نصب یکسان انتخاب می شوند.
  7. مدل پورت (Port) – این مورد نمایانگر مدل پورت و سوراخ کره میان شیر می باشد.
  8. نوع اتصال – نشان دهنده نحوه اتصال پورت مورد نظر برای شیر است. گزینه های متداول شامل رزوه ای، فلنجی ، اتصال لحیم کاری و جوش سوکت یا اتصال سوکتی می باشد.
  9. جنسیت اتصال، نر یا ماده بودن آن را مشخص می کند
  10. نوع رزوه- برای اتصالات رزوه ای، نوع رزوه را روی دریچه شیر مانند NPT ، UNF ، NPTF ، BSPT مشخص می کند.
  11. متریال نشیمنگاه (Seat) – موادی که سیت یا نشیمنگاه شیر از آن ساخته شده است را مشخص می کند. مانند فلز، سرامیک یا مواد نرم مانند فلوروپلیمر.
  12. متریال آببندی – مواد استفاده شده جهت آببندی شیر را مشخص می کند.
  13. سرعت جریان یا ضریب جریان – اندازه گیری توانایی شیر برای عبور سیال، بر اساس واحد حجم در واحد زمان است. بعضی اوقات، دبی به عنوان ضریب جریان Cv بیان می شود که به عنوان تعداد گالن های آب 60 درجه فارنهایت تعریف می شود که می تواند در هر دقیقه با افت فشار 1 پوند بر اینچ مربع از دریچه عبور کند.
  14. حداکثر فشار نامی یا دامنه فشار – محدوده فشار عملیاتی شیر را تعیین می کند. این مقدار ممکن است دمای عملکرد شیر را نیز منعکس کند.
  15. کاربرد سیال یا مایع – نوع مایع یا گازی را که شیر در معرض آن قرار دارد نشان می دهد، مانند آب، گاز طبیعی، مازوت، هوا، روغن هیدرولیک، مواد غذایی، حلال ها و غیره. ماهیت سیال و ویژگی های آن مواد مناسب را برای بدنه ولو ، مواد آب بند ، سیت ، کره یا توپ و سایر اجزا تعیین می کند.
  16. نوع محرک – وسیله ای را که شیر از طریق آن تغییر وضعیت می دهد، توصیف می کند، مثلاً نوع دستی (دسته یا اهرم) ، هیدرولیک ، پنوماتیک یا الکتریکی.
  17. گشتاور عملیاتی – مقدار گشتاور مورد نیاز برای چرخاندن شیر بین حالت باز و بسته، را مشخص می کند.

کاربردهای دریچه توپی ، مزایا و محدودیت ها

شیرتوپی در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. برخی از این موارد شامل صنایع مواد شیمیایی ، نفت و گاز ، دارو سازی، فرآوری مواد غذایی ، تهویه مطبوع ، بهداشتی و موارد دیگر مانند محیط های خورنده و برودتی است. در بسیاری از فرایندهای تولید از شیرهای توپی استفاده می شود. همچنین از آنها در محیط های مسکونی نیز به طور گسترده استفاده می شود. بال ولومی تواند با طیف وسیعی از سیالات، از جمله مایعات ، گازها، مواد شیمیایی، آب آشامیدنی، سوخت ها و مواد غذایی و نوشیدنی ها به طور موثر عمل كند، به شرط آنكه انتخاب مواد برای اجزای ولو با توجه به نوع سیال انجام شود.

شیرهای توپی از مزایای بسیاری برخوردار هستند. استفاده از آنها بسیار آسان است، سریع باز و بسته می شوند و برخلاف برخی دیگر از ولوها مانند گلوب ولو یا شیر دروازه ای یا کشویی، در طرح های مختلف در دسترس هستند. آنها همچنین کوچکتر و سبک تر از انواع دیگر شیر هستند و می توانند از قیمت کمتری برخوردار باشند. شیرهای توپی قابل اعتماد هستند و طول عمر بالایی دارند. علاوه بر این ، می توانند گشتاور عملکرد کمتری نسبت به سایر شیرآلات داشته باشند.

نکته مثبت دیگر بال ولو این است که این نوع شیرها نگرانی در مورد بارهای جانبی وارد به لوله، که اغلب با استفاده از گلوب ولو و شیر پروانه ای با آن مواجه هستیم وجود ندارد. همچنین در برخی از مدل ها در صورت بروز مشکل در سیت یا نشیمنگاه یا مواد آببندی، بدون نیاز به برداشتن یا جدا کردن بدنه شیر از محل نصب، امکان تعمیر آسان و یا آب بند نمودن شیر وجود دارد.

یک محدودیت شیر توپی این است که وقتی در خطوط انتقال لجن مورد استفاده قرار می گیرد، ممکن است ذرات معلق در حفره های بدنه شیر گیر کنند، که این مورد می تواند منجر به سایش زودرس، نشت یا خرابی شیر شود که نیاز به تعویض دارد. همانطور که در ابتدای این مقاله بیان شد، اکثرا بال ولو ها برای کاربردهای قطع و وصل جریان مناسب هستند. البته برخی از مدل ها مانند شیر توپی چاکدار( V-port) دارای قابلیت تنظیم جریان نیزهستند.

شیر توپی یا بال ولو اوتوماتیک

به جای استفاده از اهرم دستی برای باز یا بسته کردن شیر توپی ، برخی از شیرها را می توان با یک محرک ( اکچوویتور ) برقی یا پنوماتیک فعال کرد. همانطور که در شکل 4 مشاهده می کنید اکچوویتور مستقیماً به محور شیر متصل می شود و آن را به اندازه ربع دور حرکت می دهد. متداول ترین اتصال فلنجی بین شیر و محرک ، از استاندارد ISO 5211 پیروی می کند.

شیر توپی پنوماتیکی و الکتریکی
شکل 4 – شیر توپی پنوماتیکی (راست) و شیر توپی الکتریکی (چپ)

شکل 5 نمونه ای از یک شیر توپی با استاندارد ISO 5211 را نشان می دهد که آماده اتصال به محرک است. با استفاده از محرک می توانید شیر توپی را از راه دور یا از طریق سیستم هوشمند کنترل کنید. یک مدل دیگر از این نوع ولو نیز با نام شیر توپی فنری شناخته می شود. در این نمونه از یک فنر برای باز / بسته نگه داشتن شیر استفاده شده و از یک محرک برای باز / بسته کردن آن استفاده می شود.

این نمونه برای صرفه جویی در مصرف انرژی یا جهت ایجاد ایمنی بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد . برخی از محرک های الکتریکی همچنین می توانند کنترل مدولار (modulation control) ارائه دهند که شیر توپی را بین 0 تا 100٪ باز / بسته می کند. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد عملکرد خودکار دریچه توپی ، مقاله ما را در مورد شیرهای توپی پنوماتیک و الکتریکی بخوانید.

شیر توپی بر اساس استاندارد ISO
شکل 5- شیر توپی بر اساس استاندارد ISO

جمع بندی

در این مقاله خلاصه ای از موارد مربوط به شیر توپی یا بال ولو، شامل ساختمان آن، انواع مدل های مختلف، مشخصات فنی کلیدی و مزایا و محدودیت ها ارائه شده است. برای کسب اطلاعات در مورد سایر موضوعات، یا راهنمایی های اضافی حتما با کارشناسان شرکت پادمیرا صنعت دایان مشورت کنید.

فایل پی دی اف (pdf) مقاله شیر های توپی را از اینجا دانلود فرمایید.

منابع:

https://www.thomasnet.com/articles/pumps-valves-accessories/about-ball-valves/

http://www.pipingguide.net/2013/10/ball-valves-types-construction.html

https://tameson.com/ball-valve-introduction.html

http://www.valtorc.com/valve-news/what-is-a-ball-valve

https://tameson.com/ball-valve-introduction.html

https://tameson.com/butterfly-valve.html

شیر دروازه ای یا شیر کشویی

همه چیز در مورد شیر دروازه ای- شیر کشویی- گیت ولو+راهنمای خرید

شیر کشویی یا شیر دروازه ای (Gate Valve) به طور گسترده، برای کاربردهای مختلف و متنوع در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین این نوع ولو از لحاظ قیمت نسبت به نمونه های مشابه، اقتصادی و مقرون به صرفه تر می باشد. شایان ذکر می باشد که این نوع ولو نسبت به لرزش حساس تر می باشد.

شیرهای دروازه ای عموما از سه قسمت اصلی تشکیل شده اند ، بدنه و نشیمنگاه شیر ، دروازه (یا دیسک) و ساقه و پکینگ و کلاهک .این نوع شیر هم برای نصب در سطح زمین و هم در زیر زمین مناسب می باشد. شیر کشویی برای سرویس کاملاً باز یا کاملاً بسته طراحی شده است.

و به همین علت نیز جزو شیرهای قطع و وصل جریان قرار می گیرد. بنا بر این نباید از شیر دروازه ای برای کنترل یا تنظیم جریان استفاده شود. عملکرد شیر دروازه ای با حرکت چرخشی ساقه در جهت عقربه های ساعت برای بستن (CTC) یا جهت عکس عقربه های ساعت (CTO) انجام می شود. هنگام چرخاندن ساقه (Stem) ولو، گیت به سمت بالا یا پایین روی قسمت رزوه دار ساقه حرکت می کند. البته انواع مختلفی از این نوع ولو در بازار موجود است که در ادامه به توضیح آن خواهیم پرداخت.

شیر دروازه ای یا شیر کشویی کجا استفاده می شود؟

در پایپینگ یا لوله کشی صنعتی، شیرهای دروازه ای اغلب در شرایطی که حداقل افت فشار و یک مسیر آزاد برای عبور جریان مدنظر باشد مورد استفاده قرار می گیرند. وقتی که شیر کشویی کاملاً باز است، هیچ مانعی در مسیر جریان وجود نداشته و میزان افت جریان بسیار ناچیز می شود. این خصوصیت گیت ولو استفاده از تمیز کننده لوله (Pipe-Clining pig) را امکان پذیر می کند. شیر دروازه ای یک شیر با عملکرد چرخشی است. به این معنی که عملکرد شیر با استفاده از یک ساقه (Stem) رزوه ای انجام می شود. از آنجا که این نوع شیر باید چندین بار بچرخد تا از حالت باز به حالت بسته برود، عملکرد کندی دارد که به همین خاطر از اثرات ضربه قوچ در خط لوله نیز جلوگیری خواهد کرد.

از شیرهای دروازه ای می توان برای رنج وسیعی از سیالات عبوری استفاده نمود. برای مثال آب آشامیدنی ، فاضلاب و مایعات خنثی و همچنین گازها در این دسته بندی قرار می گیرند.

شیر کشویی یا شیر دروازه ای
نمونه شیر کشویی یا شیر دروازه ای

مزایا و خصوصیت های شیر دروازه ای یا کشویی

این شیرها از نوع شیرهای حرکت خطی یا Linear هستند که با حرکت یک دیسک در داخل شیر به سمت بالا و پایین، باعث بسته شدن و باز شدن شیر می شود. این شیر به علت طراحی و پروسه آسان ساخت و عدم نیاز به فناوری پیشرفته برای تولید یکی از پر کاربردترین انواع ولوها یا شیرآلات صنعتی محسوب می شود. شکل زیر قسمتهای مختلف و همچنین نحوه عملکرد این نوع شیر را نمایش می دهد.

نحوه عملکرد شیر دروازه ای یا کشویی
نحوه عملکرد شیر دروازه ای یا کشویی

شیر کشویی در حالت باز آشفتگی کمی را در مسیر ایجاد کرده و همچنین افت فشار قابل توجهی ایجاد نمی نماید. معمولا از شیر دروازه ای در مکان هایی استفاده می شود که باز و بسته شدن به ندرت صورت می پذیرد. گیت ولو ها قابل تنظیم نیستند و نمی توان در مسیرهایی که نیاز به کنترل دقیق وجو دارد از این نوع شیر استفاده نمود. چرا که ساختار شیر اجازه کنترل دقیق را به ما نمی دهد.

شیرهای دروازه ای بسیار کند عمل می کنند، چرا که برای باز یا بسته شدن بایستی فلکه (handwheel) آنها بارها چرخانده شود.

بزرگترین مزیت شیرهای دروازه ای، این است که در حالت کاملا باز افت فشار کمی ایجاد کرده و در حالت کاملا بسته، عبور جریان را به صورت کامل متوقف می نماید. همچنین عمده ترین عیب شیر کشویی، ایجاد لرزش در مسیر جریان می باشد. همچنین در مواقع ضروری امکان باز و بسته کردن سریع شیر به سرعت میسر نمی باشد. شایان ذکر می باشد که در گیت ولوهای بزرگ برای باز و بسته کردن جریان استفاده از محرک های هیدرولیکی یا پنوماتیکی ضروری می باشد. در ویدیوی زیر نحوه کار این مدل ولو نمایش داده شده است.

موارد استفاده از شیرهای کشویی یا شیرهای دروازه ای

در مقایسه با شیر پروانه ای، که یکی از متداول ترین انوع ولو می باشد، بیشترین کاربرد مربوط به شیرهای دروازه ای مربوط به محل هایی است که جریان مایع یا گاز به صورت کامل باز یا بسته می شود. همانطور که گفته شد مهمترین خصوصیت گیت ولوها کم بودن افت فشار در آن می باشد. بنا بر این بهترین گزینه برای قطع و وصل جریان در خط لوله های طولانی شیر کشویی می باشد.

در شیرهای دروازه ای اصولا برای متصل نمودن شیر به لوله از فلنج و پیچ و مهره استفاده می شود. همچنین برای جلوگیری از نشت سیال از محل فلنج، از گسکت (واشر آببندی) استفاده می شود. قسمتی از گیت ولو که در بالای بدنه قرار گرفته است و به وسیله فلنج و پیچ و مهره به بدنه اتصال پیدا کرده است سرپوش فلزی یا (Bonnet) نامیده می شود. همچنین برای استحکام و آببندی بین بدنه و سرپوش از واشر استفاده می شود. شکل زیر قسمتهای مختلف این نوع ولو را نمایش می دهد.

قسمتهای مختلف شیر کشویی یا دروازه ای
قسمتهای مختلف شیر کشویی یا دروازه ای

ضروری است که شیرهای دروازه ای سایز بالا در حالت جریان کامل قابلیت بسته شدن در جریان کامل را دارا باشند. اما قبل از اقدام به باز نمودن شیر لازم است که فشار سیال در دو طرف شیر به وسیله سامانه کنار گذر برابر شود.

خصوصیات شیر دروازه ای یا کشویی استاندارد:

  • كشو محل نشیمن گیت ولو بایستی به سهولت قابل تعویض باشد.
  • بایستی از یاتاقانهای با کیفیت به نحوی استفاده شود که باز و بسته کردن شیر به آسانی میسر باشد.
  • در صورتی که واشر و گسکت ها به موقع تعویض شوند می توان از شیر دروازه ای برای عبور سیالات تا دمای 175 درجه سانتیگراد استفاده نمود.
  • از طریق گريسكاري و روغنكاري از دريچه مخصوص، كشو و نشيمنگاه مي توانند در مقابل فشار بدنه مقاوم باشند.
  • از طریق پين محور مي توان از عيوب حاصل از گشتاور ناگهاني بر چرخ دستي جلوگيري کرد.

تقسیم بندی انواع شیر کشویی یا شیر دروازه ای از لحاظ نحوه عملکرد

الف)شیر دروازه ای با محور متحرک

در این نوع شیر، در زمان چرخاندن فلکه، به صورت همزمان محور و کشو به حرکت در می آیند. همچنین محور در قسمت مجاور فلکه پیچ می شود و قسمت پیچ شده در بوش محور قرار می گیرد. در این حالت پیچ های محور و پیچ های بوش به یکدیگر درگیر می شوند. در شیر کشویی با محور متحرک فلکه شیر با بوش محور به صورت یکپارچه ساخته می شود و با چرخش فلکه، بوش محور نیز گردش می نماید.

در شیرهای کشویی انتهای محور با کشو به صورت یک تکه ساخته می شود. به نحوی که در زمان چرخش فلکه، کشوی شیر به همراه محور به سمت بالا و پایین می رود. بنابراین در زمانی که شیر باز باشد قسمت رزوه شده آن قابل مشاهده بوده و امکان تشخیص باز یا بسته بودن شیر را به ناظر می دهد.

ب) شیر دروازه ای با محور ثابت

در شیرهای کشویی محور در بخش بالایی پیچ می شود و فلکه یا هندویل آن به صورت یک تکه با محور ساخته می شود. مزیت این مدل ضربه نخوردن قسمت رزوه شده شیر به دلیل قرار گرفتن در بدنه می باشد.

گیت ولو ها بر اساس روش آببندی در دسته های زیر تقسیم می شوند:

آببندی فلز به فلز گوه ای شکل (مرسوم ترین نوع شیر کشویی)

زبانه لاستیکی ( از انواع پر مصرف در شبکه ها و خطوط آب و فاضلاب)

آببندی فلز به فلز موازی (مناسب برای محل هایی که مواد معلق شن و ماسه زیاد باشد)

چاقویی (مناسب برای سامانه های فاضلاب)

شيرهاي كشويي با سامانه آببندي فلز به فلز گوه ای

اين شيرها به دليل آسان بودن نصب به صورت مدفون و با ابعاد تا قطر 300 ميليمتر، بيشتر در شبكه ها مورد اسـتفاده قرار مي گيرند. نقطه ضعف اصلي اين شيرها آسيب پذيري شديد در مقابل اجسام سخت موجود در جریان سیال مانند شن و ماسه است.

شیرهای کشویی زبانه لاستیکی

اين شيرها نسبت به شيرهاي با سامانه آببندي فلز به فلز گوهاي شكل مزاياي بيشتري دارند چون اولا تاثير اجسام سخت داخل
خط لوله بر روي سامانه آببندي كننده بسيار كمتر است ثانيا حفرهاي در كف شير وجود ندارد تا اجـسامي در آن رسـوب پيـدا كـرده و
مشكلزا شود. شكل 2-2 نمونهاي از اين شير را نشان ميدهد

شيرهاي كشويي با سامانه آببندي فلز به فلز موازي

ديسك اين شيرها از يك صفحه تخت تشكيل يافته است كه سوراخي معادل قطر اسمي شير در آن وجود دارد . در شـرايط تمـام باز اين سوراخ در مقابل سوراخهاي ورودي و خروجي بدنه شير قرار ميگيرد و مقطع عبور كامل را به وجود ميآورد و در شرايط بسته
شدن ديسك شير حركت مي كند تا قسمت بدون سوراخ شير مقطع عبور آب را قطع كند.

در اين شيرها عمل آب بنـدي اصـلي توسـط نشيمن هاي واقع در بدنه شير انجام مي شود. اين نشيمن ها به دو صورت طراحي مي شوند يكي به صورت متحـرك بـدين معنـي كـه فشار آب باعث فشرده شدن نشيمن آببندي به سطح ديسك مي شود و دوم به صورتي كه درپشت نشيمن هاي آببندي كننده فنرهايي تعبيه ميشود تا فشار ثابتي را به صورت دايم به سطح ديسك وارد كنند و عمل آببندي انجام شود.

موارد استفاده

در اين نوع شيرها چـون ديـسك شير به هيچ عنوان حالت لقي نداشته و در تمام مسير حركت خود با نشيمنهاي آببنـدي كننـده در تمـاس اسـت، بنـابراين سـيال را مي توان با سرعتهاي زياد از اين نوع شير عبور داد. این شيرها در سامانه هاي عادي مورد استفاده ندارند زيرا ابعاد بزرگ، وزن زياد و قيمت بالايي دارند ولي در شـرايطي كـه اجـسام خارجي در خط لوله زياد يا سرعت عبور آب بسيار بالا باشد، مورد استفاده قرار ميگيرند.

شیرهای کشویی چاقویی

همانطور که قبلا گفته شد، د اين شيرهای دروازه ای چاقویی، جزو شيرهاي اصلي سامانه هاي فاضلاب هستند كه در آنها ديسك از جنس فولاد ضد زنگ سـاخته مي شود و لبه پاييني آن نسبتا تيز ميباشد تا بتواند اجسام اليافي شكل را قطع كند. شکل زیر انواع مختلف گیت ولو های چاقویی را نمایش می دهد.

نمونه های مختلف شیر دروازه ای چاقویی
نمونه های مختلف شیر کشویی چاقویی

نحوه اتصال شیرهای دروازه ای یا کشویی به خطوط لوله

گیت ولوها را به شیوه های مختلف می توان در خط لوله جای داد. این روشها عبارتند از اتصال سرکاسه ای یا سوکتی، اتصال دنده ای یا رزوه ای و اتصال فلنجی. شایان ذکر می باشد که اتصال فلنجی از انواع دیگر بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین اتصال رزوه ای بیشتر در شیرهای مورد استفاده در لوله کشی ساختمانها و خطوط لوله فرعی مورد استفاده قرار می گیرد. اتصالات سوکتی نیز بیشتر در شیرهای ساخته شده از جنس PVC استفاده می شوند. به یاد داشته باشید که یکی از مهمترین نکات در موقع خرید و انتخاب شیرهای صنعتی نحوه اتصال آن به خط لوله می باشد.

متریال یا جنس شیر دروازه ای یا کشویی

شیرهای دروازه ای یکی از متنوع ترین انواع شیراز نظر جنس می باشند. متداول ترین جنس شیرهای کشویی شامل چدن خاکستری، چدن نشکن، برنج یا برنز، پی وی سی و پلی اتیلن می باشد.

گیت ولو های افقی

علاوه بر تقسیم بندی های فوق مدل افقی شیرکشویی یا دروازه ای نیز در خطوط لوله مورد استفاده قرار می گیرد. در قطرهای بالا ( بالاتر از DN400) خصوصا در کلاسهای فشاری بالا به دلیل سنگین شدن دریچه، برای حذف نیروی اضافی مورد نیاز برای بالا بردن دریچه شیر از نوع افقی آن استفاده می شود.

گیت ولو های افقی مجهز به غلطک های تعبیه شده روی دریچه هستند که در داخل شیاری که در محل بدنه شیر پیش بینی شده است حرکت نماید. به وسیله این غلطک ها نیروی اصطکاک شیر به حداقل خود تقلیل خواهد یافت.

نکته دیگر در خصوص شیردروازه ای با قطر بالا این است که در فشارهای بالاتر از 16 اتمسفر، نیروی فشاری وارد بر دریچه ها به حدی زیاد می شود که نیروی اصطکاک بین دیسک و جداره ها، مانع حرکت دریچه به صورت عادی می شود. در این موارد با استفاده از شیر کنارگذر یا بای پس با قطر کوچکتر، اختلاف فشار دو طرف دریچه به حداقل رسانده می شود.

از نظر طول بدنه و فاصله وجه به وجه، شیرهای کشویی یا دروازه ای به دو دسته طول بلند و طول کوتاه تقسیم می شود.

نکات حائز اهمیت در زمان نصب شیر دروازه ای یا شیر کشویی

در زمان نصب شیر کشویی مدفون دقت داشته باشید که حتما دریچه بسته باشد تا اجسام خارجی به داخل شیر وارد نشده و شیر آسیب نبیند. همچنین کلیه پیچهایی که در تماس با خاک قرار گرفته اند، بایستی به وسیله لفاف پلی اتیلن یا رنگ مناسب پوشانده شوند. علاوه بر موارد قبلی لازم است دقت کافی به عمل آید که محفظه شیر به گونه ای نصب شود که هیچ نیروی اضافی حاصل از وزن محفظه یا بار ترافیکی به شیر وارد نشود.

در مورد گیت ولو هایی که داخل ترانشه یا حوضچه قرار می گیرند شیر و اتصالات آن بایستی بر روی زمین نرم قرار داده شود تا به آن تنش وارد نشود. علاوه بر این شیر دروازه ای باید به گونه ای نصب شود که باز و بسته کردن شیر به وسیله آچار از بیرون مقدور باشد. همچنین ابعاد حوضچه باید به گونه ای باشد که کلیه قطعات داخلی شیر را بتوان به آسانی از آن خارج نمود.

کاربردهای اصلی گیت ولو

  • خطوط لوله نفت و گاز
  • خطوط لوله و تجهیزات ذخیره سازی روغن تصفیه شده
  • تاسیسات معدن نفت و گاز
  • خطوط انتقال گاز بین شهری
  • پروژه های تصفیه آب و فاضلاب

تعمیر و نگهداری معمول برای شیر کشویی

در شیر های دروازه ای دارای ولو بای پس (کنارگذر)، بایستی سیستم بای پس قبل از کارکرد شیر باز شود (برای متعادل کردن اختلاف فشار بین ورودی و خروجی و کاهش نیروی کاری ).
شیر دروازه ای دارای اکچویتور (محرک) باید مطابق مفاد کتابچه راهنمای محصول و توسط تکنسین مجرب نصب شود.
در صورت استفاده مکرر از شیر ، حداقل یک بار در ماه آن را روغن کاری کنید

تعمیر شیر دروازه ای

1- در شرایطی که قادر به کار نیست

  • بررسی کنید که آیا اختلاف فشار بین هر دو انتهای شیر خیلی زیاد است
  • بررسی کنید که آیا اجزای داخلی جعبه دنده آسیب دیده و روغن کاری آن خوب است یا خیر
  • بررسی کنید آیا پکینگ خیلی فشرده شده است یا خیر
  • بررسی کنید که آیا پکینگ آسیب دیده یا مواد خارجی وارد آن شده است
  • تغییر شکل یا تحریف محور یا استم شیر را بررسی کنید

2 – نشت در اطراف محور یا استم شیر

  • اگر پکینگ کاملاً سفت نشده است ، باید پیچ ​​فلنج را محکم کنید تا نشت متوقف شود
  • مواد خارجی درون پکینگ محور یا استم است
  • پکینگ محور آسیب دیده است، در این صورت پکینگ جدید را جایگزین کنید

3 – نشت از محل نشیمنگاه (سیت) گیت ولو

برای شیر کشویی دستی ، شیر را دوباره ببندید و باز کنید معمولاً مشکل نشتی برطرف می شود.

موقعیت گیت ولو های دارای اکچوویتور به درستی تنظیم نشده است .

قسمتهای داخلی شیر یا آب بندی آن دچار مشکل شده است.

منابع:

https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/gate-valve

https://www.avkvalves.eu/en/insights/product-insights/gate-valves/what-is-a-gate-valve

انتخاب شیر صنعتی

مهمترین نکات برای خرید و انتخاب شیرهای صنعتی

برای خرید و انتخاب شیر صنعتی برای خط لوله، یک نکته مهم این است که مشخص شود از شیر برای کدام عملیات قطع و وصل و یا کنترل جریان استفاده می شود. برای مثال ضربه قوچ، که در اثر افزایش فشار یا تغییر جهت حرکت در اثر توقف ناگهانی مایع در حال حرکت یا تغییر جهت آن بوجود می آید باعث آسیب به دریچه ها و تجهیزات می شود. بنابراین انتخاب شیر صنعتی و طراحی شیری که ضربه قوچ آب را به حداقل می رساند می تواند سطح آسیب دیدگی سیستم و اجزای آن را کاهش داده و خطر خرابی کامل را به حداقل میزان آن برساند.

نکته مهم دیگر ماهیت سیالی است که از دریچه عبور می کند. مایعات حاوی ذرات می توانند اثرات ساینده روی دریچه هایی داشته باشند که مکانیسم آنها در معرض جریان سیال قرار دارد. به عنوان مثال دیسک شیر پروانه ای در معرض جریان مایع قرار می گیرد. اما دریچه های توپی یا بال ولوها برای این مایعات، گزینه بهتری هستند. چراکه هیچ یک از اجزا شیر در معرض جریان قرار نمی گیرند. همچنین مایعات خورنده مانند کلرین پیچیدگی های بیشتری را برای انتخاب مواد شیر صنعتی ایجاد می کنند.

تاثیر نوع محرک یا اکچویتور در انتخاب شیر صنعتی

محرک (اکچویتور) موضوع دیگری است که ممکن است بسته به شرایط در انتخاب شیر صنعتی مورد توجه قرار بگیرد یا نگیرد. یک شیر توپی ساده در یک آزمایشگاه کوچک یا در یک مکان مسکونی ممکن است به چیزی بیش از اهرم یک چهارم دور نیاز نداشته باشد. اما یک دریچه دروازه ای بزرگ (Gate Valve) در یک خط لوله فرآیندی ممکن است به محرک الکتریکی یا پنوماتیک و کلیه وسایل الکترونیکی مرتبط با کنترل آن نیاز داشته باشد.

نوع محرک شیر یا اکچویتور به نوع شیر و عملکرد بستگی دارد. به عنوان مثال شیرهای توپی (Ball valve) معمولاً با یک اهرم باز و بسته می شوند زیرا توپ فقط یک چهارم دور بین دو موقعیت چرخانده می شود. یک شیر گلوب اغلب از یک چرخ دستی استفاده می کند که روی پیچ عمل می کند تا ساقه شیر گلوب را از داخل روزنه بالا و پایین کند. در شیرهای بزرگ، یک چرخ دنده کاهشی ممکن است قدرت چرخ دستی را افزایش دهد تا هنگام باز یا بسته شدن شیر، مزیت مکانیکی به اپراتور ارائه دهد. برای انتخاب شیرآلات صنعتی مورد استفاده در خطوط لوله توجه داشته باشید که به طور کلی در یکی از این دو نوع شیر مورد استفاده قرار می گیرند.

انتخاب شیر صنعتی برای تعویض

انتخاب شیر صنعتی با توجه به فاصله فلنج های دو طرف
انتخاب شیر صنعتی با توجه به فاصله فلنج های دو طرف

یک نکته مهم دیگر برای انتخاب شیر صنعتی هنگام تعویض شیر ها، فاصله بین فلنج است که در تصویر بالا به وضوح قابل مشاهده است. به طور کلی، یک شیر باید در فضای بین لوله های ثابت قرار بگیرد، بنابراین اگر تغییرات در لوله های موجود ناممکن باشد، این نکته می تواند حیاتی باشد. به همین دلیل نیز برخی از تولید کنندگان شیرهای خود را به عنوان جایگزینی بعدی برای شیرهای دیگر ارائه می دهند. همچنین در اندازه های بزرگتر، شیرآلات معمولاً برای اتصالات خود به فلنج استاندارد ASME متصل می شوند. اما در اندازه های کوچکتر، اتصالات ممکن است انوع متنوع تری مانند جوشی یا کلمپی باشند.

نکات پر اهمیت برای انتخاب شیر صنعتی

با پیشرفت صنعت و ازدیاد مصرف ولوهای صنعتی، کارخانجات نیز افزایش یافته و کوشش سازندگان برای افزایش کیفیت و کاهش قیمت باعث شده است که شیرهای بسیار مختلف و متنوعی، طراحی و ساخته شود. بنابر این برای انتخاب صحیح شیر صنعتی لازم است که با انواع شیرهای صنعتی آشنایی کافی داشته باشیم. برای انتخاب شیر جهت یک کار یا عملکرد خاص عوامل زیر بایستی ر نظر گرفته شوند:

عملکرد شیر (Functional Requirement)

قبل از انتخاب شیر باید توجه داشته باشیم که چه نوع عملکردی مورد نیاز است. با دانستن این موضوع تقریبا 20 درصد از کار را به انجام رسانده ایم. عملکردهای اصلی شیرآلات صنعتی عبارتند از:

1-عملکرد باز و بسته شدن کامل

2-عملکرد تنظیم جریان سیال برای انتخاب شیر صنعتی

  • شیر ساچمه ای   (Globe valve)
  • شیر زاویه ای      (Angle valve)
  • شیر سوزنی     (Needle valve)
  • شیر پروانه ای       (Butterfly valve)
  • شیر دیافراگمی        (ِDiaphragm valve)

3-عملکرد جلوگیری از برگشت سیال

  • شیر یک طرفه               (Check valve)
  • شیر پایی                  (Pressure valve)

4-عملکرد تنظیم فشار سیال و ایمن نمودن مسیر برای انتخاب شیر صنعتی

  • شیر ایمنی                             (Safety valve)
  • شیر تخلیه فشار                    (Relief valve)
  • شیر فشار شکن                    (Pressure valve)

اطلاعات کامل در مورد انواع ولوها را می توانید در مقاله انواع شیرآلات صنعتی مطالعه فرمایید.

مشخصات سیال (Fluid to be handle)

اصولا شیرها را می توان برای کنترل مواد مختلفی نظیر پودرها، مایعات غلیظ، گازها، آب، مواد شیمیایی، نفت، بخار و غیره به کار برد. همچنین مشخصات سیال می تواند راهنمای خوبی از لحاظ نوع شیر و جنس آن از لحاظ تماس با سیال باشد.

افت فشار سیستم (Friction loss)

چون افت فشار سیال برای هر شیر خاص می باشد، لذا افت فشار موجود در سیستم نیز برای انتخاب شیر لازم است.

شرایط کارکرد (Operating Condition)

شرایط فشار و درجه حرارت موجود انتخاب شیر را از نظر جنس و خوردگی بسیار محدود می کند. همچنین جداول استانداردی نیز برای انتخاب شیر صنعتی از نظر فشار و درجه حرارت تهیه شده اند. این جداول را به راحتی می توانید در هندبوک های پایپینگ پیدا کنید.

جنس ساختمان شیر (Material)

بدنه، میله، دیسک و نشیمنگاه شیر از متریال های مختلفی ساخته می شوند که هرکدام برای سرویس معینی مناسب است. به طور معمول انتخاب شیرهای صنعتی با توجه به نوع سیال و میزان خورندگی آن انجام می پذیرد. فلزاتی که به طور معمول برای ساخت شیر یا ولوها مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از:

چدن، برنج، برنز، فولاد، مس، نیکل یا پلاستیک، سرامیک . گرافیت

اندازه شیر (Size)

اندازه شیر گاهی در انتخاب شیر بسیار موثر است. مثلا اگر شیر بسیار بزرگی برای کنترل مایع لازم باشد، شیر پروانه ای بر شیر فلکه ای یا ساچمه ای ترجیح داده می شود. بعلاوه جنس شیر نیز برای اندازه های مختلف تغییر می کند.

ضریب شیر و مقدار جریان

ضریب شیر یکی از مشخصات دیگر جهت اندازه گیری مقدار جریان و افت فشار در یک سیستم می باشد که برای انتخاب شیر صنعتی بسیار مهم می باشد. ضریب شیر گاهی اوقات عدد جریان نامیده می شود.

ضریب شیر با تغییر سایز آن و مقدار باز بودن شیر متناسب بوده و معمولا بر اساس باز بودن شیر به صورت 100 درصد (کاملا باز) بیان می شود.

ضریب شیر یا عدد جریان با سه واحد بیان می شود.

Cv درسیستم آمریکایی lb/in2 و US gal/min

Kv در سیستم بر اساس bar و Liters/min

F در سیستم انگلیسی lb/in2 و Imp gal/in2

که هر سه آنها به یکدیگر قابل تبدیل بوده و رابطه آنها به قرار زیر می باشد.

FCvKv
17.0914.28Kv
1.19660.07Cv
0.83570.0585F

منابع:

https://www.engineeringtoolbox.com/

https://www.sciencedirect.com/

https://www.gemu-group.com/en_EN/valve-knowledge/valve-selection/

باترفلای ولو یا شیر پروانه ای

شیر پروانه ای یا باترفلای ولو -راهنمای خرید-pdf

شیر پروانه‌ای یا باترفلای ولو (Butterfly valve) نمونه ای از ولوهای مورد استفاده در صنعت می باشد که از یک عدد دیسک دایره‌ای یا مستطیلی با امکان چرخیدن حول محور خود برای کنترل یا مسدود کردن جریان سیال عبوری ساخته شده است. این نمونه ولو نسبت به سایر مدلها وزن کمتری دارد و قیمت کمتری دارد. شیرهای پروانه ای یا باترفلای ولوها معمولاً منطبق با استاندارد API609 طراحی می شوند. باترفلای ولوها بر اساس نوع اتصالات در مدل های بسیار متنوعی و متناسب با کاربردهای مختلف تولید می شوند که در ادامه به شرح آن خواهیم پرداخت. همچنین شیرهای پروانه ای علاوه بر دسته بندی بر اساس نوع اتصالات، بر اساس موقعیت قرار گیری دیسک به دو دسته شیرهای پروانه ای هم مرکز (به انگلیسی: Centric) و خارج مرکز (Eccentric یا Disc offset) تقسیم می شوند.

باترفلای ولوهای خارج مرکز با توجه به تعداد خروج از مرکزیت هایی که دیسک دارد به سه حالت دیسک آفست (Offset)، دابل آفست (double offset) و تریپل آفست (Triple offset) طبقه بندی می شوند. شایان ذکر می باشد که آببندی شیرهای خارج مرکز اصولا به صورت فلز به فلز می باشد اما آبندی شیرهای هم مرکز عموما توسط لاستیک انجام می شود. در این مقاله نکات لازم و ضروری برای خرید شیر پروانه ای ارائه شده است

انواع شیر پروانه ای یا باترفلای ولو
انواع شیر پروانه ای یا باترفلای ولو

برندهای معتبر تولید شیر پروانه ای یا باترفلای ولو در ايران

شرکت مکانیک آب

شرکت مکانیک آب یکی از تولیدکنندگان قدیمی شهر تبریز در زمینه طراحی و ساخت انواع شیرآلات صنعتی می باشد. شرکت مکانیک آب طیف بسیار گسترده ای از شیرهای پروانه ای را با کیفیت بالا و قابل قبول تولید می نماید. برخی از مهمترین انواع شیرهای پروانه ای تولید شده توسط این شرکت عبارتند از:

ما به سازمان و حرفه خود افتخار می کنیم و در راه بهبود مستمر کیفیت گام برمی داریم.

شرکت میراب

شرکت فرمینکار با نام جدید میراب عزم راسخ شرکت را برای پیوند همکاری با صنعت آب و فاضلاب کشور نشان داد و ضمن ایجاد ارتباط با شرکت های صاحب نام صنعت شیرسازی دنیا و کسب تجارب و فن آوری آنان، ساخت اولین سری شیرهای پروانه ای را با کیفیت مطلوب و برابر با استانداردهای بین المللی آغاز کرد.

در سال های بعد از آنجایی که نتایج بررسی های میدانی به کارگیری و استفاده از تجهیزات هوشمند در صنعت آب نشان از بهبود روش ها و افزایش سطح کمی و کیفی بهره برداری از تاسیسات صنعت و از جمله شیرالات آب را دربرداشت، شرکت میراب با برقراری ارتباط با بزرگان صنعت اتوماسیون جهان توانست گام موفق دیگری در این مسیر بردارد و با تامین عملگرهای برقی مدرن ساخت گروه بزرگ صنعتی AUMA آلمان، عملگرهای هیدرولیک با تجهیزات ساخت شرکت HAWE وRexroth آلمان و عملگرهای بادی ساخت Festo آلمان خدمت دیگری را به صنعت آب میهن عزیزمان ارائه نمود. برخی از مهمترین انواع شیرهای پروانه ای تولید شده توسط شرکت میراب عبارتند از:

قسمتهای مختلف شیر پروانه ای یا باترفلای ولو

شکل زیر قسمتهای اصلی تشکیل دهنده یک شیر پروانه ای معمولی را نمایش می دهد.

قسمتهای مختلف شیر پروانه ای
قسمتهای مختلف شیر پروانه ای

در ویدیوی زیر می توانید نحوه عملکرد یک شیر پروانه ای را ملاحظه فرمایید.

مشخصات فنی شیر پروانه ای:

مشخصات فنی شیر پروانه ای
مشخصات فنی شیر پروانه ای
  • طول بدنه (فاصله وجه به وجه شیر): فاصله بین دو صفحه عمود بر محور بدنه شیر در دو انتهای ورودی و خروجی است.
  • شیر پروانه ای دو سر فلنج: شیر با دو فلنج در ورودی و خروجی برای اتصال به خط لوله است.
  • شیر بدون فلنج: شیر بدون فلنج مابین دو قطعه لوله فلنج دار در خط لوله نصب می شود.
  • قطر نامی (DN): ( بر اساس استاندارد 6708 ISO) قطر نامی یک مشخصه عددی است که نشان دهنده اندازه و کلیه خصوصیات شیر به جز مواردی که با قطر خارجی (OD) و یا قطر رزوه شده مشخص شده است. قطر نامی با علامت اختصاری (DN) مشخص می شود.
  • فشار نامی (PN): ( براساس استاندارد ISO7268) فشار نامی یک عدد صحیح بــــه منظور طبقه بندی شیر پروانه ای از نظر فشار کار است که با علامت اختصاری (PN) در این مشخصات معرفی می شود.

تقسیم بندی های شیر پروانه ای یا باترفلای ولو:

شیرهای پروانه ای معمولا از مطابق با دسته های زیر طبقه بندی می شوند:

شکل ظاهری:

از نظر شکل ظاهری شیرهای پروانه ای به دو طبقه دوسر فلنج یا بدون فلنـج تقسیم بندی می شوند.

از نظر طول بدنه:

از نظر طول بدنه و فاصله وجه به وجه شیر، شیرهای پروانه ای به دو دسته طول بلند و طول کوتاه تقسیم می گردند.

از نظر نوع آببندی:

از نظر نوع آببندی شیر پروانه ای به دو دسته، آببندی با نشیمنگاه ارتجاعی و یا آببندی با نشیمنگاه فلزی تقسیم می شوند.

از نظر نوع قرارگیری محور:

از نظر نوع قرارگیری محور، باز و بسته کردن دریچه شیر در بدنه، شیر پروانه ای به دو نوع با تکیه گاه هم مرکز و یا با تکیه گاه خارج از مرکز از یک جهت یا دو جهت تقسیم می شود. شیر با نوع تکیه گاه خارج از مرکز از لحاظ امکان تعمیرات و نگهداری دارای سهولت بیشتری نسبت به انواع دیگر بوده و شیرهای پروانه ای دو سر فلنج عمدتاً از نوع با تکیه گاه خارج از مرکز و شیرهای بدون فلنج از نوع با تکیه گاه مرکزی است.

نحوه حمل :

برای بارگیری و باراندازی شیرها باتوجه به اندازه و وزن شیر باید از وسیله بالابر و جراثقال مناسب که از ظرفیت مطمئن برخوردار باشد استفاده شود. برای بلند کردن شیرهای بزرگ و سنگین باید از طنابهای مناسب و از محل تعبیه شده برای قلاب شیر یا از محلهای در نظر گرفته شده روی شاسی جعبه آن که توسط کارخانه سازنده به همین منظور تعبیه نموده است، استفاده نمود. به هیچ وجه نباید شیر از قسمتهایی نظیر فلکه، محور یا سوراخهای فلنجها بلند شود. قبل از بلند کردن شیر پروانه ای باید از متعادل بودن شیر مطمئن بوده و از پرتاب شیر به روی زمین جداً خودداری شود. برای شیرهای با قطر کوچکتر از DN300 و شیرهایی که دارای قلاب مخصوص جابجایی شیر نیستند، می توان با عبور قلاب از محل سوراخ فلنج جابجایی را انجام داد. در هنگام جابجایی شیر باید دقت شود که به پوششهای بیرونی و درونی شیر صدمه وارد نشود.

نحوه نصب باترفلای ولو:

  • شیرهای پروانه ای باید پس از حمل از انبار مرکزی و یا دپوهای فرعی به محل اجرای کار، در محل مناسب به نحوی که هیچگونه صدمه ای به آن وارد نشود نگهداری شوند. قبل از نصب شیر پروانهای در حوضچه، بایستی موارد زیر به صورت دقیق رعایت گردد:
  • دستورالعمل نصب تهیه شده توسط کارخانه سازنده شیر (درصورت وجود) را به دقت مطالعه نموده و با توجه به مفاد آن شروع به کار نماید.
  • از تمیز بودن سطح فلنجها، واشرهای آببندی، محل نشیمنگاه دریچه و بدنه شیر اطمینان کامل حاصل نماید.
  • به علت احتمال شل شدن پیچهای اتصال محرک به شیر پروانه ای به واسطه حمـل و جابجایی، از محکم بودن آن اطمینان حاصل نماید.برای کنترل عملکرد صحیح شیرها نسبت به باز و بسته کردن کلیه شیرها اقدام نماید. چنانچه شیری دارای سوئیچ حد بازشدگی باشد از تنظیم بودن آن قبل از نصب اطمینان حاصل نماید.
  • پس از انجام کنترل عملکرد و قبل از مبادرت به نصب، کلیه شیرها (به خصوص شیرهای پروانهای) باید در وضعیت بسته قرار داده شوند.
  • قبل از اتصال پیچ و مهره و واشر، باید ضمن کنترل آنها، از سالم بودن و عدم زنگ زدگی آنها اطمینان حاصل نموده و پس از آن تمام سطوح دنده، پیچ و مهره، واشر و سوراخ فلنج شیر و خط لولــه توسط روغن یا روغن اتومبیل و یا گریس روانکاری شود.

انواع شیر پروانه ای (باترفلای ولو)

شيرهاي پروانه اي از نظر فرم بدنه به دو صورت بدنه ويفري (بدون فلنج) و بدنه فلنج دار توليد مـي شـوند كـه هـر كـدام مزايـاي مربوط به خود را دارند. شکل زیر قسمتهای مختلف یک شیر پروانه ای یا باترفلای ولو را نمایش می دهد:

1- شیر پروانه ای با بدنه ویفری:

معمولا به شيرهاي پروانه اي با بدنه ويفري شيرهاي بدون فلنج نيز اطلاق مي گردد. شايان ذكر است كه وزن و ابعاد ايـن شـيرها نسبت به شيرهاي پروانه اي فلنج دار بسيار كمتر بوده و نيز چون شير در وسط دو فلنج خط لوله قرار گرفته و با پيچ هـايي كـه از روي
بدنه شير عبور ميكنند بسته مي شوند لذا تمام تنشهاي كششي خط لوله به جاي اعمال شدن به بدنه شير فقـط بـه پـيچ هـا اعمـال مي شوند. اين شيرها در انواع زير مورد استفاده قرار مي گيرند:

شیر پروانه ای ویفری
شیر پروانه ای ویفری
  • شير پروانهاي ويفري با لاستيك آببندي روي ديسك
  • شيرهاي پروانه اي ويفري با لاستيك آببندي داخل بدنه

2-شیر پروانه ای فلنج دار:

این نوع شیرها در انواع زیر تقسیم بندی می شوند:

شیر پروانه ای فلنجی
شیر پروانه ای فلنجی

شیر پروانه ای با بدنه دو سر فلنج:

شيرهاي پروانه اي با بدنه هاي فلنج دار در اندازه هاي مختلف به كار برده مي شوند و معمولا در دماهاي بالا، تـنشهـاي بـه وجـود آمده را به خوبي تحمل مي كنند. نوع فلنجدار اين شيرها به فلنج هاي استاندارد موجود روي لوله ها از دو طرف با پـيچ و مهـره محكـم شده و در انواع زير تقسيم بندي مي شوند:

  • شير پروانه اي دو سر فلنج با لاستيك آب بندي روي ديسك
  • شير پروانه اي دو سر فلنج با لاستيك آببندي داخل بدنه

شیر پروانه ای تك فلنج:

در مواقعي كه شير پروانه اي فقط در يك طرف به فلنج دستگاه لوله كشي وصل شود شير را تك فلنج گويند. در ايـن حالـت شـير فقط به صورت شير انتهايي يا شير مجزاكننده دستگاه لوله كشي استفاده مي شود.

تقسیم بندی شیرهای پروانه ای (Butterfly Valve) از نظر طراحي سامانه آببندي :

  • شيرهاي پروانهاي هم مركز
  • شيرهاي پروانهاي خارج از مركز در يك جهت
  • شيرهاي پروانه اي خارج از مركز در دو جهت

شیر پروانه ای هم مرکز:

در اين شيرها لاستيك آببندي در داخل بدنه شير قرار دارد و ديسك شير و بدنه در هر حالتي هـم مركـز بـوده و ديـسك قطعـه يكپارچه و نسبتا نازكي است كه در حالت تمام بسته با سـطح لاستـيك تماس پيدا كرده و عمل آببندي را انجام ميدهد. نقطه ضعف اين شيرها تقريبا غير قابل تعويض بودن لاستيك آببندي بدنه است و نقطه قوت آنها در اين است كه به دليل عـدم تمـاس سـيال در حال عبور با سطح فلزي بدنه، مقاومت خوردگي بسيار زيادي دارند.

در اين شيرها معمولا ديسك را از برنز يا آلياژهاي برنز يا فولاد ضد زنگ انتخاب مي كنند تا مقاومت خوردگي ديسك شـير نيـز زياد شود. اين شيرها هم به صورت ويفري (بدون فلنج) و هم فلنج دار توليد شده و لاستيك آببندي هم ممكن است داخل بدنـه شـير ولكانيزه شود كه غير قابل تعويض بوده يا به حالت فشاري در داخل بدنه جاسازي شود.

شیر پروانه ای خارج از مركز در يك جهت:

اين نوع شيرهاي پروانه اي هم به صورت فلنج دار و هم به صورت بدون فلنج توليد مي شوند. در اين شـيرها محـور شـير در محـور ديسك قرار ندارد. لاستيك آببندي مي تواند به يكي از دو صورت: يك حلقه در داخل بدنه شير جاسازي شده و با رينگ نگهدارنده در

جاي خود محكم شود و يا به صورت جاسازي شده روي ديسك شير باشد. مزيت اين شيرها قابل تعويض بودن لاستيك آببندي شير است ولي تمام بدنه شير با سيال داخل شير در تماس است.

شیر پروانه ای خارج از مركز در دو جهت:

اين نوع شیر پروانه ای كه عمدتا در صنعت آب از آنها استفاده مي شود در دو راستا يا امتداد خارج از مركز هستند. اين شيرها با سامانه آببندي داخل بدنه معمولا از نوع ويفري هستند و شيرهاي فلـنج دار بـا سـامانه آببنـدي روي ديـسك توليـد مي شوند. شيرهاي فلنجدار، با سامانه آببندي روي ديسك نشيمن در دو نوع توليد ميشوند:
الف – به صورت رينگ مجزا از جنس فولاد ضد زنگ كه به صورت پرسي داخل بدنه جاسازي مي شود.

ب – در شيرهای پروانه ای فولادي با الكترود ضدزنگ لايه ضدزنگي روي قـسمت آببنـدي جوشـكاري شـده و سـپس عمليـات ماشينكاري جهت ايجاد سطح صاف آببندي انجام مي شود ولي در شيرهاي پروانه اي چدني و يا چدن داكتيل ابتدا جوشـكاري بـا
الكترود نيكل و يا فرونيكل انجام يافته و سپس از روي آن با الكتر ود ضدزنگ عمليات جوشكاري انجام شده و پـس از آن بـراي به دست آوردن سطح صاف آببندي عمليات ماشينكاري صورت مي گيرد.

شیر پروانه ای لاگ

شیرهای پروانه‌ای نوع لاگ دور بدنه خود تعداد زیادی سوراخ دارند که از طریق این سوراخ ها به فلنج پیچ شده و دارای اتصال محکم‌تری نسبت به نوع ویفری هستند. این شیرها می­توانند در انتهای خط لوله هم استفاده شده و آب بندی بهتری نسبت به نوع ویفری دارند.

شیر پروانه ای لاگ
شیر پروانه ای لاگ

شیر پروانه ای جوشی

هنگامی که فشار جریان در خط لوله خیلی بالا باشد و یا اینکه لوله ها از جنس پلاستیک باشند، اتصال فلنجی مناسب نبوده و شیرهای با اتصال جوشی استفاده می­ شود.

شیر پروانه ای جوشی
شیر پروانه ای جوشی

مطالب مهم جهت نصب شيرهای پروانه ای:

شیر پروانه ای معمولا با اندازه هاي متفاوت پيشاني تا پيشاني ساخته مي شود و استاندارد رايج در صنعت آب ايـران DIN3202 و يـا معادل آن ISO5752 است. اين اسـتانداردها هـم شـيرهاي ويفري و هم شيرهاي فلنجدار را شامل مي شود.
به طور كلي درتمام شيرهاي پروانه اي ويفري و در اندازه هاي بزرگتر از 250 ميليمتـر شـيرهاي فلـنجدار، در حالـت بـاز شـدن، مقداري آب از بدنه شير خارج مي شود كه اين مقدار در شيرهاي ويفري كوتاه بيشتر از بقيه و در شـيرهاي پروانه اي فلـنج دار بلنـد از
بقيه كمتر است. لذا در موقع نصب اين شيرها بايد توجه كرد كه ديسك شير در حالت باز شدن به جـسم ديگـري گيـر نكنـد (ماننـد ديسك شيرهاي يكطرفه با اهرم وزنه اي يا يكطرفه دو دريچه فنري) و چنانچه امكان گير كردن وجود داشته باشد نصب قطعـات فاصله انداز بين دو شير ضروري مي باشد. استاندارد رايج در صنعت آب ايران براي سوراخ كاري فلـنج هـاي كليـه شـيرها و اتـصالات 2501 DIN و يا معادل 7005 ISO است.
همچنین در خصوص استفاده از شیر پروانه ای یا باترفلای ولو بهتر است نکات زیر را در نظر داشته باشیم:

  • در مواقع تخليه، حمل، بارگيري و نصب بايد دقت نمود تا از وارد شدن ضربه به شير جلوگيري شود.
  • براي نگهداري شير در انبار، ديسك شير به ميزان ده درجه باز گذاشته شود (خارج از حالت آببندي) و حتما شير در محلي سرپوشيده و دور از تابش نور آفتاب نگهداري شود.
  • چنانچه شیر پروانه ای در درون حوضچه نصب مي شود دقت شود تا از نفوذ آب به درون حوضـچه شـير و مخـصوصا مـستغرق شدن گيربكس آن جدا جلوگيري شود و اگر شيرها در فضاي باز نصب مي شوند حتما از سايه بان استفاده شود.
  • از دفن شير در درون خاك خودداري شود.
  • در صورت استفاده مداوم از شير پروانه ای هر سه ماه يك بار درپوش گيربكس بـاز و چـرخ دنـد ه هـا كـاملا گـريسكـاري شـده و محورهاي گيربكس روغنكاري شود. درصورتيكه به ندرت از شير استفاده مي شود هر شش ماه يك بار اين عمـل انجـام شود.
  • در شيرهاي پروانهاي كه داراي مسير كنار گذر مي باشند، براي باز كردن شير ابتدا فشار طرفين شير را با استفاده از مسير كنار گذر متعادل نموده و سپس اقدام به باز كردن شير شود.
  • در هنگام آزمايش هيدرواستاتيكي خط لوله، شيرها بايد تمام باز باشند بدين معني كه از شيرها نبايد بـراي قطـع و وصـل جريان در موقع آزمايش هيدرواستاتيكي خط لوله استفاده نمود و براي اين كار حتما بايد درپوش فلنج مورد اسـتفاده قـرار گيرد.

اکچویتور (actuator) یا محرک اوتوماتیک

استفاده از اکچویتور یا محرک روشی مطمئن برای کنترل شیر از راه دور می باشد. این محرک ها (actuators) عملکرد سریع شیرهای بزرگتر را نیز ممکن می سازند. محرک ها را می توان به گونه ای طراحی کرد که در حالت خرابی باز شوند یا باز بمانند. همچنین غالباً در صورت خرابی اکچوویتور امکان تغییر وضعیت دستی نیز وجود دارد. د (همانطور که در شکل زیر دیده می شود).

شیر پروانه ای همراه با اکچویتور
شیر پروانه ای همراه با اکچویتور

سه نوع محرک اتوماتیک برای شیر پروانه ای مورد استفاده قرار می گیرد:

الکتریکی: برای چرخاندن ساقه یا محور شیر از یک موتور الکتریکی استفاده می شود.
پنوماتیک: برای حرکت دادن پیستون یا دیافراگم برای باز یا بسته شدن شیر به هوای فشرده نیاز دارد.
هیدرولیک: برای حرکت دادن پیستون یا دیافراگم برای باز یا بسته شدن شیر به فشار هیدرولیکی نیاز دارد.

موارد مهم جهت انتخاب یا خرید شیر پروانه ای

برای انتخاب و خرید شیر پروانه ای یا باترفلاولو مانند سایر شیرآلات صنعتی، نوع سیال، فشار و دمای کاری و نوع اتصال اولین نکاتی هستند که بایستی در نظر گرفته شوند. همچنین، فضا و محیط نصب ولو از موارد مهم دیگر در انتخاب شیر می باشد. در نظر داشته باشید که بیشترین خرابی باترفلای ولو ها مربوط به لاستیک آب بند آنها می باشد. بنا براین در هنگام خرید شیر پروانه ای علاوه بر متریال بدنه و دیسک ولو به متریال سیت شیر نیز دقت داشته باشید.

به عنوان مثال جهت سیالات اسیدی تا حدود دمای 130 درجه سانتی‌گراد از شیر پروانه‌ای سیت تفلون و برای سیال های اسیدی در دماهای بالاتر از 130 درجه سانتی گراد از سیت فلزبه فلز استفاده می‌شود و از سیت NBR، EPDM و نیکل آلومینیوم برنز هم به ترتیب برای آب سرد و آب گرم وآب شور بر اساس شرایط کاری استفاده می‌شود.

علاوه بر این برای شیر پروانه‌ای فلنج‌دار در بیشتر اوقات دیسک استنلس استیل مورد استفاده قرار نمی‌گیرد. زیرا در شیر پروانه‌ای فلنج‌دار، علاوه بر دیسک، قسمتی از بدنه شیر نیز با سیال در تماس است و ممکن است در معرض خوردگی قرار گیرد. همچنین، در نوع متداول شیرهای پروانه‌ای، عملگر دستی در حالت فلنج‌دار استفاده نمی شود.

مقایسه شیر پروانه ای و شیر توپی

به طور معمول ، یک شیر پروانه ای با مشخصات مشابه ارزان تر و نصب آسان تر در مقایسه با شیر توپی است. با این حال ، به دلیل وجود دیسک در باترفلای ولو ، نمی توان آنها را برای اهداف تمیز کردن خط لوله به روش پیگینگ مورد استفاده قرار داد. شیرهای توپی برای کاربردهای با فشار بالا با قطر کوچک سودمند هستند. زیرا در اختلاف فشارهای زیاد افت فشار بسیار کم روی سیستم ایجاد می کنند. باترفلای ولو ها طراحی نسبتاً پیچیده ای ندارند ، بدین معنی که قطعات متحرک کمتری دارند و در نتیجه ترمیم آسان تر و هزینه تعمیر و نگهداری کمتری دارند. برای قطرهای کوچک لوله ، گشتاور و متریال مورد استفاده در دریچه های توپی نسبتاً کم است. و به طور معمول ، گشتاور و هزینه های دریچه های پروانه ای در قطر های حدود 50 میلی متر به بالا مقرون به صرفه تر خواهد بود.

خلاصه مشخصات فنی شیرهای پروانه ای برای بررسی و انتخاب سریع و خرید در جدول زیر آمده است

نام متداول شیر پروانه ای
1اندازه اسمی شیر پروانه ای:
2فشار اسمی شیر پروانه ای:
3نوع بدنه:دو سر فلنجويفري body Lug
4لاستيك آببندي:روي ديسكروي بدنه
5وضعيت ديسك نسبت به محور:خارج از مركزهم مركز
6جهت آببندي: از هر دو طرفاز طرف محوراز طرف مخالف محور
7وضعيت آببندي:كاملبا نشتي كنترلي
8 وجه تا وجه اندازه: DIN 3202 F4ساير
9-سوراخكاري فلنجها: طبق استاندارد 7005 ISO / ساير
10آزمایش ها بر اساس استاندارد: بدنه آببنديISO 5208
11وضعيت نصب نشيمن آببندي: لاستيك روي بدنهپرس داخل بدنهجوشكاري داخل بدنه
12جنس نشيمن آببندي: لاستيكياستينلس استيل
13جنس بدنه: چدن خاكستري GG25 چدن داکتیل GGG40-50 فولادی استنلس استیل
14جنس ديسك:چدن خاكستري GG25چدن داکتیل GGG40-50فولادی استنلس استیل
15جنس محور: استينلس استيل X20Cr13استينلس استيل AB1316
16وضعیت نصب: افقیعمودیدر هر دو حالت
17نوع محرک:دستی با اهرمدستی گیربکسمحرک هیدرولیکیمحرک الکتریکی
18جهت بسته شدن:در جهت چرخش عقربه های ساعتدر خلاف جهت چرخش عقربه های ساعت
19گشتاور لازم جهت بسته شدن شیر: بستگی به اندازه شیر دارد
20جنس بوش های محور:برنزیاستینلس استیل با روکش تفلون
21تماس بوش و محور با آب:در تماس باشددر تماس نباشد
22نوع رنگ:اپوکسیاپوکسی پودریسایر
23ضخامت رنگ: 150 میکرون250 میکرون300 میکرون500 میکرون
24نوع بازرسی :از ابتدای مراحل تولیدبازرسی نهایی
25نوع بسته بندی:پالت چوبی جمعیپالت چوبی تکیصندوق چوبیبدون بسته بندی
26محل نصب:داخل حوضچهداخل شیرخانهداخل موتورخانهمدفون
راهنمای انتخاب و خرید شیر پروانه ای – مشخصات فنی

برای دانلود فایل پی دی اف (PDF) این صفحه اینجا کلیک کنید.

منابع:

https://tameson.com/butterfly-valve.html

http://www.wermac.org/valves/valves_butterfly.html

https://www.genebre.com/butterfly-valves

اتصال عایقی یا اتصال جدا کننده سیستم حفاظت کاتدیک

اتصال عایقی یا اتصال جدا کننده سیستم حفاظت کاتدیک + راهنمای خرید

اتصال عایقی به دو دسته کلی اتصال عایقی یکپارچه (IJ-Insulation Joint) و اتصال عایقی فلنجی (IF-Insulation Flange or Insulation Kit) تقسیم بندی می شود.

هدف استفاده از اتصال عایقی یکپارچه جلوگیری از اثر متقابل الکتروشیمیایی مخرب و بهبود اثربخشی سیستم محافظت کاتدی است. اتصالات جدا کننده عموما برای اطمینان از توزیع موثر جریان برای سیستم حفاظت کاتدیک مورد استفاده قرار می گیرند. همچنین کیت های اتصال عایقی فلنجی برای حفظ یکپارچگی و قابلیت اطمینان خط لوله و سیستم لوله کشی از طریق ایمنی و محافظت در برابر خوردگی طراحی شده اند. کیت های عایق فلنجی عایق الکتریکی موثری برای فلنج ایجاد می کنند. با حذف تماس فلز با فلز، جریان استاتیک متوقف می شود تا از خوردگی ممانعت کند و به محافظت کاتدی لوله کمک نماید. همچنین از کیت های عایق برای جلوگیری از جریان بار الکترواستاتیک جهت کاهش جرقه در محیط های خطرناک استفاده می شود.

نحوه عملکرد سیستم اتصال عایقی یا اتصال جدا کننده سیستم حفاظت کاتدیک

در ﺳﯿﺴﺘﻢ ﺣﻔﺎﻇﺖ ﮐﺎﺗﺪی ﻟﻮﻟﻪﻫﺎی ﭘﻮﺷﺶ ﺷﺪه، اﮔﺮ ﻟﻮﻟﻪﻫﺎ ﺑﻪ ﺗﺄﺳﯿﺴﺎﺗﯽ ﻣﺎﻧﻨﺪ ﺗﻠﻤﺒﻪﺧﺎﻧﻪ، ﻣﺨﺰن ذﺧﯿﺮه ﭘﻮﺷﺶ ﻧﺸﺪه ﯾﺎ ﺑﺎ ﭘﻮﺷﺶ ﺿﻌﯿﻒ و ﯾﺎ اﺗﺼﺎل زﻣﯿﻦ ﮐﻪ ﻣﯽﺗﻮاﻧﺪ ﻣﻮﺟﺐ ﺗﺨﻠﯿﻪ اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ زﯾﺎدی ﮔﺮدد، ﻣﺘﺼﻞ ﺷﺪه ﺑﺎﺷﺪ، ﺑﺨﺶ زﯾﺎدی از ﻣﺰاﯾﺎ و ﻧﻘﺶ ﭘﻮﺷﺶ در پایپینگ یا لوله کشی صنعتی ﻫﺪر ﻣﯽرود، ﻣﮕﺮ آﻧﮑﻪ ﺗﺄﺳﯿﺴﺎت ﭘﻮﺷﺶ ﻧﺸﺪه ﯾﺎ ﺑﺎ ﭘﻮﺷﺶ ﺿﻌﯿﻒ از ﺷﺒﮑﻪ ﻟﻮﻟﻪﻫﺎی ﭘﻮﺷﺶ ﺷﺪه، از ﻧﻈﺮ اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ ﻋﺎﯾﻖ ﺷﺪه ﺑﺎﺷﺪ، ﺗﺎ ﺣﻔﺎﻇﺖ ﮐﺎﺗﺪی ﺑﻪ ﻟﻮﻟﻪﻫﺎی ﭘﻮﺷﺶ ﺷﺪه ﻣﺤﺪود ﮔﺮدد.

اتصال عایقی یکپارچه یا اتصال جدا کننده یکپارچه (Insulation joint)
اتصال عایقی یکپارچه یا اتصال جدا کننده یکپارچه (Insulation joint)

ﻣﻤﮑﻦ اﺳﺖ ﺟﺪاﺳﺎزی اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ ﺑﯿﻦ دو ﻓﻠﺰ ﻏﯿﺮﻫﻤﺠﻨﺲ و ﻧﯿﺰ ﺑﯿﻦ دو ﻧﻮع روش (ﺳﯿﺴﺘﻢﻫﺎی ﺣﻔﺎﻇﺖ ﮐﺎﺗﺪی ﺑﺎ اﻋﻤﺎل ﺟﺮﯾﺎن و ﺑﺎ آﻧﺪﻫﺎی ﻓﺪا ﺷﻮﻧﺪه) ﻻزم ﮔﺮدد ﺗﺎ اﺛﺮ ﻣﺘﻘﺎﺑﻞ ﯾﺎ ﺟﺮﯾﺎنﻫﺎی ﺳﺮﮔﺮدان را ﻣﺤﺪود ﻧﻤﺎﯾﺪ. در ﻣﻮاردی ﮐﻪ ﺟﺪاﺳﺎزی اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ اﻧﺠﺎم ﻣﯽﺷﻮد، ﺳﺎزه ﺟﺪا ﺷﺪه ﺑﻪﻋﻨﻮان ﺳﺎزه ﺛﺎﻧﻮﯾﻪ ﺑﻪ ﺣﺴﺎب آﻣﺪه و آزﻣﺎﯾﺶﻫﺎی ﺗﻮﺻﯿﻪ ﺷﺪه و اﻗﺪاﻣﺎت اﺻﻼﺣﯽ ﺑﺎﯾﺪ ﺑﻪﻋﻤﻞ آﯾﺪ.

اتصال عایقی فلنجی یا اتصال جدا کننده فلنجی (Insulation Flange or Insulation Kit)
اتصال عایقی فلنجی یا اتصال جدا کننده فلنجی (Insulation Flange or Insulation Kit)

استاندارهای مورد استفاده در خصوص نحوه عملکرد اتصالات عایقی (IJ)

برای اطمینان از عملکرد مناسب این محصولات در شرایط تنش زا، کلیه IJ های تولید شده، باید با موفقیت تمام آزمایشات تعریف شده توسط استانداردهای IGS و IPS را پشت سر بگذارند و نیاز است که مقاومت عایق آنها توسط آزمایشات Megger و Hi-Pod قبل و بعد از تست هیدرواستاتیک و خمش با موفقیت انجام پذیرد. انجام آزمایش های ضروری ضمن تضمین ماندگاری طولانی محصولات جهت استفاده در کاربردهای مختلف، در نهایت کارفرمایان را به سمت پایین آمدن هزینه های نگهداری سوق می دهد.

دلایل از کار افتادن سیستم حفاظت کاتدی

اﺗﺼﺎﻟﯽﻫﺎی ﺟﺪاﮐﻨﻨﺪه اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ ﺧﻂ ﻟﻮﻟﻪ، ﺑﺎﯾﺪ ﺑﺎ ﺷﺮاﯾﻂ ﺑﻬﺮه ﺑﺮداری، ﻣﺎﻧﻨﺪ: ﻓﺸﺎر، دﻣﺎ و ﺧﺼﻮﺻﯿﺎت ﺳﯿﺎل درون ﻟﻮﻟﻪ ﺳﺎزﮔﺎرﺑﺎﺷﺪ. از ﺑﯿﻦ رﻓﺘﻦ ﻋﺎﯾﻖ اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ، از ﻣﻌﻤﻮلﺗﺮﯾﻦ دﻻﯾﻞ از ﮐﺎر اﻓﺘﺎدن ﺳﯿﺴﺘﻢ ﺣﻔﺎﻇﺖ ﮐﺎﺗﺪی اﺳﺖ. ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ در اﻧﺘﺨﺎب ﻣﺤﻞ وروش ﻋﺎﯾﻖ ﮐﺮدن اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ و راﺣﺘﯽ ﺗﻌﻤﯿﺮ و ﺗﻌﻮﯾﺾ ﺑﺎﯾﺪ دﻗﺖ و ﺗﻮﺟﻪ ﺧﺎص ﺑﻪﮐﺎر ﺑﺮد. ﺑﺮای ﻣﺤﻞﻫﺎﯾﯽ ﮐﻪ ﺗﻌﻤﯿﺮ ﯾﺎ ﺗﻌﻮﯾﺾ ﺑﺴﯿﺎر ﻣﺸﮑﻞ اﺳﺖ، (ﻣﺎﻧﻨﺪ ﻟﻮﻟﻪﻫﺎی اﻧﺘﻘﺎل ﺑﺎ ﻓﺸﺎر ﺑﺎﻻ)، ﺗﻮﺻﯿﻪ ﻣﯽﺷﻮد از اﺗﺼﺎﻟﯽﻫﺎی ﺟﺪاﮐﻨﻨﺪه ﭘﯿﺶﺳﺎﺧﺘﻪ ﯾﮑﭙﺎرﭼﻪ اﺳﺘﻔﺎده ﺷﻮد اﯾﻦ اﺗﺼﺎﻟﯽﻫﺎ را ﻗﺒﻞ از ﻧﺼﺐ ﻣﯽﺗﻮان، از ﻧﻈﺮ ﻫﯿﺪرواﺳﺘﺎﺗﯿﮑﯽ و اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ آزﻣﺎﯾﺶ ﻧﻤﻮد.

اﺣﺘﻤﺎل از ﮐﺎر اﻓﺘﺎدن ﯾﺎ ﺑﺮوز اﺧﺘﻼل در ﻋﺎﯾﻖﺳﺎزی اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ در اﯾﻦ اﺗﺼﺎﻟﯽﻫﺎ ﺑﺴﯿﺎر ﮐﻢ اﺳﺖ. در ﺷﺮاﯾﻂ ﻫﻮای آزاد و ﺧﺸﮏ، ﻗﺒﻞ از ﻧﺼﺐ، ﻣﻘﺎوﻣﺖ اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ ﻋﺎﯾﻖ اﺗﺼﺎﻟﯽ ﺑﺎﯾﺪ ﺑﯿﺸﺘﺮ از 2 ﻣﮕﺎ اﻫﻢ ﺑﺎﺷﺪ. اﯾﻦ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از دﺳﺘﮕﺎه آزﻣﺎﯾﺶﮐﻨﻨﺪه ﻋﺎﯾﻖ 500 وﻟﺘﯽ اﻧﺪازهﮔﯿﺮی ﻣﯽﺷﻮد. در ﻣﻮاردی ﮐﻪ اﺳﺘﻔﺎده از اﺗﺼﺎﻟﯽﻫﺎی ﺟﺪاﮐﻨﻨﺪه اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ ﯾﮑﭙﺎرﭼﻪ، ﻋﻤﻠﯽ ﯾﺎ اﻗﺘﺼﺎدی ﻧﺒﺎﺷﺪ، از ﻓﻠﻨﺞﻫﺎی اﺳﺘﺎﻧﺪارد ﺑﺎ واﺷﺮ ﻋﺎﯾﻖ ﮐﻪ ﺑﯿﻦ دو ﻓﻠﻨﺞ ﻗﺮار ﻣﯽﮔﯿﺮﻧﺪ ﻏﻼف ﻋﺎﯾﻖ روی ﭘﯿﭻ و ﻧﯿﺰ واﺷﺮ زﯾﺮ ﻣﻬﺮه ﺑﻪﻋﻨﻮان اﺗﺼﺎﻟﯽ ﺟﺪا ﮐﻨﻨﺪه اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ ﻣﯽﺗﻮان اﺳﺘﻔﺎده ﻧﻤﻮد. ﺑﺮای ﺟﻠﻮﮔﯿﺮی از ﺻﺪﻣﻪ، واﺷﺮ ﻓﻮﻻدی ﺑﯿﻦ واﺷﺮ ﻋﺎﯾﻖ ﮐﻨﻨﺪه و ﻣﻬﺮه ﻗﺮار ﻣﯽﮔﯿﺮد ﺗﺎ ﻫﻨﮕﺎم ﺳﻔﺖ ﮐﺮدن ﻣﻬﺮه، واﺷﺮ ﻋﺎﯾﻖ ﺻﺪﻣﻪ ﻧﺒﯿﻨﺪ. همچنین ﻻزم اﺳﺖ ﻓﻠﻨﺞﻫﺎ ﺑﻪﻃﻮر ﺻﺤﯿﺢ در اﻣﺘﺪاد ﯾﮏ ﻣﺤﻮر ﻗﺮار ﮔﯿﺮﻧﺪ ﺗﺎ از ﺻﺪﻣﻪ ﻏﻼف ﻋﺎﯾﻖ روی ﭘﯿﭻﻫﺎ ﺟﻠﻮﮔﯿﺮی ﺷﻮد.

اتصال عایقی مورد استفاده در صنایع نفت و گاز بیشتر در معرض تنش هایی از جمله تنش طولی، تنش محیطی و تنش خمشی در حین بهره برداری قرار دارد، بنابراین این عوامل بایستی در هنگام طراحی توسط متخصصان در نظر گرفته می شوند.

نکات مهم اتصال عایقی

در اﻧﺘﺨﺎب واﺷﺮ ﺑﺎﯾﺪ دﻗﺖ ﻻزم ﺑﻪﻋﻤﻞ آﯾﺪ، ﺑﻪﻃﻮری ﮐﻪ واﺷﺮ ﺗﻤﺎم ﺳﻄﺢ ﻓﻠﻨﺞ را ﺑﭙﻮﺷﺎﻧﺪ ﺗﺎ از اﯾﺠﺎد ﺷﮑﺎف ﺑﯿﻦ دو ﻓﻠﻨﺞ ﺟﻠﻮﮔﯿﺮی ﺷﻮد، زﯾﺮا ﺟﻤﻊ ﺷﺪن ﻣﻮاد در ﺷﮑﺎف ﻣﯽﺗﻮاﻧﺪ ﺣﺎﻟﺖ ﻋﺎﯾﻘﯽ را از ﺑﯿﻦ ﺑﺒﺮد. ﺳﻄﺢ ﺧﺎرﺟﯽ ﻓﻠﻨﺞﻫﺎ ﺑﺎﯾﺪ ﻋﺎﯾﻖ ﺷﻮد ﺗﺎ از ﻧﻔﻮذ ﮔﺮد و ﻏﺒﺎر و رﻃﻮﺑﺖ، ﮐﻪ ﻣﯽﺗﻮاﻧﺪ ﺑﯿﻦ ﻓﻠﻨﺞﻫﺎاﺗﺼﺎل ﮐﻮﺗﺎه ﺑﺮﻗﺮار ﮐﻨﺪ، ﺟﻠﻮﮔﯿﺮی ﺷﻮد.

اﮔﺮ اﺗﺼﺎﻟﯽﻫﺎی ﺟﺪا ﮐﻨﻨﺪه اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ یا اتصال عایقی در ﺧﺎک ﻣﺪﻓﻮن ﺑﺎﺷﻨﺪ، ﺑﺎﯾﺪ اﯾﻦ اﺗﺼﺎﻟﯽﻫﺎ ﻣﻄﺎﺑﻖ اﺳﺘﺎﻧﺪارد ﭘﻮﺷﺶ ﺣﻔﺎﻇﺘﯽ ﺧﻂ ﻟﻮﻟﻪ، ﺑﻪﻃﻮر ﮐﺎﻣﻞ ﭘﻮﺷﺶ ﺷﺪه و ﺳﯿﻢﻫﺎی آزﻣﺎﯾﺶ ﻣﺘﺼﻞ ﺑﻪ دو ﻃﺮف ﭘﯿﺶﺑﯿﻨﯽ ﺷﻮد. ﭼﻮن اﺗﺼﺎﻟﯽﻫﺎ ﻓﻘﻂ از ﯾﮏﻃﺮف ﺣﻔﺎﻇﺖ ﮐﺎﺗﺪی ﻣﯽﺷﻮﻧﺪ، ﺑﺎﯾﺪ ﺗﻮﺟﻪ ﻧﻤﻮد ﮐﻪ ﻫﺮ ﻟﻮﻟﻪ ﻣﺪﻓﻮن ﻣﺘﺼﻞ ﺑﻪ ﻓﻠﻨﺞﺣﻔﺎﻇﺖ ﻧﺸﺪه، ﻣﯽﺗﻮاﻧﺪ ﺗﺤﺖ ﺗﺄﺛﯿﺮ ﭘﺪﯾﺪه آﺛﺎر ﻣﺘﻘﺎﺑﻞ ﻗﺮارﮔﯿﺮد. در ﺧﻄﻮط ﺣﺎوی اﻟﮑﺘﺮوﻟﯿﺖ، اﯾﻦ ﺧﻄﺮ وﺟﻮد دارد ﮐﻪ در ﺳﻄﺢ داﺧﻠﯽ ﻟﻮﻟﻪ ﻃﺮف ﺣﻔﺎﻇﺖ ﺷﺪه در ﻣﺠﺎورت اﺗﺼﺎﻟﯽ ﺟﺪاﮐﻨﻨﺪه اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ، ﺧﻮردﮔﯽ ﺑﻪوﺟﻮدآﯾﺪ در ﻣﻮرد اﻟﮑﺘﺮوﻟﯿﺖﻫﺎی ﺑﺎ ﻫﺪاﯾﺖ اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ ﭘﺎﯾﯿﻦ ﻣﺎﻧﻨﺪ آب آﺷﺎﻣﯿﺪﻧﯽ باید در ﺳﻤﺖ ﻟﻮﻟﻪ ﺣﻔﺎﻇﺖ ﺷﺪه، ﻃﻮﻟﯽ ﻣﻌﺎدل ﭼﻬﺎر ﺑﺮاﺑﺮ ﻗﻄﺮ ﻟﻮﻟﻪ از داﺧﻞ ﭘﻮﺷﺶ داده ﺷﻮد و ﯾﺎ در ﻫﻤﯿﻦ ﻃﻮل از ﻟﻮﻟﻪ(در ﺳﻤﺖ ﻟﻮﻟﻪ ﺣﻔﺎﻇﺖﺷﺪه) ﻟﻮﻟﻪای ﻏﯿﺮﻓﻠﺰی ﺟﻬﺖ ﻋﺎﯾﻖﺳﺎزی ﻧﺼﺐ ﮔﺮدد.

اتصال عایقی در محیط دریا

در اﻟﮑﺘﺮوﻟﯿﺖ ﺑﺎ ﻫﺪاﯾﺖ اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ ﺑﺎﻻ ﻣﺎﻧﻨﺪ آب درﯾﺎ ﯾﺎ ﻣﺤﻠﻮلﻫﺎی ﻧﻤﮑﯽ، ﭘﻮﺷﺶ ﮐﺮدن ﻟﻮﻟﻪ ﯾﺎ ﺟﺎﯾﮕﺰﯾﻦ ﻧﻤﻮدن ﻟﻮﻟﻪ ﻏﯿﺮﻓﻠﺰی ﺑﺮای ﺟﻠﻮﮔﯿﺮی از ﺧﻄﺮ ﺧﻮردﮔﯽ در ﺳﻄﺢ داﺧﻠﯽ و ﻣﺠﺎور اﺗﺼﺎﻟﯽ ﺟﺪا ﮐﻨﻨﺪه اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻮﺟﯿﻪ ﻧﻤﯽﺑﺎﺷﺪ. در ﺻﻮرت اﺳﺘﻔﺎده از اﺗﺼﺎﻟﯽ ﺟﺪا ﮐﻨﻨﺪه اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ، ﺑﻬﺘﺮ اﺳﺖ در ﻃﺮف دﯾﮕﺮ اﺗﺼﺎﻟﯽ ﺟﺪا ﮐﻨﻨﺪه اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ ﮐﻪ ﻟﻮﻟﻪ، ﺣﻔﺎﻇﺖ ﮐﺎﺗﺪی ﻧﺸﺪه اﺳﺖ، ﺑﺮای ﺟﺒﺮان ﺧﻮردﮔﯽ ﻟﻮﻟﻪای ﺑﺎ ﺿﺨﺎﻣﺖ ﺟﺪار ﺑﯿﺸﺘﺮی در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﻮد. در اﯾﻦﺻﻮرت، ﺑﻪ ﺑﺎزرﺳﯽ ﻓﻨﯽ دوره ای وﺗﻌﻮﯾﺾ اﺣﺘﻤﺎﻟﯽ آن ﻧﯿﺎز ﺧﻮاﻫﺪ ﺑﻮد. آزﻣﺎﯾﺶ ﻧﻬﺎﯾﯽ اﺗﺼﺎﻟﯽ ﺟﺪاﮐﻨﻨﺪه اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ ﭘﺲ از ﻧﺼﺐ آن ﺿﺮوری اﺳﺖ. اﯾﻦ آزﻣﺎﯾﺶ ﻣﻌﻤﻮﻻ در ﻫﻨﮕﺎم راه اﻧﺪازی ﺳﯿﺴﺘﻢ ﺣﻔﺎﻇﺖ ﮐﺎﺗﺪی ﺑﺎ اﻧﺪازهﮔﯿﺮی اﺧﺘﻼف ﭘﺘﺎﻧﺴﯿﻞ در دو ﻃﺮف اﺗﺼﺎﻟﯽ ﺟﺪا ﮐﻨﻨﺪه اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ اﻧﺠﺎم ﻣﯽﺷﻮد.

خرید اتصال عایقی

برای تامین یا خرید اتصال عایقی لازم است که قبل از هر چیز، اطلاعات کافی از محل و شرایط استفاده، مشخصات خط لوله، مشخصات سیال عبوری و… را به کارشناسان فروش شرکت پادمیرا صنعت دایان اعلام فرمایید، تا در اولین فرصت دیتا شیت و پیش فاکتورمحصول برای شما ارسال شود.

ملاحظات فنی مربوط به اتصال عایقی

  • جهت جلوگیری از خوردگی ، از تماس های ، الکتریکی، فلزی یا تماس های مقاومتی بین خط لوله و سایر اجزا خط ، سازه های فلزی، ایستگاههای تقویت فشار گاز، ایستگاههای پمپاژ و زمین باید به طور کامل جلوگیری شود. در غیر این صورت خطر خوردگی به طور کامل وجود خواهد داشت. این جداسازی توسط اتصال عایقی یک پارچه یا اتصال فلنجی انجام خواهد پذیرفت.
  • اگر جداسازی الکتریکی امکان پذیر نباشد ، طراحی حفاظت کاتدیک به گونه ای انجام می شود که توزیع جریان کافی و موثر را برای اطمینان از حفاظت موثر خط لوله فراهم شود.
  • طراحی مکانیکی ، مواد ، ابعاد و ساخت اتصالات جدا کننده باید الزامات ISO 13623 ، EN 14161 ، EN 1594 یا EN 12007-3 را رعایت نماید.

مدارک و پیشنهاد فنی مورد نیاز

پیشنهاد فنی برای فروش اتصال عایقی باید شامل موارد زیر باشد:
الف) کاتالوگ های جامع ، داده های فنی ، جنرال ارنجمنت ، ابعاد و اندازه های داخلی و خارجی، روش آزمون و تست های پیشنهادی

ب) نقشه های دقیق که تمام قطعات را به همراه مشخصات متریال و محاسبات تنش ها نشان می دهد.

ج) مشخصات روش جوشکاری (Welding procedure specification)

د) مشخصات مواد برای موارد زیر:

  • استیل فورجینگ
  • حلقه های عایق
  • گسکت های آببندی
  • مواد پرکننده رزین اپوکسی
  • پوشش خارجی
  • پوشش داخلی

ه) روش مونتاژ قطعات

و) سوابق آزمونها

ح) مشخصات بسته بندی اتصال عایقی برای ارسال به محل استفاده

پایپینگ یا لوله کشی صنعتی چیست؟

پایپینگ یا لوله کشی صنعتی چیست؟

لوله‌کشی صنعتی یا پایپینگ (Piping) شاخه ای از رشته مکانیک سیلات می با شدکه اغلب در فضای بیرونی ساختمان‌ها، و در بیشتر اوقات در تصفیه خانه های آب و فاضلاب، کارخانجات فرآوری مواد غذایی، پلنت‌های فرایندی، پالایشگاه‌ها، نیروگاه‌ها و… اجرا می‌شود. معنی کلمه «پایپینگ» در زبان انگلیسی به (گروه لوله ها) نیز تعبیر می شود. بنا براین وقتی می گوییم پایپینگ تصفیه خانه فاضلاب، منظور ما گروه یا مجموعه لوله های در این صورت منظور از «پایپینگ» یک نیروگاه، «مجموعه لوله‌های» نیروگاه می‌باشد.هدف مهندسان از لوله کشی صنعتی یا پایپینگ، انتقال سیالات یا قدرت به صورت بهینه و مطمئن از نقطه ای به نقطه دیگر می‌باشد.

پایپینگ چیست؟

اصطلاح پایپینگ عموما در مسائل مربوط به انتقال سیال از طریق لوله، اتصاالت مربوطه و شیرآلات به کار برده می شود . به عبارت دیگر به سیستم لوله کشی در تاسیسات پایپینگ گفته می شود. جهت اجرای پایپینگ اصولا لوله های با جنس فولاد، آلومینیوم، پلاستیک، فایبرگلاس، مس و حتی چوب و بتن مورد استفاده قرار می گیرند.

برای تشخیص، کنترل و تحت نظر داشتن فشار، دما و دبی جریان سیال معمولا از قطعات و اجزای روی خط از قبیل فیتینگ‌ها، شیرها و سایر تجهیزات استفاده می شود. این موارد در شاخه طراحی لوله‌کشی صنعتی یا پایپینگ مورد بررسی قرار می‌گیرند. سیستم‌های لوله‌کشی صنعتی در اسناد مربوط به “نمودار خطوط لوله و ابزار دقیق (P&ID)” نگهداری می شود. شایان ذکر می باشد که برای برخی از کاربردهای حساس و مهم از لوله‌هایی با آلیاژهایی از قبیل اینکونل، تیتانیوم، فولادهای زنگ نزن و سایر فولادهای گران‌قیمت استفاده می‌شود.

در گذشته نقشه های پایپینگ یا لوله کشی صنعتی توسط نقشه کش ها و بر روی کاغذ کالک انجام می گرفت. ولی در حال حاضر نقشه کشی های صنعتی توسط نرم افزارهای حرفه ای که اکثرا محصول شرکت اوتودسک هستند تهیه و تولید می شود.

دسته بندی و تعاریف مربوط به لوله کشی صنعتی

اصطلاح لوله کشی که در زبان انگلیسی با عنوان (plumbing) شناخته می شود، اکثرا در خانه ها و منازل مسکونی و برای فشارها و دماهای کاری پایین و انتقال آب و فاضلاب انجام می پذیرد. لوله‌کشی مربوط به آتش‌نشانی داخل منازل نیز جزو همین دسته از لوله‌کشی است.

در کتاب های مرجع دسته بندی های مختلفی برای انواع پایپینگ یا لوله کشی صنعتی ارائه شده است، که مهمترین آنها عبارتند از:

  1. لوله‌کشی فرایندی (Process piping): به منظور انتقال سیال مابین مخازن‌ مختلف و واحدهای فرایندی مورد استفاده قرار می گیرد.
  2. لوله‌کشی خدماتی (Service Piping): به منظورانتقال آب، بخار و هوای فشرده مورد استفاده قرار می گیرد. در بعضی از موراد به این روش لوله‌کشی یوتیلیتی (Utility Piping) نیز گفته می‌شود.
  3. لوله‌کشی دریایی (Marine Piping): به منظور پایپینگ داخل کشتی ها انجام می شود. این سیستم پایپینگ دامنه بسیار وسیعی دارد.
  4. لوله‌کشی انتقال (Transportation Piping): این سیستم معمولا مربوط به لوله‌کشی‌هایی با قطرهای بسیار بزرگ است که جهت انتقال نفت و گاز و آب و گاهی زغال‌سنگ (به صورت شناور در آب) به فاصله چندین کیلومتر صورت می پذیرد. در این سیستم از یک خط می‌توان برای انتقال سیالات مختلف به صورت پشت سرهم استفاده کرد. لوله‌های انشعاب نیز توانایی هدایت سیال به مسیر مورد نظر را دارند.
  5. لوله‌کشی شهری (Civil Piping): این سیستم لوله‌کشی در مناطق شهری و برای توزیع منابع (یوتیلیتی) (آب و گاز و فاضلاب شهری) انجام می پذیرد.
  6. لوله‌کشی تأسیسات یا لوله‌کشی تجاری (Plumbing): این نوع از لوله کشی در داخل ساختمان‌ها، مدرسه‌ها، بیمارستان‌ها و … که مربوط به لوله‌کشی آب، گاز، فاضلاب، تأسیسات، سوخت مایع و آتش‌نشانی می‌باشد، صورت می پذیرد.

قسمتهای اصلی لوله کشی صنعتی یا پایپینگ

لوله (pipe):

مهمترین قسمت از اجزای پایپینگ لوله (pipe) می باشد. لوله یک استوانه توخالی است که جهت هدایت یا انتقال سیالات محلی به محل دیگر مورد استفاده قرار می گیرد. دو اصطلاح مختلف تیوب (tube) و پایپ (pipe) معمولا در متون فارسی به لفظ لوله ترجمه می شوند. اما باید توجه داشته باشیم که تفاوت اصلی لوله و تیوب، ابعاد مورد استفاده برای توصیف سایز لوله و تیوب می باشد. به عبارت دیگر از پایپ برای انتقال سیال از یک نقطه به نقطه دیگر با فاصله نسبتا زیاد استفاده می شود که عموما سایز بالای 2 اینچ می باشد و از تیوب برای گردش سیال در داخل یک سیستم یا ماشین محدود به منظور انتقال انرژی و سیستم های ابزاردقیق بکار می رود که عموماً سایزکمتر از2 اینچ می باشد.

همچنین معمولا برای لوله، قطر داخلی (ID) تقریبا با اندازه نامی لوله (nominal pipe size) برای ضخامت دیواره استاندارد مطابقت دارد. اما برای تیوب، قطر خارجی (OD) نزدیک با سایز تیوب برابر است. در استانداردهای روز اروپا، لوله و تیوب به وسیله قطر خارجی و ضخامت دیوار توصیف می‌شوند. در لوله کشی صنعتی اصولا سه نوع مختلف انتهای لوله استاندارد مورد استفاده قرار می‌گیرند: انتهای تخت (Plain Ends) یا PE، انتهای رزوه (Threaded Ends) یا TE و انتهای پخ خورده (Beveled Ends) یا BE.

اتصالات لوله (pipe fitting) :

فیتینگ یا اتصالات لوله، برای اتصال چند قسمت مختلف، تغییر راستای جریان، توزیع جریان، افزایش یا کاهش ظرفیت جریان و اتصال به کار می‌روند. متداول ترین انواع اتصالات لوله ها شامل زانویی (elbow)، خم (bend)، برگردان (return)، سه راهی (tee)، چهار راهی (cross)، کاهنده (reducer)، درپوش (end cap)، پلاگ (plug)، یونیون (union)، کوپلینگ (coupling)، اولت (o’let) می شوند.

فلنج لوله (pipe flange):

فلنج لوله یک دیسک، برجستگی یا حلقه است که به انتهای لوله متصل است. اتصالات فلنجی معمولا از طریق پیچ کردن دو فلنج به یکدیگر و قرار گرفتن یک واشر جهت آب‌بندی بین دو فلنج برقرار می‌شوند. فلنج می‌تواند به عنوان یک حلقه در نظر گرفته شود که معمولا دارای سوراخ‌هایی برای پیچ است و به انتهای لوله یا تیوب پیچ یا جوش داده می‌شود تا امکان اتصال قطعات دیگر به لوله فراهم شود. فلنج‌ها دسترسی آسانی برای تعمیرات، تمیزکاری، بازرسی یا تغییرات فراهم می‌کنند. انواع بسیار زیادی از فلنج‌ها در سیستم‌های پایپینگ مورد استفاده می‌باشد: فلنج اسلیپ‌آن یا لغزشی (slip-on pipe flange)، فلنج جوشی (weld neck pipe flange)، فلنج کور (blind pipe flange)، فلنج لپ‌جوینت (lap joint pipe flange)، فلنج رزوه‌ای (threaded pipe flange)، فلنج ساکتی جوشی (socket-weld pipe flange)، فلنج کور عینکی (spectacle blinds)، فلنج فاصله‌انداز (spacer flange)

ولو یا شیر (Valve):

شیرها یا ولوها وسیله‌های مکانیکی هستند که جریان و فشار را در یک سیستم پایپینگ کنترل می‌کنند. ولوها اجزای ضروری هر سیستم پایپینگ می‌باشند. ولوهای معمول مورد استفاده عبارت‌اند از: گیت ولو (gate valve)، گلوب ولو (globe valve)، پلاگ ولو (plug valve)، شیر توپی (ball valve)، شیر پروانه ای (butterfly valve)، چک ولو (check valve)، دیافراگم ولو (diaphragm valve)، پینچ ولو (pinch valve)، شیر اطمینان (pressure relief valve)، شیر کنترلی (control valve) ، شیر سوزنی یا نیدل ولو (needle valve) ، شیر سلونوئیدی (seleonoid valve)

پیچ (Screw):

در صنعت پایپینگ، برای اتصالات فلنجی از استاد بولت (Stud Bolts) و ماشین بولت (Machine Bolts) استفاده می‌شود. استاد بولت یک میله رزوه شده با دو مهره شش وجهی سنگین است؛ در حالی که ماشین بولت دارای یک سر و یک مهره می‌باشد. انتخاب مواد پیچ بستگی به تطابق با متریال فلنج، شرایط سرویس، خواص مکانیکی و خواص دما بالا دارد.

ساپورت لوله (pipe supports):

ساپورت‌های لوله ، قطعاتی از پایپینگ هستند که برای نگه داشتن و بالا بردن لوله از یک سازه نگه دارنده برای آرایش عمودی و افقی طراحی می‌شوند. گایدهای لوله (pipe guides) و اسلایدهای لوله (pipe slides) برای امکان حرکت طولی به دلیل انبساط انقباض لوله طراحی شده‌اند. ساپورت‌های کفشکی (shoe supports)، کلمپ‌های U، ترمزهای محوری (axial stops)، ساپورت‌های فنری (spring supports) چند مثال از ساپورت پایپینگ می‌باشد.

قطعات ویژه:

قطعات ویژه برای انجام وظایف خاصی به غیر از کاربردی پایپینگ ذکر شده در بالا استفاده می‌شوند. قطعات خاص معمول شامل صافی‌ها (strainers)، تله بخار (steam traps)، اتصالات انبساطی (expansion joints)، اوریفیس پلیت (orifice plates)، اوریفیس‌های محدود کننده (restriction orifices) می‌باشند.

انتخاب نوع انتها :

انتخاب نوع انتها برای اجزای پایپینگ به نوع اتصال مورد استفاده در یک سیستم پایپینگ خاص بستگی دارد. اتصالات پایپینگ معمول شامل موارد زیر می‌شوند:

اتصالات رزوه‌ای (threaded joints)

اتصالات لب به لب (butt joints)

اتصالات سوکتی (socket joints)

اتصالات فلنجی (flange joints)

اتصالات شیاری (grooved joints)

اتصالات چسبی (bonded joints)

اتصالات ویژه (special joints)

متریال سیستم‌های پایپینگ:

برای انجام لوله کشی صنعتی از لوله ها و اتصالات با جنشهای مختلف استفاده می شود. البته در اکثر مواقع جنس لوله ها و اتصالات یکسان می باشد. متریال و سایز لوله بر اساس پارامترهایی مانند ماهیت، فشار، دما و دبی سیال انتخاب می شود. در حال حاضر دامنه بسیار وسیعی از متریال های مختلف فلزی و غیر فلزی برای انتقال سیال مورد استفاده قرار می گیرند. متریال مورد استفاده د رپایپینگ عموما به چهار دسته کلی فلزی، پلاستیکی، بتنی و چوبی تقسیم بندی می شود.

مراحل انجام پایپینگ :

پروژه های پایپینگ اصولا طی سه مرحله کلی به شرح ذیل انجام می پذیرند:

  • مهندسی یا طراحی (Engineering)
  • تدارکات یا خرید (Procurement)
  • اجرا یا ساخت (Construction)

مهندسی(طراحی) در پایپینگ:

در این مرحله مطابق ID&P کلیه مدارک اجرایی از جمله Plan Plot و ISO و Spec های مربوطه و … تهیه می شود. ابتدا طرح کلی جریان کشیده می شود که چه چیزی از چه نقطه ای تا کدام نقطه ادامه می یابد. سپس نقشه های مربوطه تهیه شده و بصورت مدارک اجرایی تحویل کارفرما می گردد.
نقشه های آیزو متریک (ISO) در پایپینگ:
این نقشه ها اصلی ترین مدارک اجرایی پایپینگ می باشند که بصورت سه بعدی ترسیم شده و مشخص کننده تمام جزئیات لوله ها و متعلقات آنها در اندازه های معین می باشد. در نقشه های ایزو کلیه مشخصات اجرایی پایپینگ مانند سایز، طول و جنس لوله، مسیر لوله کشی و محل هایی که لوله ها به تجهیزات متصل می شوند و محل پایه ها و نگهدارنده های سیستم لوله کشی را نشان داده می شود.

تدارکات (خرید) در پایپینگ:

تدارکات به فرآیندهایی شامل تهیه لیست مناقصه گران، برگزاری مناقصه، انتخاب پیمانکار، انعقاد قرارداد و انجام مراحل خرید و حمل مواد مورد نیاز(Material) به محل اجرای پروژه اطالق می گردد .

اجرا (ساخت)

به فراِندهایی که به منظور پیاده سازی نقشه های تهیه شده در مراحل قبل صورت می پذیرد، اجرا یا ساخت گفته می شود. هسته اصلی اجرای لوله کشی صنعتی دفتر فنی می باشد.

مهم ترین وظایف دفتر فنی پایپینگ عبارتند از:
دریافت و بایگانی آخرین رویژن(نسخه) نقشه ها
بررسی کمبودها و مغایرت رویژن نقشه ها نظیر چک کردن ID&P با نقشه های آیزومتریک و در نهایت یافتن تناقضات و مغایرت های احتمالی و تهیه و ارسال TQ) Query Technical) به واحد مهندسی کارگاهی جهت رفع تناقضات .
تهیه و برآورد متریال مورد نیاز از نقشه (MTO)
وارد کردن اطالعات متریال پایپینگ در نرم افزار PCS) System Control Piping)
سرجوش گذاری و اسپول بندی نقشه های آیزومتریک و اخذ تاییدیه از کارفرما و دستگاه نظارت
وارد کردن اطلاعات مربوط به سرجوش ها در نرم افزار PCS
مشخص نمودن جبهه کاری قابل انجام عملیات برای شاپ و سایت و ابلاغ به واحد اجرا

اسپول و اسپوی بندی

به مجموعه ای از لوله و اتصاالت لوله اطالق می شود که در شاپ جوشکاری گردیده و جهت نصب به سایت حمل می شود. برای امکان حمل و نصب آسان تر، خط به قطعات کوچکتری به نام اسپول تقسیم می شود و از آنجایی که انجام عملیات جوشکاری در سایت به دلیل وجود محدودیت های مختلف هزینه ی بیشتری نسبت به انجام آن در شاپ دارد در پروژه های پایپینگ همواره تلاش بر این است که حجم عملیات جوشکاری حتی االمکان به شاپ انتقال یابد.
نکات مهم در سر جوش گذاری و اسپول بندی:

  1. شماره گذاری سرجوش هاو اسپول ها بایستی در جهت جریان انجام می گیرد.
  2. برای تعیین اندازه اسپول ها الزم است فاکتورهای طول، قطر خط، وزن اسپول به گونه ای مورد توجه قرار گیرد که برای جابجایی مشکلی به وجود نیاید.
  3. سر جوش های زیر 2 اینچ می بایست در سایت کار شوند و نیازی به اسپول بندی ندارند.
  4. برای شماره گذاری سرجوش های شاپ معمولا از دایره و برای سایت از مربع استفاده می شود.
  5. تعیین اندازه ی اسپول باید به صورتی باشد که دارای توجیه اقتصادی جهت جرثقیل مورد نیاز برای نصب اسپول ها باشد.
  6. در بسیاری از موارد جهت جلوگیری از ایجاد مشکلات در مرحله ی نصب، ضروری است که طول لوله موجود در یکی از طرفین در حدود 100 میلی متر بیشتر از مقدار مذکور در آیزومتریک درنظر گرفته شود. بدیهی است این مقدار اضافه در صورت عدم نیاز در مرحله ی نصب حذف می گردد.

لوله ها از نظر سیستم ساخت:

لوله های درز دار :

دراین لوله ها ابتدا ورق به شکل لوله فرم داده شده وسپس محل درز به وسیله جوش به هم پیوسته می شود. این لوله ها به دو صورت مارپیچ و ساده ساخته می شود.

لوله های بدون درز :

دراین روش لوله ها بدون درز بوده وبرای ساخت آن یک قطعه شمش را گرم کرده وتوسط سمبه ماتریس ازیک قالب مخصوص عبورداده وسپس باغلطکهای مخصوص تحت نورد وکشش قرارمی دهند تا اندازه مورد نظر بدست آید.

تقسیم بندی لوله ها از نظر جنس یا متریال

  • لوله گالوانیزه: بیشتر جهت خطوط لوله آب استفاده می شود
  • لوله کربن استیل: جهت مایعات و گازهایی که خطر خوردگی ندارند استفاده می شود
  • لوله کربن استیل نیس: جهت مایعاتی که کمی خاصیت خورندگی دارند
  • لوله کربن استیلLTCS :جهت مایعات با دمای بسیار پایین استفاده می شود
  • لوله کاپرنیکل: لوله های مقاوم در برابر سایش ، مانند خط Water Fire
  • لوله استنلس استیل: جهت مایعات با درجه خورندگی بسیار باال
  • لوله هایGRP و GRE : جهت انتقال مایعات با خورندگی باال و فشارپایین و خطوط زیرزمینی مانند آب دریا

اتصالات مورد استفاده در پایپینگ یا لوله کشی صنعتی


زانویی(Elbow):

از این اتصال جهت تغییر مسیر خط استفاده می شود و اغلب بصورت 45 و 90 درجه مورد استفاده قرار می گیرد.

زانویی 90 درجه گالوانیزه (elbow)
زانویی 90 درجه گالوانیزه

سه راهی(tee):

این اتصال بصورت انشعاب از لوله اصلی بوده و قسمت رایزر آن هم سایز یا کوچکتر از هدر است.

اتصال سه راهی (tee)
اتصال سه راهی (tee)


کاهنده (Reducer):

این اتصال جهت ارتباط لوله های با سایزکوچکتر به لوله های با سایز بزگتر استفاده می شود که به دو صورت هم مرکز و خارج از مرکز می باشند.

اتصال کاهنده استیل (reducer)
اتصال کاهنده استیل (reducer)


انشعاب لوله به لوله (pipe to pipe):

این گونه انشعاب کم هزینه ترین روش انشعاب می باشد. در صورت نیاز جهت تقویت در این اتصال از یک ورق استفاده می شودکه به این عملPadding می گویند.

اتصال لوله به لوله (pipe to pipe)
اتصال لوله به لوله (pipe to pipe)

کپ (cap):

این اتصالات جهت مسدود کردن انتهای لوله استفاده می شوند.

کپ لوله (pipe cap)
کپ لوله (pipe cap)

انواع اتصال لوله ها :

اتصال جوشی لب به لب در پایپینگ:

این اتصاالت مناسب ترین روش برای آب بند کردن لوله های نفت و گاز می باشد که جهت ساخت اسپول ها نیز مناسب است.

اتصال جوشی نر و مادگی در پایپینگ:

این اتصاالت مناسب ترین روش برای اتصال لوله های انتقال مواد سمی، اشتعالزا، گران قیمت و خورنده می باشد. این روش اتصال از نظر جوشی استحکام زیاد و از نظر آب بندی مطمئن بوده و هیچگونه فلز جوش وارد لوله نمی شود.

اتصال رزوه ای(دنده ای)در پایپینگ:

این نوع اتصاالت در صنعت نفت و گاز کاربرد کمتری داشته و بیشتر جهت خطوط کم اهمیت و جانبی بکار می رود . نصب آسان از مزایای این نوع اتصالات می باشد. لوله گالوانیزه بصورت اتصالات دنده ای بکار می رود .

اتصال فلنجی در پایپینگ:

ازاین نوع اتصال معمولا برای اندازه های2 اینچ وبالاتر و درمواردی که بطوردوره ای احتیاج به باز وبستن سیستم وجود دارد استفاده می شود. این نوع اتصال همیشه بصورت جفت بکار می رود که هرکدام از فلنجها از یکطرف به لوله متصل واز طرف دیگرفلنجها روبروی یکدیگر قرار گرفته وبا پیچ ومهره به هم محکم می شوند. در بین فلنجها نیز جهت آب بندی نوعی لایی به نام Gasket قرارداده می شود.

کلمات اختصاری متداول

ABS – آکریلونیتریل بوتادین استایرن (Acrylonitrile Butadiene Styrene)

DWV – زهکشی، اتلاف ، تهویه (Drain, Waste, and Vent)

MEP – مکانیکی ، برقی ، لوله کشی (Mechanical, Electrical, Plumbing)

NPS – نوع رزوه ، سایز اسمی لوله (National Pipe Thread Straight; also, Nominal Pipe Size)

NPT – نوع لبه رزوه (National Pipe Thread Tapered)

PCCP – لوله استوانه بتونی پیش تنیده (Pre-stressed Concrete Cylinder Pipe)

PE – پلی اتیلن (Polyethylene (PEX, crosslinked))

P & ID — دیاگرام لوله کشی و ابزار دقیق (Piping and Instrumentation Diagram)

PP – پلی پروپیلن (Polypropylene)

PVC – پلی وینیل کلراید (Polyvinyl Chloride)

SDR – نسبت ابعاد استاندارد (Standard Dimension Ratio)

منبع :

https://www.thomasnet.com/articles/pumps-valves-accessories/understanding-pipe-and-piping/

https://fa.wikipedia.org/

https://www.glossary.oilfield.slb.com/en/Terms/d/drillpipe.aspx

https://www.copper.org

https://bdcustommfg.com/custom-plastic-tubing-and-piping/