شیر دروازه ای یا شیر کشویی

معرفی شیر کشویی یا شیر دروازه ای (Gate Valve) و 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. 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.

نحوه کار شیر دروازه ای یا شیر کشویی

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.

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

  • شیر دروازه ای با کشویی  (Gate valve)
  • شیر سماوری  (Plug valve)
  • شیر کره ای   (Ball valve)

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 و کاربردهای آن

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 مدل وزن کمتری دارد و در ارزان تر نیز می‌باشد. معمولا شیرهای پروانه ای یا باترفلای ولوها 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.

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.

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

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

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.

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)، گلاب ولو (globe valve)، پلاگ ولو (plug valve)، بال ولو (ball valve)، باترفلای ولو (butterfly valve)، چک ولو (check valve)، دیافراگم ولو (diaphragm valve)، پینچ ولو (pinch valve)، شیر اطمینان (pressure relief valve)، شیر کنترلی (control 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.

منبع : https://fa.wikipedia.org/

انواع ولوها یا شیرآلات صنعتی

ولو ها یا شیرآلات یکی از پر کاربردترین قطعات مکانیکی هستند که در صنایع مختلف از جمله صنایع غذایی، حمل و نقل و نظامی و غیره مورد استفاده قرار می گیرند. در این مقاله انواع شیرهای صنعتی و اتصالات آنها در پایپینگ مورد بررسی قرار گرفته است. به عنوان یک تعریف کلی شیرها (ولو ها ) وسیله ای مکانیکی یا الکترو مکانیکی هستند، که برای کنترل حرکت مایعات، گازها، پودرها و … از طریق لوله ها از مخازن یا ظروف دیگر استفاده می شوند. در بیشتر موارد، شیرهای صنعتی ( ولو ها ) به نوعی از مانع مکانیکی – به عنوان مثال یک صفحه، یک کره یا توپ، یک دیافراگم – متکی هستند که می توانند وارد محفظه خاصی شده و از جریان مواد عبوری جلوگیری کنند. بعضی از شیرها فقط برای قطع و وصل جریان مورد استفاده قرار می گیرند. در حالی که برخی دیگر جهت کنترل میزان دبی عبوری طراحی شده اند.

نمای ایزومتریک شیر دستی یک چهارم چرخشی معمولی با فلنج پیچ و مهره ای
نمای ایزومتریک شیر دستی یک چهارم چرخشی معمولی با فلنج پیچ و مهره ای

انواع شیرهای صنعتی و موارد کاربرد آنها

در لوله کشی صنعتی انتخاب جنس (متریال) نقش مهمی در انتخاب شیرهای صنعتی برای اطمینان از سازگاری قسمتهای در تماس شیر با مایع یا پودر عبوری از آن دارد. سایزینگ (انتخاب) شیرهای صنعتی با توجه به قطر لوله، میزان دبی جریان و فاصله بین فلنج ها برای شیرهای خط لوله که به عنوان جایگزین نصب می شوند، انجام می پذیرد.

شیرهای آئروسل (Aerosol Valves)

این شیرها برای تنظیم سیالاتی مانند مایعات، گازها، سیستم تعلیق، پودرها و غیره با عملگر مکانیکی یا الکترو مکانیکی مورد استفاده قرار می گیرند. این شیرها ممکن است در مقادیر مشخص شده توسط کاربر یا به صورت پیوسته سیال را توزیع کنند، که امکان کنترل دقیق عبور جرم را فراهم می کند. انواع مختلفی از شیرآلات آئروسل، از رنگ های اسپری گرفته تا اتومبیل یا حتی ساخت و ساز در منازل، و دستگاه های بسیار متنوع دیگر در صنعت مورد استفاده قرار می گیرند.

شیرهای هوا (Air Logic Valves)

شیرهای هوا (Air Logic Valves) دستگاه های مکانیکی یا الکترو مکانیکی هستند که برای تنظیم جریان هوا در سیستم های پنوماتیک استفاده می شوند و می توانند به جای کنترل الکتریکی در مواردی مانند اتمسفرهای خطرناک یا شرایطی که کنترل الکتریکال عملی نیست مورد استفاده قرار بگیرند. مشخصات اصلی این نوع از ولو ها شامل نوع محرک (actuator)، تعداد ورودی ها، مواد سازنده، سرعت سوئیچینگ، اندازه پورت، درجه فشار و ولتاژ ورودی می باشد. شیرهای هوا به عنوان مسدود کننده های الکترونیکی، ولو های پایلوت و غیره بر روی سیستم های پنوماتیک اعمال می شوند.

شیرهای تعادلی یا متعادل کننده (Balancing Valves)

شیرهای تعادلی برای تقسیم جریان به طور مساوی در شاخه های مختلف جریان استفاده می شود. مشخصات اصلی شامل تعداد ورودی ها، اتصالات ورودی ها، اندازه شیر و مواد ساخت می باشد. شیرهای متعادل کننده در درجه اول در سیستم های HVAC استفاده می شوند. به عنوان مثال، آنها می توانند در سیستم های گرمایش / سرمایش تجاری، برای تنظیم دمای آب در شرایط کاری مختلف استفاده شوند. همچنین می توان از آنها برای ایجاد نیروی تعادل سیلندرهای دوگانه (double acting cylinders) نیز استفاده کرد.

بال ولو ها یا شیرهای توپی (Ball Valves)

شیرهای توپی دریچه های چرخشی یک چهارم هستند که دارای کره هایی هستند که در مسیر جریان لوله می چرخند تا جریان را مسدود یا باز کنند. از این نوع ولو طراحی های خاصی موجود است که تا اندازه ای تنظیم جریان را نیز امکان پذیر می کند. مشخصه های اصلی این ولو شامل تعداد مسیر های ورودی و خروجی و مشخصات آن، اتصالات، اندازه و جنس شیر می باشد. شیرهای توپی عملاً در هر جایی که جریان سیال باید قطع و وصل شود، از خط هوای فشرده گرفته تا سیستم هیدرولیک فشار بالا، مورد استفاده قرار می گیرند. بال ولو ها کمترین افت فشار را ایجاد می کنند. زیرا قسمت توپی، دقیقاً می تواند با قطر لوله مطابقت داشته باشد. دریچه های توپی یا بال ولو ها بهتر از شیرهای پروانه ای سیل می شوند، اما خرید و نگهداری آنها می توانند هزینه بیشتری داشته باشند. بال ولو ها به طور معمول با استفاده از یک اهرم تغییر وضعیت می دهند که نشانه ای بصری از وضعیت ولو را فراهم می کند.

یک برش کامل از بال ولو
برش کامل از بال ولو

ولو کور (Blind Valves)

ولوهای کور (Blind Valves)، از جمله شیرهای مکانیکی هستند که برای توقف جریان در یک خط لوله مورد استفاده قرار می گیرند. این نوع ولو بیشتر در صنایع نفت و گاز به عنوان ابزاری برای مسدود کردن بخشهای خط لوله مورد استفاده قرار می گیرد. مشخصات اصلی آن شامل نوع محرک، اتصالات درگاه ورود و خروج، اندازه و همچنین جنس بدنه شیر، نشیمنگاه آن، نوع سیل و پوشش آن است. استفاده از ولو های کور در کشتی ها و سیستم های دریایی معمول است. این نوع از ولو یک نشانه قابل مشاهده و فوری برای وضعیت باز یا بسته بودن لوله ارائه می دهد که از نظر تعمیر و نگهداری استفاده بسیار پر اهمیت است.

ولو پروانه ای یا باترفلای ولو (Butterfly Valves)

باترفلای ولو ها یا شیر پروانه ای دارای دریچه های چرخشی یک چهارم هستند، که یک صفحه دایره ای در وسط آنها نصب شده که قابلیت چرخش و باز و بسته کردن جریان را دارد. مشخصه های باترفلای ولو شامل اتصال ورودی و خروجی آن، اندازه، جنس آن، نشیمنگاه آن و نحوه آب بندی آن می باشد. از شیرهای پروانه ای در تصفیه خانه های فاضلاب، نیروگاه ها و کارخانجات فرآوری برای قطع و وصل و تنظیم جریان استفاده می شود. این نوع از ولو ها به خصوص در خطوط لوله با قطر بسیار بزرگ محبوبیت بیشتری دارند. همچنین شیرهای پروانه ای به طور کلی کوچکتر و ارزان تر از بال ولو با همان ظرفیت هستند، اما عملکرد شیرآلات پروانه ای در برابر فشار و جریان های زیاد چندان رضایت بخش نیست. علاوه بر این در مقایسه با بال ولوها از نشت بیشتری برخوردار بوده و افت بیشتری در جریان ایجاد می کنند.

یک نمونه باترفلای ولو
یک نمونه باترفلای ولو

شیرهای کارتریجی (Cartridge Valves)

شیرهای کارتریجی برای کنترل جریان در سیستم های قدرت سیال هیدرولیک و پنوماتیک استفاده می شوند. طراحی کارتریج این امکان را به آنها می دهد تا در منیفولدهای مشترک متصل شوند و بنابراین باعث صرفه جویی در وزن و هزینه بیشتر از ولوهای تکی می شوند. مشخصات اصلی این ولو ها شامل کاربرد مورد نظر، نوع ولو، نوع محرک، تعداد ورودی ها، سایز شیر، جنس و نشیمنگاه آن، و نحوه آب بندی آن می باشد. شیرهای کارتریج را می توان در هر یک از کاربردهای متداول توان سیال که دریچه های هیدرولیک یا پنوماتیک معمولی برای آنها استفاده می شود، از جمله چک، کنترل جهت، کنترل جریان، منطق، کنترل فشار، کنترل موتور و غیره استفاده کرد.

کیسینگ ولو (Casing Valves)

کیسینگ ولو ها به طور انحصاری توسط صنعت نفت و گاز برای دسترسی به کیسینگ چاه استفاده می شود. مشخصه های اصلی این ولو ها شامل کاربرد، نوع محرک (actuator)، اتصالات ورودی و خروجی، سایز شیر، و جنس می باشد.

چک ولو (Check Valves)

چک ولو ها اجازه می دهند مایعات فقط در یک جهت درون آنها جریان داشته باشد. شیرهای کنترل نوع بالابر مشابه گلاب ولو ها ساخته می شوند و از یک گلوله یا پیستون استفاده می کنند، که اغلب توسط فنری پشتیبانی می شود که تحت فشار مشخصی باز می شود اما با کاهش فشار بسته می شود، بنابراین از برگشت جریان جلوگیری می کند. این شیرها اغلب برای کاربردهای فشار بالا مناسب هستند.

دریچه های کنترل تاب از دروازه های لولایی ، ویفرهای دیسکی یا ویفرهایی استفاده می کنند که اغلب با کاهش فشار از طریق فنر فعال می شوند تا در برابر درگاه ها بسته شوند. این دستگاه ها می توانند در کاربردهای کم فشار موثر باشند. یک شیر چک دیسک کج با کمی درهم کردن دروازه به سمت داخل ، موضوع را تغییر می دهد تا فشار مورد نیاز برای باز شدن کاهش یابد. دریچه های کنترل پروانه یا دو درب از دو دروازه یا ویفر نیم دایره استفاده می کنند که در خط مرکزی دریچه دریچه لولا می شوند و در پایین دست در جهت جریان باز می شوند.

چک ولوهای لاستیکی نیز یکی از انواع چک ولو هستند. دریچه های کنترل در خطوط بنزین، سرویس هوا و پمپ استفاده می شوند. البته در هر جایی که مایعات نیاز به حرکت در یک جهت داشته باشد، می توان آنها را کوچک سازی کرد.

ولو درخت کریسمس (Christmas Tree Valves)

ولو های درخت کریسمس شیرها های مکانیکی هستند که برای کنترل جریان سیال از چاه ها یا سیستم های دیگر استفاده می شوند. مشخصات اصلی این ونع ولو شامل کاربرد مورد نظر، تعداد ورودی و خروجی ها و همچنین درجه فشار و دما است. دریچه های درخت کریسمس عمدتاً در کاربرد چاه های روغن و گاز استفاده می شوند و به طور معمول برای خاموش شدن و یا کنترل جریان سیال در قسمت سر چاه نصب می شوند. شایان ذکر می باشد که این نوع ولو اغلب به صورت سفارشی ساخته می شود.

ولو دیافراگمی (Diaphragm Valves)

شیرهای دیافراگمی از غشای انعطاف پذیر برای بستن جریان در لوله ها استفاده می کنند. ولو دیافراگمی مانند پینچ ولو، کاملاً قسمت های متحرک ولو را از سیال فرآیندی جدا می کند. این قابلیت برای حفاظت از قسمت های ولو در برابر خوردگی برای مثال در تصفیه خانه ها، پتروشیمی ها و … بسیار سودمند است. مشخصه های اصلی این شیر شامل خصوصیات قسمت ورودی شیر و نحوه اتصال آن، سایز شیره و نحوه آب بندی است. از شیرهای دیافراگمی بیشتر در صنایع دارویی، آرایشی، غذایی استفاده می شود. همچنین گاهی اوقات شیرهای کنترلی را که با دیافراگم های پنوماتیک فعال می شوند، به اشتباه “شیرهای دیافراگمی” می نامند.

شیرهای دیسکی (Disc Valves)

ولو های دیسکی نوعی شیر مکانیکی هستند که برای کنترل جریان عبوری از یک لوله استفاده می شوند. شیر دیسكی از یك صفحه مسطح گرد در انتهای استم (stem) که با زاویه 45 درجه نسبت به محور طولی وارد لوله می شود نصب شده است. چرخش استم (stem) از طریق یک نیم دایره لوله را باز یا بسته می کند. ولوهای دیسکی اکثرا در کارخانه های مواد غذایی یافت می شوند. مشخصه های اصلی ولو های دیسکی شامل نوع دیسک، نوع محرک (actuator)، اتصالات ولو، سایز شیر و جنس است. ولوهای دیسکی در صنایع غذایی، دارویی و لبنیات که در آنها بهداشت بسیار مهم است برای مسدود کردن جریان مایع، پودر یا شیره های غذایی استفاده می شود.

انجین ولو (Engine Valves)

انجین ولو ها در موتورها برای قطع جریان بین محفظه های احتراق و یا سیستم های ورودی یا اگزوز استفاده می شود. مشخصات اصلی این نوع از ولوها شامل کاربرد مورد نظر، قطر سر و استم (stem) و جنس آن می باشد. باز و بسته شدن انجین ولو ها توسط یک سری بادامک و فنر کنترل می شود. انجین ولوها بسته به نوع کاربردی که ممکن است در اتومبیل، کامیون، موتور سیکلت و غیره داشته باشند، در انواع و جنس های مختلف موجود هستند.

فاست ولو یا شیر آب (Faucet Valves)

فاست ولوها برای کنترل جریان مایعات در حوضچه ها یا ظرفشویی و سرویس بهداشتی مورد استفاده قرار می گیرند و به طور معمول فاقد اتصالات خروجی هستند، اگرچه بعضی از آنها مجهز به رزوه برای اتصال شلنگ هستند. مشخصات اصلی این نوع ولو شامل نوع کاربرد، نوع محرک، اتصالات ورودی و خروجی، سایز ولو و جنس آن می باشد. همچنین نوع نصب نیز یکی از نکات مهم در اینگونه ولوها است. شایان ذکر است که می توان فاست ولو ها را از مواد ارزان قیمت ساخت که با تخلیه محتویات ظرف، بتوان آنها را دور انداخت.

شیر شناور یا فلوت ولو (Float Valves)

شیرهای شناور یا فلوت ولو ها نوعی از شیرهای مکانیکی هستند که با استفاده از کره های توخالی یا اشکال دیگری که جرم حجمی کمتر از آب دارند، اهرم ها یا مسیرهایی که ورودی های مایع را باز و بسته می کنند، کنترل می کنند. از شیر شناور اساساً برای نگهداری مایعات در یک مخزن در یک سطح خاص استفاده می شود. مشخصات اصلی این نوع شیر شامل کاربرد مورد نظر، اتصالات ورودی و خروجی، سایز ولو، اندازه شناور و جنس بدنه شیر و نحوه آب بندی می گردد. از شیرهای شناور در کولر و فلش تانک های توالت و حمام استفاده می شود تا سطح آب را پس از استفاده به حالت قبل برگرداند.

موارد استفاده از شیرآلات و کاربرد آنها در صنایع

به استثنای برخی موارد خاص (به عنوان مثال، ولوهای سوخت هواپیما یا ولوهای برودتی) شیرها مخصوص یک صنعت خاص نیستند. آنها می توانند در طیف وسیعی از صنایع از جمله فرآوری مواد شیمیایی، مواد غذایی و آشامیدنی، انتقال گاز، استخراج، نفت و گاز و تولید برق مورد استفاده قرار گیرند.

برخی از انواع ولو ها مانند ولوهای سلونوئید، ولوهای هیدرولیکی، ولوهای کارتریجی و ایر ولوها مربوط به انتقال قدرت در سیالات هستند. برخی دیگر برای استفاده در خطوط لوله یا سیستم های سیال در مقیاس کوچکتر مورد استفاده قرار می گیرند، شامل پلاگ ولو، پینچ ولو، ولوهای پیستونی، گیت ولو، ولوهای دیسکی، ولوهای دیافراگمی، باتر فلای و بال ولو هستند. انواع دیگری از ولوها، برای فعال شدن خودکار در برخی از حالات به کار می روند که ولو های از جمله ریلیف ولو و چک ولو ها از آن جمله اند.

برخی از شیرها به قدری متداول و پر استفاده هستند که براساس عملکردشان نامگذاری و دسته بندی می شوند، به عنوان مثال، شیرهای تغذیه دیگ بخار ( boiler feed water valves) و شیرهای بلودان (blowdown control valves)، شیرهای آب (faucet valves) ، شیرهای شناور (float valves). همچنین برخی از شیرآلات به قدری تخصصی هستند که ممکن است فقط یک یا دو کاربرد داشته باشند، مانند شیر برقی دوار (rotary solenoid valves) که در بیل مکانیکی استفاده می شود، چک ولوهای معکوس (inverted vent check valves) که در سیستم های فاضلاب و کشتی ها استفاده می شود.

مانند شیرهای مورد استفاده در خطوط لوله، طیف بسیار وسیعی از ولو ها را می توان برای مسدود کردن جریان مورد استفاده قرار داد. در این میان بال ولو ها، گیت ولو ها و ولو های پیستونی برای کاربردهایی مانند قطع و وصل جریان مناسب تر از تنظیم جریان هستند. برای تنظیم جریان، گلوب ولوها و شیرهای پروانه ای (باترفلای ولو) گزینه های بهتری هستند. همچنین بال ولو ها را می توان به گونه ای طراحی کرد که افت در یک شیر باز بیش از آنچه در یک لوله با قطر مشابه دیده می شود بیشتر نباشد. انواع دیگر شیرها معمولاً به دلیل نیاز به قرار دادن مستقیم اجزای ولو، شافت های محرک و غیره در جریان و یا نیاز به جهت گیری جهت جریان سیال، مقداری افت جریان در محل ولو ایجاد می کنند.

اندازه شیرهای خط لوله مطابق با فلنج استاندارد سایز لوله و فشار بیان می شود. ( به این صورت : psi 150 , 300 psi) همچنین ANSI B16.10 لیست ابعاد ولوهای با فلج آهنی را برای اتصالات فلنجی و جوشی در بخار، هیدرولیک و دمای بالا ارائه می کند.

بیشتر ولوهای خط لوله با اهرم دستی یا چرخ دستی (handwheel) قابلیت مجهز شدن به اکچویتور (actuator) برقی یا الکترو پنوماتیک برای کنترل اتوماتیک را دارا هستند. به شیرهایی که با چنین اکچویتورهایی مجهز هستند، گاهی شیرهای کنترل یا کنترل جریان گفته می شوند. بدین ترتیب که با فعال شدن خودکار می توانند در حلقه های اتوماسیون کنترل فرآیند مورد استفاده قرار گیرند. اصطلاح شیر کنترل یا کنترل ولو گاهی اوقات برای توصیف شیرهای استفاده شده در سیستم های قدرت سیال هیدرولیک و پنوماتیک نیز مورد استفاده قرار می گیرد. بدین ترتیب هر شیری می تواند شیر کنترل یا کنترل ولو باشد.

جنس ولو یا شیر می تواند نقش مهمی در انتخاب آن داشته باشد، به خصوص هنگامی که صحبت از کار با مایعات خورنده، دوغاب های ساینده، محصولات غذایی و غیره می شود. به عنوان مثال، ولوهایی که برای فرآوری مواد غذایی مورد استفاده قرار می گیرند باید در برابر مواد سود سوز آور که در هنگام شستشو مورد استفاده قرار می گیرد مقاوم باشند بنا براین معمولا جنس این قطعات از فولاد ضد زنگ انتخاب می شود. چنین مقاومتی هم شامل قسمتهای داخلی و هم شامل قسمتهای خارجی ولو که با محصول تماس ندارد خواهد شد. برخی شیرها برای بهبود مقاومت در برابر مایعات خورنده و غیره آستر کاری می شوند. شیرآلات در اندازه های کوچکتر معمولا از پلاستیک ساخته می شوند و برای کاربردهای آزمایشگاهی مورد استفاده قرار می گیرند. به عنوان مثال بال ولو ها از جنس برنج، فولاد ضد زنگ، پلی پروپیلن و سایر پلاستیک ها تولید می شوند. شیر آلات مورد استفاده در صنایع بهداشتی معمولا دارای فلنج هایی هستند که برای شستشوی داخل خطوط به آسانی قابل جدا کردن باشند. از این نمونه شیرها معمولا بال ولو، باترفلای ولو و پلاگ ولو موجود می باشد. دو نوع ولو معروف که قطعات فلزی آنها هیچگونه تماسی با مایع ندارد عبارتند از ولوهای دیافراگمی و پینچ ولو. در این ولو ها قسمت محرک بر روی عناصر انعطاف پذیر معمولاً لاستیکی، که معبر جریان را باز و بسته می کنند، کار می کند و نیازی به وارد کردن قطعات فلزی در جریان سیال و محافظت از آن ندارد.

منبع: https://www.thomasnet.com/