آخرین باری که شیر آب را بستید کی بود؟
شاید همین چند دقیقه پیش خوب، این یک دریچه است. بدیهی است که یک شیر صنعتی است اما عملکرد همه شیرها اساساً یکسان است، یعنی یا جداسازی یا تنظیم جریان. شیرها انواع مختلفی دارند و استفاده از آنها بسیار متنوع است که بستگی به جریان سیال از آن لوله، هزینه آن و نوع تنظیم جریان مورد نیاز دارد.
شیر چیست
شیرها وسیله ای مکانیکی هستند که جریان و فشار را در یک سیستم لوله کشی کنترل می کنند. آنها یکی از ضروری ترین اجزای یک سیستم لوله کشی هستند که مایعات، گازها، بخارات، دوغاب و غیره را کنترل و انتقال می دهند.
شیر ها را می توان به صورت زیر تعریف کرد:
وسیله یا جسم طبیعی است که می تواند جریان سیال را با باز کردن، بستن، تا حدی بستن یا مسدود کردن گذرگاه ها تنظیم، هدایت یا کنترل کند.
شیر از نظر فنی در دسته اتصالات لولهکشی قرار میگیرد ، اما کاربرد و دامنه آن به قدری متنوع است که برای کدهای ساخت و نصب یک دسته جداگانه دارد.
دریچه وسیله یا جسم طبیعی است که جریان سیال را با باز کردن، بستن یا انسداد بخشی از راه های مختلف تنظیم، هدایت یا کنترل می کند. شیرها از نظر فنی اتصالات هستند اما معمولاً به عنوان یک دسته جداگانه مورد بحث قرار می گیرند. شیرها می توانند یکی از این موارد باشند
- کارکرد دستی
- کارکرد با موتور
- هر دو کار دستی و موتوری
ساده ترین شیرها مجهز به مکانیزم فلپ یک طرفه هستند که جریان را فقط در یک جهت میسر می کند. شیرها همچنین می توانند از طریق فشار یا دمای متغیر کار کنند و ممکن است توسط یک موتور کار کنند و به صورت دستی کار کنند. دریچههای دستی که با اهرمها، پدالها، دستگیرههای دستی یا چرخهایی تولید میشوند که به کارکردن آن شیر برای هدف مورد نیاز کمک میکنند. گاهی اوقات می توان یک شیر را به صورت مکانیکی دنده کرد که توپ یا دیسک شیر را کنترل می کند.
نقش شیر در سیستم لوله کشی چیست؟
برای یک سیستم لوله کشی برای کنترل جریان سیال، تنظیم فشار سیال، دقیق نسبت هر مخلوط یا نمونه برداری از شیرهای محصول به طور گسترده در هر صنعتی استفاده می شود. در یک مفهوم کلی، شیرها جریان سیال را در یک سیستم لوله کشی محدود، متوقف و کنترل می کنند . به طور عمیق، شیرها در یک سیستم لوله کشی نصب می شوند تا:
- کاهش یا افزایش دما از یک سیستم لوله کشی را کنترل و تنظیم می کند.
- مطابق با نیاز سیستم لوله کشی جریان را از یک جهت به جهت دیگر هدایت می کند.
- جریان را برای تعادل سیستم و فشار بیش از حد محدود کنید.
- از جریان معکوس سیال در سیستم جریان سیال یک طرفه جلوگیری کنید.
- در صورت بروز هرگونه نقصی در سیستم، جریان گازها یا مایعات را متوقف کنید.
با چنین نقش مهمی در افزایش کارایی، کنترل معیارهای کیفی محصول، بهبود اقدامات ایمنی و فعال نگه داشتن سیستم، شیرها هنوز به ندرت در طول برنامه ریزی ساخت و ساز پروژه یا پردازش مورد بحث قرار می گیرند. از میان بسیاری، یک دلیل اساسی می تواند کوچکترین هزینه کل پروژه باشد.
انواع شیرها در لوله کشی چیست؟
در یک سیستم لوله کشی، با توجه به هدف و مورد نیاز انواع مختلف شیرها. هزینه شیرها در هر سیستم لوله کشی تا 20 تا 25 درصد هزینه کلی لوله کشی است. انواع مختلفی از شیرها در صنایع برای اهداف مختلف مورد استفاده قرار می گیرند:
شیر دروازه
شیر گلوب
شیر برگشت / شیر برگشتی
شیر دوشاخه
شیر توپی
شیر پروانه ای
شیر سوزنی
شیر پیچی
شیر پیستونی
شیر فشار
شیر کنترل فشار
شیر های دیافراگمی
شیرهای جداسازی
این نوع شیر یا به طور کامل جریان سیال را محدود می کند یا اجازه می دهد. این نوع شیر را نمی توان در حالت نیمه باز یا بسته کار کرد. در مورد باز شدن جزئی منظم، دیسک شیرمی تواند آسیب ببیند و منجر به یک اتفاق ناخواسته شود. شیر هایی که در این دسته قرار می گیرند عبارتند از:
- شیر دروازه
- شیر یک طرفه
- شیر اطمینان
- شیر دوشاخه
- شیر پیستونی
- شیر دیافراگمی
- شیر پروانه ای
- شیر کنترل
- شیرهای دیافراگمی
شیرهای تنظیم
این شیرها به ما کمک می کنند تا فشار و جریان سیال را با دقت لازم تنظیم کنیم. آنها می توانند به طور موثر در شرایط باز یا بسته جزئی کار کنند. طراحی و ساخت این شیرها این امکان را فراهم می کند که در شرایط جزئی نیز با عملکرد طولانی مدت مقاومت کنند.
- شیر کروی
- شیر سوزنی
- شیر پروانه ای
- شیر دیافراگمی
- شیر پیستونی
- شیر کنترل فشار
برخی از شیرها که دارای عملکردهای متعدد هستند در هر دو دسته قرار می گیرند و می توانند برای هر دو هدف استفاده شوند.
طبقه بندی شیرها بر اساس اتصال انتهایی
هنگامی که شیرها در یک سیستم لوله کشی نصب می شوند، آنها با انواع مختلفی از اتصالات انتهایی متصل می شوند. با توجه به این نوع اتصالات، شیرها به صورت زیر طبقه بندی می شوند:
- شیرهای پیچی
- شیرانتهایی سوکت
- شیرهای فلنج دار
- شیرهای جوش لب به لب
- شیرهای نوع ویفری
- شیرهای انتهایی پایه دار
چگونه نوع شیر را انتخاب کنیم؟
همانطور که تا به حال آموخته ایم شیرهای مختلف اهداف کار و هزینه متفاوتی دارند. برای هر سیستم لوله کشی انتخاب یک شیر کاملا مناسب از نظر عملکرد، هزینه مهم ترین چیز است. انتخاب نوع شیر همیشه با شرایط خاصی انجام می شود مانند:
- توابع مورد نیاز
- شرایط و ویژگی های سرویس مایع
- فرکانس عملیات
- جداسازی الزامات مقررات
- شرایط محیطی
- تجربه قبلی در یک موقعیت مشابه
- الزامات نگهداری
- اندازه و وزن شیر
- هزینه یک شیر مناسب جایگزین
تأثیر هر یک از معیارهای انتخاب را در انتخاب یک شیر عالی یک سیستم لوله کشی
در یک سیستم لوله کشی، تجزیه و تحلیل عملکرد سیستم بسیار مهم است. با توجه به آن فقط ما می توانیم یک شیر عالی برای آن انتخاب کنیم. توابع مورد نیاز می تواند یکی از این موارد باشد:
- جداسازی کامل جریان سیال
- جریان مقررات مورد نیاز است
- نیاز جریان تک جهتی
- جریان دو جهته سیال
- تغییر جهت جریان سیال
ویژگی ها و شرایط سیالی که در داخل یک سیستم لوله کشی جریان دارد باید به دقت تعریف شود زیرا این یک عامل مهم برای انتخاب شیر برای سیستم است. مثلا:
- هر گونه جدایی مانند هوا، آب به طیف گسترده ای از شیرها امکان انتخاب را می دهد.
- یک سیستم لوله کشی کثیف که معمولاً دارای ذرات جامد معلق است نیاز به توجه ویژه به انتخاب شیر دارد.
- سرویس سیال حاوی مواد ساینده و فرساینده .
- خدمات رسوب گیری یا رسوب گذاری که باعث ایجاد رسوب مواد در لایه داخلی سیستم لوله می شود.
- دوغاب
- مواد خطرناک و خورنده .
- خلاء یا فشار بالا
- سیستم لوله کشی برودتی یا با دمای بالا.
سیستمهای لولهکشی با نیاز مکرر به کار دریچه باید این واقعیت را در نظر بگیرند که قابلیت خاموش شدن احتمالاً دیسک شیر و سایر اتصالات شیر را خراب میکند. بنابراین، لازم است از مقاومت کافی در شرایط عملیات مکرر اطمینان حاصل شود. بیشتر شیرهای ایزوله چندان مکرر کار نمی کنند، اما برخی از شیرهای یک سیستم احیا کننده باید مکرراً کار کنند. اگر عملیات مکرر باشد، نیروی کار و زمان مورد نیاز افزایش مییابد و در نتیجه خرابی اجزای شیر افزایش مییابد.
در میان موارد فوق، تمام انواع شیرهای ذکر شده، انواع بسیار کمی از شیرها وجود دارند که می توانند به طور موثر در مدت زمان قابل توجهی خاموش شوند، و اگر سیال عامل گاز یا حاوی مواد ساینده باشد، فرکانس si بیشتر کاهش می یابد. هنگام طراحی یک سیستم لوله کشی، این معیارها باید برای انتخاب شیرها در نظر گرفته شوند.
نیاز به تداخل در یک سیستم زنده نیاز به یک سیستم سفتی ضد نشتی کامل برای شیرها دارد. دریچه های خاموش معمولاً نیازی به خاموش شدن ندارند و اغلب با مقدار نشتی قابل تحمل قابل قبول هستند.
محیط محلی که سیستم لوله کشی در آن اجرا می شود نقش مهمی در انتخاب شیر یا مواد لوله کشی دارد. اگر طبیعت محیط دارای خواص قابل اشتعال، سمی یا زوال باشد، دریچه مواد مورد نیاز کاملاً متفاوت از شیرهای در شرایط عادی خواهد بود.
هنگام ساختن یک سیستم لوله مشابه یا ارتقاء آن، یک مقایسه باید همیشه وجود داشته باشد. تجربه گذشته خوب یا بد نقش حیاتی در انتخاب شیرایفا می کند. گاهی اوقات انتظارات و تجربیات محلی می تواند سیستم لوله کشی را برای استفاده کارآمدتر شرطی کند.
محل، وزن، اندازه، دفعات استفاده و شرایط محیطی نقش خاصی را در جهت نیاز به نگهداری شیرها و در نتیجه انتخاب شیر نیز ایفا می کند.
حتی اندازه و وزن شیر نقش مهمی در روش انتخاب شیر ندارد، اما برای برخی موارد خاص مانند ساخت و ساز در خشکی یا موقعیت بسیار بالا، اندازه و وزن شیر باید برای اهداف ساخت در نظر گرفته شود.
برای این معیار انتخاب، هزینه عمر شیر نیز باید در نظر گرفته شود نه فقط هزینه خرید در آن زمان. گاهی اوقات شیرهای هزینه خرید بالاتر در حالی که به دنبال کل ارزش عمر آن هستند، ارزان تر به نظر می رسند. نوع شیر مناسب جایگزین نیز بر هزینه در روش انتخاب شیر تأثیر می گذارد زیرا شیر توپی و شیر پروانه ای نیز عملکرد مشابهی دارند اما تفاوت زیادی در هزینه دارند.
کدها و استانداردهای شیر در لوله کشی
همانطور که برای هر جزء لوله کشی، شیرها با کدها و استانداردهای خاص خود ارائه می شوند که شرکت تولید کننده شیر باید به خوبی آنها را درک کند. در این قسمت از مقاله مختصری در مورد کد و استاندارد شیر در اختیار شما قرار می دهیم. (این ممکن است همه الزامات دقیق برای برخی از خدمات خاص را پوشش ندهد).
کدهای معمولی برای لوله کشی مورد استفاده در صنایع شیر (به جز صنایع آب) عبارتند از ASME B31.1 برای Piping Power، ASME B31.3 برای Process Piping، ASME B31.4 برای سیستم حمل و نقل خط لوله، ASME B31.8 برای انتقال و توزیع گاز. سیستم. در هر کد لوله کشی یا خط لوله، جدول یا مقاطع خاصی برای شیرها وجود دارد.
این وظیفه طراح سیستم لوله کشی است که مناسب ترین طرح را برای سرویس و شرایط پیشنهاد دهد. اکثر تولید کنندگان شیر زمان از خدمات و شرایط واقعی سیستم لوله کشی بی اطلاع هستند. بنابراین، برای طراح سیستم لوله کشی ضروری است که آنها به وضوح الزامات مشخصات شیر را با توجه به فشار یا دما درک کنند.
اگرچه همیشه برخی استثناها وجود دارد، اما ممکن است با مواردی مواجه شوید که نیاز به توجه ویژه دارند زیرا هیچ جزئیاتی در کدهای لوله کشی موجود نیست. این نوع استثنا می تواند بسیار کم باشد و به صورت موردی بررسی شود.
ASME B31.1
کد ASME B31.1 استانداردهای شیر 03 را به جز شیر چدنی و برنزی توصیف می کند . استانداردهای تحت پوشش این کد عبارتند از:
- ASME B16.34: شیرهایی با اتصالات رزوه ای، فلنجی و انتهایی جوشی
- MSS SP67: استانداردهایی را برای شیرهای پروانه ای مشخص می کند
- MSS SP68: جزئیاتی در مورد شیر پروانه ای فشار قوی ارائه دهید. چنین شیر فشار بالایی باید بر اساس فشار عملکرد سیستم لوله کشی و فشار طراحی آزمایش شود.
ASME B31.3
این کد ASME B31.3 04 شیر را به استثنای شیرهای چدنی و برنزی تعریف می کند . استانداردهای شیر در این کد به شرح زیر است:
- ASME B16.34: شیرهایی با اتصالات رزوه ای، فلنجی و انتهایی جوشی
- MSS SP72: شیرهای توپی را با اتصالات جوش لبه دار یا لب به لب برای خدمات عمومی تعریف می کند.
- API 608: این جزئیات در مورد شیرهای توپی فلزی با اتصالات انتهایی فلنجی ارائه می دهد.
- API 6D: مشخصات خط لوله و شیرهای لوله کشی را ارائه دهید
ASME B31.4
این کد استاندارد شیرآلات جزئیاتی در مورد شیرهای 08 و باز هم بدون احتساب شیرآلات چدنی و برنزی ارائه می دهد . این استانداردهای شیر که جامع تر از کدهای قبلی هستند عبارتند از:
- ASME B16.34: شیرفلنج دار، رزوه دار و انتهای جوش
- MSS SP68: شیرهای پروانه ای پرفشار با طراحی افست
- MSS SP72: شیرهای توپی با انتهای لبه دار یا لب به جوش برای سرویس عمومی
- API 600: شیرهای دروازه فولادی-فلنج دار و انتهای جوش لب به لب، کلاه های پیچ دار، نسخه دوازدهم
- API 602: دریچه فولادی، گلوب و شیر چک برای سایزهای DN 100 و کوچکتر برای صنایع نفت و گاز طبیعی
- API 603: مقاوم در برابر خوردگی، شیرهای درب کاپوت پیچ دار با فلنج و انتهای جوش لب به لب
API 6D: مشخصات برای Pipeline و Piping Valves
API 6A: مشخصات تجهیزات سرچاهی
ASME B31.8
کد ASME B31.8 استانداردهای 05 شیر را به استثنای شیرهای چدنی و ترموپلاستیک فهرست می کند . این استانداردها عبارتند از:
- ASME B16.33: شیرهای گاز فلزی دستی برای استفاده در سیستم های لوله کشی گاز تا 175 psi (اندازه NPS1/2 تا NPS 2)
- ASME B16.34: شیرهایی با انتهای فلنجی، رزوه ای و جوشی
- ASME B16.38: شیرهای فلزی بزرگ برای توزیع گاز: کارکرد دستی، از DN 65 تا DN 300 با محدوده فشار حداکثر 125 psi (8.6 بار)
- API 6D: مشخصات برای Pipeline و Piping Valves
- API 6A: مشخصات تجهیزات سرچاهی
لوله و اتصالات پنج لایه برندهای:
لوله پنج لایه نیوپایپ ،لوله پنج لایه آرین پایپ ، لوله پنج لایه بهتراشان ، لوله پنج لایه سوپرپایپ ، لوله پنج لایه ایزی پایپ ، لوله پنج لایه آذران ، لوله پنج لایه ایزوپایپ ، لوله پنج آرسین پایپ ، لوله پنج لایه بیست بسپار ، لوله پنج نیک بسپار،لوله پنج لایه نونام پایپ ، لوله پنج لایه وحید ، لوله پنج لایه یزد لوله
لوله و اتصالات پلیکا برندهای :
پلیکا اینگل ، پلیکا پلیمر گلپایگان ، پلیکا پارس زنده رود پلاست ، پلیکا یزدپلیمر ، پلیکا سمنان ، پلیکا وینوپلاستیک ، پلیکا داراکار ، پلیکا هراز ، پلیکا نوین پلاستیک
پلیکا سمنان پویش ، گلسار پلیمر گلپایگان ، پلیمر یاس ، پلیکا تهران اتصالات ، پلیکا سمنان
شیرآلات بهداشتی و صنعتی برندهای:
شیرآلات امین شیر ، شیرآلات کهن ، شیرآلات اوشه ، شیر آلات قهرمان ، شیرآلات کیزایران ، شیرآلات وگ ایران ، شیرآلات سیم ایتالیا ،شیرآلات کیتز ،شیرآلات اهورا داراکار ، آذران ، میراب ، شیر آلات سامین
لوله و اتصالات تک لایه برندهای :
اتصال بسپار ، یزدبسپار ، نیک بسپار ، آذین لوله سپاهان ، چابهار ، یزدپلیمر ، بیست بسپار ، وحید ، یزد لوله
پوش فیت برندهای:
پوش فیت پلی ران اتصال ، پوش فیت نیوفلکس ، پوش فیت یزد بسپار ، پوش فیت نیک بسپار ، پوش فیت سوپردرین ، پوش فیت وحید ، پوش فیت یزد لوله
پلی اتیلن برندهای:
پلی ران اتصال ، کوشان اتصال ، پلی رود اتصال ، ایران دریپ ، دینا پلیمر