شیر ها و نحوه استفاده از آنها یکی از مهمترین موارد در طراحی و سرویس و نگهداری خطوط انتقال سیالات ، لوله کشی و ابزاردقیق میباشد.

انتخاب شیر نامناسب ممکن است ، موجب بروز صدمات جانی و مالی بسیار برای اپراتور و افراد حاضر در سایت یا محل شیر مذکور گردد.

به طور مثال موجب اتلاف سیال بیش از حد استاندارد و موردنیاز ، زمان و هزینه بسیار جهت تعمیرات و نگهداری خطوط انتقال و دیگر تجهیزات مرتبط و خطرات ایمنی افراد حاضر میگردد.

اگر چه انتخاب شیر مناسب موجب افزایش طول عمر تجهیز و دیگر المان های مرتبط میگردد.

اما در هر صورت عمر مفید شیر و زمان نیاز به اورهال مطابق با عمکلرد و نوع سرویس باید مشخص و انجام پذیرد.

بطور معمول ، انتخاب شیر مناسب در مراحل اولیه و در زمان طراحی سیستم سیالات انجام میپذیرد و اما انتخاب درست موجب میگردد، که در صورت نیاز به دوره تعویض شیرآلات تکنسین تعمیر و نگهداری تنها لازم است شیر را با نمونه ای با مشخصات فنی مشابه تعویض کنند.

از بسیاری از هزینه های جانبی جلوگیری به عمل آید ، اگرچه انتخاب شیر مناسب موجب افزایش طول عمر تجهیز میگرد.

انتخاب شیر مناسب چگونه است؟

برند Swagelok متد خاصی به نام STAMPED را پیشنهاد میدهد که در واقع این کلمه از حروف اولیه پروسه لازم نشات میگیرد.

در این متد حرف S مشخص کننده سایز ( SIZE) ، حرف T به معنای دما ( TEMPERATURE ) ، حرف A معرف کاربرد ( APPLICATION) ، حرف M معرف ماهیت سیال ( MEDIA ) ، حرف P معرف فشار ( PRESSURE ) ، حرف E معرف نوع کانکشن های شیر ، حرف D به معنای زمان تحویل ( DELIVERY ) میباشد.

در ادامه به بررسی تک تک موارد مذکور بر اساس این متد و در جهت انتخاب درست و بهینه می پردازیم.

 

۱- سایز شیر / Valve Size 

سایز شیر در واقع ظرفیت جریان سیال را معرفی می نماید و باید با دبی ( FLOW ) مورد نیاز و مدنظر مطابقت داشته باشد.

سازندگان شیرآلات و دیگر تجهیز ها جهت سهولت و تسریع در روند یافتن سایز موردنیاز اقدام به معرفی ضریب CV که با نام کامل FLOW COEFFICIENT نامیده میشود.

این ضریب با افت فشار سیال عبوری از مقطع شیر و نرخ عبور سیال در ارتباط هستش.

 Flow Coeeficient  یا ضریب نرخ عبور سیال

بدین گونه تعریف میگردد ، که عبارت است از مقدار آبی که با دبی یک گالون آمریکایی در هر دقیقه و با فشار 1PSI و در دمای 60 درجه فارنهایت از مقطع عبوری شیر در جریان هست.

در برخی از سیالات تراکم پذیر مانند گازها محاسبه فلو عبوری با استفاده از Cv بسیار دشوار و پیچیده هست و دارای چندیدن فرمول تجربی و متناظر با سیال میباشد.

اما همچنان در انتخاب سایز شیر و کاربرد آن بسیار حائز اهمیت و قابل استفاده میباشد.

طراحی شیر یک فاکتور موثر در تاثیر گذاری بر روی هندسه و نوع سیال عبوری از شیر ( Valve ) میگردد.

سایز ارفیس (Orifice ) تاثیر بسیار و قابل توجهی بر فلو و جریان عبوری از شیر را دارد.

به گونه ای که هرچه سایز ارفیس ( روزنه یا مقطع عبوری سیال ) بزرگتر باشد موجب بزرگتر شدن عدد نرخ عبور و Cv میگردد.

اندازه روزنه عبوری یا ارفیس ( Orifice ) در شیرآلات مختلف قابل توجه میباشد.

به طور مثال ؛ بال ولو ها ( Ball Valves ) یا شیر گازی کمترین مقاومت را در برابر عبور سیال از خود نشان میدهند.

اما شیرهای سوزنی ( Needle Valves ) یا شیرهای تدریجی مقاومت بیشتری در برابر عبور سیال از خود نشان میدهند و موجب کاهش جریان عبوری میگردد.

از این رو توجه به نوع مکانیزم و اندازه ارفیس در انتخاب شیر بسیار حائز اهمیت میباشد.

در بیشتر شیرآلات تولید کننده ها Cv و یا سایز ارفیس را داخل اطلاعات فنی شیر بیان میکنند. 

از این لینک میتوان محاسبات Cv را به صورت آنلاین انجام دهید و با داشتن یکی از موارد Cv و یا فلو دیگر المان را محاسبه نماییم.

۲-دمای کاری / Working Temperature

دمای یک شیر که در آن دما در سرویس و عملکرد هست را در نظر میگیریم.

این دما شامل دمای سیال عبوری و دمای محیط عملکرد شیر میباشد.

تغییرات دما موجب انبساط و انقباض آببندهای نرم ( Soft Sealing ) به طور مثال تفلون ها از قبیل PFA , PTFE , PCTFE , PCTFE , PEEK , R-PTFE و مشتقات تفلونی دیگر و یا آببندهای الاستیک از قبیل  FKM ( VITON ) , EPDM , NBR و دیگر متریال های مشابه میگردند.

این تغییرات دما استحکام آببندهای فلزی ( Hard Sealing ) را کاهش میده و موجب کاهش فشارکاری قابل تحمل برای شیرآلات میگردد.

پس رجوع به اطلاعات کاتالوگ یا دستور مصرف شیر مدنظر و یا حتی ارتباط با سازنده شیر و دریافت اطمینان خاطر از تست و پایش شیر در شرایط بحرانی دما و فشار یکی دیگر از المان های موثر و پر اهمیت در انتخاب شیر و ایمنی لازم را دارد.

۳– کاربرد شیر / Application Valve

کاربرد شیر یکی دیگر از المان های مهم انتخاب شیر میباشد.

اینکه نیاز اپراتور باز و یا کامل بستن سریع مسیر سیال ، تنظیم تدیجی و قابل تنظیم سیال عبوری ، کنترل جهت مسیر سیال ، حفظ امنیت سیستم در شرایط دما و فشار بحرانی و بیشتر از مقادیر استاندارد سیستم و دیگر کاربرد ها موجب تنوع در شیرآلات و طراحی آنها میگردد.

به عنوان مثال بک شیر کروی ( Ball Valve ) یا شیرگازی را مدنظر قراردهید.

بیشتر بال ولو ها جهت باز و بسته کردن کامل مسیر سیال ( Fully Open – Fully Closed ) طراحی و تولید میگردند و تنها برخی از آنها با توجه به پیشنهاد تولید کننده امکان تنظیم مسیر سیال را دارند .

اما به طور کل و قالب ، طراحی این سری شیر برای تنظیم تدریجی و زیاد و کم شدن های پیوسته مناسب نیستند پس جهت این سرویس ها باید به نوع دیگر از شیرآلات برویم.

جهت تنظیم تدریجی سیال و تغییر دبی از شیرهای سوزنی ( Needle Valve ) و جهت سرویس ها با دقت بالاتر استفاده از میترینگ ولو ها ( Metering Valve ) پیشنهاد میگردد.

۴– نوع سیال / Media

نوع سیال ، میزان خوردگی و دیگر خصوصیات سیال موجود در سیستم یکی از موارد مهم دیگر در انتخاب شیر میباشد ، چرا که انتخاب اشتباه منجر به خوردگی و حوادث جانی و مالی میگردد.

جهت انجام این مورد ما باید ترکیبات سیال در پروسه را به طور دقیق بسنجیم .

بررسی فاز سیال و دیگر مشخصه های مربوط به خوردگی یکی از مهمترین پروسه های انتخاب میباشد.

بطور کلی متریال شیر انتخابی ما اعم از بدنه اصلی ( Body ) ، کانکشن ها ( End Connections ) ، مهره ها ( Nuts ) ، عملگر ( به طور مثال دسته بال ولو ) ، استم ( Stem ) ، سیت ( Seat ) و بخشهای نرم آببندی (Sealing Part) که در واقع بخش خیس آببندی ( Wet Part ) هستند ، در تماس با سیال مقاومت لازم را داشته باشند.

دچار شکنندگی ( Embrittlement ) ، ترک خوردگی ( Stress Corrosion Cracking) یا به صورت مخفف SCC ، خوردگی حفره ای ( Pitting Corrosion ) و دیگر خوردگی ها نگردد.

شایان ذکر است محل نصب و قرارگیری شیر ( Valve ) از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است.

اینکه شیر ما داخل یک کوره با دمای بالا قرارگیرد ، در یک محیط پر از لرزش ، محیط سرد با دمای بسیار پایین ، دور از دسترسی اپراتور ، شناور در آب و دریا با آب شور ، مناطق ساحلی ، فراساحلی و سکوهای نفتی با رطوبت بالای محیط و یا در یک محل با مراقبت ضد انفجار قرار گیرد تاثیر بسیاری در انتخاب متریال ، مکانیزم ، نوع عملگر و در نتیجه شیر مد نظر و طول عمر آن خواهند داشت.

۵- فشار / Pressure

هنگامی که صحبت از فشار در انتخاب یک ولو میگردد، باید دو معقوله فشار کاری( Working Pressure ) و فشار طراحی ( Design Pressure ) را مد نظر قرار داد.

فشار کاری ( Working Pressure ) در واقع فشار نرمال سیستم در سرویس میباشد.

اما فشار طراحی ( Design Pressure ) که غالبا توسط تولید کننده و طراح شیر مذکور بیان میگردد ، حداکثر فشار قابل تحمل برای شیر میباشد.

حداکثر فشار قابل تحمل برای یک شیر به وسیله یکی از اجزای تشکیل دهنده شیر که دارای کمترین فشار قابل تحمل باشد محدود میگردد.

گفتنی ست تاثیر دما قابل تحمل یک شیر مشابه فشار آن میباشد و توسط قطعه ای از ولو این محدودیت به وجود می آید.

معمولا اطلاعات حداکثر فشار و دمای قابل تحمل ، متریال اجزای تشکیل دهنده شیر به وسیله کاتالوگ و دیتا شیت منتشر شده از جانب تولید کننده مشخص میگردد.

۶– نوع کانکشن شیر / End Connections

به طور کلی ، شیرآلات با انواع کانکشن های ورودی و خروجی تولید و عرضه میگردد.

کانکشن های شیرآلات بنابر نحوه لاین کشی سیستم ، پیروی از استاندارد مورد تقاضا صنعت و کارفرما ، نوع لاین استفاده شده جهت انتقال سیالات اعم از تیوب ، پایپ و شیلنگ ، نوع  متریال انتخاب شده دارای تنوع میباشد.

انتخاب نوع کانکشن بنابر موارد مذکور یکی از مهمترین شاخصه های انتخاب شیرآلات هستند

در ادامه ما بعنوان مثال برخی از کانکشن های قابل انتخاب برای شیرآلات را بیان میکنیم

  • اتصال مهره ای یا Compression Type باشد که بنابر دستور العمل به صورت مستقیم به لاین ما متصل میگردد.
  • اتصال دنده ای چه بصورت داخل رزوه و یا بیرون رزوه و استاندارد گام و زاویه مختلف
  • اتصال جوشی چه به صورت ساکت ولد ( Socket Weld ) چه به صورت لب جوش ( Butt Weld )
  • اتصال فلنج دار با استانداردهای مختلف
  • اتصال کلمپی 
  • اتصال فشاری Push-in یا Push-on مناسب شیلنگهای سیلیکونی
  • و موارد دیگر…

۷- زمان تحویل / Delivery Time

یکی از مواردی که موجب تغییرات در انتخاب شیر میگردد ، مدت زمان تحویل آن از تامین کننده و موجود بودن آن می باشد.

اینکه در مدت زمان مد نظر و یا در شرایط اضطراری امکان تامین شیر با مشخصات فنی مدنظر وجود داشته باشد موجب تغییرات و جهت دهی انتخاب ما میگردد.

در ادامه با توجه به این ۷ هفت المان STAMPED بهترین ، استانداردترین و ایمن ترین گزینه را برای سیستم مورد نظر انتخاب می نماییم .

 

  • جهت دسترسی به اطلاعات بیشتر به صفحه کاتالوگ ها مراجعه فرمایید.
  • جهت استعلام قیمت با ما در تماس باشید.
  • برای دسترسی به محصولات به فروشگاه اینترنتی مراجعه بفرمایید
  • دسترسی به مقالات و ویدئو های بیشتر به بخش مقالات مراجعه بفرمایید.

 

از برندهای رتبه برتر در تولید این محصول به شرح زیر می باشند.