انواع شیر آلات صنعتی در صنعت نفت و گاز و پتروشیمی

شیرآلات صنعتی ( به لاتین INDUSTRIAL VALVE ) ابزارآلات مکانیکی هستند که برای تنظیم یا باز و بسته کردن جریان سیالات در یک سیستم پایپینگ  مورد استفاده قرار میگیرد.این ابزار در صنعت پتروشیمی به عنوان یکی از صنایع سنگین و استراتژیک، نقش بسیار مهمی در اقتصاد کشورها ایفا می‌کند که وظیفه کنترل، تنظیم و قطع جریان سیالات را بر عهده دارند.

کاربرد شیرآلات صنعتی در پتروشیمی ها بسیار گسترده است،شیرآلات صنعتی بخش جدایی‌ناپذیر از فرآیندهای نفت، گاز و پتروشیمی هستند.داشتن اطلاعات کلی از انواع شیرآلات صنعتی و آشنایی با نوع عملکرد آنها اولین گام مهم در فرآیند انتخاب است.انتخاب صحیح این تجهیزات، تأثیر قابل توجهی بر عملکرد خطوط تولید و ایمنی سیستم­های نفت و گاز، بهره‌وری و هزینه‌های نگهداری دارد.

 

انواع شیرآلات صنعتی نفت و گاز

شیر کشویی (Gate Valve)

برای باز و بسته کردن کامل جریان در خطوط لوله به کار می‌رود و معمولاً در سیستم‌هایی استفاده می‌شود که نیاز به عبور مستقیم سیال با حداقل افت فشار دارند.

شیر کشوئی یا گیت ولو  را بیشتر بشناسیم .

شیر کشوئی یا ( Gate valve) گیت ولو که بعنوان یکی از انواع شیرآلات صنعتی بکار می رود، از ساده ترین وقدیمی ترین مکانیزم برای کنترل جریان سیال استفاده می کند. از دیرباز برای کنترل جریان آب در جویبار از یک دریچه مستطیل شکل که از دو طرف در یک قاب شیاردار جای گرفته بود استفاده می کردند. در این شیرها با قرار گرفتن دریچه کشوئی شیر که میتواند شکلهای مستطیلی یا گرد داشته باشد در شیار سیت عبور سیال متوقف می گردد و بالعکس زمانی که این دریچه کشوئی به بالاترین موقعیت خود می رسد سیال بدون وجود هیچ مقاومت و افت فشاری به مسیر خود ادامه می دهد.

 

این شیرهای در صنعت معمولا به صورت فلنچی بوده و برای جلو گیری از نشتی از گسکت (Gasket) یا واشرهای مربوطه استفاده می گردد. به جهت اینکه عبور سیال رابطه خطی و مشخصی با باز شدن کشوی شیر ندارد از شیر کشوئی معمول بجز مواردی که به شکل خاصی طراحی گردیده اند نمی توان برای کنترل کامل عبور سیال استفاده نمود و بیشتر از گیت والوهای در حالت کامل بسته یا باز استفاده می گردد.

 

در ابتدا ولوهای دیافراگمی برای استفاده در صنایع غذایی و بهداشتی طراحی گردید و در مواردی که سیال خوردنده باشد نظیر اسیدها و یا حتی مواد ساینده نظیر سیمان می توان از ولوهای لاستیکی یا رابری دیافراگمی استفاده کرد. ولوهای دیافراگمی به طور کلی به دو دسته weir و Straight-Way تقسیم می گردد . نمونه Weir برآمدگی در درون ولو تعبیه شده که دیافراگم با فشار و چسبیدن به این برآمدگی مانع عبور سیال میگردد و در مدل Straight-Way یا Seat type دو دریچه ورودی و خروجی با زاویه 90 درجه نسبت به همدیگر قرار گرفته و دیافراگم بصورت یک شکل گوه ای در می آید .

شیر توپی (Ball Valve)

برای قطع و وصل سریع جریان مناسب است و در فشارهای بالا عملکرد بسیار خوبی دارد.

شیر توپی یا بال ولو را بیشتر بشناسیم .

شیرهای توپی یا Ball Valve بال ولو از دریچه ای به شکل نیم کره که در یک قسمت کروی شکل تعبیه شده است تشکیل شده که با گردش 90 درجه ای یا ربع گرد خود باعث باز یا بسته شدن مسیر سیال می گردد.

این شیرها برای مثال در سایزهای کوچک و فشار های ضعیف در لوله کشی گاز منازل و یا آب گرم و سرد برای حالتهای باز یا بسته مورد استفاده قرار می گیرد . آب بندی مناسب، عمر مفید و سرعت در باز و بست و افت فشار کم در مسیر عبور سیال پاره ای از مزایای استفاده از این نوع شیر می باشند .

 

شیر پروانه‌ای (Butterfly Valve)

در خطوطی با فضای محدود استفاده می‌شود و مناسب برای کنترل جریان با هزینه کم و نصب سریع است.

معمولا برای کنترل دقیق جریان سیالات به صورت اتوماتیک از گلاب ولو که همان نام دیگر شیر کروی است و یا شیر پروانه ای استفاده کرد.

شیر کنترل (Control Valve)

برای تنظیم دقیق فشار و دبی جریان سیال در فرآیندهای حساس پتروشیمی کاربرد دارد.

کنترل ولو یا شیر خودکار (control valve) که بعنوان یکی از انواع شیرآلات صنعتی بکار می رود، جزء تجهیزات ابزار دقیق محسوب می گردد و در بیشتر موارد کنترل جریان، فشار و دمای سیالات به عنوان المنت نهائی یک لوپ کنترل نقش ایفا می کند .

شیر یک‌طرفه (Check Valve)

از برگشت جریان سیال جلوگیری می‌کند و برای حفاظت از تجهیزات در برابر پدیده­ی ضربه قوچ (water hammer) در سیستم‌های لوله‌کشی و پمپاژ مفید است.

شیر یکطرفه یا چک ولو را بیشتر بشناسیم .

شیرهای یکطرفه non return or check valves چک ولو همانگونه که از نام آن بر می آید شیری است که از فقط از یک جهت اجازه جریان سیال را میدهد و در بسیاری موارد نظیر مصارف خانگی و صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد برای مثال در وی ورودی آب را به طرف ساختمان قرار می دهند که در صورت قطع آب مقدار آبی که در وسائل خانگی و داخل لوله ها ذخیره شده به لوله اصلی باز نگردد یا وی لوله ورودی آب گرمکن ها قرار می دهند که بر اثر قطع آب و یاشکستن لوله در داخل ساختمان آب ذخیره شده در مخزن آب گرمکن خالی نشود . زیرا ممکن است کوره به کار ادامه دهد و باعث سوختن آب گرمکن گردد و همچنین در پالایشگاه ها شیر یکطرفه را روی لوله خروجی تلمبه قرار می دهند که پس از انتقال مقدار لازم مواد نفتی ، و بستن تلمبه یا خاموش شدن اضطراری تلمبه مواد ارسال شده نتواند برگردد.

چک ولو شامل پورت ورودی وخروجی  برای ورود و خروجی سیال به صورت یک طرفه و بدون نیاز به کنترل خارجی میباشد . یکی از فاکتورهای مهم در انتخاب چک ولو حداقل فشار برای کار کردن چک ولو میباشد . از نظر مکانیزم چک ولوهای مدلهای مختلفی نظیر ball check valve یا توپی و diaphragm check valve یا چک ولو دیافراگمی swing check valve or tilting disc check valve یا دیسکی و stop-check valve ، lift-check valve ، duckbill valve .

 

شیر اطمینان (Safety Relief Valve)

در شرایط افزایش بیش از حد فشار، به‌طور خودکار باز شده و فشار را کاهش می‌دهد تا از انفجار یا آسیب به سیستم جلوگیری شود.

شیر اطمینان (Safety Relief Valve) را بیشتر بشناسیم .

شیرهای اطمینان یا    SAFETY VALVES    ولوهائی با مکانیزم فشاری می باشند به صورتی که افزایش فشار از مقدار مشخصی باعث باز شدن دریچه و تخلیه مواد برای رسید به فشار نرمال می گردد. برای نمونه در آبگرمکن های مخزنی با بویلرهای و مخازن فشار در بالای مخزن برای جلوگیری از انفجار مخزن در اثر بالارفتن دما و فشار مخزن از شیر اطمینان استفاده می کنند.

 

شیرهای اطمینان طوری انتخاب می گردند که نه فقط در فشار معینی باید باز شوند بلکه ظرفیت آنها طوری است که مقادیر زیادی مایع یا گاز محتوی را که در اثر حرارت (تبخیر مایعات یا انبساط گازها ) تغییر حالت داده است باید خارج کنند. شیرهای اطمینان یا ریلیف ولو بسته به گاز یا مایع بودن سیال و نوع کاربرد در انواع و مکانیزم های متفاوتی تولید می شوند. معمولا موادی که سیال مایع باشد به نام ریلیف ولو (Relief Valves) یا شیر تخلیه شناخته می شوند.

شیر سوزنی (Needle Valve)

برای کنترل دقیق جریان‌های کم‌حجم استفاده می‌شود و اغلب در ابزار دقیق کاربرد دارد.

شیر سوزنی یا نیدل ولو را بیشتر بشناسیم .

شیرهای سوزنی یا Needle Valves یا نیدل ولو، همان گونه که از نام آن می توان حدس زد به منظور کنترل فلو های کم با دقت زیاد مورد استفاده قرار می گیرد. شکل سیت و پلاگ این شیرها شبیه به شیرهای کروی یا گلاب ولو به صورتی است که یک استوانه مخروطی شکل هنگام بسته شدن شیر و فرورفتن این مخروط در حفره تعبیه شده مسیر عبور سیال را به صورت تدریجی تنگ تر می کند و حجم سیال عبوری را به صورت دقیق کنترل می نماید.

شیرهای سوزنی به خاطر مکانیزم ظریف و قابل اطمینان در موارد آزمایشگاهی و برای کنترل مقادیر کم سیال بدون نیاز با سرعت بالا مورد استفاده قرار می گیرد .

شیر دیافراگمی (Diaphragm Valve)

برای عبور سیالات خورنده یا حاوی ذرات جامد در صنایع پتروشیمی بسیار مناسب است.

شیر دیافراگمی یا پرده ای را بیشتر بشناسیم .

شیر دیافراگمی یا پرده ای (Diaphragm Valve) که بعنوان یکی از انواع شیرآلات صنعتی بکار می رود، از یک بدنه با پورتهای ورودی و خروجی ساخته شده است که به وسیله فشار بر دیافراگم تعبیه شده در آن می توان مانع عبور سیال در پورتها شد. دیافراگم ها معمولا از جنس قابل انعطاف لاستیکی ساخته می شوند که بسته به طراحی و مورد استفاده می تواند در مقابل خوردگی و فرسایش بسیار مقاوم باشد. در ولوهای دیافراگمی از آنجا که مکانیزم بازو بسته کردن از قسمت دیافراگم و پورتها جدا می باشند آب بندی کاملی برقرار است بجز مواردی که دیافراگم سوراخ گردد.

 

شیر سماوری (plug valve)

شیر سماوری نوعی شیر صنعتی است که عضو مسدودکننده جریان به صورت مخروط یا استوانه باشد. ساختمان آن ساده، دارای یک بدنه، یک مجرابند که در آن سوراخی برای عبور سیال تعبیه شده و یک درپوش آب‌بندی (cap) است. این نوع شیر انواع گوناگونی دارد.شیرهای سماوری یا پلاگ ولوها شیرهای ربع‌گردی هستند که دارای حرکت چرخشی بوده و از یک پلاگ (مجرابند) استوانه‌ای یا مخروطی‌شکل برای قطع و وصل جریان استفاده می‌کنند. در حالت باز، مجرای عبوری با جهت جریان در یک راستا قرار دارند و زمانی که پلاگ به اندازه 90 درجه نسبت به حالت باز می‌چرخد، پلاگ جریان را مسدود می‌کند. شیرهای سماوری با مجرابند استوانه ای کاربرد محدودتری نسبت به نوع مخروطی شکل آن دارند.

شیر سماوری یا پلاگ ولو در مواقعی که عملکرد سریع مورد نیاز باشد به جای شیرهای دروازه‌ای استفاده شده و هم‌چنین در سرویس‌های دما فشار بالا به کار می‌روند. شیرهای سماوری معمولا مورد استفاده برای حرکت مایعات و گازها می‌باشند اما به ندرت در بعضی موارد هم برای حرکت سوسپانسیون‌های جامد و مایع مورد استفاده قرار می‌گیرند.

پلاگ ولوها معمولا دارای دو مجرا می‌باشند اما بسته به نوع کاربرد می‌توانند سه یا تعداد بیشتری مجرا هم داشته باشند. ساختار شیرهای سماوری ساده بوده و غالبا از لحاظ اقتصادی نیز مقرون به صرفه هستند.

انتخاب شیرآلات مناسب برای صنعت پتروشیمی یک تصمیم بسیار مهم است که باید با دقت و توجه به تمام عوامل موثر انجام شود. یک انتخاب صحیح می‌تواند به افزایش ایمنی، کاهش هزینه‌ها و بهبود راندمان تولید کمک کند.

 

جهت مشاوره  و تامین شیر آلات صنعتی  به وب سایت ارکان صنعت پایدار  مراجعه نمایید.