شیرآلات صنعتی - VALVES

در هر محیط صنعتی و پالایشگاهی قطعا یک یا چند ولو به کار برده می‌شود.
​​​​​​​کاربرد گسترده شیرآلات صنعتی، منجر به ساخت انواع ولو شده است.
ولو ها را به طور کلی، به 5 تیپ کاری مختلف دسته بندی می‌کنند که هر تیپ دارای مدل های مختلفی است.

انواع شیرهای صنعتی

1- شیرهای کنترلی Control Valves
2- شیرهای قطع و وصل ON/OFF Valves
3- ولوهای ایمنی Pressure Safety Valves
4- ولوهای کشویی Gate Valves
5- ولوهای خود کنترلی Self Control Valves

1- شیرهای کنترلی Control Valves

این شیرها، یک پارامتر فیزیکی را در داخل خط عبوری، کنترل می‌کنند. به عبارت بهتر، ما می‌توانیم فلوی عبوری از یک پایپ یا فشار یک پایپ را کنترل کنیم. به شیرهای کنترلی می توانیم درصد بدهیم و این قابلیت را دارند که در هر لحظه درصد دلخواهی باز باشند و به این میزان دلخواه سیال را عبور دهند.
در انواع ولو ، قطعا این ولوها از اهمیت بسیار بیشتری برخوردار هستند.​​​​​​​

شیر های کنترلی به دو نوع تقسیم می‌شوند.
A. شیر کروی Globe Valve
B. دیافراگم ولو Diaphragm Valve

A. شیر کروی Globe Valve
مکانیزم کار این مدل از شیرهای کنترلی تقریبا یکسان بوده و 3 نوع دارند. شیر کروی (GLOBE VALVE)، شیر زاویه‌ای (ANGLE VALVE) و شیر سوزنی (NEEDLE VALVE)
​​​​​​​​​​​​​​

-شیر کروی یا بشقابی Globe Valve
     پرکاربردترین و رایج ترین نوع شیرهای کنترلی می باشند و عموما وقتی صحبت از شیر های کنترلی می شود، منظورمان گِلاب ولو ها می باشد. طراحی این نوع شیرها به گونه ای است که جریان سیال نمیتواند در جهت مستقیم جرکت کند. نشیمن گاه در این شیر موازی جریان است.
بنایراین سیال در هنگام عبور از شیر باید تغییر مسیر دهد.
این نوع از انواع ولوهای کنترلی برای کنترل جریان مورد استفاده قرار میگیرند.
در حالت کنترل جریان تمام دیسک و زینگ های نشیمن گاهی در معرض حریان و فشار سیال قرار دارد.
بنایراین در صورت وجود آمدن سایش در تمامی قسمت های آن یکسان است.
این شیرها به انواع مختلف دیسک ها مجهز هستند که از مهترین آنها پلاک دیسک، دیسک مرکب و دیسک های تطبیقی است.
در انتخاب Globe Valves بایستی به نکات زیر توجه کنیم:
- محدودیت سایز (1 اینچ تا 24 اینچ)
- ظرفیت (Capacity) محدود در مقایسه با Ball Valve و Butterfly
- قیمت بالا نسبت به ولو های هم رده
- Tight shutoff بودن در سایزهای کوچک
- در سایزهای بالا، کلاس نشتی (leakage class) محدودیت دارد.
- در معرض cavitation کمتر هستند زیرا valveهای low-recover می باشند.​​​​​​​
(برای گرفتن اطلاعات بیشتر در خصوص شیر کروی GLOBE VALVE اینجا کلیک کنید)

- شیر زاویه ای Angle Globe Valve
    برای نصب بر روی زانو ها از این مدل گلاب ولو ها استفاده می کنیم.
​​​​​​​

- شیر سوزنی Needle Valve​​​​​​​
    از ولوهای سوزنی در سایزهای کوچک استفاده می شود (1/2 و 1/4 اینچ). از این مدل ولو ها معمولا برای نمونه گیری (sampling) استفاده می شود.​​​​​​​

B. شیر دیافراگمی 

دسته دیگر کنترل ولو ها، دیافراگم ولو ها می باشند. در صنایع غذایی از این ولوها استفاده زیادی می شود. شیرهای دیافراگمی را به سه نوع تقسیم بندی می شوند:
شیر دیافراگمی Diaphragm Valve، شیر گیره ای Pinch Valve (پینچ ولو) و شیر Squeeze.

- شیر دیافراگمی Diaphragm Valve
    در مواردی که سیال دارای ذرات متخلخل هست و یا با مواد اسیدی سر و کار داریم، حتما از یکی از مدل های دیافراگم استفاده می‌شود.

- شیر گیره ای Pinch Valve (پینچ ولو)
    پینچ ولو نیز نوعی شیر دیافراگمی است که دارای دو لبه لاستیکی می‌باشد.

- شیر Squeeze
    از کم مصرف ترین شیرهای کنترلی که در زیر شاخه انواع ولو های دیافراگمی جای میگیرد، Squeeze ها می باشند. در روش دیافراگم ، گاها لازم است که پس از مدت زمانی مشخص، دیافراگم را تعویض کرده تا کاهش کیفیت تجهیز را برطرف کنیم.

2- شیرهای قطع و وصل ON/OFF Valves

شیرهایی که یا کاملا باز بوده و یا کاملا بسته می‌باشند را شیرهای ON و OFF یا همان صفر و یکی می‌گوییم. ولوهایی که در صنعت عموما به اسم شیرهای حفاظتی استفاده می‌شوند، از این دسته هستند. مثلا ولوهایی که به فلرینگ (محل انفجار سیالات اضافی در برج های بلند) متصل هستند. در این کاربرد یا قصد داریم که سیستم به کار خود ادامه دهد که در این حالت شیرِ متصل به فلرینگ نیز، بسته خواهند ماند و یا آنکه قصد داریم سیال اضافی را به سمت برج های آتش و فلرینگ انتقال دهیم (در این حالت ولوِ مربوطه باز خواهد شد) که
اصطلاحا می‌گوییم سیستم‌ مان shut down خورده و plant (سیستم) متوقف است تا سیالات اضافی سوزانده شوند.
نحوه عملکرد (Function) این شیرها به صورت ROTARY یا همان چرخشی می باشد.​​​​​​​

شیر های قطع و وصل به سه دسته تقسیم می‌شوند.
A. شیر توپی Ball Valve (بال ولو)
B. شیر پروانه ای Butterfly Valve​​​​​​​
C. شیر سماوری Plug Valve​​​​​​​

A. شیر توپی BALL Valve
دسته اول از انواع ولو های قطع و وصل، ولوهای توپی Ball valves هستند که به دو گروه تقسیم بندی می شوند: FULL BORE و REDUCE BORE.
دقت کنید که برای سایزهای بزرگ (بالاتر از 24 اینچ) از این ولوهای توپی به عنوان کنترل ولو هم استفاده می کنیم.
در انتخاب Ball Valves بایستی به نکات زیر توجه کنیم:
- در معرض cavitation بیشتری هستند، زیرا valveهای high-recover می باشند.
- ارزان قیمت هستند (تقریبا نصف قیمت Globe valve در سایز مشابه)
- ایجاد افت فشار (pressure drop) کمتر، در مقایسه با Globe valve
- کلاس نشتی (leakage class) در سایزهای مختلف محدودیت ندارد.
- محدودیت سایز تا 56 اینچ
​​​​​​​(برای گرفتن اطلاعات بیشتر در خصوص شیر توپی BALL VALVE اینجا کلیک کنید)

B. شیر پروانه‌ای Butterfly Valve
در شیرهای پروانهای جریان سیال توسط یک دیسک که در داخل بدنه شیر نصب می‌شود، کنترل می‌گردد. زمانی که شیر کاملا باز است دیسک مقاومت کمتری در مقابل جریان ایجاد میکند. چرخش دسته شیر به اندازه یک ریع دایره دیسک را به طور کامل در مسیر جریان سیال قرار می‌دهد.
شیر‌های پروانه‌ای به صورت عمومی به سه نوع لاگ تایپ LUG TYPE و ویفر تایپ WAFER TYPE و دابل فلنجی DOUBLE FLANGE TYPE تقسیم می‌شوند.
جالب توجه این که توانایی کنترل جریان این نوع شیرها تنها در ۳۰درجه اول چرخش است. بنابراین می بایست توجه داشت که باز کردن یک یا دو دندانه از شیرها جریان زیادی از سیال را آزاد میکند.
موارد استفاده از شیرهای پروانه ای:
- باز و بسته کردن جریان سیال
- کنترل جریان سیال
​​​​​​​(برای گرفتن اطلاعات بیشتر در خصوص شیر پروانه ای BUTTERFLY VALVE اینجا کلیک کنید)

C. شیر سماوری PLUG Valve
شیرهای سماوری از متداولترین نوع شیرهای صنعتی به شمار می آیند. که از یک دسته متحرک برای کنترل جریان استفاده میشود.
وقتی شیر باز است سیال از درون دهانه پلاک عبور میکند.
چرخش دسته به اندازه یک ریع دایره پلاک را ۹۰درجه  می جرخاند و شیر کاملا بسته می‌شود.
لازم به ذکر است که اتصال بدنه شیر و پلاک برای جلوگیری از نشتی سیال ضروری است.
اما این کار باعث اصطکاک و نهایتا سایش شیر میگردد که برای رفع این نوع از اصطکاک ها محفظه داخل شیر به صورت دوره ای روغن کار میگردد.

3- شیرهای ایمنی Pressure Safety Valves​​​​​​​

این شیرها همانند شیر زود پز می‌باشند، در واقع این شیر هر موقع فشار داخل خط بیش از حد بشود، با انتقال فشار به بیرون، مانع از انفجار در خط می‌شوند.
​​​​​​​مخازن صنایع نفت و گاز، اگر فشارشان به یک حدی برسد، هر لحظه ممکن است که دچار ترکیدگی و انفجار شوند. برای همین بایستی حتما از ولوهایی برای کاهش فشار و ایجاد ایمنی در سیستم استفاده شود که به آنها ولو ایمنی گفته می‌شود.
این مدل شیرها نیز دارای 3 نوع زیر می باشند:
- Spring-loaded Pressure-relief Valves
- Pilot-operated Pressure-relief Valves
- Dead-Weight Pressure-relief Valves​​​​​​​​​​​​​​
​​​​​​​(برای گرفتن اطلاعات بیشتر در خصوص شیرهای اطمینان PSV اینجا کلیک کنید)

4- شیرهای کشویی  Gate Valves

مکانیزم کارکرد این شیرها بسیار ساده بوده، این ولو ها دارای یک پلاگ بوده که با بستن ولو، این پلاگ بر روی Seat قرار گرفته و مسیر عبور سیال بسته می شود.
شیرهای کشویی جریان سیال را با قرار دادن دریچه فلزی در مسیر جریان کنترل می کند. زمانی که شیر کاملا بسته می باشد، دریچه کاملا پایین آمده و جریان متوقف می گردد و با محدود کردن جزیان سیال، دبی کنترل می گردد.
در برخی از شیرهای کشویی از دسته ای متصل به ساقه برای بالا و پایین آوردن دریچه استفاده می شود. ساقه از میان محفظه آب بندی که روی سرپوش شیر قرار دارد، عبور می کند. محفظه آب بندی از ماده ای به نام پکینگ پرشده است که از نشتی جلوگیری می کند. در قسمت بالای شیر، ساقه محکم به دسته شیر پیچانده شده است، وقتی دسته شیر در جهت پاد ساعتگرد میچرخد، دسته و دریچه متصل به آن بالا می آید و شیر باز می‌شود و حرکت دسته شیر در جهت ساعتگرد، دریچه و سافه پایین آمده و شیر را میبندد.
این نوع شیر به شیرهای دسته بالا رونده نام گذاری می شوند. در این نوع شیرها با نگاه به دسته شیر می‌توان در مورد باز و بسته بودن شیر اظهار نظر کرد.
نکته قابل توجه این که در کنترل جریان سیال، پایه دریچه تحث فشار فیزیکی قرار گرفته که منجر به سایش بیش از اندازه آن می‌گردد.
از این رو شیرهای کشویی برای کنترل جریان سیال مورد استفاده قرار نمی‌گیرد.
​​​​​​​
این مدل شیرها دارای 3 نوع زیر می باشند:
A. شیر کشویی Gate Valve
B. شیر چاقویی (گیوتینی) Knife Valve​​​​​​​​​​​​​​

A. شیر کشویی Gate Valve
    مکانیزم کارکرد این شیرها بسیار ساده بوده، این ولو ها دارای یک پلاگ بوده که با بستن ولو، این پلاگ بر روی Seat قرار گرفته و مسیر عبور سیال بسته می شود.
    در جاهایی که سیال عبوری ویسکوزیته بالایی دارد یا اینکه حجم عبوری سیال خیلی بالا هست، ممکن است که پلاگی که برای مدل Single Disk در نظر گرفتیم بر روی seat لیز خورده یا حرکت کند و نشتی داشته باشیم، به همین منظور از مدل Split که دارای یک زائده در کفِ seat هست، استفاده می کنیم تا بهتر از نشتی جلوگیری کنیم.
​​​​​​​​​​​​​​(برای گرفتن اطلاعات بیشتر در خصوص شیرهای کشویی GATE VALVE اینجا کلیک کنید)

B. شیر چاقویی (گیوتینی) Knife Valve
    این ولوها شبیه گیوتین یا چاقو بوده که با بالا و پایین رفتن، مسیر عبور سیال را باز یا بسته می کنند.

5- ولو های خود کنترلی Self Control Valves (شیر خودکار Check Valves )

اگر فلوی عبوری از داخل پایپ زیاد بشود، این ولو بیشتر باز شده و اگر فلوی عبوری کمتر بشود، این ولو نیز به سمت بسته شدن می‌رود. به عبارت بهتر این ولوها، خودشان، خودشان را کنترل می‌کنند و نیازی به هیچ نیروی بیرونی یا خارجی نیست.
این شیرها با اسم شیر خودکار و یا چک ولو CHECK VALVE نیز شناخته می‌شوند.
شیرهای یکطرفه به گونه ای طراحی شده اند که تنها از یک جهت اجازه جریان سیال را می دهند. از فاکتورهای اصلی برای انتخاب شیرهای یک طرفه حداقل فشار لازم برای کارکردن این نوع شیرها است. مهمترین کاربرد این نوع شیرها به عنوان یکی از انواع ولوهای کنترلی در صنایع شیمیایی، پمپ ها و تجهیزات نیروگاهی است.
​​​​​​​
این مدل شیرها با توجه به ساختار آنها به سه نوع زیر تقسیم می‌شوند:
A. شیرهای یک طرفه بالا رونده ( دیافراگمی- پیستونی- کروی) Swing Check Valve
B. شیرهای یک طرفه دورانی Ball Check Valve​​​​​​​​​​​​​​
C. شیرهای یک طرفه لولایی Tilting Check Valve

​​​​​​​​​​​​​​(برای گرفتن اطلاعات بیشتر در خصوص شیرهای خودکار CHECK VALVE اینجا کلیک کنید)​​​​​​​

Shell & Seat Test Pressure
جهت دانلود جدول فشار تست شیرآلات به بخش کاتالوگ و دیتاشیت مراجعه فرمایید یا اینجا را کلیک فرمایید .  

API 600 TRIM Number chart
جهت دانلود جدول شماره تریم شیرآلات به بخش کاتالوگ و دیتاشیت مراجعه فرمایید یا اینجا را کلیک فرمایید .

ASME B16.10 Valve Face To Face & End To End Dimensions
جهت دانلود جدول ابعاد پشت به پشت شیرآلات به بخش کاتالوگ و دیتاشیت مراجعه فرمایید یا اینجا را کلیک فرمایید .