شیرآلات دستی

جزئیات عمومی

شیر صنعتی یا ولو ابزاری برای کنترل جریان سیالات و فشار در خطوط لوله می‌باشد. انواع مختلف شیرهای صنعتی در صنایع نفت و گاز استفاده می‌شوند. بیشتر عملکرد شیرها در این موارد خلاصه می‌شود:

  • قطع و وصل جریان
  • تنظیم مقدار جریان
  • تنظیم جهت جریان و جلوگیری از برگشت جریان
  • کنترل و تنظیم فشار و دما
  • کنترل و حفظ ایمنی دستگاه‌های تحت فشار

وظیفه اصلی شیر صنعتی بر پایه تنظیم وضعیت قرارگیری اجزای کلاژر (یا مجرابند) داخل شیر است. این تنظیمات ممکن است به صورت دستی یا اتوماتیک انجام شود، که به کاربرد و طراحی شیر صنعتی بستگی دارد.
بدنه، قسمت بزرگی از ولو است که بقیه اجزا را کنار هم نگه می‌دارد. بدنه ولوها می‌توانند از متریال مختلفی ساخته شوند، هم‌چنین ممکن است ریخته‌گری شده *(Cast) باشند یا به صورت *Forged ساخته شود.
سایر بخش‌ها از بونت، تریم، دیسک، نشیمن‌گاه و استم یا ساقه تشکیل شده است.

 

انواع شیرآلات صنعتی از نظر فشار کاری به انواع زیر تقسیم میگردد:

  • کلاس 150
  • کلاس 300
  • کلاس 600
  • کلاس 900
  • کلاس 1500
  • کلاس 2500
  • کلاس 5000 – شیرآلات سرچاهی
  • کلاس 10000- شیرآلات سرچاهی

انواع شیرآلات صنعتی سیستم باز و بسته شدن به انواع زیر تقسیم میگردد:

  • دستی یا Hand Operated

عمدتا برای شیرهای سایز پایین و فشار پایین مورد استفاده قرار میگیرد و باز و بسته شدن از طریق دسته شیر و به صورت دستی صورت می گیرد.

  • دستی گیربکسی یا Gear Operated

از بصورت دستی انتقال نیرو از طریق گیربکس برای باز و بسته کردن شیر استفاده میشود.

  • موتوری یا MOV

از موتور برقی برای باز و بسته کردن گیربکس شیر استفاده میشود.

  • کنترلی یا کنترل ولو یا Control Valve

باز و بسته کردن شیر توسط یک عملگر یا اکچویتور یا پوزیشنر انجام میگیرد. انواع شیرآلات کنترلی بسته به نوع شیر و نوع عملگر بسیار متفاوت میباشند.

  • شیر اضطراری یا شیر ESD یا شیر اتوماتیک

نوعی شیر کنترلی میباشد که برای بستن جریان در مواقع اضطراری مورد استفاده قرار میگیرد، معمولا از عملگر های سریع و فوق سریع در این نوع شیرها استفاده میشود.

  • شیر یک طرفه یا  OneWay Valve

این شیرآلات بدون امکان باز و بسته شدن و یا با امکان باز و بسته شدن ساخته میشود و مسیر جریان را صرفا از یک طرف ممکن میسازد.

  • سایر شیرها که انواع مختلف شیرهای کنترلی و یا شیرهای خاص را شامل میشود.

 

شیر صنعتی می‌تواند به صورت دستی یا اتوماتیک عمل نماید. شیرهای دستی به وسیله‌ی یک هندویل/آچارخور (Wrench) که به صورت دستی و غیر اتوماتیک کنترل می‌شود، عمل می‌کنند. بال ولو، پلاگ ولو، گلاب ولو، باترفلای ولو و گِیت ولو همه دارای انواع دستی نیز می‌باشند.

شیرهای اتوماتیک به صورت غیر دستی و با توجه به شرایط سیال و نوع طراحی ولو عمل می‌کنند. شیرهای یک‌طرفه یکی از انواع شیرهای اتوماتیک می‌باشند که با جریان بالادست باز می‌شوند و از بازگشت جریان پایین‌دست جلوگیری می‌کنند. در جریان بالادست شیرها برای کنترل جریان نفت و گاز و آب در سیستم خط لوله به کار می‌روند.در جریان پایین‌دست، شیرها برای کاربردهای تقطیر (Distillation)، بسترهای سیال (Fluidized)، رفرینگ کاتالیستی (Catalyitic Reforming)، مجتمع‌های گازی (Gas Plants)، شکست‌های کاتالیستی (Catalytic Cracking) و Hydro Treating به کار می‌روند.

* منظور از جریان بالادست جریان رفت و جریان پایین‌دست، جریان برگشتی می‌باشد

شیرها معمولاً بر اساس طراحی مکانیکی‌شان تقسیم‌بندی می‌شوند. بعضی از شیرها که طراحی مشترک دارند به شرح زیر است:

 

 

 

 

 

 

شیرهای دستی

  • شیرهای توپی: شیر صنعتی است که دارای یک مجرابند توپی‌شکل با مجرایی داخل آن که جریان را کنترل می‌کند، می‌باشد. شیرهای توپی در خطوط به وفور یافت شده و هم‌چنین به عنوان شیر قطع و وصل در پالایشگاه‌ها و پتروشیمی‌ها کاربرد دارند.

 

  • شیرهای دروازه‌ای: شیر صنعتی است که به وسیله‌ی دو قطعه‌ی موازی یا گوه‌ای که در بین نشیمن‌گاه قرار می‌گیرد باز و بسته می‌شود. شیرهای دروازه‌ای معمولاً برای جریان‌هایی که مسیر مستقیم همراه با کمترین مقاومت را دارند استفاده می‌شوند. زمانی که از شیرهای دروازه‌ای استفاده می‌کنیم یا باید کاملاً باز یا کاملاً بسته باشند.
  • شیرهای پروانه‌ای: این شیر صنعتی از یک دیسک تشکیل شده‌است که دقیقاً در مرکز لوله قرار می‌گیرد. با چرخاندن 90 درجه‌ای این دیسک، شیر باز و بسته می‌شود.
  • شیرهای کروی: شیر صنعتی است که از یک دیسک تخت و پلاگ‌های مخروطی‌شکل تشکیل شده‌است. هم‌چنین این شیرها از نشیمن‌گاه‌هایی که معمولاً موازی با محور جریان هستند استفاده می‌کنند. شیرهای کروی معمولاً در پالایشگاه‌ها و پتروشیمی‌ها برای قطع و وصل و هم‌چنین تنظیم جریان به کار می‌روند.
  • شیرهای سماوری: شیر صنعتی که از یک پلاگ که به صورت استوانه‌ای یا مخروطی است استفاده می‌کند و می‌توان با چرخش 90 درجه‌ای شیر را باز و بسته کرد. شیرهای سماوری هم بیشتر برای کاربردهای قطع و وصل به کار می‌روند. عملکرد شیرهای سماوری مشابه شیرهای توپی می‌باشد.

 

  • شیرهای سوزنی: شیر صنعتی که دارای مجرای کوچکی می‌باشد و هم‌چنین پلاگ مخروطی و سوزنی‌شکل دارد. این مدل از شیرها اجازه عبور حجم دقیق و محاسبه شده‌ای از جریان را می‌دهند و معمولاً در کاربردهای اندازه‌گیری مورد استفاده قرار می‌گیرند.
  • شیرهای انسداد و تخلیه :(DBB) شیرهای انسداد و تخلیه یا Double Block and Bleed براساس API 6d  دارای دو منبع عبوری فشار که از یک‌دیگر جدا شده‌اند می‌باشد و سیال می‌تواند در فضای خالی بین این دو محفظه قرار بگیرد.

برخی از شیرهایی که فقط به عنوان شیرهای قطع و وصل می‌توان از آن‌ها استفاده کرد

 .1 شیرهای توپی یا بال ولو (Ball Valve):

تقریباً بدون افت فشار، مناسب برای قطع و وصل سریع جریان همراه با 90 درجه چرخش


  1. 2
    . شیرهای پروانه‌ای یا باترفلای ولو (Butterfly Valve):

مناسب برای قطع و وصل جریان در لوله‌هایی که قطر زیادی دارند


. 3
شیرهای چوک یا چوک ولو (Choke Valve):

در آن پیستون نیرومندی که در اطراف و یا داخل سیلندر دومی که دارای مجراها و شیارهایی نیز می‌باشد بالا و پایین می‌رود. برای افت فشارهای زیاد در صنایع نفت و گاز به کار می‌رود.

 .4 شیرهای دیافراگمی یا دیاگرام ولو (Diaphragm Valve):

نام دیگر آن Membrane Valve می‌باشد که جریان را با حرکت دادن دیافراگم کنترل می‌کند. این شیر در صنایع دارویی و داروسازی به کار می‌رود.

  1. 5. شیرهای دروازه‌ای یا گِیت ولو (Gate Valve):

عمدتاً برای قطع و وصل جریان به کار می‌رود و افت فشار کمی نیز دارد.


  1. 6
    . شیرهای چاقویی یا نایف ولو (Knife Valve):

بسیار شبیه شیرهای دروازه‌ای هستند اما معمولا از آن‌ها کوچکتر و جمع و جورتر می‌باشند. معمولاً برای دوغاب‌ها (Slurries) یا پودرها (Powders) در سرویس‌های قطع و وصل به کار می‌روند.

 .7 شیرهای سماوری یا پلاگ ولو (Plug Valve):

شیرهای باریکی هستند که به عنوان شیرهای قطع و وصل شناخته می‌شوند و دارای افت فشار نیز می‌باشند


.8
شیرهای سلونوئید یا سلونوئید ولو (Solenoid Valve):

یک شیر با عملگر الکتریکی است که جهت کنترل سیالات هیدرولیکی و نیوماتیکی استفاده می‌شود.

 .9 شیرهای اسپول یا اسپول ولو (Spool Valve):

برای کنترل هیدرولیکی (انتقال با استفاده از نیروی مایعات) استفاده می‌شوند و شبیه به شیرهای Choke valve می‌باشند.

 

شیرهای اتوماتیک (Automatic Valves)

شیرهای یک‌طرفه (Check valve):

شیرصنعتی است که به سیال اجازه می‌دهد فقط در یک جهت جریان پیدا کند. شیرهای یک‌طرفه معمولاً در کاربردهایی استفاده می‌شوند که باید از برگشت جریان در آن‌ها جلوگیری شود و عمدتاً در پالایشگاه‌ها و صنایع پتروشیمی کاربرد دارند.

Shutdown valves:

گاهی اوقات با نام (ESDV) ( Emergency shutdown valve) معرفی می‌شوند، شیر توپی‌ای با مکانیزمی که جریان مایعات را در سیستم خطوط لوله متوقف می‌کند. مکانیزم عمل‌کردن آن می‌تواند هیدرولیکی، الکتریکی، نیوماتیکی و یا ترکیبی از این‌ها باشد.

 

 

 

شیرهایی که برای تنظیم جریان هم می‌توان از آن‌ها استفاده کرد

  1. 1. شیرهای کروی (Globe Valve): این شیرها برای تنظیم جریان مناسب بوده و از حرکت یک سیلندر در بالای نشیمن‌گاه استفاده می‌کنند
  2. 2. شیرهای سوزنی (Needle Valve): برای کنترل دقیق جریان به کار می‌رود.
  3. 3. شیرهای پینچ (Pinch Valve): برای تنظیم و کنترل جریان‌های دوغاب مورد استفاده قرار می‌گیرند.
  4. 4. شیرهای پیستونی (Piston Valve): برای تنظیم جریان سیالاتی که ذرات جامد را حمل می‌کنند استفاده می‌شوند (سوسپانسون)*

سوسپانسیون (Suspension):

به مخلوطی غیرهمگن که از پخش‌شدن ذرات جامد در مایعات به وجود می‌آیند گفته می‌شود. این مخلوط در حالت عادی به صورت ناپایدار وجود دارند. در حالت سکون کلوئیدها لخته شده و ته‌نشین می‌شوند و پس از مدتی فاز مایع از فاز جامد جدا می‌شود. مثال آن مخلوط نفت و گاز است. (Oil-gas suspension)

 تفاوت ریخته‌گری {Cast} و فورج {Forge}:

روش ریخته‌گری یا Cast: در این فرآیند برای ساخت شیر، فلز اولیه را تا دمای ذوب حرارت می‌دهند. در مرحله بعد فلز مذاب یا مایع را داخل قالب مورد نظر می‌ریزند.
روش فورج (Forge): در این روش قطعات فلزی با اعمال فشار و ضربه ساخته می‌شوند و در طول فرآیند شکل‌دهی نباید تغییری در حجم ایجاد شود.

برای خرید برندهای مختلف شیرآلات  و یا دریافت کاتالوگ و لیست قیمت با کارشناسان ما در شرکت بهبود پترو تجهیز امیران تماس حاصل فرمائید.

انواع شیرآلات صنعتی از نظر نوع ساخت و عملکرد

 

  • شیر توپی، بال ولو
  • شیر دروازه ای، گیت ولو
  • شیر پروانه ای، باترفلای ولو
  • شیر سوزنی، نیدل ولو
  • شیر سماوری، پلاگ ولو
  • شیر دیافراگمی یا دیافراگم ولو
  • شیر کروی یا گلاب ولو
  • شیر یک‌طرفه یا چک ولو
  • شیر پیستونی یا پیستون ولو
  • چک ولو، Chock Valve، شیر کاهنده جریان
  • انواع دیگر شیرآلات
انواع شیرآلات صنعتی از نظر نوع اتصال

 

  • شیر فلنجی
  • شیر جوشی