شیر آلات در صنعت موارد کاربرد زیادی دارند . شیر آلات در انواع مختلفی وجود دارند که با توجه به نوع و مشخصات در مکان ها و اهداف مختلف استفاده می شوند . یکی از این شیر آلات , شیر فلکه کشویی است که به منظور عبور یا عدم عبور سیال مورد استفاده قرار می گیرد . شیر فلکه های کشویی انواع مختلفی دارند که یکی از آن ها شیر فلکه کشویی فولادی است که به دلیل خواص و مزایا آن در مکان های مختلفی مورد استفاده قرار می گیرد . در این مقاله از آریا صنعت می خواهیم به بررسی این دسته از شیر فلکه های کشویی بپردازیم .
شیر فلکه کشویی (Gate Valve)
از شیر فلکه های کشویی (Gate Valve) جهت قطع و وصل جریان استفاده می شود .
این شیر ها برای تنظیم جریان به کار برده نمی شوند و قرار دادن آن ها در وضعیت نزدیک به حالت بسته , باعث فرسایش شیر می شود .
انواع شیر فلکه کشویی
شیر فلکه کشویی را به دو دسته می توان تقسیم کرد :
1 – شیر فلکه کشویی موازی
بر اساس استفاده از یک دیسک تخت دروازه ای در بین دو نشیمنگاه موازی ساخته شده است .
شیر فلکه کشویی موازی همچنین دارای یک لبه تیز برای برش و از بین بردن ذرات جامد ورودی به شیر فلکه کشویی می باشد . مزیت مهم شیر فلکه کشویی موازی این است که علاوه بر به کار رفتن برای Valve Seat های نامتقارن , می توانند برای Valve Seat های زاویه ای نیز به کار روند .
2 – شیر فلکه کشویی از نوع گوه ای
در شیر فلکه کشویی از نوع گوه ای از دو Seat مورب و یک Gate مورب استفاده می گردد . به منظور امکان بسته شدن در حالت (Shut Off) دیسک شیر فلکه کشویی از نوع گوه ای وقتی که کامل باز می شود , کامل از مسیر عبور جریان برداشته می شود . این خاصیت در شیر فلکه کشویی از نوع گوه ای باعث از بین رفتن هر گونه مقاومتی در وضعیت باز می شود . زمانی که شیر فلکه کشویی از نوع گوه ای کاملا بسته شد , توسط یک رینگ آب بند دیسکی , صفحه اصلی را آب بندی می کند . با قرار گرفتن دیسک در داخل رینگ آب بندی , مقدار بسیار کمی نشتی ممکن است در دیسک عبوری به وجود بیاید و یا اصلا هیچ مقدار نشتی ای به وجود نیاید (در حالتی که شیر فلکه کشویی از نوع گوه ای بسته شده باشد) .
شیر فلکه کشویی چیست ؟
شیر فلکه کشویی از جمله شیر هایی است که برای قطع و وصل جریان استفاده می شود . این نوع شیر فلکه ها دارای فلکه ای هستند که با چرخش آن به صورت پاد ساعتگرد و ساعتگرد عمل باز و بسته شدن را انجام می دهد . شیر فلکه کشویی بیشتر در محل هایی به کار می روند که بخواهند جریان سیال را به طور کامل باز یا بسته نمایند . از مزیت های این شیر می توان به کم بودن افت فشار در طول آن اشاره نمود . به همین دلیل در سر راه لوله های با طول زیاد از شیر فلکه های کشویی استفاده می کنند .
شیر فلکه کشویی فولادی چیست ؟
شیر فلکه کشویی فولادی C150 از نوع پر مصرف در کلیه مصارف صنعتی به شمار می روند . این شیر فلکه ها (Valve) در سایز های مختلف بسته به مکان مورد استفاده موجود هستند . اتصال این شیر ها به صورت فلنجی انجام می پذیرد و آب بندی توسط واشر گسکیت میانی به راحتی انجام می پذیرد و در نهایت به وسیله Stad Bolt یا همان پیچ و مهره به یکدیگر متصل می گردند . به طور کلی شیر آلات فولادی فلنجدار جهت انتقال سیالات عموما مایع مورد استفاده قرار می گیرند و هر کدام بسته به نوع سیال ورودی دارای آلیاژ های متفاوتی از یکدیگر می باشند . به عبارتی میزان خورندگی سیال , دما و برودت در انتخاب نوع متریال مصرفی در شیر آلات فولادی فلنجدار متفاوت از یکدیگر می باشند و برای دوام و ماندگاری شیر آلات مورد استفاده قرار می گیرند .
مشخصات شیر فلکه کشویی فولادی
به طور کلی شیر فلکه کشویی فولادی در سایز های 2.5 الی 30 سانتی متر عرضه می شوند .
آلیاژ استفاده شده در این محصولات از نوع فولاد استیل A105 است که مدل های کربن چدنی آن نیز در بازار دیده می شود .
این محصول به طور کلی دارای کلاس کاری C150 الی C2500 می باشد .
اتصالاتی که برای آن وجود دارد دنده ای , ساکت ولد , بات ولد و همینطور فلنجدار است .
شیر فلکه کشویی فولادی به طور کلی بیشتر در محل هایی استفاده می شود که قرار است جریان سیال به طور دقیق بسته و یا کاملا باز شود .
در واقع شیر فلکه کشویی فولادی افت فشار کمی دارند و استفاده از آن بر سر لوله های طویل می تواند یک انتخاب بی نطیر محسوب شود .
ساخت شیر فلکه های فولادی
شیر فلکه های با بدنه و دیسک فولادی به دو روش زیر قابل تولید هستند :
سازه جوشکاری
ریخته گری
اتصالات شیر فلکه کشویی
اتصالاتی که برای آن وجود دارد عبارتند از :
دنده ای
ساکت ولد
بات ولد
فلنجدار
راهنمای انتخاب شیر فلکه کشویی
شیر آلات
به دلیل جلوگیری از پدیده ی خورندگی گالوانیکی توصیه می شود در شرایطی که فشار کاری بیشتر از 25 نباشد , جنس بدنه ی شیر فلکه ها مشابه جنس خط لوله انتخاب شود . بدین معنی که اگر خط لوله از جنس فولاد است , شیر آلات از جنس فولاد باشند و اگر جنس خط لوله از چدن داکتیل است شیر آلات نیز از همان جنس انتخاب شوند .
محور شیر فلکه ها
محور شیر فلکه ها معمولا از جنس فولاد ضد زنگ X20 C13 است که حداقل شرایط مقاومت در برابر پوسیدگی را دارا است و قیمت مناسبی را نیز دارد , ولی نسبت به شرایط کاری ممکن است از فولاد های ضد زنگ مانند AISI 316 و AISI 304 نیز استفاده شود .
پیچ و مهره ها
پیچ و مهره های مورد استفاده در داخل شیر فلکه ها و محل هایی که با آب در تماس هستند حتما باید از جنس فولاد ضد زنگ باشند . جنس پیچ و مهره ها نیز بهتر است از این نوع باشند ولی به دلیل گرانی در شرایطی که شاید نتوان از پیچ و مهره های فولادی ضد زنگ استفاده کرد . این نوع پیچ و مهره ها حداقل باید از نوع خشکه 8/8 باشند . استفاده از چدن خاکستری با جنس GG25 در ساخت بدنه و دیسک شیر فلکه های صنعت آب صرفا به دلیل ارزانی و سهولت ریخته گری و ماشین کاری است .
Gate
شیر فلکه کشویی دارای بخشی به نام Gate است که به فارسی بند آور معنی می شود که این بخش با بالا هدایت می شود . در واقع از مسیر عبور سیال دور می شود و به این ترتیب دیگر مقاومتی در برابر عبور جریان از خود نشان نمی دهد . حال اگر این بخش به سمت پایین کشیده شود و در پایین ترین وضعیت خود قرار گیرد , سبب می شود که سیال تغییر جهت داده و کشویی ایجاد می شود که در نهایت سبب افت فشار خواهد شد . می دانیم که در لوله کشی ها به طور کلی لوله ها و شیر به هم متصل هستند . حال این اتصال می تواند به صورت جوشکاری بوده و یا با استفاده از پیچ باشد , در این سری از محصولات نیاز به فلنج های لائی آب بندی است که از نشتی بین لوله ها جلوگیری می کند .
رینگ آب بندی شیر فلکه ها در صنعت آب
رینگ آب بندی شیر فلکه ها در صنعت آب بسته به نوع شیر فلکه ها دارد و می تواند از جنس فولاد ضد زنگ , برنج و یا برنز باشد و بهتر است توسط جوشکاری در بدنه شیر فلکه ها تعبیه شود , چون در این روش به غیر از ضد زنگ شدن محل آب بندی , سختی سطحی زیاد تری نیز به دست می آید که عمر شیر فلکه را زیاد می کند .
بوش هایی که محور شیر فلکه ها در آن حرکت می کنند باید از جنس فسفر برنز و یا فولاد ضد زنگ با روکش تفلن باشد . بهتر است طراحی بوش ها طوری باشد که آب به داخل یاتاقان های بدنه شیر فلکه وارد نشود . چون به غیر از پوسیدگی , موضوع رسوب گذازی آب در این محل ها نیز مهم است و به مرور زمان کارکرد شیر فلکه را سنگین و مشکل می کند . چون شیر فلکه های بزرگ صنعت آب ممکن است مدت های طولانی باز و یا بسته باشند و هیچ حرکتی انجام ندهند , در این صورت مشکل رسوب گرفتن محور شیر فلکه ها و بوش ها مشکل ساز خواهد شد .
شیر فلکه های چدن خاکستری
به دلیل ضرباتی که در موقع نصب و به خاطر شرایط کاری سخت به شیر فلکه وارد می شود , استفاده از شیر فلکه های چدن خاکستری به دلیل شکنندگی در مقابل ضربه توصیه نمی شود . به همین دلیل شیر فلکه هایی با بدنه و دیسک از جنس فولاد یا چدن داکتیل استفاده می شود .
اصولا شیر فلکه های با فشار کار تا 25 بار را می توان از فولاد یا جنس داکتیل تولید کرد .
ولی در فشار های بیشتر از 25 بار حتما باید فولادی باشند .
