شیرآلات صنعتی

شیر صنعتی یا ولو چیست؟

ولو (Valve) که به آن شیر یا شیرآلات گفته می شود، تجهیز مکانیکی است که در سیستم های لوله کشی (Piping) برای قطع و وصل کامل جریان و برای تنظیم (دما، فشار، جریان سیال و سطح مایعات) و ایمنی مورد استفاده قرار می گیرد.

کاتالوگ پایپینگ فامکو

فروش انواع ولو (شیرآلات صنعتی یا پایپینگ)

هایپر صنعت فامکو فروشنده انواع شیرآلات پایپینگ اعم از شیر توپی، شیر ایمنی، شیر یکطرفه، شیر دیافراگمی، شیر پروانه ای، شیر سماوری، شیر کروی شیر دروازه ای می باشد.

انواع تقسیم بندی شیرآلات

انواع شیرآلات بر اساس سایز

ولوها بر اساس سایز به دو دسته زیر تقسیم بندی می شوند:

• ولو سیستم اینچی (System Inch)

ولوهای سیستم اینچی معمولا بر اساس کلاس کاری (150، 300، 600، 900، 1500 و 2500) PSI و فشار و حرارت (Pressure & Temperature Rating) بر اساس استاندارد ASME B16.34 ساخته می شوند. به اندازه اسمی ولو در سیستم اینچی NPS می گویند.

• ولو سیستم متریک Metric System (ISO ,DIN ,EN)

ولوهای سیستم متریک معمولا بر اساس PN: Pressure Number (bar) و فشار و حرارت بر اساس استاندارد EN1092-1: Pressure & Temperature Rating می باشد. به اندازه اسمی شیرآلات در سیستم متریک DN می گویند.

در استاندارد ASME B16.34 در جدول شماره 2 مشخص شده است که هر متریال با توجه کلاس کاری می تواند چه فشاری را در رنج دمایی مختلف تحمل کند. فشار بیان شده در جدول شماره 2 همان حداکثر فشار کاری مجاز (MAWP) متریال در دما مشخص شده می باشد.

جدول ارتباط بین کلاس شیرآلات با فشار اسمی

انواع شیرآلات از نظر اپراتوری

شیرآلات دستی (Manual Valve)

ولوهای دستی به ولوهایی گفته می شود که گشتاور مورد نیاز آن زیر 500 NM باشد و توسط اپراتور و با دست، نیرو باز و بست آن تامین می شود. عملگر این ولوها به صورت اهرمی (شیر پروانه ای)، فلکه (شیر کشویی) و دسته (شیر گازی) می باشد و در سایزهای بالاتر از 8 اینچ، اکثرا شیر با عملگر گیربکسی چرخدنده حلزونی یا پیچی منتهی به فلکه می باشد که توسط اپراتور قابل باز و بست می باشد.

شیرآلات اتوماتیک یا خودکار (Actuators)

به تمامی ولوهایی که بدون نیاز به اپراتور دستی به صورت خودکار یا با دستور اتوماتیک plc یا کنترل از راه دور باز و بسته می شوند، شیر اتوماتیک گفته می شود. شیر مکانیکی خودکار (شیر یکطرفه، شیر اطمینان و غیره)، شیرآلات با اکچویتور پنوماتیک، شیرآلات با اکچویتور برقی، شیرآلات با اکچویتور هیدرولیکی و شیرآلات سلونوئیدی با بوبین برقی از انواع شیرهای اتوماتیک می باشند.

شیر مکانیکی خودکار

شیرآلات خودکار مکانیکی به طور اتوماتیک، با فشار سیال مثل شیر یک طرفه یا در رنج تنظیمی کالیبراسیون شده مثل شیر اطمینان اتوماتیک سیال را عبور یا خروج می دهد.

شیر پنوماتیک (Pneumatic Valve)

شیر پنوماتیک متشکل از شیر با اکچویتور پنوماتیک می باشد. این شیر به دلیل استفاده از فشار باد از دیگر شیرهای اتوماتیک با سرعت بیشتری باز و بست را انجام می دهد. از مدل شیرهای پنوماتیک می توان به شیر توپی پنوماتیک، شیر پروانه ای پنوماتیک و گلوب ولو پنوماتیک اشاره کرد. در بعضی از شیرهای پنوماتیک می توان از یک پوزیشنر با عملگر پنوماتیک استفاده کرد و با 4 تا 20 میلی آمپر، عبور سیال را کنترل کرده و شیر به تدریج قطع و وصل شود.

شیر با اکچیتور برقی (Electric Valve Actuator)

شیر با عملگر برقی از دو جز شیر و عملگر برقی تشکیل می شود که به آن MOV یا Motor Operated Valve می گویند که با تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی و انتقال نیرو موجب باز و بسته شدن شیر می شود.

شیر با اکچیوتور هیدرولیک (Hydraulic Actuators)

شیر با اکچویتور هیدرولیکی از اجزای شیر و عملگر هیدرولیکی که با سیال روغن کار می کند تشکیل می شود. برای معادن یا تونل هایی که احتمال انباشته شدن گاز وجود داشته باشد به علت جلوگیری از ایجاد جرقه و اشتعال از شیر هیدرولیکی استفاده می شود.

شیر سلونوئیدی برقی (Solenoid Valve)

در طراحی خطوط پایپینگ نقاط Seat و Unseat، نیروی لحظه ای بیشتری برای باز و بسته کردن استفاده می شود. بوبین برقی شیر سلونوئید، دارای ساختار بسیار ساده بوده و در ولتاژهای 220V AC، 24V AC و 24V DC تولید می شود و به راحتی قطع و وصل سیال را انجام می دهد.

انواع شیرآلات از نظر حرکت مکانیکی

شیرآلات خطی: مجرابند شیرآلات خطی (شیر کشویی و شیر کروی) با حرکت عمودی یا افقی مسیر سیال را قطع یا وصل می کند.

شیرآلات چرخشی: مجرابند شیرآلات چرخشی با چرخش 90 درجه، مسیر عبور سیال را قطع و وصل می کند. از جمله این شیرها می توان به شیر توپی و شیر پروانه ای و غیره اشاره کرد.

انواع شیرآلات از نظر نحوه ی عبور سیال

ولو قطع و وصل: ولوهای قطع و وصل فقط برای باز و بسته کردن مسیر سیال استفاده می شوند و به علت ایجاد تلاطم (ضربه قوچی) نمی توان از این مدل ولو (شیر کشویی) برای کنترل سیال استفاده کرد.

ولو کنترل جریان: ولوهای کنترل جریان، هم برای قطع و وصل و هم برای کاهش و افزایش دبی جریان استفاده می شوند. این ولوها با اپراتور یا به صورت اتوماتیک، کنترل جریان سیال را انجام می دهند.

شیر مکانیکی خودکار

شیرهای مکانیکی خودکار همانند سفتی ولو (Safety Valve)، فشار شکن و شیر یکطرفه، شیرآلاتی هستند که با تنظیم کالیبراسیون شیر یا با فشار شیر، سیال را عبور، قطع یا کاهش می دهند.

انواع شیر صنعتی

انواع ولو صنعتی بر اساس شکل کلی بدنه، مجرابند و مکانیسم عملکرد در دسته بندی زیر قرار می گیرند:

شیر دروازه ای

• شیر دروازه ای گوه ای
• شیر دروازه ای چاقویی

شیر کروی

• شیر کروی Z شکل
• شیر کروی y شکل
• شیر کروی 90 درجه ای

شیر توپی

• شیر توپی فول بور
• شیر توپی ردیوس بور
• شیر توپی V پورت

شیر پروانه ای

• شیر پروانه ای ویفری
• شیر پروانه ای لاگ
• شیر پروانه ای فلنج دار

مشخصات فنی ولوهای صنعتی

انواع شیر صنعتی شامل شیرآلات صنعتی آب و شیرآلات صنعتی پتروشیمی می شوند که در ادامه با ارائه مشخصات فنی شیرآلات صنعتی به معرفی آنها می پردازیم.

شیر دروازه ای (Gate Valve)

شیر دروازه ای که به آن شیر کشویی یا گیت ولو گفته می شود، جز شیرهای خطی (Linear) است که برای قطع و وصل جریان سیال استفاده می شود. شیر دروازه ای با توجه به مکانیزم طراحی و ساخت ساده و همچنین عملکرد آسان در باز و بسته شدن، بیشترین مصرف را در بین شیرهای خطی قطع و وصل دارد. شیر کشویی در حالت باز، کمترین افت فشار را ایجاد می کند. از شیر دروازه ای به دلیل ایجاد آشفتگی و عدم آببندی در حالت نیمه باز، نمی توان برای کنترل سیال استفاده کرد.

مزایای شیر دروازه ای

• آببندی کامل شیر در هنگام بسته شدن
• افت فشار اندک
• عملکرد آسان
• تعمیر و نگهداری آسان
• قیمت پایین تر با توجه به طراحی ساده و عدم نیاز به دستگاه های پیشرفته برای تولید

معایب شیر دروازه ای

• عدم باز و بست سریع در موارد ضروری (در حالت اپراتوری)
• عدم کنترل سیال
• ایجاد لرزش با تلاطم سیال

انواع شیر دروازه ای

شیر گوه ای (Wedge Gate Valve)

مجرابند شیر گوه ای همانطور که از اسمش مشخص می باشد مثل گوه می باشد. مجرابند گوه ای، آببندی شیر در فشار بالا را تسهیل می کند. استاندارد طراحی این شیر API600 ,API602 ,API603 و استاندار BS EV ISO 10434 می باشد و طراح حتما برای استفاده شیر در خطوط پایپینگ می بایست الزامات استاندارد API6D را در نظر بگیرد.

مجرابند شیر گوه ای

مجرابند شیر گوه ای با زاویه 3 تا 5 درجه به شکل مخروطی استوانه می باشد که این نوع مجرابند مخروط، آببندی کامل بین آن و نشیمنگاه را فراهم می کند.

شیر دروازه ای چاقویی (Knife Gate Valve)

شیر داروازه ای چاقویی از قدیمی ترین نوع شیر می باشد که در زمان قدیم از نوع ساده آن به عنوان دریچه آببند در مسیر آب استفاده می شد. شیر چاقویی با توجه به خروج کامل مجرابند از مسیر سیال، کمترین افت فشار را ایجاد می کند. برای مواردی که سیال دارای ذرات معلق بوده یا الیافی مثل جلبک، طناب و غیره در سیال موجود باشد، پیشنهاد می شود از شیر چاقویی استفاده شود. این شیر با عملگر دستی، پنوماتیک و گیربکسی مونتاژ می شود.

شیر کروی (Globe Valve)

شیر کروی که به آن شیر سوزنی یا شیر بشقابی هم گفته می شود برای قطع و وصل و کنترل جریان استفاده می شود. مجرابند این شیر مخروطی، کوتاه و استوانه ای شکل است که قسمت پایین آن دارای زاویه نشیمنگاه می باشد که با نشستن روی سیت آب بندی را به طور کامل انجام می دهد. شیر سوزنی در دو مدل شیر سوزنی 90 و شیر سوزنی 180 درجه تولید می شود. طراحی شیر سوزنی 90 درجه به گونه ای می باشد که سیال با چرخش 90 درجه ای از بین مجرابند و سیت خروج می کند و در شیر سوزنی 180 درجه، سیال از لحظه ورود تا خروج با 180 درجه چرخش عبور می کند. شیر گلوب با استاندارد API6D طراحی می شود.

انواع شیر کروی

در ادامه به معرفی انواع شیر کروی می پردازیم:

شیر کروی Z شکل (Z Type Globe Valve)

شیر کروی Z شکل از پرکاربرد ترین نوع شیر کروی می باشد که سیال از لحظه ورود تا خروج با 180 درجه چرخش خارج می شود. به دلیل چرخش 180 درجه ای ممکن است سیال با عبور از این شیر افت فشار بیشتری متحمل شود.

شیر کروی y شکل (Y Pattern Globe Valve)

در شیر کروی Y شکل، مجرا بند با زاویه 45 درجه نسبت به مسیر اصلی سیال قرار گرفته است. به همین دلیل سیال با چرخش کمتری از این شیر عبور کرده و در نتیجه افت فشار کمتری متحمل می شود.

شیر کروی 90 درجه ای (Angle Type Globe Valve)

در شیر کروی 90 درجه ای، ورود و خروج شیر دارای زاویه 90 درجه ای می باشد. برای مواردی که خط لوله 90 درجه تغییر جهت می دهد می توان به راحتی از شیر کروی 90 درجه ای استفاده کرد.

شیر توپی (Ball Valve)

شیر توپی یا بال ولو، پر مصرف ترین شیر در مصارف صنعتی و کشاورزی می باشد. شیر توپی با چرخش 90 درجه ای بال یا همان توپی، جریان سیال را قطع و وصل می کند. از شیر توپی می توان برای کنترل سیال نیز استفاده نمود. استاندارد طراحی شیر توپی API608 و BS EN ISO 17292 می باشد.

انواع شیر توپی از نظر بال

شیر توپی فول بور (Full Bore Ball valve)

در شیر توپی فول بور اندازه بور (قطر سوراخ) برابر با قطر خط می باشد و حجم سیال عبوری و خروجی تقریبا یکسان می باشد.

شیر توپی ردیوس بور (Reduced Bore Ball Valve)

در شیر توپی ردیوس بور، انداز بور (قطر سوراخ بال) از سایز خط یک یا دو اندازه کوچکتر می باشد.

شیر توپی V پورت (V Port Ball Valve)

بور این شیر توپی به شکل V می باشد و برای کنترل جریان می توان از آن استفاده کرد که با توجه به درصد عبور سیال، بال هم انتخاب می شود.

انواع شیر توپی از نظر مهار گوی

شیر توپی فلوتینگ (Floating Ball Valve)

بال شیر توپی فلوتینگ از بالا به استم وصل می باشد و از چپ و راست، مابین دو سیت قرار گرفته و قسمت پایینی آن آزاد می باشد که حالت شناور به آن می دهد و با ورود سیال بال به سیت چسبیده و آببند را انجام می دهد.

شیر توپی ترینیون (Trunnion Ball Valve)

بال شیر توپی ترینیون از بالا و پایین به دو عدد استم متصل می باشد و بال، بین سیال و سیت نگه داشته می شود و آب بندی انجام می شود.

انواع شیر توپی از نظر مونتاژ

شیر توپی تاپ انتری (Ball Valve Top Entry)

این مدل شیر توپی تاپن تری بال یا همان توپی از قسمت بالا مونتاژ می شود. بدنه اصلی این شیر یک تکه می باشد.

شیر توپی ساید انتری (Ball Valve Side Entry)

بال شیر توپی سایدن تری از بغل مونتاژ می شود و بعد فلنج با پیچ به بدنه بسته می شود. بدنه اصلی این شیر، دو تکه و گاها سه تکه می باشد.

شیر پروانه ای (Butterfly Valve)

شیر پروانه ای به دلیل عملکرد آسان و قیمت ارزان از پر مصرف ترین ولوهای صنعتی و کشاورزی و غیره می باشد. این شیر با انتقال نیرو از عملگر (اهرم و گیربکس) به شافت و دیسک با چرخش 90 درجه ای دیسک، جریان سیال را قطع یا وصل می کند.

انواع شیر پروانه ای از نظر نوع اتصال

شیر پروانه ای ویفری (Butterfly Valve Wafer Type)

شیر پروانه ای ویفری به دلیل سبکی وزن و نوع اتصال پر مصرف ترین مدل شیر پروانه ای می باشد. شیر پروانه ای ویفری از دو سوراخ بالا و دو سوراخ پایین به فلنج متصل می شود. سیت شیر پروانه ای ویفری، آسیپ پذیرترین نقطه شیر پروانه ای می باشد که در طول مدت نیاز به تعویض دارد.

شیر پروانه ای لاگ (Butterfly Valve Lug Type)

شیر پروانه ای لاگ از لحاظ ضخامت بدنه و تعداد سوراخ بین شیر پروانه ای ویفری و شیر پروانه ای فلنجی می باشد.

شیر پروانه ای فلنج دار (Butterfly Valve Flange Type)

شیر پروانه ای فلنج دار بیشترین عرض را در بین مدل های شیر پروانه ای دارد و ضخامت آن رابطه مستقیم با فشار کاری دارد و در کلاس های بالاتر ضخامت آن بیشتر می باشد.

معرفی اجزای اصلی شیرآلات صنعتی

بدنه شیرآلات (Body Valve)

بدنه ولو که مابقی اجزای دیگر درون آن جاگذاری و روی آن نصب می شوند با روش ریخته گری یا فورج و با بدنه یک تیکه، دو تیکه و گاها سه تیکه نسبت به سایز، تولید می گردد که ضخامت و نوع تولید وابسته به فشار و دمای کاری می باشد. محل اتصال ولو که قسمتی از بدنه آن می باشد به صورت فلنجی (Flange)، رزوه ای (Threaded) یا جوشی (Butt Welded Or Socket Welded) ساخته می شود.

درپوش یا بونت ولو (Bonnet valve)

درپوش برای جلوگیری از ورود گرد و غبار و ایزوله کردن اجزای داخل ولو، روی آن نصب می شود. درپوش روی بدنه به روش های پیچی (Bolted Bonnet)، روش جوشی (Welded Bonnet) یا روش رزوه ای (Threaded Bonnet) مونتاژ می شود. در روش پیچی و رزوه ای معمولا یک واشر آببندی مابین درپوش و بدنه قرار داده می شود که به آن Bonnet Gasket می گویند.

مجرابند ولو (Closure Member)

مجرابند، قسمت متحرک شیر می باشد که در محل عبور جریان قرار گرفته تا سرعت جریان در شیر را تغییر دهد. شکل مجرابند در شیرآلات مختلف به صورت های دیسکی، توپی، مخروطی، دروازه ای و غیره می باشد.

تریم ولو (Trim Valve)

تریم به مجموعه ای از قطعات گفته می شود که در آببند کردن ولو تاثیر مستقیم دارند. جنس تریم به دلیل اینکه بیشترین تماس را با سیال دارد از متریال مقاوم به خوردگی انتخاب می شود. دیسک (Disc)، سیت (Seat)، استم (Stem) و بوش یا آببند (Gland) از اجزا این مجموعه هستند.

نشیمنگاه شیر یا سیت ولو (Seat)

سیت برای آببند کردن اطراف مجرابند (دیسک، توپی و غیره) و نشستن مجرابند روی آن استفاده می شود. جنس سیت به دلیل ارتباط بیشتر با سیال و مجرابند باید با توجه به سیال عبوری و فشار کاری و درجه حرارت به درستی انتخاب شود. سیت به دو دسته Metal Seat و Soft Seat تقسیم بندی می شود. محدوده دمایی و نشتی مجاز بر دقیقه در استاندارد API598 مشخص می باشد.

استم یا ساقه ولو (Stem)

استم به رابط مابین مجرابند و عملگر گفته می شود که انتقال نیرو از عملگر (اهرمی و گیربکس) ولو به مجرابند (دیسک و توپی) را انجام می دهد. ساقه ولو از اجزای تریم (Trim) بوده و باید دارای مقاومت به سایش و خوردگی و همچنین دارای استحکام بالایی باشد که معمولا از جنس استیل با گریدهای مختلف با روش فورج تولید می شود. ساقه ولو از قسمت بالا یا با رزوه یا به خار و رابط به عملگر، نصب می شود و از قسمت پایین با روش های پرس، جوش و غیره به مجرابند متصل می گردد.

یوک شیرآلات (Yoke)

به رابط بدنه و درپوش شیر با عملگر یوک گفته می شود. جنس یوک باید دارای مقاومت به ضربه و فشار باشد.

پکینگ یا گسکت آب بندی ولو (Packing)

برای آببند کردن و جلوگیری از ورود گرد و غبار به شیر از پکینگ مابین استم و درپوش استفاده می شود. گسکت های آب بندی در قسمت های دیگر مانند بین درپوش و بدنه و غیره مورد استفاده قرار می گیرد.

متریال اجزا شیر پروانه ای

بدنه شیر پروانه ای

بدنه شیر پروانه ای با توجه به درجه حرارت، نوع سیال و فشار کاری از چدن، فولاد، استنلس استیل، آلومینیوم برنز و دابلکس ساخته می شود.

دیسک شیر پروانه ای

دیسک شیر پروانه ای با توجه به نوع سیال، فشار کاری و درجه حرارت در جنس های EPDM ،PTFE ،SS 316 ،SS 304 و AL-B ساخته می شود که دیسک شده یا با شافت یک تیکه، ریخته گری یا با شافت جوش داده می شود.

سیت شیر پروانه ای

سیت شیر پروانه ای یا همان لاینر در جنس های EPDM ،PTFE ،SS 316 ،SS 304 و AL-B تولید می شوند. متریال سیت شیر پروانه ای با توجه به نوع سیال، فشار کاری و درجه حرارت انتخاب می شود.

کاربرد شیرآلات صنعتی

• صنایع نفت و گاز
• صنایع پتروشیمی و پالایشگاهی
• صنایع نیروگاهی
• صنایع تصفیه فاضلاب
• صنایع کشاورزی
• صنایع غذایی
• صنایع دارویی و غیره

تعمیر شیر آلات

فرآیند تعمیر انواع شیرهای صنعتی

از جمله توانایی های هایپر صنعت فامکو می توان به تعمیر و نگهداری انواع ولو مانند شیر توپی (Ball Valve)، شیر کشویی (Gate Valve)، شیر یک طرفه (Check Valve)، شیر کروی (Globe Valve)، شیر پروانه ای (Butterfly Valve) و غیره اشاره نمود که در همین راستا و در سالیان گذشته بیش از 13000 عدد انواع والو در این مجموعه تعمیر گردیده اند.

تمامی عملیات تعمیر براساس استانداردهای بین المللی (API ،IPS ،BS ،ASME و غیره) و بر اساس مشخصات فنی و روش های اجرایی انجام می گیرد.

تعمیر ولو به دو روش صورت می گیرد:

تعمیر در سایت: این روش بیشتر در مواردی استفاده می شود که ولوها جوشی بوده و دارای عیوب کمتری می باشد و فرصت انتقال شیرآلات به کارگاه نمی باشد.

تعمیر در کارخانه: درصورتی که ایراد وارده به ولو زیاد بوده و نیاز به دمونتاژ شیر باشد با انتقال به کارخانه در مراحل زیر انجام می شود:

• باز کردن شیر و دمونتاژ قطعات
• اجرای تمیز کاری تمامی سطوح شیر
• آزمایش های غیر مخرب از جمله رادیوگرافی و تست مایع نافذ PT ،VT ،MT و غیره
• انجام تست و بررسی حرکت عملگرها
• تست اجزا آببندی و اجرای عملیات ماشینکاری شامل سنگ زنی و صیقل کاری
• تعویض یا ساخت پکینگ و اورینگ ها و قطعات معیوب
• با توجه به نوع شیر و در صورت نیاز اعمال پوشش های خاص مانند (ENP ،HNP و غیره)
• با توجه به نظر کارفرما و درصورت نیاز، اجرای سند بلاست و رنگ
• صدور گواهی نامه و تست شیر
• بسته بندی

ساخت انواع قطعات یدکی از سایز 2 تا 56 اینچ

ساخت بدنه تمامی والوها با توجه به سایز به دو روش ریخته گری و فورج انجام می گیرد و همچنین ساخت و تعمیر بونت، بال، پلاگ، محور، نازل، کاور، لاینر، سیترینگ و غیره در کارخانه انجام می پذیرد.

تبدیل انواع شیر جوشی به شیر فلنجی و شیر فلنجی به جوشی از سایز 2 تا 56 اینچ

با بروزترین دستگاه های CNC و غیره و همچنین با توانایی کارشناسان خود تمامی شیرها را با توجه به نظر کارفرما و طبق استاندارد از فلنجی به جوشی و از جوشی به فلنجی تبدیل می کند.

انجام تست و صدور تاییدیه

پس از انجام تعمیر، شیر تحت آزمایش هیدروتست قرار می گیرد تا از آببندی کامل شیر طبق استاندارد اطمینان حاصل شود که با توجه به نظر کارفرما آزمایش تست در حضور بازرسین کارفرما انجام می گیرید.

قیمت شیرآلات

قیمت شیرآلات صنعتی با توجه به سایز شیر، کلاس شیر، نوع مجرابند شیر، نوع اتصال شیر، جنس بدنه شیر و جنس تریم شیرآلات، تعیین می شود. شما می توانید برای دریافت مشاوره فنی و استعلام قیمت به روز شیرآلات با کارشناسان فنی هایپر صنعت فامکو تماس بگیرید.