یکی دیگر از پرکاربردترین و پر طرفدار ترین انواع شیرآلات صنعتی، شیر فلکه توپی فولادی کلاس 150 است. این شیر مختص قطع و وصل کامل جریان سیال در خطوط لوله با فشار کاری کم تا متوسط می باشد. این شیر عملکرد بسیار سریعی دارد، از لحاظ آب بندی کاملا مطمئن بوده و دوام و طول عمر آن مورد توجه مصرف کنندگان است. در این مقاله، تمرکز ما صرفاً بر شیر فلکه توپی فولادی کلاس 150 فلنجدار است و بهصورت جامع، ساختار، انواع، عملکرد و کاربردهای آن را بررسی میکنیم. این مقاله می تواند یک راهنمای کامل برای آشنایی با این محصول باشد.
شیر فلکه توپی فولادی کلاس 150 چیست؟
شیر فلکه توپی که با نام لاتین Ball Valve هم شناخته می شود، نوعی شیر صنعتی است. شکل ظاهری بدنه این محصول به شکل توپی سوراخ دار است و روی بدنه آن دسته ای طراحی شده است که حرکت آن به صورت 90 درجه ای است؛ و به کمک همین سوراخ و دسته جریان عبور سیال را می توان کنترل کرد.
چنانچه مدل شیر فلکه توپی فولادی کلاس 150 فلنج دار باشد، جنس بدنه از فولاد ریختگی یا فورجشده ساخته می شود و تا فشار کاری 19 بار، البته با درنظر گرفتن میزان دما را می تواند تحمل کند. اتصال این نوع شیر فلکه به خطوط لوله از طریق فلنج و مطابق با استاندارد ANSI / ASME Class 150 انجام می شود.
اجزای اصلی شیر فلکه توپی فولادی کلاس 150 فلنجدار
بدنه فولادی (Steel Body)
جنس بدنه از فولاد کربنی یا فولاد آلیاژی که در برابر فشار و دما مقاوم است ساخته می شود. متریال هایی مانند WCB، A105 یا A216 که هم مقاومت مکانیکی و هم حرارتی دارند.
توپ (Ball)
توپ قطعه اصلی شیر فلکه توپی برای کنترل جریان است. این قطعه کنترل را از طریق سوراخ مرکزی که بر روی آن تعبیه دیده شده است انجام می دهد. جنس بدنه توپ معمولا از فولاد ضدزنگ یا فولاد آبکاریشده ساخته می شود.
سیت یا نشیمنگاه (Seat)
نقش اصلی سیت در شیر فلکه توپی فولادی آب بندی است. چون این قطعه در مجاورت سیالات مختلف است. به همین دلیل آن را از متریال ها و مواد پلیمری قوی در برابر سایش و دما مانند PTFE، RPTFE می سازند.
ساقه (Stem)
وظیفه انتقال حرکت از دسته به توپ را ساقه بر عهده دارد. طراحی ضد خروج (Anti Blow-Out) در مدلهای استاندارد رعایت میشود.
فلنجها (Flanged Ends)
کاربرد فلنج ایجاد برقراری اتصالی ایمن به خطوط لوله است. فلنج ها مطابق استاندارد ASME B16.5 Class 150 طراحی و تولید می شود و کمک دیگری که می کند باعث می شود فرایند نصب و جداسازی آسان شود.
پکینگ و گلند (Packing & Gland)
برای کمک به جلوگیری از نشتی و عملکرد ایمن شیر در اطراف ساقه پکینگ و گلند استفاده می شود.
انواع شیر فلکه توپی فولادی
از نظر فنی شیر فلکه توپی فولادی را می توان بر اساس چند معیار مستقل دسته بندی کرد. هر یک از این معیار ها با دیگری تفاوت دارد و نباید با یکدیگر اشتباه گرفته شوند.
انواع شیر فلکه توپی فولادی بر اساس ساختار بدنه (Body Construction)
این دسته بندی به بدنه، نحوه طراحی، ساخت و مونتاژ اشاره دارد.
-
شیر توپی یکتکه (One-Piece Ball Valve)
در این نوع بدنه شیر کاملا یکدست و یکپارچه است. هم طراحی ساده ای دارد و هم بسیار اقتصادی تر است. استفاده از این نوع معمولا در سایزهای کوچک و کارهای سبک می باشد از همین رو کاربرد چندان زیادی در شیرهای فولادی فلنجدار کلاس 150 ندارد.
-
شیر توپی دوتکه (Two-Piece Ball Valve)
در این مدل بدنه از دو بخش تشکیل شده و در شیر فلکه توپی فولادی کلاس 150 فلنجدار بسیار پرکاربرد است. با توجه به کارایی و استحکام بسیار مقرون به صرفه است و در خطوط عمومی صنعتی بسیار پر کاربرد می باشد.
-
شیر توپی سهتکه (Three-Piece Ball Valve)
همانطور که حدس زدید در این نوع بدنه از سه بخش تشکیل شده است. ویژگی منحصر به فرد این نوع شیر این است که هر بخش کاملا مجزا و مستقل است از همین جهت به راحتی و بدون نیاز به به جدا سازی می توان اجزای داخلی آن را مانند توپ و نشیمنگاه تعمیر، سرویس و یا تعویض کرد. کارایی این شیر بیشتر در خطوطی است که نیاز به سرویس و نگداری دوره ای دارند.
انواع شیر فلکه توپی فولادی بر اساس طراحی توپ (Ball Design)
این دسته بندی براساس نحوه مهار کردن و عملکرد توپ داخل بدنه شیر انجام شده است.
-
شیر توپی با توپ شناور (Floating Ball Valve)
در این طراحی شیر کاملا آزاد و رها در بدنه قرار دارد و آببندی از طریق فشار سیال روی نشیمنگاه انجام میشود. رایجترین و پر کاربردترین نوع شیر توپی فولادی فلنجدار کلاس 150 همین مدل شیر توپی با توپ شناور است.
-
شیر توپی ترانیوندار (Trunnion Mounted Ball Valve)
در این نوع دیگر توپ آزاد نیست، بلکه از قسمت بالا و پایین توپ توسط تکیهگاه مهار شده و فشار سیال مستقیماً به سیت منتقل میشود. کارایی این طراحی بیشتر در سایزهای بزرگ و فشارهای بالاتر است و خیلی در کلاس 150 کارایی ندارد.
انواع شیر فلکه توپی فولادی بر اساس قطر عبور جریان (Bore Type)
نسبت اندازه قطر داخلی سوراخ توپ نسبت به قطر لوله اساس این دسته بندی است.
-
شیر توپی فولبور (Full Bore / Full Port)
قطر داخلی توپ برابر با قطر اسمی لوله است. افت فشار بسیار کم و عبور کامل سیال از مزایای این مدل شیر است. بهترین گزینه برای خطوطی که افت فشار در آن ها اهمیت بالایی دارد، همین نوع شیر است.
-
شیر توپی ردیوسبور (Reduced Bore / Reduced Port)
قطر داخلی توپ از قطر لوله در این مدل شیر کوچکتر است. از لحاظ هزینه، این مدل شیر اقتصادی تر است اما افت فشاری که ایجاد می کند نسبت به فولبور بیشتر است.
انواع شیر فلکه توپی فولادی بر اساس نوع اتصال (End Connection)
انواع دسته بندی که تا الان بررسی کردیم، کلیه دسته بندی های فنی و تکنیکال بود اما تمرکز اصلی ما در این مقاله صرفا بر مدل زیر است.
-
شیر فلکه توپی فلنجدار (Flanged Ball Valve)
اتصال شیر به خط لوله از طریق فلنج مطابق استاندارد ASME B16.5 Class 150 انجام میشود که نصب، تعمیر و تعویض شیر را آسان میکند.
آشنایی با انواع شیرآلات فولادی
نحوه عملکرد شیر فلکه توپی فولادی کلاس 150
عملکرد این شیر هم بسیار ساده و هم بسیار سریع است. تنها کافی است دسته یا اهرمی که در بالای آن قرار دارد را 90 درجه بچرخانید. در حالت باز سوراخ توپ هم راستای مسیر لوله قرار می گیرد. و اگر دوباره آن را 90 درجه بچرخانید توپ در مسیر جریان قرار می گیرد و مسیر جریان و شیر بسته می شود.
ویژگی های شیر فلکه توپی فولادی کلاس 150 فلنجدار
کاربردهای شیر فلکه توپی فولادی کلاس 150 فلنجدار
این شیر کاربردهای بسیار متنوع و گوناگونی در صنعت دارد و در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می گیرد. برخی کاربردهای آن شامل موارد زیر می باشد.
- صنایع نفت، گاز و پتروشیمی (انتقال هیدروکربنها- مواد خورنده و سمی)
- واحدهای پالایشگاهی
- خطوط انتقال آب و سیالات صنعتی
- سیستمهای بخار و حرارتی با فشار متوسط
- صنایع شیمیایی و فرآیندی
- نیروگاهها و تأسیسات صنعتی (بخار و آب داغ)
- خطوط انتقال صنعتی با نیاز به قطع و وصل سریع
نتیجه گیری
یکی از شیر هایی که با خیال راحت می توانید برای قطع و وصل کامل جریان از آن استفاده کنید قطعا شیر فلکه توپی فولادی کلاس 150 می باشد. طراحی این شیر بسیار ساده اما مستحکم و سرعت عملکرد آن بسیار سریع است. کارایی این شیر بیشتر در خطوط لوله با فشار کاری کم تا متوسط است و آب بندی دقیق و مطمئنی دارد. نصب، جداسازی اجزای داخلی آن بسیار ساده است از همین رو در بسیاری از صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، نیروگاهها و تأسیسات صنعتی کاربرد دارد. آشنایی دقیق با ساختار، انواع و ویژگیهای فنی این شیر، نقش مهمی در انتخاب صحیح و افزایش ایمنی، بهرهوری و طول عمر تجهیزات صنعتی ایفا میکند.
شرکت پولادگران با بیش از 18 سال سابقه درخشان و تجربه در زمینه تامین تجهیزات پروژه های نفت، گاز، پتروشیمی، پالایشگاهی و ساختمانی آماده ارائه هر گونه خدمات جامع از مشاوره تخصصی تا تأمین و خرید تجهیزات مورد نیاز پروژهها میباشد.
برای مطالعه سایر مقالات بازرگانی پولادگران کلیک کنید.
