مقایسه شیر توپی فولادی و شیر کشویی فولادی
فهرست مطالب
شیرآلات یکی از محصولاتی هستند که برای هدایت و تغییر جهت انواع سیالات از جمله آب، گاز و سایر مایعات از آنها در سیستم‌های لوله‌کشی استفاده می‌شود. این محصولات در ابعاد، مدل‌ها و با مواد اولیه مختلفی تولید می‌شوند که هر کدام کاربرد مشخصی دارند. شیرهای توپی و کشویی، دو مدل از شیرهای بدنه فولادی هستند که بیشتر در خطوط انتقال آب و فاضلاب، پروژه‌های پتروشیمی مانند خطوط انتقال نفت و گاز و مواردی از این دست از آنها استفاده می‌شود. ما در این مقاله قصد داریم تا ضمن معرفی این دو مدل شیر فولادی، در مورد مزایا و معایب هر کدام و همچنین تفاوت‌های عمده‌ای که بین آنها وجود دارد صحبت کنیم.
معرفی شیر توپی (Ball Valve)
این شیر را با نام‌های دیگری نظیر بال ولو، شیر ربع گرد و شیر دسته گازی نیز در بازار می‌شناسند. شیر توپی فارغ از جنس بدنه یکی از پرکاربردترین شیرآلات صنعتی هستند. دسته این محصولات که اهرمی برای باز و بسته کردن مسیر حرکت سیال است را معمولا با فلز یا مواد پلیمری می‌سازند. با چرخاندن ۹۰ درجه‌ای این دسته جریان سیال باز یا بسته می‌شود.
این شیوه عملکرد باعث می‌شود که سرعت عمل در تغییر جهت یا مسدود و باز کردن مسیر حرکت سیال در لوله افزایش پیدا کند. برای تولید شیرهای توپی می‌توان از مواد اولیه مختلفی مانند برنج، فولاد، استیل، چدن نشکن و پلیمر استفاده و آنها را در انواع مختلفی نظیر دستی ساده، دستی گیربکسی، شیر پنوماتیک و هیدرولیک تولید کرد. این محصولات جزء شیرآلات صنعتی هستند که تحمل فشار بالایی دارند و معمولا می‌توانند تا ۱۰۰۰ بار فشار را به خوبی تحمل کنند.
در هر سیستم پایپینگی که نیاز باشد مسیر حرکت سیال به سرعت باز و یا کاملا بسته شود از این مدل شیر صنعتی استفاده می‌شود. نکته مهمی که باید در مورد شیرهای توپی بدانید این است که هم راستا بودن دسته با بدنه شیر به معنی باز بودن خط و قائم بودن آن با بدنه به معنی مسدود بودن مسیر است.
شیرهای توپی فولادی چه مزایا و معایبی دارند؟
موارد زیر از جمله مهم‌ترین مزایای شیر توپی فولادی است:
- سرعت بالا در باز و بسته شدن
- وزن کم
- نصب سریع و آسان
- هزینه نگهداری و تعمیر پایین
- قیمت مناسب‌تر نسبت به سایر شیرآلات صنعتی
- قابلیت تولید در ابعاد مختلف
- یکپارچگی قطعات
- بدون نیاز به روان‌کاری
- استحکام بالا و عدم نیاز به گشتاوری زیاد
- طراحی متراکم در مقایسه با حجم کم بدنه
معایب این محصولات نیز عبارتند از:
- مقاومت کم در برابر ضربه
- امکان فرسایش سریع به دلیل استفاده نادرست
- امکان نشتی شیر از محل ساییدگی
- دشواری فرآیند تمیز کردن شیر
معرفی شیر کشویی (Gate Valve)
یکی از شیرآلات صنعتی که با نام‌های دیگری نظیر شیر فلکه، شیر گیت ولو، شیر گیت و شیر دروازه‌ای نیز در بازار شناخته شده و کاربردهای فراوانی دارد شیر کشویی است. روی بدنه این شیر یک فلکه گرد وجود دارد که با چرخاندن آن می‌توانید مسیر حرکت سیال را در لوله باز و بسته کنید. برای باز و مسدود کردن جریان، این فلکه باید حدودا ۳۰ دور حول محور خود بچرخد.
از این شیرها بیشتر برای باز و بسته کردن کامل جریان استفاده می‌شود. در واقع شما نمی‌توانید شیرهای کشویی فولادی را به مدت طولانی روی حالت نیمه باز قرار دهید. نیمه باز ماندن این شیر باعث لرزش بدنه در اثر فشار سیال شده و ممکن است بعد از مدت کوتاهی قسمت پایین گیت آسیب ببیند.
درون بدنه شیر کشویی فولادی قطعه‌ای وجود دارد که به آن دروازه گفته می‌شود. این قطعه برای قطع و وصل کردن جریان، به صورت عمودی در مسیر حرکت سیال قرار می‌گیرد. این عملکرد خاص باعث شده که شیرهای کشویی به عنوان شیر دروازه‌ای نیز در بازار شناخته شوند.
فولاد تقریبا بهترین فلز برای تولید شیرهای کشویی است؛ اما این محصولات را می‌توان از فلزاتی مانند استیل، برنج و چدن نیز تولید کرد. شیرهای کشویی را معمولا به وسیله فلنج و پیچ و مهره روی لوله نصب می‌کنند. برای جلوگیری از نشتی مایعات به بیرون نیز بین فلنج شیر و لوله، واشر آب‌بندی قرار داده می‌شود. اکثرا از شیر کشویی فولادی برای تجهیز خطوط انتقال آب استفاده می‌شود.
شیرهای کشویی فولادی چه مزایا و معایبی دارند؟
مزایای شیرهای کشویی عبارتند از:
- وجود قطعات متحرک در شیر با قابلیت روغن‌کاری
- مقاوم در برابر فشار
- قابلیت تحمل دمای بالا تا ۱۷۵ درجه سانتی‌گراد
- دارای طراحی ساده
- مقرون‌به‌صرفه بودن برای استفاده روی لوله‌های بزرگ‌تر از ۲ اینچ
- کم بودن اتلاف فشار
- داشتن کاربردهای متنوع
- کاهش خطر افت فشار
- نگهداری و نصب ساده
- قابلیت تولید در سایزهای بزرگ
- مهم‌ترین معایب شیرهای فولادی کشویی نیز عبارتند از:
- نامناسب برای استفاده در خطوطی که نیاز به تغییر جهت سیال دارند
- کاهش طول عمر محصول در اثر قرار دادن اهرم آن روی حالت نیمه باز و لرزش بدنه
- دشواری انجام عملیات لپینگ و سنگ‌زنی
- زمان‌بر بودن عملیات باز و بسته کردن اهرم
- محدودیت در استفاده در خطوط کم فشار
چه تفاوتی بین شیر توپی فولادی و شیر کشویی فولادی وجود دارد؟
موارد زیر عمده تفاوت‌هایی هستند که بین این دو محصول وجود دارد:
- شیرهای کشویی نسبت به شیرهای توپی طول عمر بیشتری دارند
- شیرهای کشویی با مشکل ایجاد ضربه قوچی که به دلیل ربع گرد بودن و باز و بسته شدن سریع در شیرهای توپی رخ می‌دهد مواجه نمی‌شوند
- شیرهای توپی نسبت به شیرهای کشویی بهتر می‌توانند مسیر حرکت سیال را آب‌بندی کنند
- استم شیرهای کشویی رزوه‌ای است ولی شیرهای توپی دارای اهرم ربع چرخشی هستند
- گرچه شیرهای توپی گران‌ترند اما استفاده از آنها نیز به همان اندازه نسبت به شیرهای کشویی آسان‌تر است
- درون بدنه شیرهای توپی از یک توپ کروی به عنوان عامل باز و بسته کردن استفاده می‌شود. این در حالی است که این فرآیند در شیرهای کشویی به کمک قرار گرفتن یک دیسک روی سیت انجام می‌شود
- هر جا که نیاز به انسداد محکم بدون افت فشار باشد می‌توان از شیرهای توپی استفاده کرد. در حالی که شیرهای کشویی در این شرایط کمی افت فشار ایجاد می‌کنند
