مهار سیالات با انواع شیر توپی فولادی
فهرست مطالب
شیرآلات در انواع و اندازه‌های مختلف ساخته و برای مصارف گوناگونی از آنها استفاده می‌شود. باز و بسته شدن و قطع و وصل شدن جریان سیالاتی مانند آب و گاز داخل لوله، به عنوان اصلی‌ترین عملکرد این وسایل کاربردی شناخته می‌شود.
شیر آشپزخانه که برای کنترل شدت خروجی آب و مسدود کردن آن مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ یک نمونه عالی از شیرآلات صنعتی است که هر روزه در صنایع مختلف با هدف مهار سیالات از آنها استفاده می‌شود. در این مقاله ما قصد داریم به طور خاص یک نوع شیر صنعتی به نام شیر توپی فولادی را معرفی کرده و کاربردها و مزایای آن را مورد بحث قرار دهیم.
شیر توپی چیست؟
شیر توپی جزء شیرآلات یک چهارم چرخشی است که از یک توپ کروی حاوی یک حفره برای کنترل و مهار جریان سیالات استفاده می‌کند. هنگامی که با چرخش اهرم شیر، این حفره یا سوراخ در راستای جریان سیال قرار می‌گیرد؛ یعنی شیر باز است و مایع یا گاز در خط جریان دارد.
از طرف دیگر هنگامی که جسم کروی داخل شیر به کمک اهرم خارجی آن ۹۰ درجه می‌چرخد؛ جریان به طور کامل متوقف می‌شود. در هر دو حالت دسته یا همان اهرم شیر به عنوان نشانگر بصری وضعیت باز یا بسته بودن شیر عمل کرده و می‌توانید از روی آن تشخیص دهید که جریان برقرار است یا مسدود. اگر اهرم موازی با بدنه شیر باشد؛ یعنی باز است و اگر عمود بر آن باشد یعنی سیال در خط جریان ندارد.
مدل‌های متنوعی از شیرهای توپی در بازار وجود دارد که معمولا آنها را بر اساس جنس بدنه به دسته‌های مختلف تقسیم می‌کنند. به عنوان مثال شیر توپی که از جنس استیل ساخته شده به شیر توپی استیل شهرت داشته و کاربرد متفاوتی نسبت به مدل‌های دیگر مانند شیر توپی فولادی دارد. البته قیمت شیرالات فولادی به نسبت شیرهای استیل بسیار پایین‌تر است.
فولاد کربنی دارای نقطه ذوب و مقاومت شیمیایی کمتری نسبت به استیل است؛ اما به دلیل میزان کربن بیشتر، از پایداری بالاتری برخوردار بوده و قادر به تحمل دماهای بیشتری است. به طور کلی شیرهای توپی ساخته شده از فولاد کربنی برای مصارفی طراحی شده‌اند که نیاز به خروجی قوی و کارآمد سیالات دارند.
شیر توپی فولادی
شیرآلات توپی را می‌توان با فلزات مختلفی تولید کرد. یکی از پروفروش‌ترین آنها، شیر توپی فولادی است که به دلیل مزایای خاص خود، کاربردهای متنوعی دارد. در ضمن قیمت شیر توپی فولادی در مقایسه با برخی از محصولات مشابه بسیار معقول‌تر است. شیرهای توپی فولادی، شیرهای فوق‌العاده قوی هستند و برای خطوطی که نیاز به بستن و باز کردن ساده جریان سیال دارند گزینه خوبی محسوب می‌شوند.
ضمن اینکه این محصولات دوام زیادی داشته و توانایی خود را حتی پس از گذشت سال‌ها حفظ می‌کنند. علاوه بر این قابلیت اطمینان بسیار خوبی دارند و حتی اگر سال‌ها بلااستفاده بماند؛ باز هم می‌توان از آنها به شکل ایمن و بدون استرس از شکستن استفاده کرد.
گرچه شیرهای توپی فولادی بیشتر به عنوان وسیله‌ای برای باز و بسته کردن جریان شناخته می‌شوند؛ اما می‌توان به کمک آنها سرعت جریان را با باز کردن یا بستن جزئی اهرم و قرار دادن آن روی زوایای مختلف کنترل کرد. این ویژگی‌ها شیرهای توپی فولادی را به جایگزین خوبی برای شیرهای دروازه‌ای و گلوب تبدیل کرده و بیشتر در مسیر خطوط انتقال گاز از آنها استفاده می‌شود.
حتما شما هم سر راه مسیر لوله‌کشی گاز منزل‌تان به اجاق خوراک‌پزی این شیر را دیده‌اید. شیرهای فولادی توپی نوعی شیر یک طرفه هستند که از جریان برگشتی ناخواسته سیال جلوگیری می‌کنند و به همین خاطر گزینه ایمنی برای کنترل سیالات خطرناکی مانند گاز محسوب می‌شوند.
کاربردها و مزایا شیر توپی فولادی چیست؟
این مدل شیر صنعتی در مقایسه با دیگر شیرآلات مزایای متفاوتی دارد که در ادامه به چند نمونه از مهم‌ترین آنها اشاره می‌کنیم:
- شیرهای توپی فولادی را می‌توان هم برای باز و بسته کردن و هم برای محدود کردن جریان استفاده کرد.
- این محصولات علاوه بر سیستم‌های انتقال آب، در سیستم‌های حاوی سیالاتی مانند هوا، گاز و بخارات نیز قابل استفاده هستند.
- اتصال آنها به خط لوله کار زیاد سختی نیست.
- شیرهای توپی فولادی را بدون مشکل هم می‌توان در دما و هم در فشار بالا استفاده کرد.
- این مدل شیرهای صنعتی در مقایسه با نمونه‌های مشابه از نظر قیمتی مقرون‌به‌صرفه‌تر هستند.
- مدل‌های بسیار متنوعی از شیر توپی فولادی در بازار وجود دارد که هر کدام از آنها مناسب رفع یک نوع نیاز می‌باشند.
- شیرهای توپی به نسبت شیرهای پروانه‌ای با همان سایز، فشرده‌تر و سبک‌ترند.
- این مدل شیرها را می‌توان خیلی سریع و با آب‌بندی محکم، حتی در شرایط فشار بالا باز و بسته کرد.
کاربرد شیرهای توپی فولادی در صنعت نفت و گاز
شیرهای توپی معمولا به عنوان شیرهای مهارکننده سیال در تاسیسات تولید نفت و گاز، چه در خشکی و چه در دریا استفاده می‌شوند. این محصولات در کوره‌های تغذیه سیستم سوخت گاز نیز به کار برده می‌شوند. شیرهای توپی برای استفاده به عنوان ابزار کنترل‌کننده جریان گازها و مایعات پرفشار، با حداقل افت فشار طراحی شده‌اند.
ضمنا این محصولات زمان پاسخ‌دهی بسیار پایینی دارند و خیلی سریع باز و بسته می‌شوند. شیرهای توپی را می‌توان در صنایع پتروشیمی، حتی در دور افتاده‌ترین نقاط خط مورد استفاده قرار داد؛ زیرا این محصولات همه کاره هستند و تعمیر آن کار ساده‌ای است.
شیرهای توپی برای عملیات پیگ‌رانی نیز بسیار مناسب هستند.
این عملیات به فرآیند تمیز کردن خط لوله گاز گفته می‌شود. هر نوع شیری اجازه اجرای این عملیات روی خط را نمی‌دهد. به عنوان مثال شیرهای پروانه‌ای دارای میله‌ای هستند که از مرکز بدنه عبور کرده و مسیر حرکت وسیله‌ای که برای پیگ‌رانی استفاده می‌شود را مسدود می‌کند.
این در حالی است که اگر شیر توپی را روی حالت باز قرار دهید؛ مسیر برای تمیز کردن لوله کاملا آزاد و بدون محدودیت است. این فرم داخلی به اپراتور و سرکارگری که مسئول عملیات پیگ‌رانی است اجازه می‌دهد که علاوه بر داخل لوله‌ها، حفره داخلی شیر را نیز تمیز کند.
