آلیاژهای شیرآلات صنعتی
فهرست مطالب
برای اجرای یک سیستم لوله‌کشی دقیق و استاندارد، بعد از مشخص شدن مسیر عبور لوله‌ها، باید به این پرسش‌ها مهم پاسخ دهیم که سیال قرار است در چه زمان‌هایی و با چه فشاری درون لوله‌ها حرکت داشته باشد؟ برای اینکه بتوانیم اهداف تعیین شده برای این پرسش‌ها را پاسخ دهیم باید از یک ابزار تنظیم‌کننده جریان یا عملگر استفاده کنیم که به آن شیرآلات صنعتی گفته می‌شود. انواع مختلفی از شیرآلات صنعتی در بازار وجود دارد که هر کدام پاسخگوی نیاز یک پروژه خاص هستند. بنابراین نوع شیر باید مناسب با نوع سیال، فشار آن درون لوله‌ها و مواردی از این دست انتخاب شود. در غیر این صورت کارآمد نخواهد بود. یکی از اصلی‌ترین فاکتورها در انتخاب این محصول، آلیاژی است که شیر را با استفاده از آن تولید کرده‌اند. در ادامه این مقاله ما قصد داریم شما را با آلیاژهای مختلفی که می‌توان شیرآلات صنعتی با آنها تولید کرد آشنا کنیم.
انواع شیرآلات صنعتی بر اساس آلیاژ بدنه
به طور کلی شیرآلات صنعتی بر اساس جنس بدنه به 4 دسته زیر تقسیم می‌شوند:
- شیرآلات چدنی
- شیرآلات برنجی
- شیرآلات فولادی
- شیرآلات استنلس استیل
شیرآلات چدنی
به محصولاتی که جنس بدنه آنها از نوعی آلیاژ مخصوص به نام چدن (Cast Iron) است شیرآلات چدنی گفته می‌شود. در این صنعت عموما از دو نوع چدن به نام‌ها چدن خاکستری (Cray Iron) و چدن داکتیل (Ductile Iron) برای تولید شیرآلات صنعتی چدنی استفاده می‌شود. این محصولات معمولا به صورت فلنجی طراحی و تولید شده و به همین خاطر برای اتصال آنها به لوله باید از دو فلنج جوشی در دو طرف لوله استفاده کرد.
استاندارد EN 1092-2 متداول‌ترین استاندارد برای تولید این محصول است. آلیاژی که شیرآلات چدنی خاکستری و شیرآلات چدنی داکتیل با استفاده از آنها و به روش ریخته‌گری تولید می‌شوند به ترتیب GG25 و GGG40 نام دارند. در این روش تولید ابتدا شمش چدن خام وارد کوره شده و بعد از ذوب شدن با آلیاژهای دیگر ترکیب و در قالب ریخته می‌شود.
محصول سرد شده خروجی از این قالب‌ها تحت عملیات جوش‌کاری قرار گرفته و با لایه‌ای از رنگ کوره‌ای و پوشش اپوکسی پوشانده می‌شود. شیرآلات چدنی میراب، شیرآلات چدنی فاراب و شیرآلات چدنی وگ ایران بی همتا معروف‌ترین تولیدکنندگان انواع شیرآلات چدنی از جمله شیر کشویی، شیر سوزنی، شیر یکطرفه، شیر پروانه‌ای، شیرآتش نشانی و شیر صافی در کشور هستند.
شیرآلات برنجی
نوع دیگری از شیرآلات صنعتی که عموما به صورت رزوه‌ای و با آلیاژی از جنس برنج تولید می‌شود؛ شیرآلات برنجی نام دارد. این محصول در سایزهای مختلف از 1.2 اینچ گرفته تا 4 اینچ تولید و روانه بازار می‌شود. یکی از مهم‌ترین نکاتی که باید در زمان نصب این شیرآلات به آن توجه شود؛ آب‌بندی درست محصول روی لوله است. برای این کار می‌توان از نوار تفلن، تفلن مایع، کنف و خمیر آب‌بندی استفاده کرد.
در تولید شیرهای برنجی معمولا از سرب استفاده نمی‌شود و تولید محصول بر اساس استانداردهای EN 12164 و EN 1982 انجام خواهد شد. شیرآلات برنجی پرسی کروم نیز طبق استاندارد EN 12165 ساخته می‌شوند. اگر آلیاژی که در خط تولید به کار رفته پایه‌ای از جنس برنز داشته باشد؛ برای تولید محصول باید از استاندارد EN 1982 استفاده شود. یکی از ویژگی‌های بارز شیرآلات برنجی و برنزی، شکل زیبا و منحصربه‌فرد آنهاست.
به همین خاطر کمتر شاهد آن هستیم که این محصولات را برای مصارف صنعتی استفاده کنند. مهم‌ترین کاربرد این شیرآلات در خطوط انتقال آب با فشار و دماهای مختلف است. از آنجایی که شیرآلات برنجی مقاومت بالایی در مقابل فرسودگی و سایش دارند؛ به عنوان یکی از بادوام‌ترین شیرآلات از آنها یاد می‌شود.
در حال حاضر محصولاتی مانند شیرآلات برنجی سیم ایتالیا (CIM)، شیرآلات برنجی کیتز ژاپن (KITZ)، شیرآلات برنجی کیز ایران و شیرآلات برنجی پیمان برترین برندهای موجود در بازار هستند. این تولیدکنندگان مطرح بازار انواع شیرآلات برنجی از جمله شیر کشویی، شیر سوزنی، شیر یکطرفه ( شیر خودکار )، شیر صافی، شیر گازی و شیر آتش نشانی را با بالاترین کیفیت و به‌روزترین استانداردها صنعت تولید می‌کنند.
شیرآلات فولادی
از این نوع شیر بیشتر در صنایع بزرگ مانند صنعت نفت و گاز برای کنترل جریان و فشار سیالاتی که دما و فشار بالایی دارند و حساس هستند استفاده می‌شود. برای تولید شیرآلات فولادی می‌توان از دو روش فورجینگ و ریخته‌گری استفاده کرد. محصولاتی که بر اساس شیوه فورجینگ تولید می‌شوند دارای ارزش بیشتری نسبت به شیرآلات فولادی هستند که ریخته‌گری می‌شوند.
در واقع روش تولید شیرآلات فورج شده به استانداردهای مهندسی بسیار نزدیک‌تر است. این محصولات بر اساس استاندارد ASTM A105 تولید شده و استاندارد شیرآلات فولادی ساخته شده به روش ریخته‌گریASTM A216 WCB است.
شیرآلات صنعتی دارای سه اتصال فلنج‌دار، رزوه‌ای و جوشی هستند. هر کدام از این شیوه‌ها اتصال دارای مزایا و معایب خاص خود می‌باشند. به عنوان مثال اتصالات رزوه‌ای را خیلی راحت می‌توان باز و بسته کرد؛ چرا که برای اتصال آنها به لوله فقط از پیچ و مهره استفاده می‌شود. در مقابل اتصالات جوشی کمی محکم‌تر هستند و احتمال نشتی را به شدت کاهش می‌دهند؛ ولی به راحتی و بدون آسیب زدن به لوله نمی‌توان آنها را باز کرد.
به همین خاطر فقط در شرایطی که نیاز به اتصال دائم باشد از شیرالات فولادی جوشی استفاده می‌شود. اتصال رزوه‌ای نیز بیشتر در تولید شیرآلاتی به کار برده می‌شود که سایز کوچکی دارند و قرار است از آنها روی خطوط کم فشار استفاده شود. این نوع اتصال هم مانند اتصال فلنج‌دار به راحتی قابل باز و بسته شدن است. نوع خاصی از شیرآلات فولادی نیز در بازار وجود دارند که مجهز به شیوه اتصال ویفری هستند. این نوع اتصال مخصوص تولید شیرآلات پروانه‌ای است.
شیرآلات استنلس استیل
استفاده از نوعی فولاد ضد زنگ به نام استنلس استیل در تولید شیرآلات صنعتی مزایای بیشماری دارد. این نوع فولاد ضد زنگ ماده‌ای عالی برای تحمل فشار و دمای بالا است و نسبت به برنج، مس، چدن و حتی فولاد کربنی سخت‌تر بوده و از مقاومت بیشتری برخوردار است. البته فولاد کربنی احتمالا تنها ماده‌ای است که از نظر میزان مقاومت و ویژگی‌ها فنی به استنلس استیل نزدیک است. به طور کلی این فلز برای تحمل دمای بالا، تماس با عوامل خورنده و فشار حداکثری ماده بسیار خوبی است.
