از انواع مختلف شیرآلات صنعتی می توان برای هدایت و تنظیم جریان سیالات استفاده کرد. آلیاژهای شیرآلات صنعتی در تعیین ویژگی های آنها تاثیر به سزایی دارد؛ ویژگی هایی که هر یک، نیازهای مهندسان با پروژه های خاص را تامین می کند پس اهمیت دارد که شیرآلات صنعتی از چه آلیاژی ساخته شده اند و باید متناسب با اصول طراحی و نیاز مشتریان انتخاب گردند. در این مقاله قصد داریم به بررسی آلیاژهای شیرآلات صنعتی بپردازیم.
انواع آلیاژهای بدنه شیرآلات صنعتی
شیرآلات صنعتی بر اساس آلیاژ سازنده بدنه شان، به طور کلی به 3 دسته زیر تقسیم می شوند که عبارتند از:
- شیر برنجی
- شیر چدنی
- شیر فولادی
در ادامه به معرفی و بررسی این سه نوع شیر خواهیم پرداخت.
شیرآلات برنجی
یکی از آلیاژهای شیرآلات صنعتی، برنج است که به خوبی ماشین کاری می شود و همین ویژگی باعث شده از برنج چکش کاری شده برای استم شیرهای توپی استفاده بشود. یکی از نکات مهمی که در مورد شیرآلات برنجی باید به آن توجه داشت، آب بندی آنهاست که باید با کنف، نوار تفلن، خمیر آب بندی یا … آن را انجام داد. این شیرآلات برنجی، معمولاً دارای رزوه هستند و در سایزهای 0.5 تا 4 اینچ ساخته می شوند. همچنین لازم به ذکر است که استاندارد آلیاژ شیرهای برنجی بر اساس EN 12164 و EN 1982 است.
کاربرد اصلی شیرآلات برنجی برای عبور سیالات در دما و فشارهای مختلف است زیرا به دلیل مقاومت بالای برنج در برابر سایش و فرسودگی، مقاومت بالایی دارند. این شیرآلات از لحاظ ظاهری، بسیار تمیز و زیبا هستند و برای استفاده در منازل مناسب اند.
شیرآلات برنجی انواع متخلفی دارند که شامل شیرهای توپی، کشویی، یک طرفه، سوزنی، صافی، شیرآتش نشانی و … است.
شیرآلات چدنی
چدن نیز یکی دیگر یکی از آلیاژهای شیرآلات صنعتی است که از آهن، سیلیکون و کربن تولید می شود و اکثر شیرآلات چدنی از جنس چدن داکتیل (Ductile iron) و چدن خاکستری (Gray iron) هستند. این شیرآلات با قرار دادن شمش چدن در کوره و اضافه کردن عناصر دیگر، چدن مذاب را در قالب ریخته و پس از سرد شده از داخل قالب خارج کرده و با انجام ماشین کاری به حالت نهایی خود می رسد و پس از آن با استفاده از رنگ کوره ای و پوشش اپوکسی سطح شیر را رنگ کرده. اتصال این شیرآلات با فلنجی صورت می گیرد که در ابتدا و انتهای آنها فلنجی قرار داده شده که برای اتصال به 2 فلنج دیگر در خطوط لوله کاربرد دارد. فلنج هایی که روی شیرآلات چدنی قرار می گیرند باید از استانداردEN 1092-2 پیروی کنند. استاندارد آلیاژی شیرآلات نیز برای چدن داکتیل، GGG40 و برای شیرآلات چدن خاکستری، GG25 است.
انواع شیرآلات چدنی عبارتند از: شیرهای یک طرفه، کشویی، پروانه ای، سوزنی و … .
شیرآلات فولادی
فولاد یکی از محبوب ترین آلیاژهای شیرآلات صنعتی است و شیرآلات فولادی به 2 روش ریخته گری و فورجینگ ساخته می شوند. جالب است بدانید شیرآلات فولادی که با روش فورجینگ تولید می شوند دارای ارزش بیشتری نسبت به ریخته گری هستند چون شیر فورج شده از استانداردهای مهندسی پیروی می کند. استاندارد شیر فولادی تولیدی با روش ریخته گری بر اساس ASTM A216 WCB و شیرآلات فورج شده فولادی مطابق باASTM A105 است.
شیرآلات فولادی سه مدل روش اتصال دارند که شامل اتصال رزوه ای، فلنج دار و جوشی است. در این بین اتصال جوشی به دو روشButt Weld و Socket Weld تقسیم می شود. هر یک از روش های اتصالی که نام بردیم دارای ویژگی هایی هستند که در ادامه آنها را به صورت کلی نام خواهیم برد.
اتصالات رزوه ای برای لوله هایی با سایزهای کوچک تر به کار می روند و در فشارهای پایین مناسب تر هستند. اتصال فلنج دار قابلیت باز و بسته شدن با پیچ و مهره ها را دارد. اتصال جوشی مزایایی از جمله عدم نشتی و استحکام دارد ولی مانند اتصال فلنج دار، قابلیت باز و بسته شدن را ندارد و اتصالی دائمی است.
به صورت کلی از شیرآلات فولادی بیشتر برای صنایع نفت، گاز، پتروشیمی و سیالاتی با فشار و دمای خاص استفاده می شود. دما و فشاری که شیرآلات می توانند تحمل کنند را با استفاده از کلاس کاری تخمین می زنند و ما در انتهای این مقاله به بررسی کلاس های کاری شیرآلات صنعتی که معرفی کردیم، خواهیم پرداخت.
فشار قابل تحمل شیرها بر اساس دمای سیال تعیین می شود به طوری که هر چه دمای سیال بیشتر باشد، فشاری که شیر فولادی می تواند تحمل کند کمتر می شود .به زبان دیگر می توان گفت با توجه به کلاس کاری می توانیم ماکسیمم دما و فشار تحملی شیرآلات را تعیین کنیم. به طور مثال کلاس کاری شیرآلات فولادی با اتصال فلنج دار و جوشی به شکل رو به رو است: 150، 300، 400، 600، 900، 1500 و 2500.
همچنین کلاس کاری شیرآلات با اتصال دنده ای بر اساس نکاتی تعیین می شود :در خطوط لوله کشی با کلاس 150، 300، 400 و 600 باید از شیرآلاتی با کلاس کاری 800 استفاده کنیم اما برای خطوطی با کلاس کاری 900 و 1500 بهتر است از شیرآلات کلاس 1500 بهره ببریم.
