پاورپوینت آموزش جامع شیرهای صنعتی

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 2 :

آموزش جامع شيرهای صنعتی
شرکت انتقال گاز ايران
منطقه چهار عمليات انتقال گاز
عمليات بهره برداري خطوط لوله گاز

اسلاید 3 :

شير وسيلهاي معمولاً فلزي است که براي بازوبست، تنظيم و کنترل جريان مايعات يا گازها در لولهکشي به کار ميرود. امروزه انواع بسياري از شيرها طراحي، ساخته و توليد مي شوند که در صنعت و خانه به کار مي روند. شيرآلات به گروه شيرهايي گفته ميشود که خود بنا به کاربرد، نحوه کارکرد يا شکل آن به زيرگروهاي مختلف دسته بندي ميشود.
شيرها

اسلاید 4 :

اولين شيرهايي که به وسيله انسان اختراع شد، همان چيزي است که اکنون به عنوان (دريچه) آببند ميشناسيم. دريچه اي که با گذاشتن يا برداشتن آن در مسير آب، جريان را بسته، باز يا نيمه باز مي گذاشتند. شيرهاي دروازه اي امروزي در واقع همان آب بند هاي قديمي هستند
تاريخچه

اسلاید 5 :

شيرآلات خانگي و حمام که در انگليسي به آن Faucet ميگويند.
شيرآلات صنعتي که در ايران آنرا والو ميخوانند. (Industrial Valve).
انواع شيرآلات بنا به کاربرد

اسلاید 6 :

شيرها يا براي باز و بست (قطع و وصل) جريان سيال استفاده ميشوند، مانند:شيرهاي توپي (Ball Valve)، شيرهاي پروانه اي (Butterfly Valve)، شيرهاي دروازه اي (Gate Valve)، شير مخروطي (Plug Valve)
يا
براي تنظيم و کنترل جريان بکار ميروند، مانند: شيرهاي کره اي (Globe Valve)، شير يکطرفه (Check Valve)، شير سوزني (Needle Valve)

غير از موارد بالا مي توان از شيرهاي ديافراگمي-صفحه اي (Diaphragm Valve) نام برد. برخي از شيرهاي فوق الذکر ممکن است براي هر دو کاربرد استفاده شود مانند شير توپي يا شير پروانه اي.
انواع شيرآلات بنا به کاربرد

اسلاید 7 :

اغلب شيرها در ساختمان داراي اجزايي هستند که بين آنها مشترک است:

بدنه (Body) کليه قسمت هاي داخلي را در خود جاي ميدهد.
ديسک (Disc) که در شيرهاي توپي و مخروطي همان توپ يا استوانه مخروطي است.
نشيمنگاه (Seat) محل نشستن ديسک و يا واسط بدنه و ديسک است. اغلب از جنس نرمي ساخته ميشود تا کار آب بندي را انجام دهد.
دسته (Stem) و فلکه (Hand wheel)، فلکه با دسته به ديسک وصل ميشود، معمولاً با چرخاندن فلکه شير باز يا بسته ميشود.
قسمت آب بندي(Packing) که مانع نشت سيال از قسمت فوقاني مي گردد.
سرپوش يا Bonnet که در قسمت فوقاني بدنه قرار مي گيرد .
Stuffing Box قسمتي ما بين Stem و Bonnet که Packing در آن قرار مي گيرد.

شير يکطرفه که بطور خودکار تنها اجازه جريان در يک سو را ميدهد، اجزاي دسته و فلکه را ندارد.
ساختمان شير

اسلاید 8 :

بنا به کاربرد، مصالحي که در ساخت شير بکار برده ميشود، مختلف است. در کارهاي ساختماني شيرهاي چدني، برنزي، برنجي و گاهي استيل (SS) استفاده ميشود. در کارهاي صنعتي مانند، نيروگاهها، کارخانه هاي پتروشيمي، پالايشگاه ها، کشتي سازي و صنايع دارويي / غذايي، بسته به نوع سيالي که از شير عبور ميکند ويا محيطي که شير در آن قرار دارد، بدنه و ديگر اجزاي آنرا از فولاد کربني، فولاد آلياژي، فولاد زنگ نزن(Stainless Steel) ميسازند.
جنس و مواد

اسلاید 9 :

بدنه ولوها از متريال هاي زير ساخته مي شود :
ولوهاي برنزي معمولا به سايزهاي کوچک و براي سرويس هاي آب تا دماي ۲۳۰ درجه سلسيوس محدود مي شود.البته ممکن است آلياژهاي مختلف براي دما و فشارهاي بالا نيز بکار رود .

از چدن معمولا براي آب و بخار تا دماي ۲۳۰ درجه سلسيوس استفاده مي شود و به اندازه هاي کوچک محدود مي شود ، چدن با مقاومت تنشي بالا مي تواند براي سايزهاي بالا مورد استفاده قرار گيرد.

از مشخصات فولاد چکش خوار مي توان به تحمل فشار بالا و مقاومت در برابر تنش و شُک مي توان اشاره نمود . بنابراين در چنين شرايطي از اين نوع فولاد استفاده مي گردد.

اسلاید 10 :

چدن داکتيل داراي استحکام کششي بالا ، شکل پذيري خوب و مقاومت بهتر در برابر خوردگي است.

فولادهاي آلياژي داراي تنوع گسترده تري هستند و براي دما و فشار هاي بالا و شرايطي سخت تري نسبت به آهن ، چدن و برنز در بدنه ولوها مورد استفاده قرار مي گيرند.

استنل استيل اغلب براي آب شرب و سيالاتي که خوردگي ايجاد مي کنند مورد استفاده قرار مي گيرد.

ترموپلاستيک ها به سرعت جاي خود را در سيستم هاي يوتيليتي ( سرويس هاي بخار ، آب ، هواي ابرار دقيق و . ) پيدا نموده و در جاهائي که سيالات خورنده اجازه استفاده از متريال هاي متعارف را نمي دادند ويا هزينه استفاده از آن ها بالا بود ، ترموپلاستيک ها مورد استفاده قرار گرفت .بطور کلي ولو هاي پلاستيک تا دماي 120 درجه سانتيگراد و فشار 1035 کيلو پاسکال مي تواند مورد استفاده قرار گيرد.

اسلاید 11 :

باز و بسته کردن ولوها اکثراً دستي انجام مي گيرد. در هنگامي که نيروي زيادي براي باز و بسته کردن ولو مورد نياز باشد – مانند شير هاي سايز 6” به بالا، کلاس 900 , 1500 پوند- از سيستم چرخ دنده و گيربکس استفاده مي شود . سيستم زنجير نيز موقعي استفاده مي گردد که دسترسي به hand wheel سخت است . ولي در برخي موارد، مثل زمانيکه نياز به بازو بسته کردن شير با سرعت بالا مورد نياز باشد و اپراتور نتواند با اين سرعت عمل کند و يا فضاي کافي يا دسترسي به شير امکان نداشته باشد و مواقعي که شير بايد در محل کنترل شود ، اين کار با يک نيروي خارجي صورت مي پذيرد که به آن محرک يا actuator گفته مي شود.
محرکِ ولو (actuator) :

اسلاید 12 :

سه نوع actuator براي ولوها وجود دارد
تمام گَرد يا Multiturn که براي gate valve ، globe valve و ولو هاي ديافراگمي استفاده مي شود.
نوع دوم actuator رُبع گرد است که براي ball valve , plug valve , butterfly valve مورد استفاده قرار مي گيرد.
نوع سوم نيز actuator خطي است که در gate valve , diaphragm , globe/needle valve مورد استفاده قرار مي گيرد.

نيروي محرک actuator مي تواند موتور (MOV : Motor Operated Valve ، فشار هوا (پنوماتيکي ) يا هيدروليکي باشد.

اسلاید 13 :

چهار وظيفه اصلي ولوها را ميتوان به صورت زير خلاصه نمود :

براي باز و بسته کردن جريان
کنترل جريان و تنظيم مقدار سيال عبوري
جلوگيري از بازگشت جريان
کنترل و تنظيم فشار جهت جلوگيري از آسيب رسيدن به دستگاه ها و تجهيزات ولوها از لحاظ شکل و نحوه محدود کردن جريان در انواع مختلف ساخته مي شود تا چهار وظيفه عمده فوق را انجام دهد

با توجه به محدوده دما و فشاري که ولو در آن کار مي کند ، نوع سيال (گاز يا مايع ) و ميزان خورندگي سيال ، اجزا و ساختمان ولو ها نيز تغيير مي کند . اين بدين معناست که ممکن است دو شيري که در يک طبقه بندي ( Gate, Globe,…) هستند از لحاظ شکل ظاهري تفاوت داشته باشند .
شيرهاي صنعتي (VALVES):

اسلاید 14 :

شير دروازه اي Gate valve
شير سماوريPlug/Cocks valve
شير توپي Ball Valve
شير بشقابي Globe Valve
شير سوزنيNeedle Valve
شير ديافراگميDiaphragm Valve
شير پروانه ايButterfly Valve
انواع ولو از نظر ساختار

اسلاید 15 :

عمل باز و بسته شدن در اين شيرها توسط حرکت عمود بر جريانِ يک صفحة کشوئي که بين دو نشيمنگاه محصور شده صورت مي گيرد. به gate valve گاهي اوقات slide valve نيز گفته مي شود. در اين نوع شير افت فشار در حالت باز نسبت به بقيه شيرها کمتر است ، بنابراين در جاهائي که در حالت عادي بطور کامل باز يا کاملاً مسدود است مورد استفاده قرار مي گيرد و براي کنترل جريان مورد استفاده قرار نمي گيرد.البته در سايزهاي بالا از برخي از اين نوع شيرها را مي توان براي کنترل جريان استفاده کرد.کاربرد اين نوع ولو معمولاً در سيستم هاي يوتيليتي – آب ، هوا، بخار و . است .
اين نكته مهم است كه قطر ورودي سيال به داخل ولو دقيقا همان قطر لاين مي باشد
شير دروازه اي
Gate Valve

اسلاید 16 :

سه نوع gate valve وجود دارد:
  نوع اول كه به نام موازي يا تخت معروف است بر اساس استفاده از يك يا دو ديسك تخت دروازه اي كه در بين دو نشيمنگاه موازي قرار گرفته تشكيل گرديده است.(جريان بالادست وجريان پائين دست) اين ولوها همچنين داراي يك لبه تيزي در قسمت پائين خود مي باشند كه اين لبه تيز براي برش واز بين بردن ذرات جامد ورودي به ولو مي باشد.
مزيت مهم اين قبيل ولوها اينستكه اين ولوها علاوه بر بكار رفتن براي valve seat هاي نامتقارن ، مي توانند براي valve seat هاي زاويه اي نيز بكار روند.
انواع Gate Valve

اسلاید 17 :

نوع ديگر ازgate valve  ها بنام gate valve هاي با gate گوه اي شكل مي باشند.
دراين نوع از ولوها از دو seat مورب ويك gate مورب استفاده مي گردد.(به منظور امكان بسته شدن در حالت shut off)
باز کردن شير در اين نوع راحت تر از حالت Parallel مي باشد،در ضمن ميزان تنش وارده به صفحه در حالت گوه اي کمتر است ولي به دليل اينکه هنگام باز بودن شير، جريان به قسمت بالا نيز راه مي يابد ، افت فشار آن در اين حالت بيشتر است و جريان مغشوش تر مي شود .

اسلاید 18 :

در نوع سوم gate صفحه اي با مقطع مستطيلي است که حفره اي دايره اي شکل به اندازه مجراي ورودي شير بر سطح آن ايجاد شده است.

اسلاید 19 :

چگونگي عملکرد شير دروازه اي
Hand wheel در حقيقت دستة فلکه اي شير است که بوسيله يک مهره حرکت آن در راستاي عمودي محدود شده و چرخش آن باعث بالا آمدن و يا پائين رفتن Stem (ساقه) و در نتيجه Gate ، بر روي نشيمنگاه يا Seat Ring مي شود . قسمت آب بندي نيز مانع خروج سيال از کنارهاي Stem شده و شامل Packing ها ،Gland و Gland Flange مي باشد و قسمتي که Packing ها درون آن قرار مي گيرد Stuffing Box گفته مي شود . قسمتي از شير كه در بالاي بدنه قرارگرفته و به بدنه اتصال يافته سرپوش فلزي يا( Bonnet) ناميده مي شود.
باتوجه به سادگي ساختمان Gate Valve تعمير و تعويض قطعات آن راحت تر و کم هزينه تر از بقيه شيرهاست

اسلاید 20 :

حرکت سيال در اين شير توسط يک محور (plug) که عمود بر جريان سيال است قطع و وصل مي شود. شيرهاي سماوري با يک چرخش 90 درجه اي (در بعضي از انواع تا 270 درجه) ، از حالت کاملاً بسته به حالت کاملاً باز و برعکس تبديل مي گردند .از مزاياي آن مي توان به سرعت عملکرد آن در عمليات نام برد.
ظرفيت اين شيرها بستگي به قطر اُرفيس و مساحت سطح روزنهء شير دارد و هر چه قدر نسبت اين قطر به قطر لوله نزديک باشد بازده شير به عنوان يک وسيله کنترل کننده جريان ، کم خواهد شد.
شير سماوري
Plug Valves