فهرست مطالب
یکی از بااهمیت‌ترین و کاربردی‌ترین شیرها، شیر توپی یا بال ولو (Ball Valve) در صنایع پتروشیمی است که برای انسداد و تنظیم جریان سیال‌هایی مثل نفت، گاز، بخار و سیالات دیگر در صنعت پتروشیمی مورد استفاده قرار میگیرد. بدنه شیرهای توپی از موادی مثل آهن، پلاستیک، مخلوط آهن و سرامیک تشکیل می‌گردند؛ هم‌چنین شیرهای توپی از جنس استیل، برنج، آهن یا برنز نیز تولید می‌شوند. این مدل شیر یک گردی توپ مانند درونش دارد که این توپ مجرای بازی دارد. زمانی که این مجرا با دو انتهای شیر در یک راستا واقع شود راه عبور جریان کاملاً باز است. هنگامی‌که مجرا بر انتهای دستگاه عمود گردد جریان سیال به‌طور کامل قطع می‌شود.
به‌طور کلی این شیر زمانی عمل می‌نماید که به‌اندازه ۹۰ درجه چرخش داشته باشد. دستگاه‌های کنترلی پیچیده‌تر از شیرهایی استفاده می‌نمایند که نقش تنظیم جریان سیال داخل لوله را بر عهده دارند. بهتر است بدانید که از مونتاژ شیر توپی با عملگر پنوماتیک شیر توپی پنوماتیک ساخته می‌شود که به شکل خودکار و بدون نیاز به اپراتور، جریان سیال عبوری را قطع و وصل یا کنترل می‌نماید.
⭐️ ⭐️ ⭐️ ⭐️ ⭐️
خرید انواع شیر پنوماتیک
⭐️ ⭐️ ⭐️ ⭐️ ⭐️
شیر توپی پنوماتیک که بال ولو پنوماتیک هم نام دارد با چرخش ۹۰ درجه‌ای توپی (بال)، مسیر سیال را قطع و وصل می‌نماید و انرژی باد فشرده توسط عملگر (اکچویتور) پنوماتیک به حرکت دورانی و خطی تبدیل می‌شود. عملگر، شیر را به‌صورت پنوماتیکی و یا به‌وسیله‌ی موتور الکتریکی کنترل کرده و آن را در موقعیت مناسب قرار می‌دهد، به صورتی که جریان سیال عبوری به شکل دقیق و متناسب با تغییرات فشار و سطح سیال باشد. به دلیل باز و بست سریع شیر توپی پنوماتیک، در اکثر پروژه‌های صنعتی که زمان قطع و وصل اهمیت دارد، بکار گرفته می‌شوند.
کاربرد شیر توپی
همان‌طور که قبلاً گفته شد، شیر توپی در صنایع کاربردهای زیادی دارد و طراحی آن‌ها باید به‌طور کامل با استانداردهای صنعتی مطابق باشد تا روند در عملیات به‌خوبی انجام پذیرد و این شیرها نقش مهمی را در صنایع مختلف اجرا می‌کنند. شیرهای توپی را می‌توان به‌صورت شیر دستی، شیر برقی یا شیر پنوماتیکی راه‌اندازی نمود و این شیرها اغلب در صنایع الکترونیک، صنایع خودروسازی، صنایع چاپ، پلاستیک، نساجی، فلزی، غذایی، دارویی و نیز صنایع شیمیایی کاربرد فراوان دارند.
علاوه بر آن این شیرآلات در زندگی روزانه ما نیز کاربرد خواهند داشت؛ به‌عنوان مثال در سینک ظرف شویی، شیرهای آب، شومینه، یخچال، ماشین لباس شویی و ظرف شویی مورد استفاده قرار می‌گیرند. صنایعی که از شیرهای توپی استفاده می‌نمایند. اغلب نیازمند شیرهایی هستند که قادر باشند فشار بالا، حجم زیاد و دمایی که بعضی‌اوقات از ۴۸۰ درجه تجاوز می‌کند را تحمل نمایند. پارامترهایی مثل مقدار دما و فشار، سایز شیر، جنس بدنه شیر، نوع دو سر انتهای شیر، تعداد مجراها (Port)، ساختار داخلی آن (پیکربندی) و… از مواردی هستند که در زمان انتخاب شیر توپی باید موردتوجه قرار بگیرند.
انواع شیرهای توپی
می‌توان شیرهای توپی را برحسب معیارهای مختلف دسته بندی نمود:
🔶 بر اساس طراحی: شیرهای توپی ازنظر طراحی می‌توانند به شکل‌های شناور یا فلوتینگ Floating، دابل بلک‌اند بلید Double Block and Bleed یا شیر انسداد و تخلیه، ترونیون Trunnion تقسیم‌بندی شوند.
🔶 بر اساس تعداد پورت‌ها (ورودی): نوع استاندارد ۲ پورت که شامل ۱ ورودی ۱ خروجی است. نوع ۳ طرفه که شامل ۱ ورودی و ۲ خروجی یا برعکس است.
🔶 اندازه مجرا: شیرهای توپی بر اساس اندازه مجرا به مدل‌های مختلف همچون مجرای کامل Full Bore یا کاهنده Reduced Bore FB و V شکل دسته بندی گردند.
🔶 مونتاژ بدنه: بدنه می‌تواند به شکل یکپارچه باشد یا بدنه از مونتاژ دو یا سه قسمت مختلف تشکیل شود.
🔶 مدخل توپ: شیر توپی ازنظر مدخل توپ می‌تواند به دو صورت ورودی جانبی یا ورودی بالایی باشد.
🔶 نوع سیت: نوع سیت شیر توپی می‌تواند به دو شکل فلزی یا نرم (تفلون) باشد.
مزایا شیر توپی
از مزایای شیر توپی می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:
✅ یک حرکت چرخشی ۹۰ درجه (ربع گرد) سریع باز و بسته می‌شود.
✅ می‌توان بدون نیاز به نیروی گشتاوری بالا از ساختار بسیار محکم آن اطمینان حاصل کرد.
✅ یک طراحی متراکم و کم‌حجم دارد که این یک تفاوت مهم بین شیر توپی و شیر گیت است که هر دو برای باز و بسته کردن استفاده می‌شوند.
✅ در مقایسه با دیگر شیرآلات صنعتی، شیرهای توپی دارای بدنه ساده‌ای هستند، بنابراین تعمیر و نگهداری آن‌ها کم هزینه‌تر و آسان‌تر است.
✅ در شیرآلات توپی افت فشار حدوداً برابر با صفر است.
✅ در شیرآلات توپی نیازی به روانکاوی نیست.
✅ برای عوض کردن مسیر جریان می‌توان از شیر توپی چندراهی استفاده کرد.
✅ در مقایسه با شیرآلات صنعتی دیگر وزن کمتری داشته و نصب آن‌ها نیز بسیار ساده است.
✅ راه اندازی، استفاده و تعمیر شیرهای توپی راحت است، حتی بدون نیاز به بیرون آوردن شیر از خط لوله، این کار امکان‌پذیر است.
✅ شیرهای توپی طول عمر بالایی دارند و در طی این مدت همواره می‌توان به آب بندی آن اطمینان داشت.
✅ شیرهای توپی بیش از سایر شیرها در مقابل مواد آلوده مقاوم هستند.
معایب شیر توپی
از معایب نیز می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
❌ این مدل شیرها از قابلیت تنظیم و کنترل ضعیفی برخوردار هستند، چون برای انسداد و قطع جریان طراحی‌شده‌اند. سیت به علت سرعت زیاد و فشار بالای جریان در شیر در معرض فرسایش و ساییدگی قرار میگیرد که این ساییدگی موجب نشت شیر در دراز مدت می‌شود.
❌ از شیر توپی نمی‌توان برای عبور مخلوط مایع و جامد استفاده نمود، چون تجمع ذرات معلق و باقی‌مانده موجب نشت دریچه می‌گردد.
❌ این احتمال وجود دارد تمیز کردن همه شیرهای توپی بجز شیرهای توپی با ورودی بالا با دشواری همراه باشد.
❌ در شیرهای توپی فرآیند خفگی (Throttling) روی می‌دهد که سبب می‌گردد سیال با فشار بالا داری افت فشار گردد.
❌ زمانی که شیر بسته می‌شود مقدار کمی از سیال در داخل فضای باز داخل توپی محبوس می‌گردد.
❌ در اغلب موارد از این شیرها نمی‌توان به‌عنوان شیرهای کنترلی استفاده نمود.
استانداردهای ساخت بدنه شیر توپی
💠 استاندارد میزان ضخامت بدنه باید با ASME B۱۶.۳۴ تطابق داشته باشد.
💠 ابعاد شیر توپی بر اساس استاندارد ANSI B۱۶.۱۰ طراحی می‌گردد، استاندارد ابعاد سطح به سطح فلنج‌های شیر و انتها تا انتهای آن، در شرایطی که انتهای آن‌ها با جوش لب‌به‌لب باشد، باید با ASME B۱۶.۱۰ تطابق داشته باشد.
💠 دیانت‌های فلنج‌ها استاندارد ابعاد و صافی باید با ASME B۱۶.۵ تطابق داشته باشد.
💠 جوش‌های لب به لب باید با استاندارد ASME B۱۶.۲۵ مطابق باشد.
💠 استاندارد جوش‌های ساکتی باید با ASME B۱۶.۱۱ تطابق داشته باشد.
💠 استاندارد اتصالات رزوه‌ای و نوع رزوه‌ی مخروطی باید با ASME B۱.۲۰. ۱ تطابق داشته باشد.
💠 شیر توپی بر اساس استاندارد API ۶D و API ۶A طراحی می‌گردد، از استاندارد API ۶D برای طراحی شیر توپی فلنجی و از API ۶A برای طراحی شیر توپی جوشی استفاده می‌گردد.
💠 آزمون شیر توپی بر اساس استاندارد API ۵۹۸ و در شرایط فشار و دما و نوع سیال مطابق این استاندارد انجام می‌گردد.
✍️ سخن نهایی
ممنون از اینکه ما را تا پایان مقاله «شیر توپی» همراهی نمودید؛ نوین صنعت با آغوشی باز پذیرای نظرات و سؤالات شماست، برای ما کامنت بگذارید.
نوشته شده در تاریخ ۱۶ بهمن ۱۴۰۰