دریچه های پروانه ای به طور گسترده در سیستم های لوله کشی صنعتی و تجاری برای تنظیم، جداسازی یا دریچه گاز جریان مایعات، گازها و دوغاب مورد استفاده قرار می گیرند. در میان انواع مختلف شیر پروانه ای، شیر پروانه ای دسته دار به دلیل سادگی، سهولت کار و مقرون به صرفه بودن متمایز است. علیرغم سادگی ظاهری، انتخاب شیر پروانه ای دسته مناسب برای خط لوله مستلزم بررسی دقیق عوامل متعدد برای اطمینان از قابلیت اطمینان، کارایی و ایمنی است. انتخاب نادرست می تواند منجر به نشت، سایش زودرس یا مشکلات عملیاتی شود که منجر به تعمیر و نگهداری پرهزینه یا خرابی سیستم می شود.

این مقاله به بررسی عوامل کلیدی می‌پردازد که مهندسان، طراحان و پرسنل تعمیر و نگهداری باید هنگام انتخاب شیر پروانه‌ای دسته‌ای برای خط لوله در نظر بگیرند.

1. اندازه شیر و قطر لوله

یکی از اساسی ترین ملاحظات اندازه شیر نسبت به خط لوله است. دریچه های پروانه ای معمولاً بر اساس قطر اسمی لوله (NPD) اندازه می شوند.

• اندازه مناسب: شیر باید با قطر خط لوله مطابقت داشته باشد تا از حداقل افت فشار و کنترل بهینه جریان اطمینان حاصل شود. یک شیر کم اندازه ممکن است باعث محدودیت جریان شود، در حالی که یک شیر بزرگ ممکن است منجر به نشتی یا مشکلات عملیاتی شود.
• ظرفیت جریان: میزان جریان مورد نیاز و اینکه آیا شیر می تواند بدون اغتشاش بیش از حد توان عملیاتی مورد نظر را حفظ کند را در نظر بگیرید. دریچه‌های پروانه‌ای یک مشخصه جریان تقریباً خطی را در برخی طرح‌ها ارائه می‌کنند که اندازه را برای کنترل دقیق ضروری می‌سازد.

اندازه مناسب عملکرد کارآمد سیستم را تضمین می کند و خطر آسیب به شیر و خط لوله را کاهش می دهد.

2. درجه بندی فشار و دما

هر شیر پروانه ای برای شرایط فشار و دمای خاص درجه بندی می شود. انتخاب شیری که بتواند حداکثر فشار عملیاتی (MOP) و دمای سیستم را تحمل کند بسیار مهم است.

• رتبه بندی فشار: شیرهای پروانه ای دسته ای در کلاس های مختلفی مانند PN10، PN16، PN25 موجود هستند که نشان دهنده حداکثر فشار کاری آنها بر حسب بار است. شیر انتخابی باید از فشار عملیاتی معمولی سیستم بیشتر شود تا حاشیه ایمنی ایجاد شود.
• محدودیت های دما: انتخاب مواد و طراحی مهر و موم باید با دمای عملیاتی سازگار باشد. به عنوان مثال، درزگیرهای لاستیکی ممکن است در دمای بالا نرم شوند، در حالی که صندلی های فلزی ممکن است گرمای شدید را تحمل کنند اما نیاز به نصب دقیق تری دارند.

نادیده گرفتن درجه بندی فشار و دما می تواند منجر به خرابی مهر و موم، تغییر شکل بدنه یا نشت فاجعه آمیز شود.

3. نوع سیال و سازگاری

خواص شیمیایی سیال در خط لوله یک عامل مهم در انتخاب شیر است. سیالات مختلف می توانند به طور متفاوتی با مواد دریچه تعامل داشته باشند و بر مقاومت در برابر خوردگی، یکپارچگی آب بندی و طول عمر تأثیر بگذارند.

• سیالات خورنده یا تهاجمی: برای خطوط لوله حامل اسیدها، قلیایی ها یا حلال های شیمیایی، شیرهای ساخته شده از فولاد ضد زنگ، هاستلوی یا فلزات پوشش داده شده ممکن است لازم باشد.
• محیط ساینده: دوغاب های حاوی ذرات جامد به دریچه های تقویت شده یا اندود شده برای مقاومت در برابر سایش نیاز دارند.
• کاربردهای غذایی یا دارویی: شیرهای پروانه ای دسته ای درجه بهداشتی با مهر و موم EPDM یا PTFE برای حفظ بهداشت و جلوگیری از آلودگی ترجیح داده می شوند.

اطمینان از سازگاری شیمیایی، نیازهای تعمیر و نگهداری را کاهش می دهد و طول عمر شیر را افزایش می دهد.

4. مواد سوپاپ

مواد ساخت و ساز شیر پروانه ای دسته به طور مستقیم با دوام، مقاومت در برابر خوردگی و مناسب بودن کاربرد مرتبط است. مواد متداول عبارتند از:

• چدن یا چدن داکتیل: مناسب برای آب، فاضلاب و سیستم های کم فشار. مقرون به صرفه اما در مقاومت شیمیایی محدود است.
• فولاد کربنی: استحکام بالاتری را ارائه می دهد، مناسب برای کاربردهای صنعتی با حفاظت در برابر خوردگی متوسط.
• فولاد ضد زنگ: مقاومت در برابر خوردگی عالی، ایده آل برای کاربردهای شیمیایی، غذایی یا دریایی.
• پلاستیک (PVC، CPVC یا PP): سبک وزن و مقاوم در برابر خوردگی، معمولاً در پردازش های شیمیایی یا سیستم های کم فشار استفاده می شود.

انتخاب مواد باید با نوع سیال، محیط عملیاتی و ملاحظات بودجه مطابقت داشته باشد.

5. مهر و موم و نوع صندلی

طراحی مهر و موم یا صندلی برای عملکرد ضد نشتی ضروری است. دریچه های پروانه ای دسته ای بسته به فشار، دما و سازگاری رسانه ها از انواع مختلفی از صندلی ها استفاده می کنند.

• صندلی‌های لاستیکی (EPDM، NBR): انعطاف‌پذیری و آب‌بندی محکم، مناسب برای سیستم‌های آب، هوا و کم فشار را فراهم می‌کنند.
• صندلی های PTFE: از نظر شیمیایی مقاوم و مناسب برای اسیدها، قلیاها و مایعات با خلوص بالا.
• صندلی های فلزی: در کاربردهای با دمای بالا یا ساینده استفاده می شود، اما ممکن است به تراز دقیق تری نیاز داشته باشد.

انتخاب نوع صندلی مناسب حداقل نشتی، عمر مفید طولانی و عملکرد ثابت را تضمین می کند.

6. فعال سازی و بهره برداری

شیرهای پروانه ای دسته ای به صورت دستی از طریق یک اهرم یا دسته کار می کنند. چندین عامل باید در مورد فعال سازی در نظر گرفته شود:

• الزامات گشتاور: سوپاپ های بزرگتر یا سیستم های فشار بالاتر برای کار به گشتاور بیشتری نیاز دارند. اطمینان حاصل کنید که طراحی دستگیره اجازه می دهد تا عملکرد دستی نرمی داشته باشد یا یک گیربکس یا محرک اضافه شود.
• مکانیسم قفل: برخی از شیرهای دسته شامل دستگاه های قفل کننده برای جلوگیری از عملیات تصادفی، افزایش ایمنی در محیط های صنعتی هستند.
• سهولت کار: دسته باید به اپراتور این امکان را بدهد که بخصوص در مواقع اضطراری، شیر را به سرعت و با حداقل تلاش باز یا بسته کند.

در نظر گرفتن الزامات فعال سازی، کارایی عملیاتی را تضمین می کند و فشار را بر اپراتورها کاهش می دهد.

7. محیط نصب

محیط نصب بر انتخاب طرح و متریال شیر تأثیر می گذارد:

• استفاده در فضای داخلی در مقابل استفاده در فضای باز: تأسیسات در فضای باز ممکن است به پوشش های مقاوم در برابر آب و هوا برای جلوگیری از خوردگی ناشی از باران، قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش یا آب شور نیاز داشته باشند.
• خطوط لوله مستغرق یا مدفون: شیرهای نصب شده در زیر زمین یا زیر آب ممکن است به حفاظت در برابر خوردگی، ساقه های کشیده یا محرک های ویژه نیاز داشته باشند.
• محدودیت‌های فضایی: شیرهای پروانه‌ای دسته برای عملیات دستی نیاز به فاصله دارند. اطمینان حاصل کنید که محل نصب اجازه دسترسی کافی برای کارکردن کامل دسته را می دهد.

ملاحظات زیست محیطی مناسب به حفظ عملکرد شیر و کاهش هزینه های نگهداری طولانی مدت کمک می کند.

8. مطابقت با استانداردها و گواهینامه ها

دسته دریچه های پروانه ای برای اطمینان از ایمنی و قابلیت اطمینان مورد استفاده در خطوط لوله صنعتی باید با استانداردهای بین المللی یا محلی مطابقت داشته باشد:

• API 609: استاندارد برای شیرهای پروانه ای مورد استفاده در لوله کشی صنعتی.
• ISO 5752 / ISO 5211: ابعاد، فلنج ها و استانداردهای رابط فعال سازی را مشخص می کند.
• ANSI / ASME B16.34: درجه بندی فشار و دما و آزمایش را کنترل می کند.
• انطباق FDA / EHEDG: برای کاربردهای بهداشتی یا غذایی مورد نیاز است.

رعایت استانداردها تضمین می کند که شیر مطابق با الزامات عملکرد، ایمنی و قانونی است.

9. ملاحظات نگهداری و چرخه عمر

سهولت تعمیر و نگهداری و طول عمر مورد انتظار شیر پروانه ای دسته برای عملکرد مقرون به صرفه مهم است:

• صندلی ها و مهر و موم های قابل تعویض: شیرهای دارای اجزای قابل تعویض زمان خرابی و هزینه های تعمیر و نگهداری را کاهش می دهند.
• دوام: انتخاب مواد و طراحی سوپاپ بر مدت زمانی که شیر بدون تعمیر اساسی می تواند کار کند تأثیر می گذارد.
• الزامات روانکاری: برخی از شیرها نیاز به روانکاری دوره ای مهر و موم یا ساقه دارند که باید با سیال مورد استفاده سازگار باشد.

انتخاب یک شیر با نیازهای تعمیر و نگهداری کم، قابلیت اطمینان عملیاتی طولانی مدت را تضمین می کند.

10. هزینه در مقابل عملکرد

در نهایت، انتخاب یک شیر پروانه ای دستگیره شامل متعادل کردن هزینه اولیه با عملکرد و طول عمر است:

• محدودیت های بودجه: شیرهای آهنی لاستیکی ممکن است برای سیستم های آب کم فشار اقتصادی تر باشند.
• کاربردهای حیاتی: دریچه های فولادی ضد زنگ با کارایی بالا با صندلی های PTFE ممکن است هزینه های اولیه بالاتری داشته باشند اما تعمیر و نگهداری طولانی مدت و از کار افتادگی را کاهش می دهند.
• هزینه کل مالکیت: هنگام ارزیابی مقرون به صرفه بودن، نصب، کارایی عملیاتی، نگهداری و طول عمر را در نظر بگیرید.

یک شیر خوب انتخاب شده ارزشی فراتر از قیمت خرید را با به حداقل رساندن خرابی ها و اختلالات عملیاتی ارائه می دهد.

نتیجه گیری

انتخاب شیر پروانه ای دسته مناسب برای یک خط لوله مستلزم ارزیابی جامع عوامل متعددی از جمله:

1. اندازه شیر و قطر لوله برای اطمینان از جریان مناسب و حداقل افت فشار.
2. درجه بندی فشار و دما با شرایط سیستم سازگار است.
3. نوع سیال و سازگاری شیمیایی برای جلوگیری از خوردگی یا تخریب.
4. مواد شیر مناسب برای استحکام، دوام و شرایط محیطی.
5. مهر و موم و نوع صندلی برای اطمینان از عملکرد ضد نشتی.
6. الزامات فعال سازی برای بازده عملیات دستی.
7. محیط نصب شامل محل قرارگیری داخلی/خارجی و محدودیت فضا.
8. مطابقت با استانداردها و گواهینامه ها برای ایمنی و قابلیت اطمینان.
9. ملاحظات نگهداری و چرخه عمر برای عملیات مقرون به صرفه.
10. هزینه در مقابل عملکرد برای دستیابی به بهترین تعادل سرمایه گذاری اولیه و ارزش بلند مدت.

با ارزیابی دقیق این عوامل، مهندسان و اپراتورها می‌توانند شیرهای پروانه‌ای دسته‌ای را انتخاب کنند که نیازهای خاص سیستم‌های خط لوله آنها را برآورده می‌کند و از عملکرد قابل اعتماد، کارآمد و ایمن اطمینان حاصل می‌کند. انتخاب مناسب نه تنها کنترل جریان و عملکرد سیستم را افزایش می‌دهد، بلکه زمان خرابی، هزینه‌های تعمیر و نگهداری و خطرات عملیاتی را در برنامه‌های صنعتی، تجاری و شهری کاهش می‌دهد.