شیر کشویی چیست و چه مزایایی دارد؟

از شیر کشویی برای قطع و وصل جریان در خطوط لوله استفاده می‌شود. باز و بسته شدن این شیر با حرکت عمودی دیسک بر روی نشیمنگاه صورت می‌گیرد.

مزایای شیر کشویی

• تعمیر و نگهداری و جداسازی آن آسان است
• شیر قطع کنی بهینه است
• دو طرفه است
• ارزان است
• قابل استفاده برای سیالات چسبناک و حاوی ذرات جامد می‌باشد
• در سایزهای بزرگ هم تولید می‌شود
• ضد حریق است

معایب شیر کشویی

• باز و بسته شده آن کُند است
• در فشار کم محدودیت دارد
• امکان فرسایش دیسک و نشیمنگاه وجود دارد
• امکان تنظیم جریان وجود ندارد
• تعمیر آن سخت است

مشخصات اصلی شیرآلات کشویی

مهمترین مشخصات شیر کشویی مورد استفاده در سیستم‌های لوله‌کشی عبارتند از:

• API 600، شیرآلات کربن استیل و استنلس استیل
• API 603، شیرآلات استنلس استیل
• API 602/BS 5352، شیرآلات فورج شده
• API 6D، شیرآلات اسلب و کاندوئیت برای خطوط لوله
• ASME ANSI B16.34، رتبه‌بندی فشار
• ASME ANSI B16.10، ابعاد
• ASME ANSI B16.5، انتهای فلنجی
• ASME ANSI B16.25، انتهای بات ولد
• ASME ANSI B16.47، انتهای فلنجی با دهانه بالاتر از ۲۴ اینچ
• API-598، تست شیرآلات

انواع شیر کشویی

شیر کشویی فولادی ریخته‌گری شده (Cast Steel)

این متداول‌ترین نوع شیر کشویی است که توسط استاندارد API 600 (کربن استیل و الوی استیل) و API 603 (استنلس استیل و گریدهای بالاتر) پوشش داده می‌شود. شیر کشویی فولادی ریخته‌گری شده در سایزهای بالای ۲ اینچ و تا ۸۰ اینچ موجود می‌باشد.

شیر کشویی فورج استیل

شیر کشویی فورج استیل برای لوله‌کشی‌های با قطر کم (معمولاً زیر ۲ اینچ) استفاده می‌شود. استانداردهای API 602 و BS 5352 این نوع شیر کشویی را پوشش می‌دهند.
API 6D برای خطوط لوله (کاندوئیت)

حتما بخوانید: راهنمای کامل شیر کنترل (انتخاب، تعمیر و نگهداری)

این نوع شیر کشویی برای خطوط لوله استفاده شده و در دو طرح مختلف تولید می‌شود: شیر کشویی اسلب (slab) و شیر کشویی expanding gate.

شیر کشویی Pressure Seal

شیر کشویی Pressure Seal برای کاربری‌های با فشار بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد. متداول‌ترین شیرآلات برای کاربری‌های فشار بالا شامل شیر با گُوِه انعطاف‌پذیر و شیر pressure seal اسلاید موازی می‌باشد.

بدنه این شیرآلات به صورت ریخته‌گری شده و فورج شده و از سایز ۲ الی ۲۴ اینچ تولید می‌شود. درجه‌بندی فشار آن‌ها نیز بین کلاس ۶۰۰ الی ۴۵۰۰ می‌باشد. همچنین اتصال انتهایی آن‌ها با جوش ساکت ولد و بات ولد می‌باشد تا از اتصال محکم فلنج‌ها اطمینان حاصل شود.

شیر کشویی چاقویی

این شیر عمدتاً در صنعت کاغذ (خمیر کاغذ و پالپ) استفاده می‌شود زیرا شیرهای قطع کن استاندارد به دلیل ماهیت سیالاتی که در این صنعت وجود دارد نمی‌توانند عملکرد خوبی داشته باشند. هرگز نمی‌توان از شیر کشویی چاقویی به عنوان شیر تعدیل کننده (برای تنظیم جریان) استفاده کرد زیرا نیمه بسته بودن این شیر باعث لرزش شده و نتیجتاً دیسک و نشیمنگاه را فرسایش می‌دهد.

این شیر نیز مانند دیگر انواع شیر کشویی باید فقط در حالت کاملاً باز یا کاملاً بسته قرار بگیرد؛ بهتر است برای تنظیم جریان از شیر کروی استفاده نمایید.

برای حفاظت از این شیر در برابر اثر چکشی آب (water hammer)، سرعت باز و بسته شدن آن بسیار کُند است. این شیر با متریال‌های مختلفی از چدن نشکن گرفته تا استنلس استیل و در سایزهای ۲ الی ۲۴ اینچ تولید می‌شود. بدنه این شیر اغلب به صورت ریخته‌گری شده ساخته شده و در کاربری‌های کم فشار (کمتر از ۳۰۰ lbs) مورد استفاده قرار می‌گیرد.

به دنبال کامل‌ترین خدمات هستید؟

ما با به‌روزترین تجهیزات و محصولات در کنار شما هستیم. برای دریافت مشاوره در انتخاب و خرید تجهیزات می‌توانید، همین حالا با ما تماس بگیرید.

۰۲۶۳۲۵۶۳۷۹۶

شیر کشویی چاقویی انواع مختلفی دارد. برای مثال برخی از آن‌ها دارای نشیمنگاه نرم (نوع انعطاف‌پذیر با نشیمنگاه‌های الاستومری)، برخی دارای نشیمنگاه فلزی (دیسک و نشیمنگاه سیلینگ فلز به فلز ایجاد می‌کنند)، برخی دارای کشویی اسلاید و برخی دارای کشویی بونتی هستند.

تفاوت طراحی شیر کشویی چاقویی با نوع استاندارد شیر چاقویی شامل موارد زیر می‌شود:

• شیر کشویی استاندارد با اتصالات فلنجی، بات ولد و ساکت ولد موجود است اما مدل چاقویی عمدتاً با اتصالات لاگ یا ویفری تولید می‌شود.
• شیر استاندارد دارای مجموعه پکینگ V-ring است که شفت چسبیده به کشویی را آب‌بندی می‌کند. اما مدل چاقویی دارای ناحیه پکینگ گلند است که اطراف کشویی را آب‌بندی می‌کند.
• شیرهای کشویی دو طرفه هستند اما مدل چاقویی یکطرفه است.
• شیر چاقویی مقطع عرضی کوچکتری نسبت به شیر کشویی ANSI دارد.
• شیرهای چاقویی سبک‌تر و ارزان‌تر از مدل‌های API و ASME هستند.

تفاوت شیر کشویی و شیر توپی

هر دوی این شیرها عملکرد یکسانی دارند، آن‌ها جریان سیال داخل خط لوله را قطع و وصل می‌کنند. با این حال تفاوت‌هایی نیز دارند:

• شیر توپی دارای یک اِستم و توپی است برای قطع و وصل کردن جریان به صورت افقی حرکت می‌کند. شیر کشویی با عملکرد ترکیبی گُوِه (که یک کشویی مستطیلی یا گرد است) و نشیمنگاه کار می‌کند.
• شیر توپی برای کاربری‌هایی مناسب است که جریان باید بدون اُفت فشار به سرعت قطع شود. اما در شیر کشویی کمی اُفت فشار رخ می‌دهد.
• شیر کشویی متعلق به خانواده شیرهای قطع کن می‌باشد اما شیر توپی متعلق به خانواده شیرهای ربع چرخشی است.
• شیرهای توپی آب‌بندی بسیار محکم و خوبی دارند و نسبت به شیرهای کشویی کمتر دچار نشتی می‌شوند.
• شیر توپی طول عمر بیشتری داشته و میزان خرابی آن نسبت به شیر کشویی کمتر است.
• استفاده از شیرهای توپی آسان‌تر است اما قیمت آن‌ها نیز گران‌تر می‌باشد.

تفاوت شیر کشویی و شیر کروی

نمی‌توان از شیر کشویی برای تنظیم جریان استفاده کرد زیرا در صورت نیمه باز یا بسته بودن شیر، سرعت بالای سیال می‌تواند به گُوِه و نشیمنگاه شیر آسیب بزند. همچنین نمی‌توان از آن در کاربری‌هایی که نیاز به باز و بسته شدن سریع شیر دارند، استفاده نمود.

حتما بخوانید: نحوه کارکرد شیر پروانه ای

برای کاربری‌هایی که نیاز به تنظیم جریان دارند و باز و بسته شدن شیر به طور مکرر انجام می‌شود، باید از شیر کروی استفاده کرد.

شکل شیر کشویی

در شکل زیر اجزای مختلف یک شیر کشویی استاندارد ترسیم شده است. البته ممکن است پیکربندی قطعات شیر در انواع مختلف آن متفاوت باشد.

• متریال بدنه: فورج شده یا ریخته‌گری شده
• اتصال بونت: این قسمت می‌تواند استاندارد و یا به صورت pressure seal باشد (شیرهای کشویی فشار بالا)، همچنین بونت می‌تواند به صورت جوشی و یا پیچ و مهره‌ای باشد
• اتصالات انتهایی: این شیر با اتصالات انتهایی متفاوتی تولید می‌شود، اتصالات ساکت ولد و رزوه‌ای برای شیر کشویی فورج شده و اتصالات بات ولد برای شیر کشویی ریخته‌گری شده.
• گُوِه (سخت، انعطاف‌پذیر، اسپلیت، اسلاید موازی)
• اِستم (بالا رونده / غیر بالا رونده)
• استاندارد تولید: شیر کشویی API و EN دارای طراحی‌های کمی متفاوت هستند.
• نوع عملکرد شیر: دارای اکچویتور دستی، دنده‌ای، پنوماتیک، هیدرولیک، الکتریک

انواع گُوِه شیر

تصویر زیر نحوه قطع و وصل جریان توسط حرکت عمودی گُوِه شیر را نشان می‌دهد که می‌تواند به صورت دستی و با یک اکچویتور انجام گیرد.

گُوِه بین دو نشیمنگاه موازی (اُریب) قرار می‌گیرد که عمود بر جریان است. سیال بدون اُفت فشار به صورت افقی از شیرهای کشویی عبور می‌کند. گُوِه‌ها انواع مختلفی دارند:

• گُوِه سخت، (که در این مورد از یک تکه فولاد سخت تولید می‌شود)
• گُوِه انعطاف‌پذیر، (در این مورد دیسک در محیط خود دارای بُرش‌هایی است که توانایی شیر را برای تغییر زاویه بین نشیمنگاه‌ها افزایش می‌دهد)
• گُوِه اسپلیت، (دیسک دو قسمتی است که باعث می‌شود تا گُوِه به صورت خود تراز با نشیمنگاه‌ها قرار بگیرد)
• گُوِه اسلاید موازی

انواع اِستم

شیر کشویی می‌تواند دارای اِستم بالا رونده باشد، که در این صورت اگر شیر باز باشد اِستم در بالای هندویل حرکت می‌کند؛ و یا دارای اِستم غیر بالا رونده باشد که در این صورت اگر شیر باز باشد اِستم در بالای شیر حرکت نمی‌کند.

حتما بخوانید: تفاوت شیر توپی ترونیون و شناور

تفاوت طراحی OS&Y و IS&Y

مرتبط بودن اصطلاح OS&Y با شیر کشویی بسیار متداول است. این یعنی زمانیکه اَهرُم شیر کشویی را چرخانده و در حالت باز یا بسته قرار می‌دهیم، از طریق تعامل با اِستم شیر مستقیماً دیسک را بالا و پایین می‌برد. در شیر کشویی OS&Y، اِستم شیر در بیرون بدنه شیر به طور کاملاً مشهود بالا و پایین رفته و این در حالیست که اَهرم شیر در حالت ثابت باقی می‌ماند.

زمانیکه اِستم بالا می‌رود، دیسک داخل بدنه شیر از روی نشیمنگاه بالا رفته و اجازه می‌دهد تا جریان سیال از داخل شیر عبور کند (شیر در موقعیت باز قرار می‌گیرد). بنابراین با داشتن یک شیر کشویی OS&Y اپراتور می‌تواند موقعیت واقعی شیر را (باز یا بسته بودن آن را) به وضوح مشاهده کند. در غیر این صورت اگر شیر IS&Y باشد موقعیت شیر فوراً برای اپراتور مشخص نخواهد شد، زیرا زمانیکه اَهرم شیر می‌چرخد، اِستم در خارج از شیر بالا یا پایین نمی‌رود.

متریال شیر کشویی

بدنه شیر کشویی زیر ۲ اینچ به طور کلی از استیل فورج شده ساخته می‌شود؛ متداول‌ترین گریدهای بدنه شیر شامل این موارد می‌باشد: ASTM A105 برای کاربری‌های با دمای بالا، ASTM A350 برای کاربری‌های با دمای پایین و ASTM A182 F304/F316 برای کاربری‌هایی که خورندگی دارند.

حتما بخوانید: آشنایی با انواع شیر کشویی

بدنه شیرهای کشویی بالای ۲ اینچ از فولاد ریخته‌گری شده ساخته می‌شود که گریدهای اصلی آن شامل این موارد می‌باشد: ASTM A216 WCB برای کاربری‌های با دمای بالا، ASTM A351 برای کاربری‌های با دمای پایین و ASTM A351 CF8 and CF8M، برای مثال شیر کشویی استنلس استیل ۳۰۴ و ۳۱۶.

قسمت‌های قابل تعویض شیر را در مجموع تریم می‌گویند که این مجموعه در شیر کشویی شامل نشیمنگاه، دیسک، نشیمنگاه عقب و اِستم می‌شود. برخی از ترکیبات متریال تریم بر اساس استاندارد API 600 از این قرار است: ۴۱۰، ۳۰۴، F310، Hard 410، Monel، ۳۱۶، Alloy 20 و …

ابعاد شیر کشویی

جداول زیر ابعاد و وزن‌های شیر کشویی API 600 (با بونت پیچی و استم بالارونده) را نشان می‌دهند:

شیر کشویی کلاس ۱۵۰

شیر کشویی کلاس ۳۰۰

شیر کشویی کلاس ۶۰۰

شیر کشویی کلاس ۹۰۰

شیر کشویی کلاس ۱۵۰۰

شیر کشویی کلاس ۲۵۰۰