نحوه انتخاب ولو

ولو ها یکی از مهم ترین وسایل مکانیکی (گاهی اوقات الکترومکانیکی) هستند که به کنترل جریان سیال از طریق لوله ها یا لوله ها کمک می کنند. انتخاب نوع مناسب شیر اقتصادی برای یک سرویس سیال مشخص نیازمند ملاحظات زیادی است. در این مقاله دستورالعمل هایی برای انتخاب شیرهای نوع معمولی ارائه شده است. ( شیرهای نوع خاص در این مقاله پوشش داده نمی شوند).

لازم به ذکر است که انتخاب ولو موضوعی بسیار گسترده و پیچیده است و بر اساس این مقاله نمی توان تنها یک نوع را انتخاب کرد. شیری که برای کار در شرایط یکسان انتخاب شده است از مشتری به مشتری دیگر متفاوت است. باید هزینه ها را مقایسه کرد و با مشتری به توافق رسید.

 

 

معیارهای انتخاب ولو

انتخاب نوع شیر مستلزم درک موارد زیر است:

•      عملکرد ولو
•      ویژگی های خدمات
•      هزینه شیر

انتخاب ولو بر اساس عملکرد ولو

دو اصل اساسی وجود دارد که شیرها بر اساس آن ساخته می شوند.

(1) اصل اول به سه طریق توسعه یافته است:

•      جابجایی پلاگ با فشار مستقیم بر روی محل سیت. این حرکت بیشتر توسط گلوب ولو انجام می شود.
•      چرخاندن پلاگ این اساس برای توپی است.
•      لغزاندن پلاگ بر روی صفحه سیت. این اساس شیرهای نوع دروازه ای است.

(2) اصل دوم، عمل فشردن، اساس تمام شیرهای دیافراگمی است.

 

 

(3) هر یک از انگیزه های چهار ولو مزایا و معایب خاص خود را دارد که در جدول زیر آمده است.

 

 

به طور خلاصه، چهار نوع شیر اصلی وجود دارد که هر نوع دارای ویژگی های خاص خود است و مزایا یا معایب خاص خود را دارد. به همین دلیل، بسیاری از تغییرات و تغییرات از نوع پایه توسط تولید کنندگان شیر انجام می شود. ارزیابی ویژگی های اصلی چهار نوع شیر اصلی در پاراگراف های زیر آورده شده است.

معیارهای انتخاب شیر گلوب

شیر گلوب برای تنظیم جریان یا به عنوان یک شیر بلوک که در آن مقاومت در برابر جریان حیاتی نیست و عمل بسته شدن مثبت لازم است استفاده می شود. آنها دارای یک پیکربندی پیچ در پیچ هستند که نمونه ای از روش بسته شدن است و در مقایسه با سایر شیرها مقاومت بیشتری در برابر جریان دارد.

انتخاب شیر دروازه

دریچه های دروازه ای برای عملیات روشن/خاموش روی هیدروکربن، فرآیند عمومی و خدمات شهری برای همه محدوده های دما استفاده می شوند. آنها دارای پیکربندی مستقیم هستند که معمولی روش لغزشی است، بنابراین حداقل مقاومت در برابر جریان را دارند. معایب این است که آنها کندترین عملکرد را در بین تمام شیرها دارند زیرا دروازه باید به فاصله ای بیشتر از سوراخ شیر جابجا شود، که همچنین به این معنی است که دریچه لزوماً از نظر ارتفاع حجیم است.

انتخاب شیر دوشاخه

شیرهای دوشاخه دارای عملکرد یک چهارم چرخشی هستند، شاخه ها شمع های مخروطی یا موازی هستند و برای اکثر خدمات تمیز و روشن و خاموش، از جمله دوغاب های غیر ساینده مناسب هستند. آنها دارای تنظیمات مستقیم از طریق روش کشویی هستند. معایب خروس پلاگین پایه دو برابر است.

اولاً، عملکرد سریع آن می تواند منجر به چکش آب در نصب هیدرولیک در زمانی که خیلی سریع بسته می شود، و ثانیاً، ترکیب خاموش شدن محکم با سهولت کار دشوار است.

 

 

راهنمای انتخاب شیر توپی

یک شیر یک چهارم چرخشی با گشتاور کم، با مقاومت کم در برابر جریان، مناسب برای بسیاری از خدمات روشن-خاموش و فرآیند. این دارای یک پیکربندی مستقیم از طریق روش بسته شدن کشویی است.

روش انتخاب شیر پروانه ای

یک شیر عمل چرخشی با گشتاور کم، یک چهارم چرخش، با پیکربندی جریان مستقیم که در آن دیسک تا 90 درجه، نزدیک به موقعیت باز، در یاتاقان‌های چرخشی محوری چرخانده می‌شود و به عنوان شیر کنترل یا بلوک استفاده می‌شود. طراحی جمع و جور است و ممکن است با یا بدون فلنج و آستر تهیه شود. چیدمان صندلی ممکن است نرم (استفاده از آستر بدنه، حلقه O به دام افتاده و غیره) یا فلز به فلز باشد.

زمان انتخاب شیر دیافراگمی

دریچه‌های دیافراگمی دارای پیکربندی جریان مستقیم یا سرریز هستند که از روش خم شدن استفاده می‌کنند و ممکن است برای فرآیند روشن و خاموش کردن کارخانه شیمیایی کم فشار یا تنظیم عملکرد بیشتر گازها و مایعات استفاده شوند، به عنوان مثال. دوغاب ها، مایعات چسبناک و مایعاتی که از نظر شیمیایی تهاجمی هستند.

عیب ذاتی این است که دیافراگم باید از یک ماده الاستومری ساخته شود، معمولاً از لاستیک طبیعی یا مصنوعی، و این کاربرد شیر را از نظر دما و فشار محدود می‌کند. همچنین به دلیل تنش های ایجاد شده در دیافراگم، شیر نسبت به سایر انواع شیر از عمر کاری کوتاه تری برخوردار است.

انواع شیرهای معمولی

انواع شیرهای معمولی برای عملکردهای مختلف عملیاتی در جدول زیر آورده شده است:

 

 

انتخاب ولو بر اساس ویژگی های سرویس

انتخاب ولو به ویژگی های خدمات به شرح زیر بستگی دارد:

•     نوع سیال
•     ویژگی های سیال
•     محدودیت های فشار و دما
•     الزامات عملیات و نگهداری

نوع سیال

سیال مورد استفاده باید به صورت زیر طبقه بندی شود:

•     مایع (شامل دو فاز)
•     گاز
•     بخار
•     دوغاب
•     مواد جامد

خصوصیات سیالات

ویژگی ها و شرایط سیالات و دوغاب ها نیاز به شناسایی دقیق دارد زیرا اینها اغلب مهم ترین عوامل در انتخاب نوع صحیح شیر هستند.

سیالات تمیز به طور کلی امکان انتخاب گسترده ای از انواع شیر را فراهم می کنند، برای سیالات کثیف انتخاب اغلب محدود است و ممکن است به نوع خاصی از شیر نیاز داشته باشد.

سیال به ویژگی های زیر تقسیم می شود:

1.  خدمات تمیز
2.  خدمات کثیف

 سرویس کثیف شامل مایعاتی با مواد جامد معلق است که ممکن است به طور جدی عملکرد شیر را مختل کند مگر اینکه نوع طراحی صحیح انتخاب شود. این نوع سرویس اغلب از اهمیت زیادی برخوردار است زیرا بسیاری از شیرها به حضور جامدات بسیار حساس هستند. سرویس کثیف بیشتر به عنوان ساینده یا شنی طبقه بندی می شود.

Abrasive Service اصطلاحی است که برای شناسایی وجود ذرات ساینده موجود در سیستم‌های لوله‌کشی استفاده می‌شود و شامل وجود زنگ‌زدگی لوله، رسوب، سرباره جوش، شن و ماسه است که به بسیاری از شیرها آسیب می‌رساند. این مواد می توانند به سطوح نشیمنگاه آسیب برسانند و فضای کار در شیرها را مسدود کنند که اغلب منجر به نیروی بیش از حد مورد نیاز برای کارکرد دریچه ها، چسبندگی، گیر کردن و نشت از طریق شیرها می شود.

سرویس شنی اصطلاحی است که شرایط سایشی و فرسایشی شدید را شناسایی می کند و در تولید میدان نفتی برای شناسایی تولید ماسه سازند با نفت خام یا گاز مخزن استفاده می شود.

     خدمات دوغاب

سرویس دوغاب شامل مایعاتی با مواد جامد قابل توجه در حالت تعلیق است. دوغاب ها از نظر ماهیت و غلظت مواد جامد بسیار متفاوت هستند و جامدات ساینده سخت با غلظت بالا می توانند باعث سایش شدید، فرسایش و گرفتگی اجزا شوند.  مواد جامد نرم و غیر ساینده می توانند باعث گرفتگی قطعات شوند. در برخی فرآیندهای شیمیایی، پلیمریزاسیون ممکن است حفره ها را مسدود کند و از عملکرد دریچه جلوگیری کند.

  جامدات

بسیاری از شرایط دیگر وجود دارد که در آن جامدات ممکن است به شکل دانه های سخت، کریستال ها، الیاف نرم یا پودر وجود داشته باشند.  رسانه انتقال ممکن است مایع یا گاز باشد. سیستم های هوا یا بستر سیال ممکن است برای برخی ذرات استفاده شود. شیرهای تخصصی برای بسیاری از این خدمات در دسترس هستند، اما گاهی اوقات ممکن است کار توسعه ضروری باشد.

 خدمات خطرناک و قابل اشتعال

    مواد خطرناک و قابل اشتعال معمولاً در قانون خدمات آتش نشانی و/یا مشخصات مشتری مشخص شده است.

    مواد سمی مانند کلر، اسید هیدروفلوئوریک، سولفید هیدروژن، CO، فنل و غیره.

    سیالات بسیار خورنده مانند اسیدها و قلیاهای سوزاننده.

   خدمات خورنده

    سرویس خورنده اصطلاحی است که عموماً برای شناسایی سیالات تمیز یا کثیف حاوی مواد خورنده استفاده می شود که بسته به غلظت، فشار و دما ممکن است باعث خوردگی اجزای فلزی شوند. سیالات خورنده شامل اسید سولفوریک، اسید استیک، اسید هیدروفلوئوریک (HFA)، گاز اسید مرطوب (CO2 مرطوب)، گاز ترش (wetH2S) و کلریدها هستند. بسیاری از مواد شیمیایی به شدت خورنده هستند.

انتخاب مواد مقاوم در برابر خوردگی مناسب برای اجزای نگهدارنده فشار شیر (کاپوت پسرانه) و تریم برای جلوگیری از خوردگی که می تواند یکپارچگی یا عملکرد شیر را مختل کند، ضروری است.

 سرویس چسبناک

سرویس ویسکوز اصطلاحی است که عموماً طیف وسیعی از سیالات کثیف یا تمیز با ضخامت و خواص چسبندگی مشخص را مشخص می کند که برای محدوده شرایط کاری (فشار، دما و جریان) ممکن است به گشتاورهای عملیاتی بالایی نیاز داشته باشد و باعث واکنش کندی شود که روی صندلی تأثیر بگذارد. . سیالات شامل روغن های با ویسکوزیته بالا (روغن و روغن سوخت سنگین) و سیالات غیر نیوتنی هستند. موم خام، ژل و خمیر.

انتخاب ولو ها برای سرویس چسبناک بسته به خواص سیال می تواند متفاوت باشد. باید توجه ویژه ای به شیرهای چک شود که در آن واکنش کند ممکن است باعث مشکلات عملیاتی و حتی شرایط خطرناک شود.

خدمات رسوب

خدمات رسوب گیری یا جرم گیری شامل مایعاتی است که روی سطوح رسوب می دهند. چنین رسوباتی ممکن است از نظر ماهیت بسیار متفاوت باشند، با سختی، قدرت چسبندگی و نرخ تجمع متفاوت. شیرها برای این خدمات به انتخاب دقیق نیاز دارند، به ویژه در جاهایی که پوشش های ضخیم، سخت و با چسبندگی قوی وجود دارند. دمای سیال ممکن است یک عامل حیاتی باشد و در برخی موارد، دریچه ها ممکن است نیاز به ردیابی داشته باشند یا دارای پوشش بخار یا طراحی پاک شده باشند.

خدمات انجماد

سرویس جامد کردن یک اصطلاح کلی است که برای شناسایی سیالاتی استفاده می شود که از مایع به جامد تغییر می کنند مگر اینکه در شرایط صحیح دما، فشار و جریان نگهداری شوند. این اصطلاحی است که عموماً با سیالاتی مانند گوگرد مایع و انیدرید فتالیک مرتبط است که در آنها ممکن است دریچه هایی با طراحی غلاف بخار مورد نیاز باشد یا روغن سوخت سنگین که در آن ولو ها اغلب برای حفظ دما و عملکرد نیاز به ردیابی دارند.

محدودیت فشار و دما

شیرها معمولاً بر اساس حداکثر فشار و دمای عملیاتی یا درجه بندی سیستم لوله کشی و فلنج ها درجه بندی می شوند. دما همچنین مواد مورد استفاده در ساخت ولو را محدود می‌کند، به ویژه قطعات داخلی، تریم، مهر و موم، حلقه‌ها یا روان کننده‌ها. اینها معمولاً در “مشخصات مواد لوله کشی” تعریف می شوند.

نیازهای عملیات و نگهداری

الزامات عملیات و نگهداری می تواند بر انتخاب و طراحی تأثیر بگذارد. باید در نظر گرفت:

    مقاومت در برابر آتش: ممکن است برای دریچه‌های دارای نشیمنگاه غیرفلزی (نرم) نیاز باشد که ویژگی‌های «ایمن در برابر آتش» را داشته باشند، به طوری که در صورت آسیب دیدن یا تخریب نشیمنگاه نرم و/یا مهر و موم در اثر آتش سوزی، شیر همچنان باقی بماند. عملیاتی و هر گونه نشتی در محدوده قابل قبول تعیین شده توسط یک استاندارد یا مشخصات خاص خواهد بود.

•     قابلیت بهره برداری
•     سفتی نشتی (داخلی و خارجی)
•     قابلیت نگهداری
•     ذخیره سازی و راه اندازی
•     الزامات خط لوله (به عنوان مثال توانایی عبور خوک های تمیز کننده)

انتخاب ولو با در نظر گرفتن هزینه شیر

هزینه های انواع شیرها را نمی توان به سادگی مقایسه کرد زیرا بسته به کشورهایی که در آن تولید می شوند، فروشندگان و تعادل تقاضا و عرضه متفاوت است.

در اغلب موارد، مراجعین درخواست تنش زدایی، بازپخت، بازرسی رادیوگرافی و غیره از دریچه ها را می دهند که بر قیمت دریچه ها تأثیر می گذارد. لذا لازم است از واحد تدارکات درخواست شود تا پس از تعریف این شیرها بر اساس شرایط خدمات و نیاز مشتریان از فروشندگان مناسب استعلام نماید.

پس از صدور پیش‌نویس P&ID، پرسنل مسئول آماده‌سازی P&ID باید در طول دوره بررسی داخلی P&ID با مهندسین طراحی لوله‌کشی مسئول همکاری نزدیک داشته باشند و باید انواع شیرها را تعیین کنند و مواد لوله‌کشی را آماده کنند. مشخصات به صورت موازی

    به طور کلی، شیرهای دروازه ای ارزان تر از شیرهای گلوب با مشخصات مشابه هستند. با این حال، هزینه 1-1/2 اینچ یا کمتر است. دریچه های دروازه ای چکش خوار بالاتر از شیرهای گلوب هستند.

    صندلی TFE کلاس 150 Gr.304SS 4 اینچی یا قطر کوچکتر. شیرهای توپی قیمت کمتری نسبت به شیرهای دروازه ای و گلوب دارند.

    دریچه‌های توپی 2 تا 4 اینچی چدنی کلاس 150/آهن چکش‌خوار TFE-seat ارزان‌تر از شیرهای دروازه‌ای و گلوبی هستند که درجه بندی و جنس آنها یکسان است.

    در سال‌های اخیر، فروشندگان داخلی شیرهای توپی سبک و ارزان قیمت 2 اینچی یا کوچک‌تر را توسعه داده و توزیع کرده‌اند که باید در کارخانه‌های شیمیایی مورد استفاده قرار گیرد.

    هزینه شیرهای پروانه ای با صندلی نرم که در محدوده تقریباً 10 کیلوگرم بر سانتی متر و 80 درجه سانتیگراد یا کمتر اعمال می شود، در مقایسه با انواع دیگر شیرها کمترین هزینه است.

در صورتی که از همان ماده برای نشیمنگاه فلزی استفاده شود، می‌توان از شیرهای پروانه‌ای صندلی فلزی در همان محدوده قابل استفاده به عنوان شیرهای دروازه عمومی استفاده کرد. همچنین، از آنجایی که شیرهای پروانه ای کلاس 600 و 900 توسعه و توزیع شده اند، باید به طور مثبت در خطوط فرآیند اعمال شوند. اگر دریچه‌های پروانه‌ای در هنگام استفاده دچار گاز می‌شوند، باید مراقب بود که از ایجاد حفره جلوگیری شود.