پرکاربردترین شیرآلات در ساختمان سازی، شیرهای پروانه ای می باشند. این نوع شیر، از خانواده شیرهای چرخشی است که اغلب گفته می شود می توان از آن، برای تنظیم جریان سیال استفاده کرد. با این حال، انجام این کار توصیه نمی شود، زیرا به دیسک سوپاپ آسیب می رساند و بر آب بندی سیستم لوله کشی، تأثیر منفی دارد. شیر پروانه ای از نظر نوع عملگر و نوع اتصال، انواع مختلفی دارد که برای مصارف گوناگون استفاده می شود. در این مقاله به شرح کامل آسیب به سیت شیر پروانه ای میپردازیم
شیر پروانه ای چیست؟
شیر پروانه ای (به انگلیسی: Butterfly valve) یکی از مهم ترین و ساده ترین انواع شیرآلات صنعتی است که از یک دیسک دایره ای یا مستطیلی، برای کنترل یا انسداد مسیر جریان سیال ساخته می شود. مزیت های این نوع شیر نسبت به سایر شیرها، وزن کم و قیمت ارزان آن است که همین عوامل، باعث کاربرد بسیار آن در صنایع مختلف شده است.
علاوه بر شیرهای پروانه ای، از سایر شیرهای صنعتی در صنایع مختلف استفاده می شود
اجزای تشکیل دهنده شیر پروانه ای ؛
این نوع شیرآلات از اجزای مختلفی تشکیل شده اند که این اجزا شامل عملگر، دیسک، ست، بدنه و اهرم می باشند. یکی از مهم ترین اجزاء تشکیل دهنده این محصول، دیسک ها هستند.
۱.دیسک پروانه ای
وظیفه دیسک پروانه ای، کنترل جریان سیالات است که از مواد مختلفی برای ساخت آن استفاده می شود. این مواد شامل استیل ۳۱۶، ۳۰۴ و آلیاژ کروم می باشند. در حقیقت جنس دیسک مورد استفاده در شیر پروانه ای، نوع کاربرد آن را تعیین می کند.
۲.عملگرهای شیر پروانه ای
بسته به نوع شیر، از عملگرهای متفاوتی استفاده می شود. این عملگرها شامل موارد زیر می باشند:
پنوماتیکی
دستی
هیدرولیکی
برقی
۳.جنس بدنه شیرهای پروانه ای
آلیاژهای متفاوتی برای ساخت بدنه شیرهای پروانه ای استفاده می شود. معمولا جنس بدنه از چدن، فولاد، پلیمر و استنلس استیل می باشد. بدنه شیرهای پروانه ای ساخته شده از چدن به دو نوع چدن داکتیل و چدن خاکستری تقسیم می شوند.
معایب استفاده از شیر پروانه ای
برخی از معایب شیرهای پروانه ای به شرح زیر می باشند.
این محصول مستعد ابتلا به کاویتاسیون در جریان های پایین است.
حرکت دیسک کنترل نمی شود و تحت تأثیر تلاطم جریان قرار می گیرد.
استفاده از این محصول منجر به تغییر فشار می شود.
کاربردهای شیرهای پروانه ای
شیرهای پروانه ای کاربرد گسترده ای در پالایشگاه ها و کارخانجات صنعتی دارند. این محصول برای انتقال مایعات با فشار کم مثل گاز یا آب و جریانهای Slurry استفاده می شود؛ اما استفاده از آن در فشارهای بالای سیال (به جز مدل های ذکر شده) به علت نشتی به هیچ عنوان توصیه نمی شود. یکی از مهم ترین کاربردهای این محصول، افزایش جریان سیال در زمان بسیار محدود است.
آسیب سیت شیر پروانه ای
شیرهای پروانهای مانند هر سیستم مکانیکی، در برابر فرسایش و خرابی مصون نیستند و یکی از مشکلات رایجی که به آنها آسیب می رساند، آسیب دیدن سیت است. در این مقاله، به بررسی آسیب سیت شیر پروانه ای میپردازیم، عواملی که منجر به این مشکل میشوند را بررسی میکنیم و راهحلهای ممکن برای افزایش دوام شیر و حفظ عملکرد کارآمد آن را مورد بحث قرار میدهیم.
چه عواملی باعث آسیب به سیت شیر پروانه ای می شود؟
شیرهای پروانهای در کاربردهای مختلف صنعتی ضروری هستند و کنترل همه جانبه روی جریان سیال را فراهم می کنند. این شیرها به دلیل طراحی ساده و در عین حال موثر خود شناخته شده اند. زیرا یک دیسک دارند که برای تنظیم جریان مایعات یا گازها می چرخد.
شناخت عوامل مؤثر در آسیب سیت شیر پروانه ای در صنایعی که این شیرها را به وفور به کار می گیرند، بسیار مهم است. با پرداختن به دلایل اساسی و پیاده سازی اقدامات پیشگیرانه، می توانیم از قابلیت اطمینان و عملکرد مداوم شیرهای پروانه ای اطمینان حاصل کنیم. بنابراین، در ادامه نگاهی دقیقتر به علل آسیب سیت شیر پروانهای میاندازیم.
علل آسیب به سیت شیر پروانه ای
از آنجایی که باترفلای ولو در بین شیر های صنعتی بسیار پر مصرف می باشد اهمیت بررسی همه جانبه آن دوچندان می شود. سیت شیر پروانه ای که به عنوان رینگ آب بندی نیز شناخته می شود، بخشی متصل به قابلیت آب بندی شیر پروانه ای است. این بخش، شدیدترین نقطه خورندگی و فرسایش در خط لوله توسط سیال میباشد. آسیب به سیت شیر پروانه ای منجر به نشتی میشود و اگر نشتی شدید باشد حتی خطر ایمنی بزرگی را به همراه خواهد داشت و ادامه کار را مختل میکند.
برخی از دلایل آسیب سیت عبارتند از:
– کیفیت پردازش سیت شیر پروانهای ضعیف باشد و فرآیند به اندازه کافی دقیق نباشد. در نتیجه شکستگی، منافذ و سختی ناهموار روی رینگ آب بندی ایجاد می شود.
– ممکن است به دلیل انتخاب یا عملکرد نامناسب شیر پروانه ای ایجاد شود. انتخاب نادرست مدل شیر پروانهای با توجه به محیط کاری واقعی باعث می شود که شیر پروانه ای با شرایط کاری مطابقت نداشته باشد و رینگ آب بندی سیت شیر آسیب ببیند.
شیر پروانه ای به طور تصادفی نصب شده باشد، یا تعمیر و نگهداری ضعیف باشد. در نتیجه سیت شیر خراب می شود. قبل از نصب شیر پروانه ای، داخل بدنه شیر و خط لوله تمیز نشده باشد و در نتیجه آلودگی هایی در خط لوله ایجاد می شود که به سیت شیر پروانه ای آسیب می رساند. این مسئله در نهایت موجب عدم تعمیر به موقع شیر پروانه ای می شود که شیر پروانه ای را ناکارآمد نگه داشته و رینگ آب بندی سیت شیر پروانه ای را زود هنگام خراب می کند.
– تحت شرایط بدون جریان، خورندگی شیمیایی سیال سیت شیر پروانه ای، سیال اطراف رینگ آب بندی سیت شیر پروانه ای، مستقیماً با سیت شیر پروانه ای برخورد کرده و سیت شیر را از بین میبرد.
– فرسایش سیال در خط لوله سیت شیر پروانه ای، رینگ آب بندی سیت شیر پروانه ای در داخل خط لوله قرار داشته و فرسایش سیت شیر، مداوم باشد. این سیالات، ذرات معلق دارند و برخی از آنها خورنده هستند. هنگامی که چنین سیالی باعث فرسایش سیت شیر شود، سطح آب بندی آسیب می بیند.
– آسیب مکانیکی به سیت شیر پروانه ای. هر بار که صفحه پروانه ای باز و بسته می شود، روی سیت شیر پروانه ای ساییده می شود و به مرور زمان آسیب به سطح آب بندی افزایش می یابد.
– خورندگی الکتروشیمیایی سیت شیر پروانه ای، تماس بین سطوح آب بندی، تماس رینگ آب بندی و بدنه، بدنه شیر و همچنین اختلاف تراکم سیال، اختلاف تراکم اکسیژن و … باعث ایجاد اختلاف پتانسیل و خوردگی الکتروشیمیایی می شود. در نتیجه رینگ آب بندی سیت شیر روی قطب مثبت، پوسیده می شود.
آسیب و فرسودگی سیت شیر پروانه ای:
سیت شیر پروانه ای طول عمر مفید خاص خودش را دارد، به خصوص سیت شیر پروانه ای با آب بندی نرم. طول عمر مفید، محدود است. این بخش به زودی فرسوده می شود و سطح آب بندی دچار ترک و لایه لایه شدن میشود. در نتیجه عملکرد آب بندی ضعیف خواهد شد.
نکاتی درمورد نحوه جلوگیری از آسیب دیدگی سیت شیر پروانه ای
جلوگیری از آسیب سیت شیر پروانهای برای عملکرد کارآمد در کاربردهای مختلف صنعتی بسیار مهم است. در ادامه چند راه حل و اقدامات پیشگیرانه را بررسی میکنیم که به ما در جلوگیری یا کاهش آسیب سیت شیر پروانه ای کمک می کند.
نصب صحیح: یکی از نکات ضروری این است که مطمئن شویم که شیر به درستی و طبق دستورالعمل های سازنده، نصب شده باشد. نصب نادرست می تواند منجر به ناهماهنگی و فشار بیش از حد روی سیت شیر شود.
تعمیر و نگهداری منظم: یک برنامه روتین برای بازرسی و سرویس شیر اجرا کنیم. این کار شامل بررسی فرسایش و شکاف، اطمینان از روغن کاری صحیح اجزا و رسیدگی سریع به هر گونه مشکل موجود است.
انتخاب ماده مناسب: مواد شیر را طوری انتخاب کنیم که در برابر سیالات خاص مقاوم باشند. بهتر است مواد تخصصی را در نظر بگیریم که می توانند در برابر مواد خورنده یا ساینده مقاومت کنند.
کنترل سرعت جریان: از سرعت جریان بیش از حد که میتواند باعث فرسایش و آسیب به سیت شیر شود، خودداری کنیم. اندازه شیر را برای مطابقت با نرخ جریان مورد نظر و فشار مورد نیاز، تنظیم کنیم.
استفاده از آب بندی مناسب: اطمینان حاصل کنیم که آب بندی با کیفیت بالا و مناسب برای شرایط سرویس مورد نظر هستند. در صورت لزوم آنها را تعویض کنیم تا از نشتی که می تواند منجر به آسیب به سیت شود، جلوگیری کنیم.
کنترل دما: دمای مناسب را در سیستم کنترل کنیم. دماهای شدید می تواند متریال سیت شیر را تضعیف کرده و منجر به ترک خوردن یا خرابی شوند.
در محدوده شیر عمل کنیم: از حداکثر فشار و محدودیتهای دمای شیر آگاهی داشته باشیم و شیر را در این محدودهها به کار ببریم. عملکرد شیر فراتر از این محدودیت ها می تواند باعث آسیب به سیت و کاهش دوام شیر شود.
کنترل کاویتاسیون و ضربه آب: مسائلی مانند کاویتاسیون و ضربه آب را لازم است از طریق طراحی مناسب سیستم و تجهیزات کاهش فشار برطرف کنیم. این پدیده ها می توانند آسیب شدیدی به سیت شیرهای پروانه ای وارد کنند.
بطور مداوم فرسایش را بررسی کنیم: سیت شیر را از نظر علائم ساییدگی، مانند فرسایش، حفره، فرو رفتگی یا خراشیدگی بررسی کنیم. تشخیص زودهنگام می تواند از تبدیل مسائل جزئی به مشکلات بزرگ جلوگیری کند.
پیاده سازی پروتکل های تعمیر و نگهداری: پروتکل های تعمیر و نگهداری را توسعه داده و پیاده سازی کنیم. این کار، فواصل بازرسی و جایگزینی اجزای حساس از جمله سیت شیر را مشخص می کند. بهتر است سوابق دقیق فعالیت های تعمیر و نگهداری را ذخیره کنیم.
روی شیرآلات با کیفیت سرمایه گذاری کنیم: شیرهای پروانه ای باکیفیت را از تولیدکنندگان معتبر خریداری کنیم. شیرهای با کیفیت کمتر دچار فرسایش و آسیب زودرس می شوند.
آموزش اپراتورها: پرسنل مسئول عملکرد شیرهای پروانه ای بهتر است در زمینه استفاده مناسب، نگهداری و عیب یابی آموزش دیده باشند. اپراتورهای متخصص می توانند به جلوگیری از خطاهای عملیاتی که ممکن است منجر به آسیب سیت شوند، کمک کنند.
استفاده از شیرهایی با سیت نرم: در کاربردهایی با قطعی و انسداد محکم، استفاده از شیرهای پروانهای با سیت نرم را باید در نظر بگیریم. این شیرها از مواد ارتجاعی تشکیل شدهاند که باعث آب بندی بهتر و کاهش فرسایش روی سیت می شوند.
با انجام این اقدامات پیشگیرانه و نظارت منظم روی وضعیت شیرهای پروانه ای، می توانیم خطر آسیب دیدگی سیت شیر را به میزان قابل توجهی کاهش داده و طول عمر این اجزای حساس را در فرآیندهای صنعتی خود افزایش دهیم.
