شیر گازی چیست؟
شیر گازی همان شیر توپی است که به دلیل عملکرد سریع این نوع شیر در باز و بست شیر، بیشترین کاربرد این شیر ها در لوله های گاز می باشد به همین خاطر در ایران بیشتر به اسم شیر گازی شناخته می شود. عمل کرد شیر گازی به صورت on و off می باشد به این معنی که شیر یا کاملا باز و یا کاملا بسته می باشد و نحوه عملکرد این شیر ها به این صورت است که یک توپ در داخل بدنه شیر در سر راه سیال قرار می گیرد و مانع از عبور جریان سیال می گردد. هنگامی که روزنه توپی به موازات مسیر سیال باشد و یا دسته اهرمی شیر گازی در امتداد شیر باشد، شیر باز است و زمانی که دسته اهرمی 90 درجه بچرخد و در خلاف خط جریان قرار بگیرد، شیر بسته می شود.
شیرهای گازی در کنار انواع مختلفی که دارند، در اندازه‌های مختلفی نیز تولید می‌شوند. سایز بندی این شیرآلات بر حسب اینچ بوده و استفاده گسترده آنها در صنایع مختلف سبب تولید آنها در سایزهای مختلف گشته است. شیرآلات گازی در کنار عملکرد ساده خود، به راحتی قابل نصب هستند که یکی دیگر از ویژگی‌های مثبت آنها تلقی می‌شود. لازم گفته شود که اگر شیر به صورت کامل باز باشد، سیال به صورت یکنواخت در شیر جریان می‌یابد و در زمان بسته بودن شیر نیز، جریان به صورت کامل قطع می‌شود. اگر شیر در حالت نیمه باز قرار بگیرد، سیال جریانی غیر یکنواخت خواهد داشت که همین کار در مدت زمان طولانی می‌تواند سبب آسیب دیدن شیر شود.
ساختمان شیر توپی:
شیر توپی دارای عملگر ربع گرد بوده که با چرخش 90 درجه ایی عملگر شیر گازی در حالت بسته یا باز قرار می گیرد و به طوری می باشد که با چرخش نود درجه از حالت بسته کامل به حالت باز کامل تغییر وضعیت می دهد .
آببندی شیرهای توپی به وسیله رینگی که در اطراف گوی قرار دارد انجام می شود که می تواند از آلیاژ تفلون و یا PTFE و R PTFE باشد .
انواع شیر گازی :
شیر گازی باتوجه به شکل بدنه، فشار کاری و نحوه کنترل شیر در صنعت نفت و گاز و بر اساس نوع مجرا و توپی به انواع مختلفی تقسیم می شود.
شکل بدنه :
- بدنه یک تیکه
- بدنه سه تیکه
- بدنه چند تیکه
- بدنه اتصال از بالا
- بدنه جوشی
تفاوت این اشکال در چگونگی ساخت و مونتاژ محفظه ای که توپ در آن قرار می گیرد است و عملکرد شیر ها در همه مدل ها یکسان است. علاوه بر این، مدل های مختلفی مربوط به روزنه مکانیسم توپی وجود دارد که به فشار کاری بستگی دارد.
فشار کاری:
شیر گازی بسته به فشار کاری به دو دسته زیر تقسیم می شوند:
- شیر گازی کم فشار
- شیر گازی پر فشار
شیر توپی که با فشار بیش از 3000 psi کار می کند به عنوان شیر های پرفشار در نظر گرفته می شود. معمولا max فشار کاری که به عنوان پر فشار در نطر گرفته می شود 7500 psi می باشد و بسته به ساختار، سایز و مواد نشت بندی ماکسیمم فشار کاری می تواند تا 15000 psi هم باشد. شیر های توپی پر فشار عمدتا در عملیات های تحت فشار مثل سیستم های هیدرولیک استفاده می شود، در نتیجه این شیر ها به نام شیر های توپی هیدرولیک هم شناخته می شود.
شیر توپی بالاتر از 2 اینچ معمولا در بدنه یک تیکه، دو تیکه و سه تیکه شناخته می شوند. شیر توپی های یک تیکه معمولا فضای رزوه ی کمی دارند و نسبتا گران می باشند. شیر توپی های دو تکه روزنه نسبتا بزرگ تر و استانداردی دارند و به راحتی تعمیر و دور انداخته می شوند. طراحی سه تیکه به بخش میانی شیر که شامل توپی، استم و نشیمنگاه می باشد اجازه می دهد که به آسانی از خطوط لوله حذف شود.
کانکشن های Ball Valve :
شیرهای توپی در آلیاژهای متفاوتی ساخته می شوند که رایج ترین آن ها عبارتند از :
آلیاژ فولادی ، آلیاژ برنجی ، آلیاژ استنلس استیل .
کانکشن های ابتدایی و انتهایی شیرهای توپی با توجه به آلیاژ آن ها مشخص می گردد به صورتی که :
شیر گازی برنجی همگی به صورت دنده ایی می باشد که اغلب آن ها به صورت توپیچ بوده و در برخی از مواقع نوع اتصال آن ها به صورت روپیچ نیز می باشد .
شیر گازی های فولادی با توجه به سایز و کلاس کاری می توانند به صورت دنده ایی ، فلنجدار و جوشی باشند . شیرآلات گازی فولادی می توانند به صورت چهار پیچ سه تیکه، دو پیچدو تیکه می باشند .
شیر توپی های استنلس استیل نیز می توانند به صورت جوشی ، دنده ایی ، فلنج دار باشند .
شیر های توپی در صنعت نفت وگاز به دو صورت کنترل می شود:
1- کنترل از راه دور
2- کنترل دستی یا مستقیم
عملکرد این شیر ها به صورت دستی و یا با یک موتور کار می کند. شیر های دستی دارای یک اهرم می باشد که مستقیما به استم و یا ساقه ی شیر وصل می باشد با حرکت استم به اندازه 90 درجه شیر باز یا بسته می شود.
متریال:
جنس بدنه شیر های توپی شامل موارد زیر می باشد :
- استینلس استیل
- تیتانیوم
- PVC
- برنج
- برنز
- کروم
- CPVC و...
مزایای شیر گازی :
این شیر به دلیل ساختمان ساده ی آن بسیار ارزان قیمت می باشد در حالی که سرعت عمل کرد بالایی دارد . شیر گازی از دوام بالایی برخوردار بوده و عملکرد فوق العاده ای حتی پس از سیکل های متعدد دارا می باشد. همچنین این شیر ها بسیار مطمئن می باشند و حتی بعد از مدت زمان زیادی باز و بسته نشدن به سهولت قابل استفاده می باشند. باتوجه به این مزیت ها شیر های گازی بهترین انتخاب برای باز و بستن شیر و کنترل آن می باشند و حتی معمولا به شیر های دروازه ای و شیر های سوزنی ترجیح داده می شوند.
