آشنایی با شیرهای صنعتی و تعمیر آنها تابستان 1388 فهرست مطالب فصل اول – انواع شیرهای صنعتی و کار برد آن -1-1 شیر.
Download
Report
Transcript آشنایی با شیرهای صنعتی و تعمیر آنها تابستان 1388 فهرست مطالب فصل اول – انواع شیرهای صنعتی و کار برد آن -1-1 شیر.
آشنایی با شیرهای صنعتی و تعمیر آنها
تابستان 1388
فهرست مطالب
فصل اول – انواع شیرهای صنعتی و کار برد آن
-1-1شیر دروازه ای
-2-1شیر توپی
-3-1شیر مجرا بند يا سماوري
-4-1شیر بشقابي يا گلوله اي
-5-1شیریکطرفه :
الف -شیر یکطرفه لوالیی
ب -شیر یکطرفه فشاری
ج -شیر یکطرفه پیستونی
د -شیریکطرفه کره ای
-6-1شیر پروانه ای
-7-1شیر ایمنی
-8-1شیر کنترل
-9-1شیر محدود کننده جریان
فصل دوم – نحوه انتخاب شیرها
-1-2کار شیر
-2-2مشخصات سیال
-3-2افت فشار سیستم
-4-2شرایط کارکرد
-5-2جنس ساختمان شیر
-6-2اندازه شیر
-7-2ضریب شیر
فصل سوم – افت فشار در شیرها
-1-3افت فشار در شیر
-2-3کویتاسیون در شیرها
فصل چهارم – روش تنظیم شیرهای خودکار
- 1-4شیرهای خودکار
-2-4رابطه فشار تنظیمی شیرهای ایمنی با فشار لوله ها
- 1-2-4نکات مهم در تعیین مقدار تنظیم شیرهای ایمنی
-2-2-4شیر ایمنی خودکار
-3-2-4ساختمان شیر ایمنی خودکار :
الف -طرز کار شیر ایمنی خودکار
ب -طریقه بازوبستن
ج -شیر ایمنی خودکار سر چاه
فصل پنجم – روش تعمیر انواع شیرها
-1-5شیر دروازه ای شرکت کمرون
الف -مشخصات شیر
ب -کارکرد شیر دروازه ای
ج -ابعاد شیرهای دروازه ای شرکت کمرون
-2-5بازکردن شیرها
الف -تعویض محل گریسکاری روي بانت شیر
ب – تعویض Thrust Bearing
ج -تعویض نگهدارنده میله
د -تعویض دروازه و نشيمنگاه
فصل ششم -روانکاری شیرها
-1-6روانکاری
الف -روانکاری بدنه
ب -روانکاری قسمت متحرک شیرها
منابع ومراجع
Valve Selection, Design &
Manufacturing in the 21st
Century
WHAT IS A VALVE
A valve can be defined as a device
in a fluid system which can stop,
start, divide, blend, sample, or
change the direction or amplitude
of the fluid’s sound, pressure,
temperature, velocity and flow or
keep in a constant state.
Valve Selection
Will it do the job ?
Can you get it ?
Can you service it ?
Can it be upgraded or modified
?
What does it cost
Will it do the job ?
Most time-consuming category•
Requires correct process •
conditions
Requires correct sizing for all
conditions
Materials considerations•
Type of valve•
Choice of actuator
•
•
Can you get it ?
Material availability•
Material processing•
Inventory
•
What does it cost ?
State of the economy•
Over-rating the valve which •
increases cost
Time taken to clarify specifications•
Cost of spares
•
Can you service it ?
Consequences of plant •
shutdown
Cost of spares holdings•
Special tools•
Special training •
Can the valve be upgraded
or modified ?
Introduction of network •
communications
Change in area classification•
New safety requirements•
Modified for different conditions•
Change trim / valve action•
Other Considerations
Product liability
Engineering
management
Fire safe
Fail safe
Safety
Energy conservation
Redundancy
Anti cavitation
Anti flashing
Plastic valves
Plastic lined valves
Composite valves
Product Liability
Failures cost money ( and possibly
lives).
Increased insurance charges.
“ What does it cost ? ”
Three Mile Island experience.
Costs also due to loss of production.
Inventory implications.
Trapped toxic substances.
مفاهيم اوليه
Disk: A valve trim element used to
modulate the flow rate with either linear
or rotary motion. Can also be referred
to as a valve plug or closure
member.
Trim*: The internal components of a
valve that modulate the flow of the
controlled fluid.
Closure Member: The movable part
of the valve that is positioned in the
flow path to modify the rate of flow
through the valve.
Seat: The area of contact between
the closure member and its mating
surface that establishes valve shut-off.
Packing: A part of the valve assembly
used to seal against leakage
around the valve disk or stem.
Valve Selection
Introduction to
Main Types
شیر دروازه ای Gate Valve
عمل اصلی این شیر در حقیقت قطع کامل ویا ایجاد ارتباط بین دو جریان سیال می باشد .این
ا
بدان معناست که این نوع شیرها یا بایستی کامل بسته و يا كامل باز از آنها استفاده نمود و
در واقع بصورت نیمه باز نمی توان از آنها استفاده کرد.
همینطور که از نام این شیر مشخص است به کمک دروازه ای که در مسیر حرکت سیال قابل
تغییر مکان دادن می باشد عمل می نماید که در این دروازه به صورت عمودی در مسیر
جریان حرکت کرده ودر مورد لزوم جریان را قطع ویا بر قرار می کند.
این شیر خود در نمونه هاي مختلف وبا اندازه هاي مختلف موجود مي باشد .در مورد اين
نوع شیرها ذكر اين نكته الزم است كه همگي داراي اجزاي يكسان مي باشند كه با توجه به
مدلهاي مختلف از نظر نوع شركت سازنده با يكديگر تفاوت جزئي دارند ولي نكته اي را كه
بايستي بدان توجه نمود اين است كه بطور كلي تمامي شیرها داراي مكانیزم يكسان بوده
كه فقط از لحاظ ساختماني با يكديگر تفاوت دارند}4{ .
شیر بشقابي Globe valve
اين نوع شیر بخصوص در محلهايي كه لوله هاي مسیرجريان كوچك
هستند والزم است دبي تحت تنظيم وكنترل باشد مورداستفاده قرارمي
گیرند .مسیرحركت سيال درداخل شیربطور مستقيم نيست وشايد به
همین علت مقاومت بيشتري در مقابل جريان از خود نشان مي دهد كه
خود باعث تنظيم جريان مي گردد.
اين شیر طوري طراحي شده كه باعث تغيیر جهت جريان سيال كه از
شیرعبور مي كند مي شود ودر حقيقت حركت يك ديسك كه در
مسیرجريان واقع مي شود عمل بازوبسته نمودن (يا نيمه بازو نيمه بسته
بودن) را انجام مي دهد.
شیر بشقابي Globe valve
دراين نوع شیرچون بندآور و نشيمنگاه آن طوري طراحي شده كه بطور سريع
روي هم قرار مي گیرند ،بنابراين وسيله مناسبي است براي جريانهاي كه
مرتب باز وبسته مي شوند.
علوه بر اين هرگاه الزم باشد فشار سيال را در طول مسیر كم كنند از شیر
ساچمه اي استفاده ميكنند.درشیرساچمه اي مسیر سيال به اندازه 90درجه
انحراف پيدا كرده وسپس با يك انحراف 90درجه اي ديگر در مسیر خود
جريان مي يابد كه اين انحراف باعث افت فشار مي گردد.
نوع زاويه اي آن نیزدرجاهاييكه كه بعلت كمبود فضا نمي توان از زانويي استفاده
كرد كاربرد دارد.
Valve stem
Post guide
bushing
Post
Valve plug
Seat ring
Cage Guided Valve
Valve plug
stem
Packing
flange
Packing
Packing box
Bonnet
Bonnet
gasket
Valve plug
Cage
Cage gasket
Seat
ring
Valve body
Seat
ring
gasket
Angle Valve
Y- Type Valve
Piston valve
شیر توپي ball valve
از نظر كاري اين شیر كم وبيش مانند شیر دروازه اي بوده ليكن به جاي صفحه اي كه در مسیر
جريان سيال بود ،اين عمل بوسيله جسم كروي شكل كه دروسط آن مجرائي موجود
است انجام مي گیرد.
در وقت باز بودن مجراي مذكور در مسیر حركت سيال واقع مي گردد ودر وقت بسته بودن
طرف ديگر جسم محل عبور سيال رامسدود مي نمايد .اين شیر از نظر ساختمان آسانتر واز
نظر قيمت ارزانتر از نمونه هاي ديگر شیرها مي باشد.
اين نوع شیرها كاربرد زيادي در صنعت دارند وبراي كنترل بسياري از سياالت مانند گازها وروغن
مورد استفاده قرار مي گیرند .ولي بيشتر در سر راه لوله هاي هوا ،گاز ،موادخورنده وپودر
خشك قرار مي گیرند.
اين شیر كمتر درمحل خود محكم مي شود و افت فشاركمي ايجاد مي نمايد وبه راحتي قابل
تعمیر مي باشد .برخلف شیر دروازه اي كه وقتي نيمه بازاست سيال به صورت مستقيم
حركت مي كند در اين حالت اگر شیر نيمه بازباشد حركت سيال به صورت مستقيم
نيست.
Ball Valve
The stem passes through the body of the valve and will
have a sealing arrangement to withstand the pressure of
the media flowing through the valve.
OPEN
CLOSED
Ball Valve
Process material can be trapped in this space when the
valve is closed.
OPEN
CLOSED
Characterised V-notch Ball Valve
In the characterised ball segment valve the opening
between the ball and seal are modified to provide
different flow characteristics.
The V-notched ball segment produces an equal
percentage flow characteristic and provides a shearon-close action — making it suitable for slurry
applications and for fluids that include fibrous and
stringy material.
شیر مجرابند (سماوري) plug valve
به اين نوع شیردرزبان انگليس ي cock valveو در زبان آمريكائي plug
valveمي گويند كه داراي ساختمان بسيارساده مي باشد.
ا
اين شیر براي كنترل مناسب نيست وبايد در حالت بسته ويا كامل باز باشد .ساختمان
آن ساده وداراي يك بدنه ويك پلگ توپي كه در آن سوراخي براي عبور سيال
تعبيه شده ويك كلهك آب بندي مي باشد.
پلگ را به اشكال مختلف مي سازند .ومعمولترين آن به صورت مخروط ناقص
ساخته شده كه با چرخاندن آن در بدنه سوراخ آن روبروي لوله قرار گرفته
وجريان سيال ازآن عبورمي كند .
.
شیر مجرابند (سماوري) plug valve
اين نوع شیر داراي انواع گوناگوني بوده وممكن است سه راهه
وچهارراهه آنها براي انتخاب مسیر جريان وجود داشته باشد.
در بعض ي از شیرهاي سماوري آب بندي پلگ با بدنه بوسيله نوعي
خمیر گرافيت انجام مي گیرداين خمیراز سر پلگ تزريق شده
وبوسيله پيچي كه روي آن بسته مي شود خمیر بداخل شيارهايي كه
روي پلگ تعبيه شده نفوذ كرده وبصورت فيلمي از خمیرها بین
بدنه وپلگ قرار مي گیرد .اين عمل علوه برآب بندي كردن باعث
روان چرخيدن پلگ شده وازسائيدگي ونیز فساد تدريجي پلگ وبدنه
جلوگیري مي كند}4{.
Plug Valve
Port
Rotary
tapered plug
One of the oldest valves in use
When the plug is rotated it permits flow through the port
of the plug — whilst a 90° turn in either direction
completely blocks the flow path.
Can be considered as part of the ball valve family.
Port
Rotary tapered plug
Pinch Valve
Pinch Valve
Valve stem
Vice clamps
actuated by
valve stem
Resilient
rubber pipe
(a)
(b)
Diaphragm Valve
Diaphragm Valve
Valve stem
Resilient
flexible
diaphragm
Transverse
weir
linear flow characteristics make it well suited to throttling
or modulating duties at modest differential pressures.
•
wide range of applications (175°C max. and 16 bar max.).
•
all working parts are isolated from the line media
•
شیر يك طرفه
Check valve
همان طور كه از اسم آن برمي آيد از بازپس زدن جريان در يك لوله جلوگیري مي
نمايد وبه عبارت ديگرسيال فقط از يك طرف آن مي تواند وارد شود وزماني كه در
يك مسیر قرار دارد جريان سيال از طريق برعكس آن غیر ممكن است( .در ساير شیرها
محل ورود سيال به شیر مطرح نيست ومي تواند از دو طرف آن باشد .ليكن در اينجا
فقط سيال از يك طرف شیرمي تواند وارد شود) به همین علت اگر در محلي قراردارد
ومي خواهيم جريان را درمسیرمخالف عادي خود عبور دهيم بايستي اين شیررا
برعكس نمائيم ويا اينكه داخل آنرا درآوريم كه در اين صورت حالت شیريك طرفه را
از دست خواهد داد.
شیرهاي يك طرفه در دو طرح اساس ي بنام شیريك طرفه لواليي ( Swing check
)valveو شیريك طرفه فشاري()Lift check valveساخته مي شودكه درزيربه
توضيح آنها مي پردازيم.
انواع شیر يك طرفه
Check valve
)1-5-1شیريك طرفه لواليي Swing check valve
اين شیر كه مصرف بيشتري دارد داراي بدنه ودرپوش مي باشد كه درون آن
ديسكي كه ممكن است يكي يا دوتايي باشد بوسيله پین مخصوص ي به بدنه
لوال شده وآويزان مي باشد .البته در نوع دو تايي آن اين پین بین دو ديسك قرار
دارد.
جريان سيال درموقع ورود ديسك را به طرف مسیر خود بلند كرده وازاطراف
آن عبورمي كند و درموقع قطع جريان دسيك به نشيمنگاه چسبيده واجازه
برگشت به سيال را نمي دهد(.شكل }4{ )1-5
Swing Type.
Fluid viscosity should be low and
non-pulsating to avoid continuous
hammering on seat.
Have to be mounted horizontally or
vertically.
)2-5-1شیريك طرفه فشاري
در اين نوع شیر يك طرفه جريان سيال باعث بازشدن شیر شده
وبرگشت جريان باعث بسته شدن شیر مي گردد .از انواع شیرهاي
يك طرفه فشاري مي توان شیر يك طرفه پيستوني وشیر يك طرفه
كروي را نام برد.
Suitable for high velocity
applications.
Fluid viscosity can be high.
)3-5-1شیر يك طرفه پيستوني
در شیر يك طرفه پيستوني از نظرشكل داخلي شبيه شیرفلكه اي مي
باشد كه جريان باعث فشار پيستون به طرف باال وانتقال جريان
شده كه جهت عكس آن پيستون به طرف پائین آمده ومانع از
برگشت سيال به طرف ورودي مي شود.
اين نوع شیر به همراه شیر ساچمه اي وزاويه دار جهت جلوگیري از
پديده لرزش در اثر فشار در مسیر خطوط لوله برده مي شود}1{.
)4-5-1شیر يك طرفه كره اي
اين نوع شیريك طرفه در دونوع كره اي افقي وعمودي وجود دارد .در نوع عمودي
مسیر جريان مستقيم است واين شیر بيشتردرجاهائيكه قطع جريان به
صورت فوري الزم باشد بكار مي رود.
نحوه كار اين نوع شیربدين صورت است كه مسیر سيال ورودي يك كره را در
داخل سيال معلق نگهداشته وسيال از اطراف آن به طرف ديگر مي رود
ووقتي كه جريان سيال برعكس شود كره مورد نظر در نشيمنگاه خود نشسته
كه مانع از عبور سيال به طرف ورودي مي شود .يكي از مزاياي اين نوع شیر
يك طرفه استفاده ازآنها در سياالتي كه ويسكوزيته آنها بسيار زياد است مي
باشد(.شكل }3{ )7
شیر پروانه اي Butterfly valve
يكي ديگر ازانواع شیردستي شیر پروانه اي است كه داراي ساختماني ساده وبهترين نوع
شیر براي جريانهاي زياد است.
بند آورآن به صورت صفحه دايره اي شكل است كه ازباال يه ساقه ودسته شیرمتصل
است واز پائین بوسيله يك پاشنه به بدنه وصل شده است .بطوريكه بند آور مي
تواند حول اين پاشنه حركت كرده وجريان سيال را قطع ويا ازشیر عبور دهد.
موقعيكه بند آور موازي جريان قرار مي گیرد حداكثر مقدار سيال از شیر عبور مي كند.
بهره برداري از شیرهاي پروانه اي بزرگ بوسيله نیروي برق واستفاده از چرخ دنده ها
ويا هيدروليك صورت مي گیرد(.شكل )1-6
با توجه به اينكه بيشترين جريان دراين نوع شیرها زماني مي افتد كه بندآور
حالت90درجه نسبت به جريان ها داشته باشد الزم است كه بدانيم در زواياي
مختلفي كه بند آور با جريان مي سازد مقدار جريان عبوري از شیر چه مقدار خواهد
بود .در جدول زير برحسب سايز شیرومقدار زاويه اي كه بندآوربا جريان مي سازد
مقدار جريان نشان داده شده است}2{ .
Butterfly Valve
Ring
seal
Disc
Stem
The body of the valve is
lined with an elastomeric
material that is held in
position in the body by
either bonding or
mechanical means.
As the disc moves into the
closed position, the material
of the liner is an
interference fit with the disc
edge.
This determines the
pressure sealing capability
and the torque required to
close and open the valve
into or from the full closed
position.
Butterfly Valve :
( )1-7شیر ايمني Safety valve
همانطور كه از نام اين شیر بر مي آيد جهت ايمن ساختن لوله ها ودستگاههاي داراي فشار بكار مي رود.
وداراي انواع واقسام گوناگوني بوده ومي توان گفت كه متنوع ترين نوع شیرها از نوع شیر ايمني
هستند.
اين شیر قابل تنظيم بوده وبا توجه به فشار جاري سيال داخل آن تنظيم مي گردند .بدان معني كه
هرگاه فشار جريان بيش از فشار تنظيمي برروي شیر باشد شیر به صورت اتوماتيك جريان را قطع
مي كند واز طرف ديگر اگر فشار جريان كمترازحداقل فشار تنطيمي برروي شیر باشد باز هم جريان
را قطع خواهد كرد .به همین علت در مسیر عبور سيالي كه تغيیرات فشار ناگهاني در آن محتمل
است از وجود ا اين شیر استفاده مي گردد .مدلهاي مختلفي از اين شیر موجود است ليكن همگي از
نظرعمل تقريبا مشابه يكديگرند وبه هرحال با توجه به يك فشار تنظيم شده برروي آنها جريان را
قطع مي كنند .ونع ديگر اين شیر را مي توان طوري تنظيم كرد كه به طور اتوماتيك در موقع لزوم
باز شود( .شكل )9
نوع ديگري از شیرهاي ايمني نیز موجود است كه به آنها Safety relief valveمي گويند .اين شیر
برخلف نمونه باال با توجه به شرايط تنظيمي برروي آن وموقعيت سيال در وقت الزم بازمي
شود.وجريان را تغيیرمي دهدويا به عبارت ساده تراز فشارلوله مي كاهد( .شكل }3{ )10
)8-1شیر كنترل Control valve
همانطور كه از اسم آن بر مي آيد جهت كنترل جريان سيال درمسیرعبورآن قرار داده مي شود .اين شیر به
ا
طور اتوماتيك ومعموال با فشار هوا كار مي كند(در موقع لزوم مي توان آنرا با دست بازوبسته نمود
وبديهي است كه در اين حالت ديگر شیر كنترل نخواهد بود وفقط يك شیر معمولي است) .اين شیر با
توجه به موقعيت محل واينكه چه چیزي را بايستي كنترل كند بطور اتوماتيك باز وبسته مي شود ودر
حقيقت با توجه به عامل ديگري كه مي بايست كنترل شود ومداوم با شیر كنترل در رابطه است،
محل شیر صورت مي گیرد .به طور مثال اگر قرار باشد فشار را كنترل كند از محل ديگري كه فشارش
مورد نظر است به طور مداوم با شیر ارتباط برقرار است وباتغيیر فشارآن محل شیر بازتر ويا بسته تر
ا
ل
مي شود تا فشارالزم در آن محل ثابت بماند .معموال اين شیر براي كنتر فشار ،دبي ويا سطح مايع در
يك ظرف مورد استفاده قرار مي گیرد ونسبت به تغيیرات آنها نیز باز وبسته مي گردد .از اين شیر نمونه
هاي مختلفي وجود دارد كه از لحاظ عملكرد يكي ميباشند و فقط از لحاظ ساختمان با يكديگر
تفاوت دارند( .شكل }7{،}4{ )11
دو نمونه از شیرهاي كنترل كه با هوا كار مي كنند عبارتند از:
Air to open
شیرهايي كه با قطع جريان هوا بسته مي شود.Air to close
-شیرهايي كه با قطع جريان هوا باز مي شود.
)9-1شیر محدود كننده جريان Chock valve
ازاين نوع شیر جهت كنترل مقدار جريان استفاده مي گردد كه جريان وقتي به آن مي رسد بستگي به
اينكه شیر از چه نوع محدود كننده اي باشد كم مي شود ومقدار آن نیز طي محاسباتي قابل
تعويض يا تنظيم است.
شیرهاي محدود كننده به دو نوع ثابت وقابل تنظيم تقسيم مي شود.
محدود كننده هاي ثابت به اين صورت هستند كه در آن عامل محدود كننده با توجه به سايز محاسبه
شده داخل بدنه شیرقرارمي گیرد ودرمسیر جريان قرار گرفته وجريان از داخل آن عبور مي كند ولي
محدود كننده هاي قابل تنظيم كه خود داراي گونه هاي مختلفي هستند داراي عامل محدود
كننده قابل تنظيم بر روي عددهاي محاسبه شده هستند كه فرق اين دوباهم در اين است كه اگر
بخواهيم شماره عامل محدود كننده را در شیرهاي محدود كننده كم يا زياد كنيم بايستي حتما
شیررا ببنديم وجريان را قطع كنيم كه اين خود باعث وقف درامرتوليد خواهد شدولي درگونه هاي
قابل تنظيم بدون قطع جريان عامل محدود كننده را كه به دسته وصل است روي عدد مورد
نظرنگاه مي داريم .انواع مختلف اين نوع شیرها موچود مي باشد ولي معروفترين آنها ساخت شركت
Cameronمي باشد}7{ .
سؤالهايي كه پس از پايان اين فصل بايستي پاسخ داده شود:
انواع شیرهاي مورد استفاده در صنعت را نام ببريد؟
انواع شیرهاي يك طرفه را نام ببريد؟
از كدام شیر جهت كنترل جريان با دبي زياد استفاده مي شود؟
از كدام شیر جهت كنترل در سايزهاي پايین استفاده مي شود؟
آيا از شیر دروازه اي براي كنترل جريان استفاده مي شود يا خیر؟ چرا؟
اجزاء مختلف شیر پروانه اي را نام ببريد.
انواع شیر هاي محدود كننده جريان را نام ببريد.
-
فصل دوم :نحوه انتخاب شیرها
اهداف آموزش ي كه در اين فصل آمده است :
شناخت وكارآرايي هر شیر
انتخاب صحيح شیر متناسب با جريان
آشنايي با روشهاي صحيح استفاده از شیرها در طراحي
صحيح كار كردن با شیرها درواحدهاي صنعتي
-
با پيشرفت صنعت وازدياد مصرف شیر كارخانجات سازنده نیز افزايش يافته وكوشش سازندگان براي مرغوبي جنس وقيمت
كم باعث شده است كه شیرهاي بسيار مختلفي همانطور كه ديده شده است طراحي وساخته شود .در نتيجه انتخاب
نوع شیر براي كار مخصوص احتياج به مطالعات بيشتري دارد .براي انتخاب شیر معيني براي كار مخصوص عوامل زير را
مي بايد در نظر گرفت.
)1-2كار شیر Functional Requirement
قبل از هر چیز ابتدا بايد تعيین كرد كه شیربراي چه عملي مي بايست به كار رود .با اين معلومات 20درصد كار را انجام داده
ايم زيرا كليه شیرها به طبقه از نظرمناسب بودن براي كار مخصوص ي بكار
مي روند.
¨ اگر سرويس بازو بسته شدن كامل الزم باشد از شیرهاي زير استفاده مي كنيم.
Gate valve
شیر دروازه اي يا كشويي
Plug valve
شير سماوري
Ball valve
شیر كره اي
¨ اگر براي تنظيم جريان سيال شیر الزم باشد ،شیرهاي مناسب عبارت خواهند بود از:
Globe valve
شیر ساچمه اي
Angle valve
شیر زاويه اي
Needle valve
شیر سوزني
Butterfly valve
شیر پروانه اي
Diaphragm valve
شیر ديافراگمي
¨
¨
-
براي جلوگیري از برگشت سيال شیرهاي مناسب عبارتند از:
Check valve
شیر يك طرفه
Pressure valve
شیر پايي
جهت تنظيم فشار سيال وايمن نمودن مسیر از شیرهاي ذيل استفاده مي شود:
valve Safety
شیر ايمني
valve Relief
شیر تخليه فشار
Pressure valve
شیر فشار شكن
)2-2مشخصات سيال Fluid to be handle
ا
اصوال شیرها را مي توان براي كنترل مواد مختلفي نظیر پودرها ،مايعات غليظ ،گازها ،آب ،مواد
شيميايي ،نفت ،بخاروغیره بكار برد ومشخصات سيال مي تواند راهنماي خوبي از لحاظ نوع شیر
وجنس آن از لحاظ تماس باسيال باشد.
)3-2افت فشار سيستم Friction loss
چون افت فشار سيال براي هر شیر مختلف است در نتيجه افت فشار موجود در سيستم نیز براي
انتخاب شیر الزم است.
)4-2شرايط كاركرد Operating Condition
شرايط فشار و درجه حرارت موجود در انتخاب شير را از نظر جنس و خوردگي بسيار محدود ميكند.
جداول استاندارد شده براي فشارودرجه حرارت انتخاب شیر رااز اين نظر آسان مي كند.
)5-2جنس ساختمان شیر Material
بدنه -ميله – ديسك – ونشيمنگاه شیر از اجناس مختلفي ساخته مي شوند كه هر كدام براي سرويس معيني مناسب
است .فلزاتي كه به طور معمول براي ساختمان شیرمصرف مي شوند عبارتند از:
چدن – برنج – برنز – فوالد – مس – نيكل ويا پلستيك ،سراميك وگرافيت.
)6-2اندازه شیر Size
اندازه شیر گاهي در انتخاب شیر بسيار مؤثر است مثل اگر شیر بسيار بزرگي براي كنترل مايع الزم باشد شیر پروانه اي برشیر
فلكه اي يا ساچمه اي ترجيح داده مي شود .بعلوه جنس شیر نیز براي اندازه مختلف تغيیر مي كنند}2{،}3{ .
جداول 3 ،2راهنماي خوبي جهت انتخاب شیر مورد مصرف در صنعت واستفاده بهينه در انتخاب شیر وكاربرد صحيح آنها
در صنايع مي باشد
)2-7ضريب شیر ومقدار جريان
ضريب شیر يكي ازمشخصات ديگرجهت اندازه گیري مقدارجريان وافت فشاردر سيستم مي باشد
كه براي انتخاب شیر بسيار مهم مي باشد .ضريب شیر گاهي اوقات عدد جريان ناميده مي شود.
ا
ضريب شیر با تغيیر سايز آن ومقدار باز بودن شیر متناسب بوده ومعموال براساس باز بودن شیر
ا
بصورت 100درصد (كامل باز) بيان مي شود.
ضريب شیر يا عدد جريان با سه واحد بيان مي شود.
Cvدر سيستم آمريكايي Ib/in2و US gal/min
Kvدر سيستم بر اساس barو Liters/min
Fدر سيستم انگليس ي Ib/in2و Imp gal/min
كه هر سه آنها به يكديگر قابل تبديل بوده ورابطه آنها به قرار ذيل مي باشد}2{.
F
Cv
Kv
17.09
14.28
--
Kv
1.1966
--
0.07
Cv
--
0.8357
0.0585
F
بنا بر اين Cvمقدار گالن بر دقيقه آبي است كه در دماي بین 5درجه سانتيگراد 40درجه سانتي گراد از بین يك شیر عبور كند بطوريكه افت فشار آن يك پوند بر اينچ مربع باشد.
سؤالهايي كه پس از اين فصل بايستي پاسخ داده شوند:
كاربرد شیرهاي دروازه اي چيست؟
آيا از شیرهاي پروانه اي مي توان جهت تعويض جريان استفاده كرد؟
اگر سيال مورد نظر بخار باشد چه نوع شیري براي آن مناسب است؟
موارد كاربرد شیرهاي سماوري را بيان كنيد.
پنج پارامتر اصلي جهت انتخاب شیر را نام ببريد.
-
فصل سوم :افت فشار در شیرها
اهداف آموزش ي كه در اين فصل آمده است :
آشنايي با افت فشار در شیرها
نحوه محاسبه افت فشار در شیرها
استفاده از جداول ونمودارهاي مربوط به شیرها
نحوه انتخاب شیر با استفاده از محاسبه افت فشار در آن
-
)1افت فشار در شیرافت فشار در شیرها بدليل آنكه بايستي در طراحي وانتخاب شیر در مسیر جريان مد نظر قرار
گیرد بسيا مهم است وما بايستي در نظر داشته باشيم كه مقدار افت فشار جريان پس از
شیر چه مقدار خواهد بود لذا در اين مبحث به بررس ي ومحاسبه افت فشار در شیرها مي
پردازيم .افت فشار در شیر از فرمول زير محاسبه مي شود:
مقدار عددي ضريب افت فشار به نوع شیر واندازه آن مشخص مي شود.
در زير ضريب افت فشار را براي انواع شیرهايي كه بيشترين مصرف رادر صنعت دارند وبا در
ا
نظر گرفتن اينكه كامل باز مي باشند وسيال داخل آنها بصورت تربو لنت مي باشد ذكر
ضريب افت فشار در شیرهايي از قبيل دروازه اي ،پروانه اي ،ساچمه اي وديافراگمي اگر در حالت نيمه باز
يا بصورت جزئي باز مي باشند از حاصل ضرب مقدار Kدرضريب Kiبدست خواهد آمد.
كه مقدار K1از طريق نمودارهاي 1-3تا 3-4بدست مي آيد.
)2-3پديده كويتاسيون در شیرها
زمانيكه يك مايع از ميان يك شیر نيمه باز عبور مي كند فشار آن در ناحيه اي كه سرعت افزايش پيدا
كرده كاهش مي يابد وبه فشار بخار مايع مي رسد .مايع در ناحيه كم فشار شروع به بخار شدن مي
كند وحفره هارا توسط حبابهاي گاز توليد شده از بخار مايع پر مي كنند.
ا
وقتي مايع مجددا به فشار استاتيك برسد ،حبابها بطور ناگهاني جمع مي شوند .اين پديده كه باعث
ايجاد شكاف در شیر مي شود را كويتاسيون مي گويند.
اگر اين عمل بطور مرتب تكرار شود در نهايت باعث شكستگي واز بین رفتن شیر مي شود كه البته اين
پديده در لوله ها نیز ممكن است اتفاق بيافتد.
يكي از مشخصه هايي كه براي مصرف كنندگان شیر مد نظر مي باشد ضريب كويتاسيون بوده كه
بايستي شدت آن مشخص باشد
.اين پارامتر به صورت ذيل بيان مي شود .كه در آن :
: Cضريب كويتاسيون
:Pvفشار بخار مايع
:Pdفشار در لوله اي كه 12برابر قطر لوله متصل به جريان بعد از
شیر است.
:Puفشار در لوله اي كه 3برابر قطر لوله متصل به جريان قبل از
شیر است.
نمودارهاي ذيل مقدار Cرابراي شیرهاي گوناگون نشان مي دهد.
براي جلوگیري از پديده مي توانيم قطر لوله خروجي از شیر را بطور ناگهاني افزايش دهيم كه
مقدار آن نیز قابل محاسبه مي باشد.
اگر بتوانيم يك افزايش به قطر 5/1برابر قطر لوله وطولي معادل 8برابر قطر لوله بعد از شیر
بگذاريم خواهيم توانست از كويتاسيون كه در نهايت باعث از بین رفتن شیر مي شود
جلوگیري بعمل آوريم}1{.
سؤالهايي كه كار آموز در پايان اين فصل بايستي پاسخ دهد:
افت فشار در شیرها را توضيح دهيد.
پديده كويتاسيون چيست؟
راههاي جلوگیري از پديده كويتاسيون چيست؟
ضريب افت فشار در حالتيكه شیر نيمه باز باشد چگونه بدست مي آيد؟
-
فصل چهارم :روشهاي تنظيم شیرهاي ايمني خودكار
اهداف آموزش ي كه در اين فصل آمده است:
شناخت شیرهاي خودكار
آشنايي با نحوه كارشیرهاي خودكار
طرزاستفاده شیرهاي خودكار
محل استفاده شیرهاي خودكار
-
)1-4شیرهاي خودكار
شیركنترل كننده عبارتست از يك مانع متغيیركه در معبريك لوله قرار مي دهند تا بدان وسيله مقدار
ماده سيال يا گاز كه از داخل آن لوله مي گذرد بوسيله يك دستگاه كنترل كننده خودكارممكن مي
سازد .اين شیرخودكار ممكن است از راه دوربوسيله تنظيم دستي ويا خودكار عمل نمايد}3{.
شیرهاي خودكار داراي يك عامل ايمني مي باشند كه جهت ايمن ساختن مسیرجريان در مقابل عوامل
مختلفي نظر فشار يا دما ويا سطح مايعات در ظروف وغیره كه براي كنترل آن تعريف ميشود.
بطور كلي همانطور كه از نام اين شیر پيداست براي ارسال فرمان توسط عوامل مختلفي نظیر هوا ويا
روغن هيدروليك عاملي براي عملكرد شیر ايمني بوجود خواهد آمد كه با فرماني كه صادر ميشود شیر
مورد نظرباز يا بسته خواهد شد.
قبل آنكه به توضيح در مورد نحوه تنظيم وشناخت شیرهاي خودكار بپردازيم الزم است كه موارد اوليه
كه بايستي در موقع تنظيم شیرهاي خودكار رعايت كنيم راتوضيح داده وپس از آن به نحوه تنظيم اين
شیرهاي خودكار مي پردازيم}7{.
)2-4رابطه فشار تنظيمي شیرهاي ايمني با فشار دستگاههاي تفكيك و لوله ها
هر دستگاه تفكيك ويا لوله انتقال نفت وگاز در رابطه با فشار دروني آنها وحد تنظيمي شیرهاي ايمني مشخصاتي را به
شرح ذيل روي آن مي نويسند.
-1فشاركاركردن ( )operating pressفشاري را گويند كه هميشه دستگاه تحت آن فشاركار مي كند.
-2حداكثر فشار كاركردن يا طراحي شده ( )Max . Working or design pressحداكثر فشاريست كه
در موقع عمليات تحت آن فشار قرار مي گیرد.
-3حداكثر فشار آزمايش شده ( )Max . test pressحداكثر فشاري است كه دستگاه ويا لوله را بعد از نصب
مورد آزمايش قرار مي دهند.
-4فشار تنظيمي شیرهاي ايمني كه حداكثر فشاري است كه شیر ايمني رامي توان روي آن تنظيم نمود كه براي
شیرهاي ايمني حداكثر 10درصد بيشتراز حداكثر فشار طراحي شده وبراي شیرهاي خلص ي حداكثر 20درصد بيشتر
از حداكثر فشار طراحي شده نبايد تنظيم شوند.
)1-2-4نكات مهم در تعيین مقدار تنظيم شیرهاي ايمني
در مورد تنظيم شیرهاي ايمني خودكار نكات مهمي بايستي در نظر داشته باشيم تا بر اساس اين اطلعات مقادير تعيین
شده براي تنظيم شیر خودكار كه در مواقع اضطراري عمل خواهند كرد راروي آنها اعمال كرده وبا يك تنظيم
صحيح به يك عامل ايمني مناسب دست پيدا كنيم.
اين نكات مهم عبارتند از:
-1همواره اندازه فشارتنظيمي شیرهاي ايمني رامد نظرداشته باشيدوبه هيچ عنوان فشاركاركردن
را به آن حد باالنبريد.
-2شیرهاي لوله هاي ورودي وخروجي شیرهاي ايمني را همواره به حالت باز نگه داشته تا شیرايمني بتواند به صورت
اتوماتيك كارخود را انجام دهد.
-3در مواقع تعمیر كلي دستگاهها شیرهاي ايمني را جهت بازرس ي وتنظيم مجدد به محل مربوطه انتقال
ا
دهيد وتنظيم آنها را مجددا بررس ي نماييد.
-4در موقع برگشت شیرهاي ايمني ونصب مجدد آن روي دستگاهها به تاريخ اعتبار حد تنظيمي شیرايمني
ا
توجه كنيد وتاريخ آنرا ثبت نمائيد تا در موقع مقرر مجددا جهت تنظيم فرستاده شود.
-5روي بدنه شیرهاي اطمينان خلص ( )S.R.Vپلگهاي پلستيكي نصب شده است كه نبايد آنها را با
پلگ فلزي مسدود نماييد چرا كه علت قرار دادن پلگهاي پلستيكي اين است كه چناچه بيلوز داخلي
شیرايمني سوراخ شود جريان از طريق اين پلگها خارج شده ومشخص شود كه شیرايمني عمل كرده
است.
ا
-6چناچه بعد از چندين بار اسفاده از شیرايمني مقدار تنظيمي آن بهم خورد فورا جهت تنظيم مجدد آن
اقدام نمائيد.
-7چناچه روي دستگاه تفكيكي چندين دستگاه ايمني نصب شده باشد ،همواره اندازه فشارتنظيمي
شیرهاي ايمني رادر آخرين مرحله قرار دهيد.
-8هرگز اندازه فشار تنظيمي شیرهاي ايمني را بيشتر ويا مساوي با حداكثر فشار آزمايش شده قرار ندهيد.
شیرهاي ايمني را طوري روي دستگاه نصب كنيد كه ايجاد ارزش ننمايد .
)2-2-4شیر ايمني خودكار
شیر ايمني خودكار شیري است كه آنرا در سرچاهها ،دستگاههاي تفكيك كننده ،ظروف لوله هاي جريان نصب مي
كنند ودرمواقع اضطراري و خطر جريان نفت را بطور خودكار قطع مي كند و براي اينكاراز دستگاههاي مختلفي
بنام فرمانده ( )pilotاستفاده مي شود.
دو نوع پايلوت برروي شیر ايمني قرار دارد:
فشار زياد H.pilot
فشار كم L.pilot
وقتي پايلوتها را روي فشارهاي باال وپائین تنظيم مي كنيم منظور اينست كه اگر فشار در سيستم كه فرض مي
كنيم خط لوله باشد باال رود بطوريكه از فشارتنظيمي براي H.pilotزيادترشود فشار پشت پيستون نگهدارنده
دروازه كه بصورت باز مي باشد را از مجراي تخليه به بیرون هدايت كرده ودر نتيجه شیر بسته خواهد شد .ودرپي
آن مسیر جريان قطع خواهد گرديد.
با توجه به توضيحات باال بايستي فشار جريان همواره بین فشارهاي تنظيمي جهت فشار باال و فشار پائین قرار
گیرد.
پايلوتهادرجاهاي مختلف نصب مي شوندوچون فرمانده مي باشندبرروي هرگونه شیري مي توانند نصب شده
وفرمان را صادر نمائيد .پايلوتها همچنین برروي شیرهاي خلص()Relief valves
مي توانند نصب شده وبر اساس موارد تنظيمي فشار را به بیرون تخليه كرده وباعث بسته شدن شیرگردند.
شكل 1نمونه اي از يك پايلوت نصب شده روي شیر خلص ي را نشان مي دهد كه وقتي فشار از مقدار تنظيمي
براي پايلوت باالتر وپائينتر برود پيستون داخل پايلوت از مقابل سوراخ تخليه كنار رفته پشت پيستون كه باعث باز
نكه داشتن شیر شده است را به بیرون تخليه مي كند كه در نهايت شیر بسته خواهد شد.
)3-2-4ساختمان شیر ايمني خودكار
به طور كلي شیرهاي ايمني خودكار داراي مكانيسم عمل يكسان مي باشند وتفاوت آنها فقط در فرمانده مي باشد كه ممكن
است بصورت هيدروليك ،هوايي يا فشار خود جريان باشد .در اينجا ساختمان يك نوع شیر ايمني خودكار را به تفصيل توضيح
داده وپس از آن به بررس ي نحوه باز وبسته كردن آن خواهيم پرداخت.
اجزاي شیر ايمني خودكار در شكل 2-4آمده است به شرح ذيل مي باشد:
stem
-1ميله اصلي
piston
-2پيستو ن
-3رينگ پيستون
o-Ring
gate
-4دروازه
needle valve
-5شیرسوزني
velocity check valve
-6شیرسرعتي
spring
-7فنر
Housing spring
-8محفظه فنر
pilots
-9فرمانده ها
opening protector
-10مجراي تنفس ي
-11سر پوش قفل كننده lock cap
spacer
-12فاصله گیر
Nut
-13مهره
cylinder
-14استوانه
)1-3-2-4طرز كار شیر ايمني خودكار
اين نوع شیر ايمني بوسيله فشار جريان كار مي كند به اين ترتيب كه فشار از طريق شیرهاي سوزني وسرعتي
روي پيستون منتقل مي شود وآنرا بطرف پائین حركت مي دهد .در محفظه بااليي فنري روي ميله اصلي
قرار گرفته است كه در جهت مخالف حركت پيستون ايستادگي مي كند .پس كافي است كه فشاري
بيشتر از نیروي ايستادگي فنر روي پيستون وارد آيد تا شیر خودكار ايمني باز شود وهمین امر باعث سريع
آزاد شدن آن مي باشد وتا موقعي كه فشار روي پيستون برقرار است شیر ايمني خودكار باز است ولي
در مواقع اضطراري كه اين فشار بوسيله يكي از فرمانده ها به خارج تخليه شود نیروي ذخیره شده
درفنر باعث باالكشيدن ميله اصلي ودرنتيجه بسته شدن شیرايمني خودكارمي شود .چناچه بخواهيم
درحالت باز باقي بماند سرپوش قفل كننده را روي آن مي بنديم ودرصورتيكه بخواهيم در حالت بسته
باقي بماند بوسيله فاصله گیر ومهره آنرا قفل ميكنيم .هواي زير پيستون بوسيله مجراي تنفس ي با
هواي جو در ارتباط است ودر مواقعي كه رينگهاي پيستون سائيده مي شوند نفت باالي پيستون به زير
نفوذ مي كند واز طريق مجراي تنفس ي به خارج نشت ميكند.
)2-3-2-4طريقه باز وبستن
طريقه باز وبسته كردن شیر ايمني خودكار بستگي به محل نصب آن دارد.
)1-2-3-2-4شیر ايمني خودكار سرچاه
كليه وسايلي كه سرچاه نصب مي شوند و لوله انتقال جريان نفت به كارخانه را طوري انتخاب مي كنند كه قدرت
تحمل حداكثر فشار چاه را در شرايط عادي داشته باشند وبراي ايمني نگه داشتن آنها از شیر ايمني خودكار كه
مجهز به فرمانده هاي H . Lباشد استفاده مي كنند.
چنانچه وضع دروني چاه تغيیر نمايد ،فشار به تدريج باال مي رود كه براي جلوگیري از تركيدن وسايل و لوله ها فرمانده
ا
فشار زياد ( )H . pilotرا كه قبل مقدارش را برمبناي حداكثر فشاريكه چاه ايجاد مي كند وقدرت تحمل ضعيف
ترين قسمت وسايل و لوله ها تنظيم كرده اند روي سرويس مي آيد ومسیر جريان را قطع مي كند.
ولي چناچه لوله انتقال جريان بعللي شكسته شود فشار درون لوله پائین خواهد آمد كه براي جلوگیري از هدر رفتن
ا
نفت وخطرات احتمالي ناش ي ازآن فرمانده فشار كم ( )L . pilotرا كه قبل مقدارش را بر مبناي حداقل فشاريكه
در اثر شكستن لوله چاه ممكن است بوجود بيايد تنظيم كرده اند روي سرويس مي آيد ومسیر جريان را قطع مي
كند}2{.
الزم بذكر است كه در بعض ي از شیرهاي ايمني خودكار نصب مي شوند به جاي استفاده از فرمانده هاي كم وزياد از يك
فرمانده كه شامل هر دوي آنها مي باشد استفاده مي شود}2{.
ازروي شكل 3مراحل بازوبستن را بررس ي مي كنيم.
باز كردن:
-1فرمانده فشار كم L . pilotرا از سرويس خارج مي كنيم (پيچ انتهايي آنرا باز مي كنيم تاشيار آن پيدا
شود)
-2فرمانده فشار زياد H . pilotرابررس ي مي كنيم (دكمه آنرا مي چرخانيم تا آزاد شود)
-3شیر سوزني را مي بنديم.
-4شیر سرعتي را باز مي كنيم.
-5شیر تخليه اضطراري رايررس ي مي كنيم كه بسته باشد.
-6شیرهاي بعد از شیر ايمني خودكار را باز مي كنيم.
-7بوسيله راه فرعي ( )By passفشار در طرف آنرا يكي مي كنيم.
-8شیر سوزني را به آرامي باز مي كنيم تا فشار روي پيستون داخلي وارد شود.
-9براي جلوگیري از بسته شدن آن حین كار مي توان از سرپوش استفاده كرد.
بستن:
براي بستن شیر ايمني خودكار از راههاي ذيل مي توان استفاده كرد:
-1باز كردن شیر تخليه
-2باز كردن پيچ انتهايي فرمانده فشار زياد كه در اينحالت فشار جريان از فشار فنر
بيشتر شده وشیر بسته خواهد شد.
-3شیر قبل از شیر ايمني خودكار را مي بنديم كه در اينصورت فشار از حد تنظيمي
فشار فرمانده كم پائین آمده وشیر بسته خواهد شد.
سؤاالتي كه در پايان اين فصل بايستي پاسخ داده شود.
اجزاء شیر ايمني خودكار را نام ببريد.
نحوه تنظيم شیر ايمني خودكار را توضيح ذهيد.
مكانيسم عمل فرمانده را توضيح دهيد.
انواع پايلوتها ونحوه عملكرد آنهارا در فشار باالو پائین توضيح دهيد.
-
سؤاالتي كه در پايان اين فصل بايستي پاسخ داده شود.
اجزاء شیر ايمني خودكار را نام ببريد.
نحوه تنظيم شیر ايمني خودكار را توضيح ذهيد.
مكانيسم عمل فرمانده را توضيح دهيد.
انواع پايلوتها ونحوه عملكرد آنهارا در فشار باال و پائین توضيح دهيد.
-
در اين فصل عمده مطالب در خصوص تعمیر ونگهداري از شیرها واستفاده بهينه از آنها بوده وبا روشهاي باز
كردن وبستن شیرها آشنا خواهيم شد.
همانطور كه مي دانيد تعمیرونگهداري در صنعت از وسايل وتجهیزات بسيار مهم بوده وخواهد توانست عمر
مفيد كاركرد دستگاهها را زياد كند .اين تعمیر ونگهداري روشهاي خاص ي دارد كه بر طبق اظهارات
سازنده شیر عنوان مي شود ولي بطور كلي وقتي به تمام آنها مي نگريم هدف يكي وقريب به 90درصد
مراحل نیزيكي مي باشد ولي اين نكته را بايستي يادآوري كنيم كه مشخصاتي كه شركت سازنده ازشیربه
مامي دهد بسيار مهم بوده وبا اجراي مراحل آن ما مي توانيم به سادگي شیرها را تعمیر كرده وقطعاتي
ا
كه عمدتا فلزي بوده ودر قسمتهايي نیز قطعات الستيكي بكار رفته است را اگرخراب هستند تعويض
كرده ويا اگر قابل تعمیر مي باشند آنها را تعمیر نمائيم ودر غیر اينصورت در حاالت خيلي خاص كه
وسايل ولوازم آنها قابل استفاده مجدد نباشند از آنها صرف نظركرده ويك شیر جديد جايگزين آن
نمائيم.
در اينجا ما مراحل تعمیر شیر دروازه اي شركت كمرون را بررس ي مي كنيم و با الهام از اين روش به تعمیر
شیرهاي ديگر مي پردازيم .
شكل زير را در نظر بگیريد :
قطعات جدا شده اين شیر كه از نوع FLSمربوط به شركت
كمرون ( )Cameronمي باشد به شكل ذيل مي باشد.
جهت استنباط بيشتر از مطالب اين فصل در نظر گرفتن دو شكل قبل بسيار مهم خواهد بود .در اينجا ما در ابتدا خصوصيات
اين نوع شیر دروازه اي را كه در صنعت بيشتر استفاده مي شود توضيح مي دهيم .
) 1-1-5مشخصات شیر
اين نوع شیر بر اساس استاندارد API6Aو NACEMR-01-75طراحي و ساخته شده است كه در انواع سايز و فلنج قابل
دسترس ي مي باشد .مشخصات عمومي آن به شرح ذيل است .
قسمت دروازه با نشيمنگاه به صورت فلز با فلز در ارتباط بوده و سيال نشستي در اين محل ندارد .
در قسمت دروازه و نشيمنگاه اجزاي اضافي به كار نرفته به همین دليل ساده مي باشد .
اين نوع شیر با توجه به طراحي خاص ي كه در Stemآن به كار رفته است از نوع N.R.Sيعني وقتي كه شير را
باز مي كنيم Stemبیرون نمي آيد.
با توجه به قسمت هاي الستيكي درزگیري خوبي دارد كه توانسته تا فشارهاي PSI10000و يا PSI15000را
تحمل نمايد .
چون بر اساس استاندارد API.6Aساخته شده است از نظر كلس و دما و تحمل فشار طبق جداول استاندارد مي
تواند انتخاب شوند .
اين نوع شیر قابليت كار كرد در دماهاي بین تا را دارا مي باشند .
طبق جداول مشخص شده از طرف سازنده كه بر اساس استاندارد مي باشد قابل تعمیر و نگهداري در زمانهاي
مشخص شده و نیروي الزم جهت باز و بسته كردن شیر را دا را ميباشد {. }6
) 2-1-5كاركرد شیر دروازه اي
ا
در مورد شیرهاي دروازه اي بايستي اين نكته را ياد آوري كنيم كه اين نوع شیرها همانطور كه قبل نیز به آن اشاره
ا
ا
كرديم يا كامل باز بوده و يا كامل بسته مي باشند .اگر آنها را به صورت نيمه باز يا نيمه بسته نگهداريم دروازه آنها
از بین رفته و سيال به طرف ديگر شیر نشت خواهد كرد .
شیرها به طور عموم در جهت عقربه ساعت بسته شده و در خلف جهت عقربه ساعت باز مي شوند .زماني كه ما
شیر را باز مي كنيم پس از اتمام دور هايي كه طبق استاندارد شیر دور دسته شیر را برمي گردانيم ( در جهت بستن
) كه اين عمل هر گونه فشاري به طرف Stemرا خنثي خواهد كرد و باعث مي شود كه Stemتحت استرس
نباشد .
وقتي مي خواهيم شیر را ببنديم كه در جهت عقربه ساعت مي باشد پس از طي تعداد دوره هاي مشخص شده تا
دور در جهت باز شدن برمي گرديم كه علت آن را نیز در باال توضيح دادهايم .
الزم به ذكر است كه گاهي اوقات با باز و بسته كردن شیر در چند نوبت اگر نشتي در بین باشد ممكن است كه از
بین برود .جدول 1-5اطلعات مفيدي در خصوص توضيحات ارائه شده در باال مي دهد .
3-1-5ابعاد شیرهاي دروازه اي شركت كمرون
دانستن ابعاد يك شیر و مشخصات آن به ما بسيار كمك خواهد
كرد تا بتوانيم از آنها در شرايط مختلف عملياتي استفاده
نمائيم .جدول 2-5تا 6-5ابعاد شیرها در فشارهاي مختلف را
به ما نشان مي دهد .
2-5باز كردن شیرها
يكي از ماسئل مهم در صنعت توان تعمیر شیرها توسط گروه تعمیرات مي باشد .اين كه ما
بدانيم جهت تعمیر يك شیر چه مراحلي را بايستي اجرا كنيم خيلي مهم است .حال با توجه
به توضيح باال به بازكردن اين شیر دروازه اي پرداخته و مراحل را براي شیرهاي ديگر تعميم
مي دهيم .براي درك مطالبي كه در اينجا در خصوص باز كردن شیرها گفته مي شود الزم
است كه شكل ذيل را مد نظر داشته باشيم تا اصطلحات قابل رؤيت بوده و به سادگي
قابل تجسم خواهد بود .
)1-2-5تعويض محل گريسكاري روي bonnetشیر
اين محل كه در شكل در شماره 16نشان داده شده است محلي است كه براي روانكاري شیر كه در
فصل بعد به آن اشاره خواهيم كرد بكار مي رود.والزم است كه در موقع سرويس شیر بازرس ي شده ودر
صورت لزوم تعويض گردد .مراحل تعويض آن به شرح ذيل است.
ا
شیر را كامل مي بنديم.
در پوش محل گريسكاري را باز مي كنيم.
يك ميله باريك داخل آن گذاشته بطوري كه طول آن در حدود اينچ وقطر اينچ داشته باشد.
در پوش را روي آن مي گذاريم ومي بنديم كه اين عمل باعث خارج شدن فشار از داخل شیر
خواهد شد .اگر در اين حالت فشار قطع نشد نشاندهنده اينست كه شیر نشتي دارد.
در صورت قطع فشار محل گريسكاري را باز مي كنيم.
يكعدد اتصال گريسكاري جديد بجاي آن نصب مي كنيم .
-
)2-2-5تعويض Thrust bearing
در پوش آن را كه در شكل با شماره 3نشان داده شده است را باز مي كنيم .
توسط يك عدد پانچ پین شماره 9را از محل بیرون مي آوريم .
تبديل ( Stemشماره )8را بیرون مي آوريم .
اورينگها و بیرينگهاي زير آن را بیرون آورده و بازرس ي مي كنيم .
قطعات نو را جايگزين قطعات فرسوده كرده و روي آنها گريس مي زنيم .
قطعات نو را روي Stemمي گذاريم .
تبديل Stemرا توسط پین مربوطه وصل مي كنيم .
)3-2-5تعويض نگهدارنده ميله Stem Packing
ا
شیر را كامل مي بنديم .
دسته شیر را باز مي كنيم .
درپوش را از روي بانت باز مي كنيم .
پین مربوط به تبديل Stemرا توسط پانچ بیرون مي آوريم .
تبديل را از روي Stemبر مي داريم .
بیرينگهاي آنرا بیرون مي آوريم .
Packing glandرا باز مي كنيم .
واشر زير آنرا در مي آوريم .
درصورتيكه نگهدارنده ميله به راحتي بیرون بيايد آنرا باز مي كنيم در غیر اينصورت يك لوله محافظ روي آن گذاشته و از محل گريسكاري
گريس داخل آن پمپ مي كنيم تا بیرون بيايد (با فشار گريس) .
يك نگهدارنده ميله جديد جايگزين آن مي كنيم .
مراحل باال را اگر بصورت عكس اجرا نماييم خواهيم توانست به حالت اوليه شیر باز گرديم .
)4-2-5تعويض دروازه و نشيمنگاه
شیر را از دو طرف ايزوله مي كنيم .
فشار داخل شیر را از محل تزريق گريس روي بانت خالي مي كنيم .
-
شیر را بطور كامل باز مي كنيم تا مطمئن شويم كه Stemداخل دروازه است .
مهره هاي بانت را باز مي كنيم .
ا
دسته شیر را در جهت بستن (عقربه ساعت) مي چرخانيم تا Stemكامل از داخل دروازه بیرون بيايد .
قسمت بانت را بیرون مي آوريم .
دروازه را از داخل دروازه بیرون مي آوريم .
نشيمنگاه را بیرون مي آوريم .
صفحات نگهدارنده را از داخل بدنه شیر بیرون مي آوريم .
بدنه را از داخل بازرس ي كرده تا از سالم بودن آن اطمينان حاصل كنيم .
دروازه و نشيمنگاه و صفحات نگهدارنده را بازبيني كرده و از هرگونه خرابي در امان باشيم .
در اينجا الزم است به اين نكته اشاره كنيم كه در هنگام تعويض دروازه و نشيمنگاه هرگز نبايد از گريس اضافي
استفاده شود و در حد يك فيلم نازك روي دروازه را گريس مي زنيم و قطعات را به همان ترتيبي كه باز كرده ايم
مي بنديم .
در اينجا توانسته ايم يك شیر دروازه ايي را كامل باز كرده و قطعات آنرا پس از بازبيني و تعويض قطعات فرسوده
ا
مجددا نصب و شیر را در سرويس قرار مي دهيم . }6{ .
سواالتي كه كارآموز بايستي به آنها پاسخ دهد :
اجزاء مختلف شیر دروازه ايي را نام ببريد .
نحوه تعويض محل گريسكاري روي بافت چگونه است ؟
تعداد دور شیر دروازه ايي كه در فشار psi 5000در سايزهاي 1/16 4و
3/8 6مي باشند چند دور است ؟
نحوه باز و بسته كردن شیرها را توضيح دهيد ؟
وقتي شیر را مي بنديم چه مقدار در جهت مخالف بر مي گرديم و چرا ؟
-
فصل : 6روانكاري شیرها
اهداف آموزش ي كه در اين فصل گنجانده شده است :
هدف از روانكاري
میزان تزريق عامل روان كننده به شیرها .
نقش عامل روان كننده در شیرها .
-
ا
يكي از مراحلي كه در تعمیر و نگهداري شیرها بايستي مورد توجه قرار گیرد .روانكاري شیرها ميباشد كه اصوال
هدف از روانكاري شیرها عملكرد آسان آنها و جلوگیري از خوردگي و از بین رفتن شیرها مي باشد .چرا كه به
دفعات اتفاق افتاده است كه شیرها در اثر عدم روانكاري كارايي خود را از دست داده و فقط در حكم يك لوله
رابط عمل مي كند كه اين بسيار خطرناك خواهد بود .
وقتي ما نياز داريم كه در مواقع اضطراري جريان را قطع كنيم و يا آن را برقرار سازيم مستلزم اين خواهد بود كه
شیر به راحتي باز و بسته شود .چرا كه شايد زمان كافي براي آن موجود نباشد كه ما از لوازم جانبي براي باز كردن
يا بستن شیر استفاده كنيم و بدليل عدم روانكاري موجب بوجود آمدن حادثه اي ناگوار در صنعت گرديم بهمین
جهت برنامه اي دوره اي براي روانكاري شیرها بايستي در نظر گرفته شود كه مي توان از آنها به بازديدهاي ايمني
ماهيانه كه واحدهاي عملياتي مختلف انجام مي دهد اشاره كرد كه پس از بازديد ايمني و اطمينان از عملكرد
خوب يا نا مناسب شیر براي آن برنامه اي تنظيم خواهد شد .كه روانكاري آن صورت گیرد ولي بطور مرتب الزم
است كه هر شیر بر اساس نظريات شركت سازنده كه در مورد روانكاري شیرها ارائه مي كند مورد عمل قرار گیرد
در ادامه به بررس ي نحوه روانكاري و مقدار آن در شیرهاي شركت كمرون مي پردازيم و بقيه شیرها را به اين
مطالب تعميم مي دهيم .
)1-6روانكاري
همانطور كه مي دانيد هر شیر از دو قسمت اصلي بدنه و اجزاي متحرك تشكيل شده است و بديهي است
كه هر دو قسمت آنها بايستي روانكاري گردند .در روانكاري خوب است كه عامل روان كننده را مطابق
مشخصات سازنده مصرف كنيم و مقدار آن نیز طبق نظر سازنده باشد .حال به بررس ي روانكاري
قسمتهاي شیر دروازه اي شركت كمرون كه در فصل قبل توضيح داديم مي پردازيم .
)1-1-6روانكاري بدنه
عامل روان كننده اي كه اين شركت جهت شیرهاي خود ارائه مي دهد از نوع CL-14يا TF-41ميباشد
كه در دماي - oF20تا oF250+كار مي كند .البته براي كاركرد شیر در زير دماي صفر درجه
گريس ي از نوع NS-14را پيشنهاد مي دهد .
روانكاري بدنه جهت اين شیرها بعد از ده سيكل كه هر سيكل عبارتست از يكبار باز و بسته شدن شیر انجام
مي شود .براي روانكاري بدنه آن به شرح ذيل عمل مي كنيم .
پوشش محل گريسكاري را از روي آن باز مي كنيم . از وسيله تزريق گريس استفاده كرده و آنرا روي محل نصب مي كنيم . گريس را به اندازه الزم كه در جدول 1-6آمده است داخل آن پمپ مي كنيم .علوه بر روانكاري بعد از ده سيكل ،در مورد ذيل نیز خوب است كه شیرها را روانكاري مي كنيم .
بعد از انجام عملياتي كه باعث عبور يك سيال غیر متعارف نظیر سيمان ،اسيد و يا مواد با ويسكوزينه باال
باشد .
2-6روانکاری قسمت متحرک شیرها
شرکت کمرون جهت روانکاری قسمتهای متحرک از نوع CI-14یا TF-41می باشد که همان نوعی
است که برای بدنه استفاده می شود.
موقعی که ما به راحتی نتوانستیم شیر را باز یا بسته نمائیم الزم است که قسمتهای متحرک را
گریسکاری کنیم و از روی محل گریسکاری که روی درپوش میله وجود دارد توسط پمپ مربوطه گریس
را تزریق کنیم .در این قسمت میزان آن زمانی کافی خواهد بود که از روی سوراخ موجود روی در پوش
گریس اضافی بیرون بیاید.
بعد از تزریق روی قسمت متحرک بایستی که شیر را چند دور باز و بسته کنیم تا گریس به راحتی به
قسمتهای مختلف رفته و عمل خود را انجام دهد .
در جدول ذیل مشکلتی که ناش ی از عدم روانکاری بوجود می آید عنوان شده است و در حالتی که
اشکالی برای شیر بوجود آمد با مراجعه به آن می توان محل مورد نظر را اصلح نمود}6{ .
سواالتی که کار آموزبایستی بدان پاسخ دهد .
چه نوع گریس ی جهت روانکاری بدنه شیر مناسب است ؟
شرایط عملکرد گریس از نوع TF_41را توضیح دهید.
چگونه متوجه گریس کافی درون قسمتهای متحرک می شویم ؟
شیر 5000 - 1/8 5چه مقدار گریس جهت روانکاری بدنه الزم دارد ؟
:منابع و مراجع
R.W.Zappe-Value Selection Hand book-Gulf Publishing Company-Book
Division Houston, London, Paris, Tokyo
ـ1
R.H.Warring-Hand book of Values, Piping and Pipelines-Trade and
Technical Pass Limited, 1982
ـ2
رشنو ـ شیرها ـ اداره آموزش پااليشگاه تهران
ـ3
.مجيد لياقت ـ مهندس بهره برداري
ـ4
Cooper Cameron Corporation-1992-Houston, Texas
ـ5
Cooper Cameron Corporation-Cameron Division-1997-Houston Texas
ـ6