چه زمانی از شیر دروازه استفاده نکنیم؟

چه زمانی از شیر دروازه استفاده نکنیم؟

یک شیر دروازه معمولی آب بندی قابل اعتماد و مقاومت جریان بسیار کم را در هنگام باز یا کاملا بسته ارائه می دهد. با این حال، طراحی ساختاری آن، کاربرد آن را در تمام شرایط کاری محدود می کند. وادار کردن یک شیر دروازه ای به سه نوع سناریو خدمات زیر منجر به فرسایش سطح آب بندی، چسبندگی شیر یا خرابی زودرس مکانیزم محرک می شود.

 

1. سناریوهای سرویس دهی

دیسک و نشیمن شیر دروازه برای آب بندی فشار دیفرانسیل صفر در حالت های کاملاً باز یا کاملاً بسته مهندسی شده اند. اگر سوپاپ برای مدت طولانی با سرعت 30 تا 70 درصد تا حدی باز بماند، رسانه با سرعت بالا مستقیماً لبه پایینی دیسک و نشیمنگاه پایین دست را می‌شوید.

 

داده های آزمایشی منتشر شده توسط یک شرکت بین المللی خط لوله در سال 2022 نشان می دهد که پس از اینکه یک شیر دروازه ای DN200 به مدت 120 ساعت به طور مداوم با 50% باز شدن کار کرد، ضخامت لایه سخت Stellite روی صندلی شیر از 2.0 میلی متر به 1.2 میلی متر کاهش یافت و نرخ نشتی از محدودیت ISO 5208. یا شیرهای توپی باید به جای شیرهای دروازه ای از هر نوع استفاده شود.

 

2. محیط های حاوی مواد فیبری یا جامدات دوغاب

ساختار پایینی یک شیر دروازه معمولی دارای یک حفره فرورفته است. الیاف در تولید کاغذ مشروب سیاه و ذرات شن و ماسه در پس‌آب معدن در این منطقه تجمع می‌یابند. هنگامی که دریچه بسته می شود، آلاینده های رسوب شده به سطح آب بندی فشرده می شوند و باعث ایجاد خراش و حتی شکست کامل بسته شدن می شوند.

 

در چنین مواقعی شیر دروازه ای چاقویی 10 اینچی یا شیر دروازه ای چاقویی 12 اینچی گزینه مناسب تری است. لبه تیز دیسک دریچه دریچه چاقو می تواند مواد الیافی را در حین بسته شدن قطع کند، و بدنه سوپاپ دارای یک حفره پایین{3}}طراحی آزاد است تا اجازه عبور مستقیم ذرات جامد را بدهد.

برای اتصال به خطوط لوله مربعی یا خروجی های قیف، فلنج های گرد معمولی نمی توانند به تناسب مناسب دست یابند. شیر دروازه ای با چاقوی مربعی توصیه می شود که کانال جریان مستطیلی آن مناطق مرده و تجمع مواد را حذف می کند.

 

3. دوچرخه‌سواری با فرکانس بالا با بیش از 20 عملیات باز/بسته در روز

هر چرخه کامل "کاملا بسته → کاملا باز → کاملا بسته" برای یک شیر دروازه معمولی باعث اصطکاک فلزی بین دیسک گوه و نشیمنگاه گوه می شود. داده‌های اندازه‌گیری شده نشان می‌دهد که پس از ۶۰۰ عملیات چرخه شیر دروازه‌ای گوه‌ای دستی DN150، افت سایش لایه کروم{3}}روکش شده روی سطح تماس گوه به 0.12 میلی‌متر رسید و گشتاور بسته شدن 35 درصد افزایش یافت. عملکرد مکرر دستی نیز باعث تشدید ضربه مکرر بر روی سطح آب بندی می شود.

 

برای چنین خطوط تولید خودکار، شیر دروازه ای با هوا به شدت توصیه می شود. محرک پنوماتیکی نیروی بسته شدن پایداری را فراهم می کند و از کنترل از راه دور با سوئیچ های محدود پشتیبانی می کند، در حالی که از عملکرد تصادفی نیمه باز- که معمولاً در کنترل دستی دیده می شود، جلوگیری می کند. لازم به ذکر است که سایش سطح گوه یک نقص ذاتی دریچه های دروازه معمولی حتی با تحریک پنوماتیک باقی می ماند. بنابراین، دریچه‌های دروازه‌ای با چاقوی پنوماتیک یا شیرهای پروانه‌ای برای شرایط کاری با فرکانس بالا ترجیح داده می‌شوند.

 

سوالات متداول و راه حل های پیشرو

Q1: یک شیر دروازه ای معمولی پس از دو هفته کار در محیط های فیبری محکم بسته نمی شود. آیا تعمیر لپینگ در سایت می تواند مشکل را حل کند؟

← سطوح آب بندی دیسک و صندلی را جدا کرده و بررسی کنید. اگر عمق خراش کمتر از 0.3 میلی متر باشد، لایه برداری دستی با ترکیب آسیاب ریز قابل استفاده است. اگر عمق خراش بیش از 0.5 میلی متر باشد یا حفره فرورفته توسط الیاف سخت مسدود شده باشد، تعویض دریچه لازم است. در همین حال، توصیه می شود تجهیزات را با شیر دروازه ای 10 اینچی چاقو یاشیر دریچه ای چاقویی 12 اینچیبرای عملیات بعدی

 

Q2: چگونه از خرابی های برنامه ریزی نشده ناشی از انتخاب نامناسب شیر در مرحله طراحی به طور کامل جلوگیری کنیم؟

← مرحله 1: یک ماتریس ارزیابی شرایط کاری ایجاد کنید:

• (الف) تنها سرویس ایزوله- (کاملاً باز/کاملاً بسته) → شیر دروازه استاندارد؛
• (ب) فیبری/ذره-حاوی رسانه → دریچه دروازه چاقو.
• (ج) اتصال خط لوله مربع → دریچه دروازه چاقوی مربعی.
• (د) عملکرد از راه دور با فرکانس بالا → شیر دروازه فعال هوا.

 

مرحله 2: اخطارهای واضح را در نقشه های P&ID علامت گذاری کنید تا استفاده از شیرهای دروازه معمولی برای دریچه گاز، جامد-حاوی رسانه و سرویس دوچرخه سواری با فرکانس بالا{2} را ممنوع کنید.

 

مرحله 3: از تامین کنندگان بخواهید که گزارش های آزمایشی مطابق با API 623 یا MSS SP-81 را قبل از تهیه ارائه کنند.