شیرآلات برنجی Brass Valve از پرمصرف ترین اقلام مورداستفاده در موتورخانه ها است و وظایفی از جمله قطع و وصل جریان، تنظیم جریان و … دارند. شیرآلات با توجه به جنس بدنه، نوع اتصال و کاربردهای آن ها به دسته های مختلفی تقسیم بندی می‌شوند.

شیرآلات برنجی چیست؟

شیرآلات صنعتی با توجه به آلیاژ ساخت و مواد به کاررفته در ساخت آن ها به دسته های زیر تقسیم می‌شوند:

•  شیرآلات چدنی
•  شیرآلات برنجی
•  شیرآلات فولادی
•  شیرآلات استنلس استیل

بیشترین کاربرد سیستم های پایپینگ موتورخانه مجتمع و ساختمان ها به شیرآلات برنجی و چدنی اختصاص می‌یابد و شیرآلات فولادی و استیل بیشتر مصارف صنعتی و دارویی دارند، به عنوان مثال در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی‌عموماً از شیرآلات فولادی و در صنایع بهداشتی و داروسازی بیشتر از شیرآلات استیل استفاده می‌شود.

شیرآلات برنجی Brass Valve از پرمصرف ترین شیرآلات صنعتی مورداستفاده در سیستم موتورخانه است. اتصال شیرآلات برنجی به صورت دنده ای بوده و اغلب شیرهای برنجی به صورت تو پیچ رزوه می‌شوند، استاندارد دنده های شیر برنجی به صورت NPT است. با استفاده درست و به جا از شیرآلات برنجی می‌توان عمر سیستم پایپینگ و موتورخانه خود را بالا برد.

انواع شیرآلات برنجی

شیر دروازه ای (Gate valve)

شیرهای گیت یا دروازه ای برنجی از جمله رایج ترین شیرآلات در کاربردهای لوله کشی هستند. شیرهای دروازه ای با بالا بردن یا پایین آوردن یک دروازه داخلی با استفاده از دسته یا دستگیره ای که در قسمت بالای شیر قرار دارد، جریان آب را کنترل می‌کنند. شیرهای دروازه ای را هرگز نباید برای کنترل حجم جریان استفاده کرد. استفاده از آن ها برای تنظیم جریان آب می‌تواند این شیرها را از بین ببرد. از آن جا که قطعات فلزی داخلی ممکن است دچار خوردگی شوند. طبیعی است که شیر دروازه ای باید در یکی از موقعیت های باز یا بسته قرار بگیرند. آن ها معمولاً در برنامه هایی مورد استفاده قرار می‌گیرند که در آن فقط به ندرت باید جریان آب قطع شود.

برخی استانداردهای مرتبط با ساخت و تست شیرهای دروازه ای در صنعت پتروشیمی‌به شرح زیر است:

• ASME B16.34 استاندارد مرتبط با Rating یا کلاس بندی شیرها بر اساس دما و فشار کاری بر حسب کلاس فشاری.
• API 6D مشخصات شیرهای خطوط انتقال – این استاندارد مباحث مربوط به طراحی، ساخت، تست و مستندسازی اسناد مرتبط با شیرهای توپی، یک طرفه، دروازه‌ای و سماوری را تا کلاس فشار 2500 شرح می‌دهد.
• API 598 بازرسی شیر و تست – این استاندارد مباحث مربوط به بازرسی، بررسی و الزامات مربوط به تست شیرها را شرح می‌دهد.
• API 600 این استاندارد مباحث مربوط به شیرهای دروازه ای فولادی بانت پیچ و مهره ای را در صنعت نفت و گاز و پتروشیمی‌شرح می‌دهد.
• API 595استاندارد شیرهای دروازه ای چدنی اتصال فلنجی
• API 597استاندارد شیرهای دروازه ای فولادی نوع ونتوری با اتصال فلنجی یا جوشی

شیر یک طرفه دریچه‌ای (Brass swing check valve)

شیر یک طرفه دریچه ای برنجی از برگشت سیال سیستم جلوگیری می‌کند. به طور کلی در سیستم های حامل سیال، استفاده از این شیرها، برای جلوگیری از برگشت سیال بسیار اهمیت دارد زیرا این موضوع می‌تواند باعث ایجاد اختلال در کل سیستم شود. این شیر در مواردی مانند چاه ها که آب را به تراز ارتفاعی بالاتری هدایت می‌کنند زمانی که پمپ کار نمی‌کند از برگشت آّب به پایین جلوگیری می‌کند زیرا اصلی ترین خطر در این موارد معکوس کارکردن پمپ و درنتیجه سوختن آن است.

شیر یک طرفه ی برنجی در سایزهای مختلف از نیم تا 3 اینچ موجود بوده و تحمل بارهای مختلف تا 16 اتمسفر را دارد. یکی از مزیت های مهم شیر یک طرفه برنجی امکان تعویض راحت زبانه ی شیر بدون باز کردن هیچ گونه پیچ و مهره ای است.

شیر کروی (Globe valve)

گونه‌ای از شیرهای صنعتی برنجی هستند که در آن یک دیسک که به شکل مخروط ناقص یا نیم کره طراحی شده وظیفه کنترل جریان سیال را بر عهده دارد. این دسته از شیرها در مسیرهایی عمدتاً نصب می‌گردند که قرار است در این مسیر کار کنترل دبی جریان انجام پذیرد.

کاربرد شیر کروی (شیر سوزنی)

1.  شیر کروی با بدنه چدنی در صنایع آب و فاضلاب
2.  شیر کروی با بدنه فولاد و تریم 13 درصد کرم برای صنایع نفت و گاز و پتروشیمی‌و همچنین برای تأسیسات و سیال بخار استفاده می‌شود
3. از شیر کروی بدنه استیل با تریم استیل برای صنایع شیمیایی و صنایع اسیدی استفاده می‌شود
4. از شیر کروی با بدنه نیکل آلومینیوم برنز برای صنایع دریایی و آب شور استفاده می‌شود.

مزایا شیر کروی

1.  از شیر کروی هم برای قطع و وصل و هم برای کنترل سیال می‌توان استفاده کرد.
2.  با توجه به مخروطی بودن شیر کروی نقطه تماس با نشیمنگاه بیشتر است و آب ‌بند را به طور کامل انجام می‌دهد.
3.  شیر کروی به گونه ای طراحی شده که امکان تعمیر و نگهداری در روی خط بدون خارج کردن شیر امکان پذیر است.

شیر پروانه ای (Butterfly valve)

شیر پروانه ای یک شیر دوار چرخشی است که برای توقف، تنظیم و راه اندازی جریان استفاده می‌شود. شیر پروانه یک نوع از شیرها است که به سرعت باز و بسته می‌شوند. چرخش 90 درجه از دسته می‌تواند به طور کامل دریچه را بسته و یا باز کند. شیرهای بزرگ پروانه ای معمولاً به گیربکس مجهز هستند، جایی که چرخ دستی از طریق یک گیربکس به استم متصل می‌شود. این نیرو را کاهش می‌دهد اما در عین حال سرعت عملیات را نیز کاهش می‌دهد. این نوع شیر باید در موقعیت باز نصب شود.

اجزای شیر پروانه‌ای

•     استم
•     بوشینگ
•     بدنه
•     آب بندی استم
•     پین ها
•     دیسک
•     آب بند یا سیل
•     روزه پیچ فلنج

مزایای شیر پروانه‌ای

•     وزن کم
•     قیمت پایین
•     هزینه تعمیر و نگهداری پایین
•     حجم کم و مناسب
•     عدم نیاز به تکیه گاه اضافی
•     استفاده از شیر برای باز و بسته کردن و کنترل سیال

مشخصات فنی جنس قطعات و بدنه شیر پروانه ای

•     استاندارد سایز: DIN 50-DIN600
•     استاندارد تست فشار: ISO 5208
•     استاندارد طول شیر: DIN EN 558,Series (20,DIN3202P3K1),ISO 5752
•     استاندارد طراحی شیر: DIN EN 593 (DIN 3354)
•     استاندارد سوراخکاری فلنج: DIN EN 1092 – ISO 7005

کاربرد شیر پروانه ای در صنعت

•     صنایع نفت، گاز
•     صنایع آب و فاضلاب
•     خطوط انتقال سیالات (مایعات و گازها)
•     تأسیسات
•     نیروگاه ها
•     مجتمع های پتروشیمی

شیر کاهش فشار (Pressure Reducing Valve)

شیر فشار شکن، فشار سیال عبوری از آن را کم می‌کند و هم چنین برای ثابت نگه داشتن فشار در خروجی شیر استفاده می‌شود و درنتیجه فشار خروجی سیال از فشار ورودی آن کمتر است. شیرهای فشار شکن به طور خاص جهت کاهش فشار آب ورودی به شبکه طراحی شده اند. به طور معمول فشار آب خروجی از مخازن بسیار بالا بوده و جهت ورود به سیستم لوله کشی آب مصرفی خانگی مناسب نیست.

انواع شیرهای فشار شکن:

شیرهای فشار شکن در دو نوع مکانیکی و پایلوت دار مورد استفاده می‌گیرند. با تنظیم فشار بر روی پیلوت شیر فشارشکن فشار خروجی به صورت اتوماتیک کاهش یافته و ثابت می‌ماند و تغییرات دبی و فشار در ورودی شیر تأثیری در فشار خروجی شیر ندارد.

مزایا

•     طراحی ساده
•     هزینه تولید کم
•     قابلیت نگهداری آسان
•     کاهش نشتی خارجی
•     هیچ نیروی خارجی برای بارگذاری در شیر نیاز نیست
•     عدم وجود بسته بندی ساقه، نشتی خارجی و هم چنین منبع اصطکاک بالا را حذف می‌کند

معایب

• محیط کنترلی باید کاملاً تمیز باشد.
• رگلاتورها قابلیت کنترل را هنگامی‌که افت فشار در شیر کم می‌شود را از دست می‌دهند زیرا محیط قدرت عملکرد کافی را تأمین نمی‌کنند.
• رگلاتورها نمی‌توانند با بی صدایی/ کاواک زایی سازگار شوند.

شیر اطمینان (Safety Valve)

شیرهای اطمینان برنجی با عبور دادن سیال تحت فشار از یک مسیر جانبی، فشار موجود در سیستم را رها می‌کنند. این شیرها به گونه ای طراحی یا تنظیم شده اند که در یک فشار از قبل تعیین شده، عمل می‌کنند و از مخزن ‌های تحت فشار و سایر تجهیزات سیستم که در معرض فشار هستند، در برابر فشار بیش از حد مجاز محافظت می‌کنند.

شیر یک طرفه (Check Valves)

شیر چک ولو برنجی (Check Valves) شیرهایی بازدارنده از جریان برگشتی هستند که برای جلوگیری از بازگشت جریان سیال (گاز یا مایعات) طراحی شده اند و به صورت ولو یک طرفه عمل می‌کند؛ یعنی سیال به طور معمول فقط اجازه حرکت به یک سمت را دارد.

یکی از موارد مصرف شیر چک ولو در ساختمان ها است. به عنوان مثال در ورودی آب به طرف ساختمان قرار می‌دهند که در صورت قطع آب مقدار آبی که در وسایل خانگی و داخل لوله ها ذخیره شده به لوله اصلی باز نگردد یا روی لوله ورودی آب گرم کن ها قرار می‌دهند که براثر قطع آب و یا شکستن لوله در داخل ساختمان آب ذخیره شده در مخزن آب گرم ‌کن خالی نشود.

چک ولوها به جریان حساس هستند و برای باز و بسته شدن به جریان در لوله وابسته هستند. دیسک داخلی، اجازه عبور جریان به سمت جلو را زمانی که شیر باز است را می‌دهد. اگر جریان رو به جلو کاهش یابد و یا برعکس شود، دیسک شروع به بسته شدن می‌کند. ساختار این شیرها معمولاً خیلی ساده است. عمدتاً شامل بدنه، سیت، دیسک و کاور است. بسته به نوع طراحی ممکن است شامل دنباله، پین محوری، دیسک بازویی، فنر، توپی، الاستمور و یاطاقان نیز باشند. آب بندی داخلی دیسک چک ولو و سیت به جریان فشار برگشتی به عنوان نیروی مخالف برای قطع و وصل شیر متکی است. به همین دلیل، نرخ نشتی سیت مجاز برای چک ولوها بیشتر از شیرهای on/off است.

انواع شیرآلات برنجی پرمصرف

شیر فلکه کشویی برنجی:

شیر فلکه کشویی برنجی برای قطع و وصل جریان استفاده می‌شود و اصطلاحاً به آن ها شیرآلات ON/OFF می‌گویند. شیرفلکه کشویی برنجی کیز ایران از سایزهای 1/2 اینچ الی 3 اینچ موجود است.

شیر سوزنی برنجی:

هنگامی‌که نیاز به تنظیم جریان باشد (حالات نیمه باز شیر) می‌بایست از شیر سوزنی استفاده کرد. عملکرد اصلی شیر سوزنی برای تنظیم جریان است، برند کیز ایران دارای سایزهای 1/2 اینچ الی 2 اینچ شیر سوزنی است.

صافی برنجی:

برای تمیز کردن سیال از ذرات معلق و اضافی می‌بایست از صافی استفاده کرد. صافی های برنجی عملیات تصفیه سیال را قبل از ورود به مناطقی که به ذرات معلق حساس هستند را انجام می‌دهد.

شیر یک طرفه برنجی:

گاهی اوقات جریان سیال در مسیر عکس مسیر اصلی خود حرکت می‌کند که احتمال آسیب دیدن اقلام دیگر وجود دارد. در چنین شرایطی برای مقابله با عدم بازگشت جریان سیال از شیر یک طرفه استفاده می‌کنیم. شیر یک طرفه اجازه عبور سیال را تنها در یک جهت می‌دهد.

شیر گازی برنجی:

شیر گازی برنجی از دیگر شیرآلات قطع و وصل است که با توجه به نوع آن می‌توان برای سیال آب یا گاز استفاده کرد. شیرآلات گازی از آب بندی بالایی برخوردار است.

برندهای شیرآلات برنجی موجود در بازار ایران

ازجمله برندهایی که شیرآلات برنجی تولید می‌کنند می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

•     شیرآلات برنجی کیز ایران
•     شیرآلات برنجی سیم ایتالیا
•     شیرآلات برنجی کیتز

از اقلامی‌همچون نوار تفلن، کنف، تفلن مایع و … برای آب بندی و عدم نشتی از محل رزوه های شیرآلات برنجی می‌توان استفاده کرد.

شیرآلات برنجی در خطوط گالوانیزه مورد استفاده قرار می‌گیرد و به وسیله سردنده جوشی به خطوط جوشی متصل می‌شود. برای نصب شیرآلات برنجی اغلب از مهره ماسوره گالوانیزه استفاده می‌شود و استفاده از مهره ماسوره برای سهولت نصب و راه اندازی و حتی خروج شیرآلات برای تعمیر و نگهداری است.