انواع آلیاژ شیرآلات صنعتی

شیرآلات صنعتی از انواع آلیاژ های مختلفی ساخته شده‌اند. برای تامین نیازهای پروژه، هر شیر برای هدف خاصی طراحی میشود که میبایست با توجه به وظیفه خود مورد استفاده قرار گیرد. در غیر این صورت علاوه بر ناکارآمدی شیر موجب تخریب بخشی از سیستم لوله کشی نیز می‌شود. شیرآلات باید باتوجه آلیاژ ساخت و نوع اتصال متناسب با نیاز مهندسی و اصول طراحی انتخاب شوند. به طور کلی شیر آلات صنعتی براساس نوع آلیاژ بکا رفته در بدسنه آنها به موارد زیر تقسیم می‌شوند:

1. شیرآلات چدنی
2. شیرآلات برنجی
3. شیرآلات فولادی
4. شیرآلات استنلس استیل

آلیاژ چدنی شیرآلات صنعتی

همانطور که مشخص است، جنس بدنه این نوع شیرآلات صنعتی از آلیاژ چدن میباشد. این نوع آلیاژ متشکل از چدن خاکستری (GRAY IRON) و چدن داکتیل (DUCTILE IRON) است. شیر آلات چدن خاکستری با استاندارد GG25 و شیرآلات چدن داکتیل با استاندارد GGG40 ساخته می‌شوند. اتصال شیرآلات چدنی به صورت فلنجی بوده در نتیجه برای عملکرد شیر چدنی در خط لوله کشی نیاز به دو فلنج جوشی است تا ادامه روند لوله کشی انجام شود.

این نوع شیرآلات به شکل ریخته گری ساخت میشوند. بدین شرح که با قرار دادن شمش چدن خام در کوره و افزودن عناصر دیگر به آن، حالت مذاب چدن را در قالب ریخته و پس از سرد شدن، آنرا از داخل قالب خارج میکنند. سپس با انجام فرایند ماشین کاری، شیرآلات را به حالت نهایی خود تبدیل کرده و پس از آن با استفاده از رنگ کوره‌ای و پوشش اپوکسی سطح شیر را رنگ می‌کنند. شیرآلات چدنی شامل شیر کشویی، شیر سوزنی، شیر یکطرفه، شیر پروانه ای، شیرآتش نشانی، شیر صافی و … می‌شود.

شیرآلات برنجی 

این نوع از شیرآلات صنعتی از آلیاژ برنج و برنز تشکیل شده و عموما دارای اتصال رزوه‌ایدر سایزهای ½ اینچ الی 4 اینچ می‌باشند. البته در برخی موارد و با توجه به کاربرد موردنظر، در سایزهای 4 اینچ و 5 اینچ نیز موجود بوده که در نصب و راه اندازی دارای مشکلاتی هستند. آببندی این نوع شیرآلات از اهمیت بسیار زیادی برخودرا است و باید این فرایند را با اقلامی نظیر نوار تفلن، تفلن مایع، کنف و خمیر آببندی تضمین کرد.

شیرآلات برنجیِ:

• بدون سرب بر اساس استاندارد EN 12164 و EN 1982 تولید میشود.
• پرسی کروم طبق استاندارد EN 12165 ساخته می‌شود.
• برنز (آلیاژ پایه) مطابق با استاندارد EN 1982 طراحی میگردد.

شیرآلات برنجی و برنزی، ظاهر زیبایی دارند که بیشتر از آنها برای لوله و اتصالات منازل بکار گرفته میشوند. عمده کاربرد این دسته از شیرآلات صنعتی برای عبور سیال آب در فشار و دمای مختلف است. همچنین شیرآلات برنجی به علت مقاومت بالایی که در مقابل فرسودگی و سایش دارند دارای حد مقاومت و دوام بالایی هستند. از جمله از این نوع آلایژ شیرآلات میتوان به شیرکشویی، شیر سوزنی، شیر یکطرفه (شیر خودکار)، شیر صافی، شیر گازی، شیرآتشنشانی و … اشاره کرد که در فشارهای مختلف موجودی دارند .

آلیاژ فولادی شیرآلات صنعتی

این نوع شیر آلات بیشتر در مصارف نفت و گاز و سیالاتی که دما و فشار بالایی دارند، استفاده میشود. شیرآلات فولادی از دو طریق فورجینگ و ریخته گری تولید میشوند. شیرآلاتی که از طریق روش فورجینگ تولید میشوند، نسبت به روش ریخته گری از ارزش بالاتری برخوردار هستند. زیرا شیرآلات فورج شده به استانداردهای مهندسی بسیار نزدیکتر می‌باشد.

همچنین در تولید شیرآلات صنعتی آلیاژ فولادی به روش فورجینگ از استاندارد ASTM A105 تبعیت کرده و استاندارد ASTM A216 WCB در روش ریخته گری بکار گرفته میشود. اتصال فلنجدار، رزوه‌ای و جوشی از انواع اتصالات اصلی شیرآلات فولادی می‌باشد. هر یک از اتصال های مذکور دارای معایب و مزایای مخصوص به خود میباشند.

از مزایای اتصالات فلنجدار می‌توان به باز و بسته کردن دوباره این اتصال به واسطه پیچ و مهره اشاره کرد. اتصالات جوشی بسیار محکم بوده و نشتی در آنها ایجاد نمیشود اما این نوع اتصالات دیگر قابلیت باز و بسته شدن ندارد که از این رو یک اتصال دائمی محسوب می‌شود. در آخر اتصالات رزوه‌ای برای سایزهای کوچک بوده و مخصوص فشارهای پایین است که دارای قابلیت باز و بسته شدن می‌باشد. البته نوعی دیگر از اتصالات شیرآلات فولادی وجود دارد که با عنوان اتصال ویفری شناخته می‌شود و مخصوص شیرآلات پروانه‌ای است.

کلاس کاری شیرآلات فولادی

از طریق کلاس کاری آلیاژ شیرآلات صنعتی می‌توان دما و فشار قابل تحمل برای هر کدام از شیر آلات را تخمین زد. همانطور که در مقالات پیشین چندین بار به آن شااره کردیم، فشار تحملی شیرآلات با توجه به دمای سیال سنجیده می‌شود. بدین مهنا که هرچقدر دمای سیال بالاتر باشد، فشار تحملی شیرآلات فولادی کمتر میشود.

کلاس کاری شیرآلات فولادی به شرح زیر بیان میگردد:

• کلاس کاری مخصوص شیرآلات فولادی با اتصال فلنجدار ، ویفری و جوشکاری به سبک (Butt Weld):

#150 , #300 , #400 , #600 , #900 , #1500 , #2500

• کلاس کاری شیرآلات جوشکاری به روش SOCKET WELD و دنده ای به صورت زیر مشخص می‌شود:
  • در خط لوله کشی با کلاس کاری 150# ,300# ,400# ,600# باید از شیرآلات مذکور دارای کلاس کاری 800# استفاده کرد.
  • برای خط لوله کشی با کلاس کاری 900# , 1500# می بایست شیرآلات مذکور دارای کلاس کاری 1500# باشد.
  • در خطوط لوله کشی با کلاس کاری 2500# شیرآلات ساکت ولدی و دنده ای وجود ندارد.