۱. شیر پروانه‌ای EN593 چیست؟
شیر پروانه‌ای EN593 به شیر پروانه‌ای فلزی اشاره دارد که مطابق با استاندارد BS EN 593:2017 با عنوان «شیرهای صنعتی - شیرهای پروانه‌ای فلزی عمومی» طراحی و ساخته شده است. این استاندارد توسط موسسه استاندارد بریتانیا (BSI) منتشر شده و با استانداردهای اروپایی (EN) همسو است و چارچوبی جامع برای طراحی، مواد، ابعاد، آزمایش و عملکرد شیرهای پروانه‌ای ارائه می‌دهد.
شیرهای پروانه‌ای EN593 با بدنه فلزی و روش‌های اتصال مختلف مانند ویفری، لاگ یا دو فلنجه مشخص می‌شوند. این شیرهای پروانه‌ای می‌توانند تحت شرایط فشار و دمای مختلف کار کنند. این استاندارد تضمین می‌کند که شیرها الزامات سختگیرانه‌ای را برای ایمنی، دوام، سازگاری و قابلیت اطمینان برآورده می‌کنند.
۲. ویژگی‌های کلیدی شیرهای پروانه‌ای EN593
* عملکرد ربع‌چرخشی: شیرهای پروانه‌ای با چرخاندن ۹۰ درجه‌ای دیسک شیر عمل می‌کنند و کنترل جریان سریع و کارآمد را امکان‌پذیر می‌سازند.
* طراحی جمع و جور: در مقایسه با شیرهای دروازه‌ای، شیرهای توپی یا شیرهای کروی، شیرهای پروانه‌ای سبک و کم‌جا هستند و آنها را برای نصب‌هایی با فضای محدود ایده‌آل می‌کنند.
* اتصالات انتهایی متنوع: در طرح‌های ویفری، لوگ، دو فلنجه، تک فلنجه یا U-type موجود است و با سیستم‌های لوله‌کشی مختلف سازگار است.
* مقاومت در برابر خوردگی: ساخته شده از مواد مقاوم در برابر خوردگی با کیفیت بالا برای اطمینان از دوام در محیط های خورنده.
* گشتاور کم: طراحی شده برای کاهش گشتاور مورد نیاز، امکان اتوماسیون با محرک‌های کوچکتر و کاهش هزینه‌ها.
* آب‌بندی بدون نشتی: بسیاری از شیرهای EN593 دارای نشیمنگاه‌های نرم الاستیک یا نشیمنگاه‌های فلزی هستند که آب‌بندی کاملاً حباب‌ناپذیری را برای عملکرد قابل اعتماد فراهم می‌کنند.
3. جزئیات استاندارد BS EN 593:2017
از سال ۲۰۲۵، استاندارد BS EN 593 نسخه ۲۰۱۷ را پذیرفته است. EN593 یک راهنمای جامع برای شیرهای پروانه‌ای فلزی است که حداقل الزامات مربوط به طراحی، مواد، ابعاد و آزمایش را مشخص می‌کند. در ادامه مقدمه‌ای مفصل بر محتوای اصلی استاندارد، با پشتیبانی داده‌های صنعتی، ارائه شده است.
۳.۱ دامنه استاندارد
استاندارد BS EN 593:2017 برای شیرهای پروانه‌ای فلزی جهت مصارف عمومی، از جمله جداسازی، تنظیم یا کنترل جریان سیال، کاربرد دارد. این استاندارد انواع مختلفی از شیرها با اتصالات انتهای لوله، مانند موارد زیر را پوشش می‌دهد:
* نوع ویفری: بین دو فلنج گیره شده، دارای ساختار جمع و جور و طراحی سبک وزن است.
* نوع آویز: دارای سوراخ‌های رزوه‌دار، مناسب برای استفاده در انتهای لوله‌ها.
* فلنج دوتایی: دارای فلنج‌های یکپارچه است که مستقیماً به فلنج‌های لوله پیچ می‌شوند.
* تک فلنج: دارای فلنج‌های یکپارچه در امتداد محور مرکزی بدنه شیر است.
* نوع U: نوع خاصی از شیر ویفری با دو انتهای فلنجی و ابعاد فشرده رو در رو.
۳.۲ محدوده فشار و اندازه
استاندارد BS EN 593:2017 محدوده فشار و اندازه شیرهای پروانه‌ای را مشخص می‌کند:
* مقادیر فشار:
- PN 2.5، PN 6، PN 10، PN 16، PN 25، PN 40، PN 63، PN 100، PN 160 (طبق استانداردهای فشار اروپایی).
- کلاس ۱۵۰، کلاس ۳۰۰، کلاس ۶۰۰، کلاس ۹۰۰ (طبقه‌بندی فشار ASME).
* محدوده اندازه:
- قطر اسمی 20 تا 4000 DN (قطر اسمی، تقریباً ¾ اینچ تا 160 اینچ).
۳.۳ الزامات طراحی و ساخت
این استاندارد معیارهای طراحی خاصی را برای اطمینان از قابلیت اطمینان و عملکرد شیر مشخص می‌کند:
* جنس بدنه شیر: شیرها باید از مواد فلزی مانند چدن داکتیل، فولاد کربنی (ASTM A216 WCB)، فولاد ضد زنگ (ASTM A351 CF8/CF8M) یا برنز آلومینیومی (C95800) ساخته شوند.
* طراحی دیسک سوپاپ: دیسک سوپاپ ممکن است در خط مرکزی یا خارج از مرکز باشد (جابجایی برای کاهش سایش نشیمنگاه و گشتاور).
* جنس نشیمنگاه شیر: نشیمنگاه‌های شیر بسته به کاربرد، ممکن است از مواد الاستیک (مانند لاستیک یا PTFE) یا مواد فلزی ساخته شوند. نشیمنگاه‌های الاستیک، آب‌بندی بدون نشتی را فراهم می‌کنند، در حالی که نشیمنگاه‌های فلزی علاوه بر دستیابی به نشتی صفر، باید در برابر دماهای بالا و خوردگی نیز مقاومت کنند.
* ابعاد رو در رو: برای اطمینان از سازگاری با سیستم‌های لوله‌کشی، باید با استانداردهای EN 558-1 یا ISO 5752 مطابقت داشته باشد.
* ابعاد فلنج: بسته به نوع شیر، با استانداردهایی مانند EN 1092-2 (PN10/PN16)، ANSI B16.1، ASME B16.5 یا BS 10 Table D/E سازگار است.
* عملگر: شیرها می‌توانند به صورت دستی (با دسته یا گیربکس) یا به صورت خودکار (با عملگر پنوماتیکی، برقی یا هیدرولیکی) کار کنند. فلنج بالایی باید با استانداردهای ISO 5211 مطابقت داشته باشد تا نصب استاندارد عملگر امکان‌پذیر باشد.
۳.۴ آزمایش و بازرسی
برای اطمینان از کیفیت و عملکرد، استاندارد BS EN 593:2017 آزمایش‌های دقیقی را الزامی می‌کند:
* تست فشار هیدرولیک: تأیید می‌کند که شیر در فشار مشخص شده بدون نشتی است.
* تست عملیاتی: عملکرد روان و گشتاور مناسب را در شرایط شبیه‌سازی شده تضمین می‌کند.
* تست نشتی: آب‌بندی حباب‌ناپذیر نشیمنگاه الاستیک شیر را مطابق با استانداردهای EN 12266-1 یا API 598 تأیید کنید.
* گواهی بازرسی: تولیدکننده باید گزارش‌های آزمایش و بازرسی را برای تأیید انطباق با استانداردها ارائه دهد.
۳.۵ کاربردهای شیرهای پروانه‌ای EN593
* تصفیه آب: تنظیم و جداسازی جریان آب شیرین، آب دریا یا فاضلاب. مواد و پوشش‌های مقاوم در برابر خوردگی، آنها را برای محیط‌های خشن مناسب می‌کند.
* صنایع شیمیایی و پتروشیمی: جابجایی سیالات خورنده مانند اسیدها، قلیاها و حلال‌ها، با بهره‌گیری از موادی مانند نشیمنگاه‌های PTFE و دیسک‌های شیرآلات با روکش PFA.
* نفت و گاز: مدیریت سیالات با فشار و دمای بالا در خطوط لوله، پالایشگاه‌ها و سکوهای فراساحلی. طراحی دو برابر شده به دلیل دوام آن در این شرایط مورد توجه است.
* سیستم‌های تهویه مطبوع: کنترل جریان هوا، آب یا مبرد در سیستم‌های گرمایش و سرمایش.
* تولید برق: تنظیم بخار، آب خنک‌کننده یا سایر سیالات در نیروگاه‌ها.
* صنایع غذایی و دارویی: استفاده از مواد سازگار با FDA (مانند PTFE و EPDM دارای گواهینامه WRA) برای اطمینان از عملکرد بدون آلودگی و رعایت استانداردهای بهداشتی.
۳.۶ تعمیر و نگهداری و بازرسی
برای اطمینان از عملکرد طولانی مدت، شیرهای پروانه‌ای EN593 نیاز به نگهداری منظم دارند:
* فواصل بازرسی: هر شش ماه تا یک سال یکبار از نظر فرسودگی، خوردگی یا مشکلات عملیاتی بازرسی کنید.
* روانکاری: کاهش اصطکاک و افزایش طول عمر شیر.
* بازرسی نشیمنگاه و آب‌بند شیر: برای جلوگیری از نشتی، سلامت نشیمنگاه‌های لاستیکی یا فلزی شیر را بررسی کنید.
* نگهداری از عملگرها: اطمینان حاصل کنید که عملگرهای پنوماتیکی یا برقی عاری از هرگونه زباله هستند و به طور عادی کار می‌کنند.
۴. مقایسه با سایر استانداردهای API 609
اگرچه استاندارد BS EN 593 برای مصارف عمومی صنعتی قابل استفاده است، اما با استاندارد API 609 که به طور خاص برای کاربردهای نفت و گاز طراحی شده است، متفاوت است. تفاوت‌های کلیدی عبارتند از:
* تمرکز کاربرد: استاندارد API 609 بر محیط‌های نفت و گاز تمرکز دارد، در حالی که استاندارد BS EN 593 طیف وسیع‌تری از صنایع، از جمله تصفیه آب و تولید عمومی را پوشش می‌دهد.
* رتبه‌بندی فشار: API 609 معمولاً کلاس 150 تا کلاس 2500 را پوشش می‌دهد، در حالی که BS EN 593 شامل PN 2.5 تا PN 160 و کلاس 150 تا کلاس 900 می‌شود.
* طراحی: API 609 بر مواد مقاوم در برابر خوردگی برای تحمل شرایط سخت تأکید دارد، در حالی که BS EN 593 امکان انتخاب مواد با انعطاف‌پذیری بیشتری را فراهم می‌کند.
* آزمایش: هر دو استاندارد نیاز به آزمایش دقیق دارند، اما API 609 شامل الزامات اضافی برای طراحی مقاوم در برابر آتش است که در کاربردهای نفت و گاز بسیار مهم است.
۵. نتیجه‌گیری
| ویژگی | جنبه‌های کلیدی تعریف شده توسط EN 593 |
| نوع شیر | شیرهای پروانه‌ای فلزی |
| عملیات | دستی، دنده‌ای، پنوماتیکی، برقی |
| ابعاد رو در رو | مطابق با استاندارد EN 558 سری 20 (ویفر/لوله) یا سری 13/14 (فلنچ‌دار) |
| رتبه‌بندی فشار | معمولاً PN 6، PN 10، PN 16 (ممکن است متفاوت باشد) |
| دمای طراحی | وابسته به مواد مورد استفاده |
| سازگاری فلنج | EN 1092-1 (فلنج‌های PN)، ISO 7005 |
| استانداردهای آزمایش | EN 12266-1 برای آزمایش‌های فشار و نشتی |
استاندارد BS EN 593:2017 چارچوبی قوی برای طراحی، ساخت و آزمایش شیرهای پروانه‌ای فلزی فراهم می‌کند و قابلیت اطمینان، ایمنی و عملکرد آنها را در طیف وسیعی از کاربردها تضمین می‌کند. با رعایت الزامات استاندارد برای رتبه‌بندی فشار، محدوده اندازه، مواد و آزمایش، تولیدکنندگان می‌توانند شیرهایی تولید کنند که معیارهای کیفیت جهانی را برآورده می‌کنند.
چه به شیرهای پروانه‌ای ویفری، لاگ یا دو فلنجه نیاز داشته باشید، رعایت استاندارد EN 593، یکپارچگی بی‌نقص، دوام و کنترل کارآمد سیال را تضمین می‌کند.