شیرهای پروانه ایدر کاربردهای صنعتی همه جا حاضر هستند و جزء مهمی در کنترل جریان سیالات مختلف در خطوط لوله هستند.یکی از نکات کلیدی هنگام انتخاب و استفاده از شیر پروانه ای حداکثر فشار آن است.درک این رتبه بندی برای اطمینان از عملکرد ایمن و کارآمد سیستم های سیال بسیار مهم است.
در این مقاله به مفهوم حداکثر فشاری که یک شیر پروانه ای می تواند تحمل کند می پردازیم و تأثیر آن بر فشار نامی را از جنبه هایی مانند طراحی شیر پروانه ای، مواد، آب بندی و غیره بررسی می کنیم.
حداکثر فشار چقدر است؟
حداکثر فشار یک شیر پروانه‌ای به حداکثر فشاری اشاره دارد که در آن شیر پروانه‌ای می‌تواند به طور ایمن بدون نقص یا تأثیر بر عملکرد کار کند.در زیر چندین فاکتور وجود دارد که حداکثر درجه فشار یک شیر پروانه ای را تعیین می کند
1. مواد شیر پروانه ای
مواد مورد استفاده برای ساخت بدنه سوپاپ، صفحه سوپاپ، میل سوپاپ و نشیمنگاه سوپاپ، عوامل اولیه در تعیین درجه فشار یک شیر پروانه ای هستند.مواد با مقاومت کششی بالا، مقاومت در برابر خوردگی و پایداری دما می توانند فشارهای بالاتری را تحمل کنند.به عنوان مثال، شیرهای پروانه ای از جنس استنلس استیل به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و استحکام عالی می توانند فشارهای بالاتری را تحمل کنند.
اینصندلی سوپاپمواد آب بندیهمچنین بر ظرفیت تحمل فشار شیر پروانه ای تأثیر می گذارد.به عنوان مثال، EPDM، NBR و غیره معمولاً از مواد لاستیکی درزگیر استفاده می شوند، اما قابلیت تحمل فشار آنها نسبتاً محدود است.برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت در برابر فشارهای بالاتر دارند، سایر مواد آب بندی مقاوم تر در برابر فشار ممکن است انتخاب شوند.
2. ساختار شیر پروانه ای
ساختار شیر پروانه ای یکی دیگر از عوامل مهم تاثیرگذار بر فشار شیر پروانه ای است.به عنوان مثال، شیر پروانه ای آب بندی نرم خط مرکزی به طور کلی در سیستم های فشار کم، یعنی PN6-PN25 استفاده می شود.طراحی شیر پروانه ای دوگانه غیرعادی، عملکرد آب بندی را با تغییر ساختار صفحه پروانه و صندلی سوپاپ برای تحمل فشار بیشتر بهبود می بخشد.
3. ضخامت دیواره بدنه شیر پروانه ای
یک رابطه متناسب بین اندازه ضخامت دیواره بدنه شیر و فشار وجود دارد.به طور معمول، هرچه درجه فشار شیر بیشتر باشد، بدنه شیر پروانه ای ضخیم تر است تا نیروهای وارد شده در هنگام افزایش فشار سیال را تحمل کند.
4. استانداردهای طراحی فشار شیر پروانه ای
استانداردهای طراحی شیر پروانه ای حداکثر فشاری را که می تواند تحمل کند را مشخص می کند.شیرهای پروانه ای مطابق با API (موسسه نفت آمریکا)، ASME (انجمن مهندسین مکانیک آمریکا)، ISO (سازمان بین المللی استاندارد) و سایر استانداردهای صنعت تولید می شوند و تحت آزمایش و بازرسی دقیق قرار می گیرند تا اطمینان حاصل شود که شیر پروانه ای مطابق با مشخص شده است. سطح فشار
آیا شیرهای پروانه ای برای فشار بالا خوب هستند؟
شیرهای پروانه ای را می توان بر اساس فشار اسمی به شیرهای پروانه ای خلاء، شیر پروانه ای کم فشار، شیر پروانه ای فشار متوسط و شیر پروانه ای فشار قوی تقسیم کرد.
1).شیر پروانه ای خلاء - شیر پروانه ای که فشار کاری آن کمتر از فشار استاندارد اتمسفر است.
2).پروانه کم فشارشیر فلکه- یک شیر پروانه ای با فشار اسمی PN کمتر از 1.6 مگاپاسکال.
3).شیر پروانه ای فشار متوسط - شیر پروانه ای با فشار اسمی PN 2.5 ~ 6.4MPa.
4).شیر پروانه ای فشار قوی - شیر پروانه ای با فشار اسمی PN10.0 ~ 80.0MPa.
حداکثر فشار نامی یک شیر پروانه ای درست مانند اثر صفحه کوتاه یک سطل است.ظرفیت آب به کوتاه ترین صفحه بستگی دارد.همین امر برای مقدار حداکثر فشار یک شیر پروانه ای نیز صادق است.
بنابراین چگونه می توانیم حداکثر فشار را تعیین کنیم؟
فرآیند تعیین حداکثر فشار یک شیر پروانه ای مجموعه ای از آزمایشات است که توسط سازنده برای ارزیابی عملکرد شیر و تعیین درجه فشار آن انجام می شود.این آزمایشات ممکن است شامل موارد زیر باشد:
1. تجزیه و تحلیل مواد
تجزیه و تحلیل متالوگرافی را بر روی اجزای شیر پروانه ای انجام دهید تا خواص مواد را تأیید کنید و آزمایش های مکانیکی انجام دهید تا اطمینان حاصل شود که شیر پروانه ای استانداردهای تعیین شده برای استحکام، شکل پذیری و غیره را رعایت می کند.
2. تست هیدرواستاتیک
یک شیر تحت فشار سیال بیش از حداکثر فشار نامی خود (معمولاً در دمای محیط یا بالا) قرار می گیرد تا یکپارچگی ساختاری و عملکرد آب بندی آن ارزیابی شود.
1).آماده سازی قبل از آزمون
قبل از انجام آزمایش هیدرولیک شیر پروانه ای، باید مقدمات زیر انجام شود:
a)یکپارچگی تجهیزات تست را بررسی کنید تا مطمئن شوید که آزمایش می تواند به طور ایمن و عادی انجام شود.
b)اطمینان حاصل کنید که شیر پروانه ای به درستی نصب شده است و اتصال با دستگاه اندازه گیری فشار به خوبی آب بندی شده است.
ج)یک پمپ آب با فشار مناسب انتخاب کنید تا مطمئن شوید که فشار تست و سرعت جریان مطابق با الزامات است.
d)زباله هایی را که ممکن است نتایج آزمایش را در طول آزمایش تحت تأثیر قرار دهند حذف کنید و از تمیز و مرتب بودن محیط آزمایش اطمینان حاصل کنید.
2).مراحل تست
a)ابتدا دریچه شیر پروانه ای را ببندید، سپس پمپ آب را باز کنید و به تدریج فشار آب را افزایش دهید تا به فشار تست برسید.
b)فشار تست را برای مدتی حفظ کنید و بررسی کنید که آیا نشتی در اطراف شیر پروانه ای وجود دارد یا خیر.در صورت وجود نشتی، باید به موقع با آن برخورد کرد.
c)پس از یک دوره آزمایش، به تدریج فشار آب را کاهش دهید و شیر پروانه ای و دستگاه اندازه گیری فشار را تمیز کنید تا پس از آزمایش از لکه های آب جلوگیری شود.
3).روش های آزمون
عمدتاً روش های زیر برای آزمایش هیدرولیک شیر پروانه ای وجود دارد:
آ)روش تست فشار استاتیک: پمپ آب را متوقف کنید، فشار تست را به مدت 1-2 ساعت حفظ کنید و مشاهده کنید که آیا در اطراف شیر پروانه ای نشتی وجود دارد یا خیر.
b)روش تست فشار دینامیک: در حالی که جریان و فشار تست را حفظ می کنید، شیر پروانه ای را باز کنید، مشاهده کنید که آیا شیر به طور معمول کار می کند و بررسی کنید که آیا در اطراف آن نشتی وجود دارد یا خیر.
c)تست فشار هوا: فشار هوا یا گاز را به شیر پروانه ای برای شبیه سازی شرایط عملیاتی و ارزیابی پاسخ آن به نوسانات فشار برای اطمینان از عملکرد قابل اعتماد در شرایط دینامیکی اعمال کنید.
d)تست دوچرخه سواری: شیر پروانه ای به طور مکرر بین موقعیت های باز و بسته تحت شرایط فشار مختلف چرخانده می شود تا دوام و یکپارچگی آب بندی آن ارزیابی شود.
چرا حداکثر فشار یک شیر پروانه ای را تعیین می کنیم؟
تعیین حداکثر درجه فشار به شما امکان می دهد شیر پروانه ای مناسب را برای کاربرد انتخاب کنید و عملکرد ایمن را در محدوده فشار مشخص شده تضمین می کند.
1. سازگاری برنامه
یک شیر پروانه ای با درجه فشاری انتخاب کنید که از حداکثر فشار کاری که ممکن است در سیستم لوله کشی رخ دهد بیشتر باشد تا از بارگذاری بیش از حد شیر پروانه ای جلوگیری شود.
2. ملاحظات دما
تغییرات دما را در سیستم سیال، نه تنها به دلیل انبساط و انقباض حرارتی، در نظر بگیرید.دماهای بالا باعث افزایش فشار سیال می شود و دماهای بالا بر خواص مواد شیر تأثیر می گذارد و توانایی مدیریت فشار آن را کاهش می دهد.
3. حفاظت از افزایش فشار
برای کاهش نوسانات فشار و محافظت از شیر پروانه ای در برابر افزایش فشار ناگهانی که بیش از ظرفیت نامی آن است، دستگاه های کاهش فشار مناسب یا سرکوبگرهای ولتاژ را نصب کنید.
به طور خلاصه حداکثر فشاری که الفشیر پروانه ایمقاومت با توجه به طراحی، مواد، ساختار و روش آب بندی آن تعیین می شود.حداکثر درجه فشار یک پارامتر حیاتی برای اطمینان از عملکرد ایمن و کارآمد شیرهای پروانه ای است.با درک عوامل موثر بر درجه بندی فشار، نحوه تعیین آنها و تأثیر آنها بر انتخاب و استفاده از شیر پروانه ای، می توان شیر پروانه ای مناسب را به درستی انتخاب کرد تا از ایمنی و عملکرد شیر پروانه ای در حین استفاده اطمینان حاصل شود.