انتخاب بدنه شیر صنعتی: مواد، اتصالات انتهایی و خطرات کیفیت

از هر مهندس تعمیر و نگهداری بپرسید که شیر کنترل ناموفق را باز کرده است، و اولین چیزی که به آن اشاره می کند بدنه شیر است - پوشش فلزی که کل مجموعه را در کنار هم نگه می دارد. این غریزه صحیح است. بدنه شیر مرز فشار، لنگر ساختاری و گران‌ترین قطعه برای تعمیر یا تعویض است. اگر شکست بخورد، خط متوقف می شود. اگر در ابتدا اشتباه انتخاب شود، هیچ ارتقاء محرک یا تعویض صندلی نمی تواند جبران کند.

قبل از ادامه، یک توضیح سریع. اصطلاح "بدنه سوپاپ" به معنای چیزهای متفاوتی در صنایع مختلف است. در تعمیر گیربکس خودرو، به معنای بلوک کنترل هیدرولیک داخل گیربکس اتوماتیک است. در جابجایی سیالات صنعتی، به معنای پوسته فشاردار اصلی یک شیر است: بخشی که به لوله متصل می شود و عنصر بسته کننده را در خود جای می دهد. این مقاله در مورد معنای صنعتی است - معنایی که بر کدهای لوله کشی، گواهی مواد و ممیزی ایمنی کارخانه حاکم است.

آنچه که یک بدنه دریچه در واقع انجام می دهد

نتیجه اول: یک بدنه شیر وجود دارد که فشار را ایمن نگه دارد، مسیر جریان را هدایت کند، اتصالات انتهایی را حمل کند، و از عضو بسته داخلی همراه با رابط محرک آن پشتیبانی کند. هر جزء شیر دیگر در داخل یا اطراف این پوسته کار می کند.

• مهار فشار: ضخامت دیواره و مواد با هم درجه فشار-دمای شیر را تعیین می کنند.
• مسیریابی جریان: شکل حفره بدنه ضریب جریان و در نتیجه افت فشار از طریق شیر را مشخص می کند.
• رابط لوله: اتصالات فلنجی، رزوه ای، جوشی، گیره، ویفر یا گیره بدنه را به خط لوله می بندد.
• پشتیبانی و فعال‌سازی تریم: بدنه قسمت‌های تریم را قرار می‌دهد و کاپوت یا پد نصب را برای عملکرد دستی، پنوماتیکی یا الکتریکی حمل می‌کند.

از آنجایی که بدنه سنگین‌ترین و طولانی‌ترین جزء شیر است، تصمیمات مربوط به مواد و طراحی که در اینجا گرفته می‌شوند، به طور مؤثر تصمیم‌گیری در طول عمر هستند. تعویض بدنه شیر به معنای تعویض کل شیر و معمولاً با اتصال زمان قطعی خط است.

مواد بدنه شیر: با خدمات شروع کنید، نه قیمت

با محیط فرآیند شروع کنید، نه با قیمت کاتالوگ. بدنه ای ساخته شده از مواد نامناسب در نهایت نشت می کند، محصول را آلوده می کند یا تحت فشار حرارتی یا شیمیایی پاره می شود. هر خانواده مواد دارای یک منطقه کاربردی واضح است و ماندن در آن منطقه کل بازی است.

فولاد کربن در مقابل فولاد ضد زنگ

برای آب، هوا، بخار، روغن و بیشتر هیدروکربن‌ها، فولاد کربنی ریخته‌گری - معمولاً WCB - اسب بخار کار است. محدوده دمایی گسترده، استحکام خوب و عملکرد قابل پیش بینی را با هزینه متوسط ​​ارائه می دهد. بدنه‌های فولادی ضد زنگ، معمولاً معادل‌های CF8 یا CF8M 304 و 316، مقاومت در برابر خوردگی را برای محیط‌های شیمیایی، فرآیندهای غذایی و دارویی و محیط‌های دریایی افزایش می‌دهند.

تفاوت به ندرت در مورد قیمت خرید است. این در مورد هزینه خوردگی در طول چرخه عمر دارایی است: سوراخ شدن در کلریدها، حمله بین دانه ای پس از جوشکاری، یا آلودگی محصول در خطوط بهداشتی. هنگامی که فرآیند تهاجمی است، یک بدنه ضد زنگ فلنج دار با میزان خوردگی کافی خط پایه ایمن است.

شیر فلنج دار دو طرفه دستی با بسته بندی PTFE این شیر توپی فلنج دار طراحی محکم و کم آلاینده ای با ساقه ضد انفجار و بسته بندی PTFE ارائه می دهد. همانطور که در مقایسه پیرامونی فولاد کربنی با فولاد ضد زنگ مورد بحث قرار گرفت، برای فرآیندهای تهاجمی که مقاومت در برابر خوردگی و هزینه چرخه عمر اهمیت دارد، مناسب است. مشاهده محصول →

اگر فولاد کربنی را با فولاد ضد زنگ وزن می کنید، سؤالاتی که در راهنمای ما در مورد فولاد کربنی در مقابل شیرهای توقف فولاد ضد زنگ مطرح شده است، یکسان است: غلظت کلرید، حداکثر و حداقل دما، و اینکه چند بار خط برای بازرسی باز می شود.

بدنه های مقاوم در برابر خوردگی و بهداشتی

وقتی محیط یک اسید قوی، سوزاننده یا حلال باشد، حتی فولاد ضد زنگ نیز کافی نیست. بدنه‌های PTFE از پوسته فلزی با جداسازی کامل آن از فرآیند محافظت می‌کنند. اینها در خطوط انتقال شیمیایی، دوز و ترشی که در آن نشت یک رویداد ایمنی است، رایج است. برای خدمات سبک تر، بدنه های پی وی سی جایگزین غیر فلزی ارزان قیمتی را در دما و فشار کمتر ارائه می دهند.

برای مدارهای دوز شیمیایی خودکار، یک شیر توپی فلنج دار با روکش پنوماتیک PTFE، محیط تهاجمی را از فلز بدنه دور نگه می دارد و در عین حال خاموشی محکمی را که یک حلقه کنترل نیاز دارد را فراهم می کند.

شیر توپی فلنجدار بادی فلوئور با پوشش بدنه PTFE این شیر توپی با تحریک پنوماتیک دارای بدنه ای با پوشش PTFE است که محیط های اسیدی و قلیایی مضر را با تحمل دما تا 180 درجه سانتی گراد جدا می کند. این برای مدارهای دوز شیمیایی خودکار که نیاز به خاموش شدن محکم و محافظت در برابر خوردگی دارند، مطابقت دارد. مشاهده محصول →

بدنه های مقاوم در برابر سایش برای دوغاب و پودر

دوغاب ها، کنسانتره های سنگ معدن، خاکستر و پودرهای خشک از داخل بدنه های استاندارد عبور می کنند. حالت خرابی کمتر از خوردگی آشکار است: فرسایش مسیر جریان، سوراخ را بزرگ می‌کند، ناحیه نشیمنگاه را از بین می‌برد و در نهایت دیوار را می‌شکند. برای این سرویس، بدنه‌های سخت با روکش‌های سرامیکی یا سطوح داخلی سخت‌شده، به جای استثنا، معمول هستند.

بدنه‌های با روکش سرامیکی دوغاب‌های ذرات جامد را با عمر بسیار طولانی‌تری نسبت به یک حفره فلزی استاندارد اداره می‌کنند. تردد ناشی از ضربه مکانیکی است، بنابراین طراحی لوله‌کشی باید از چکش آب و چرخه حرارتی شدید جلوگیری کند. داده‌های میدانی از بدنه‌های با پوشش سرامیکی در سرویس دوغاب ذرات جامد نشان می‌دهد که هزینه بدنه بالاتر از طریق خاموش شدن کمتر باز می‌گردد. موارد مشابه در مقاله مهندسی ما در مورد شیرهای سرامیکی برای خطوط دوغاب ذرات جامد مستند شده است.

سبک بدن و اتصالات انتهایی برنامه نگهداری شما را تغییر می دهد

استایل بدنه به اندازه تصمیم گیری در مورد لوله کشی یک تصمیم نگهداری است. بدنه فلنج دار را می توان برای سرویس باز کرد. بدنه جوش داده شده به بخش دائمی خط لوله تبدیل می شود. بدنه نخی مناسب خطوط ابزار دقیق است. یک بدنه ویفر بین دو فلنج می لغزد و یک بدنه گیره درج های رزوه ای برای جداسازی یک طرفه اضافه می کند.

بدن ویفر و لوگ

بدنه شیر پروانه ای ویفری فشرده و مقرون به صرفه ترین گزینه در اندازه های خط بزرگ است. آنها برای ثابت نگه داشتن آنها به دو فلنج جفت شونده تکیه می کنند، بنابراین نصب سریع است اما برداشتن آنها مستلزم کاهش فشار دو طرف است. بدنه‌های نوع لوگ، درج‌های رزوه‌داری را در سوراخ‌های پیچ اضافه می‌کنند، تا زمانی که یک طرف خط در خدمت است، شیر حذف شود.

برای خطوط تاسیساتی و فرآیندی که نیاز به جداسازی خودکار فشرده دارند، یک شیر پروانه ای ویفر پنوماتیک با بدنه ماشینکاری شده مناسب راه حل استاندارد است.

شیر پروانه ای ویفر پنوماتیک با مواد آب بندی اختیاری این شیر پروانه ای ویفر فشرده یک محرک پنوماتیکی خود توسعه یافته و صندلی های نرم یا سخت قابل تعویض با مواد آب بندی انتخاب شده برای دمای افراطی ارائه می دهد. این برای خطوط ابزار و فرآیندی که نیاز به ایزوله سازی خودکار با حداقل ردپا دارند، ایده آل است. مشاهده محصول →

بدنه های فلنج دار

بدنه های فلنجی بر دریچه های توپی، کره ای و دروازه ای از DN15 تا DN600 و بالاتر غالب هستند. آنها جداسازی مکرر را تحمل می کنند، واشرها و پیچ و مهره های استاندارد را می پذیرند و همراستایی محرک با خط لوله را ساده می کنند. جریمه هزینه وزن و ردپا است، اما مزیت تعمیر و نگهداری معمولا ارزش آن را دارد.

بدنه های رزوه ای و گیره دار

بدنه‌های رزوه‌دار روی دریچه‌های توپی و سوزنی کوچک در هوای ابزار و سیستم‌های نمونه‌برداری معمول هستند. دو خطر مستحق توجه هستند: وزش رزوه در فولاد ضد زنگ و نیاز به درزگیر با درجه حرارت فرآیند.

بدنه های گیره (بهداشتی) در خطوط مواد غذایی، نوشیدنی و بیودارویی استفاده می شود که دریچه باید برای تمیز کردن و استریل کردن بین دسته ها باز شود. بدنه با سطوح صاف و بدون پاهای مرده طراحی شده است، بنابراین به طور کامل تخلیه می شود و در برابر رشد باکتری ها مقاومت می کند.

مخاطرات کیفی در داخل ریخته گری پنهان شده است

این چیزی است که هیچ کس در مرحله نقل قول به شما نمی گوید: کیفیت ریخته گری جایی است که کاهش هزینه ها پنهان می شود. بدنه دریچه می‌تواند یک بررسی بصری انجام دهد و همچنان حاوی تخلخل انقباض، آخال‌ها یا بخش‌های دیوار نازک باشد که پس از چند چرخه حرارتی خراب می‌شوند. هنگامی که خرابی اتفاق می افتد، تحت ضمانت لوازم آرایشی قرار نمی گیرد.

برای هر شیری که در یک خط بحرانی جوش داده می‌شود یا با فشار بالا کار می‌کند، قبل از پذیرش روی این چک‌ها اصرار کنید:

• تست فشار هیدرواستاتیک و در صورت لزوم، پنوماتیک طبق استاندارد مربوطه.
• گواهی مواد با شماره حرارت قابل ردیابی، نه فقط یک برچسب عمومی "ضد زنگ".
• بررسی ضخامت دیوار با سنج اولتراسونیک، به ویژه در ناحیه گردن و صندلی.
• شناسایی مواد مثبت (PMI) برای بدنه های آلیاژی که درجه واقعی را تأیید می کند.
• بازرسی سطحی و رادیوگرافی برای اجسام ریخته‌گری در فشار بالا یا چرخه‌ای.

دقایق اضافی صرف شده برای تأیید یک بدنه در مقایسه با هزینه تخلیه یک خط، حذف عقب افتادگی، قطع کردن یک شیر و جوش مجدد یک جایگزین ناچیز است.

طراحی بدنه شیر برای اتوماسیون

یک سوپاپ خودکار چیزی بیشتر از بدنه ای است که سیلندر در بالای آن پیچ شده است. هندسه بدنه باید ماشین کاری شود تا بار محرک را بدون اعوجاج حمل کند، به ویژه برای محرک های پنوماتیکی که نیروی رانش بالا ایجاد می کنند. لنت‌های نصب ISO 5211، ساقه‌ها و راه‌های کلید با اندازه‌های مناسب و مهر و موم مناسب درب کاپوت چیزی هستند که یک ریخته‌گری خوب را به یک شیر خودکار قابل اعتماد تبدیل می‌کنند.

برای فعال سازی الکتریکی، بدنه همچنین به فلنج های به اندازه کافی سفت و سخت و یک صفحه نصب پایدار نیاز دارد تا گشتاور موتور در طول هزاران چرخه اتصال ساقه را خسته نکند. به همین دلیل است که تامین کنندگان بدنه و محرک را به عنوان یک سیستم به جای دو آیتم کاتالوگ در نظر می گیرند. همان ریخته گری که برای یک شیر دستی کار می کند لزوماً برای سرویس خودکار قابل قبول نیست.

قانون نهایی ساده است: مواد بدنه را از فرآیند مشخص کنید، سبک بدنه را از برنامه تعمیر و نگهداری انتخاب کنید و قبل از اینکه شیر وارد خط شود، گواهینامه ها را درخواست کنید. قیمت یک بدنه شیر که به درستی انتخاب شده است در مقایسه با هزینه توقف کارخانه برای تعویض آن ناچیز است. از آنجا شروع کنید، و بقیه شیر به یک انتخاب معمولی مهندسی تبدیل می شود.