فهرست مطالب
از چه نوع شیرهایی در صنایع نفت و گاز استفاده میشود؟
شیرهای گاز تجهیزات کنترل جریان هستند که نقش مهمی در همه‌ی سامانه‌های لوله‌کشی ایفا میکنند. از آن‌ها در صنایع نفت و گاز برای تنظیم و کنترل سرعت جریان گازهایی مثل گاز طبیعی، اکسیژن و نفت مایع استفاده میشود.
مهندسان نیز از شیرها برای جلوگیری از جریان برگشتی، تنظیم فشار در مایعات، جدا کردن و حفاظت از تجهیزات و همچنین کنترل فرآیند تصفیه‌ی نفت خام استفاده میکنند. شیرهای گاز با جنس‌های مختلفی (پلاستیکی یا فلزی) برای سیالات (مایع، گاز، خورنده، سمی، اشتعال پذیر و غیره) و مصارف گوناگون (کنترل، باز/بسته) و برای استفاده در دماهای مختلف در دسترس هستند تا با همه‌ی سرویس‌ها و شرایط منطبق شوند.
در این مقاله ۹ شیر معمول مورد استفاده در صنایع نفت و گاز را مطرح می‌کنیم.
۱. شیرهای سماوری (Plug Valves)
شیرهای سماوری به شکل قیفی یا به صورت «مجرابندهای» استوانه‌ای مخروطی شده هستند که می‌توانند درون بدنه‌ی شیر بچرخند تا جریان محیط را درون شیر یا خط لوله آغاز یا متوقف کنند. شیرهای سماوری معمولاً یک یا چند مجرا دارند که باعث میشوند سیال هنگامی که شیر باز است، بدون مانع جریان پیدا کند.
مزایا: شیرهای سماوری ساده و معمولاً از لحاظ اقتصادی به صرفه هستند.
معایب: به علت مجرای کاهنده‌‌شان اندازه‌ی کوچک‌تری دارند و کمترین جریان مقاومتی را دارند.
شیرهای سماوری معمول در صنایع نفت و گاز شامل:
شیرهای سماوری روانکاری شده ( Lubricated plug valves)
شیرهای سماوری روانکاری نشده ( Non-lubricated plug valves)
شیرهای سماوری مرکزی ( Centric plug valves)
شیرهای سماوری کشویی ( Expanding plug valves)
۲. شیرهای فانوسی (آب بندی شده با بیلوز) (Bellow-Sealed Valves)
شیرهای فانوسی از فولاد ساخته شده‌اند و به دلیل ساختار داخلیشان و حرکت محوری ساقه‌ی شیر، مورد استفاده قرار میگیرند. دو نوع اصلی از شیر فانوسی وجود دارد:
بیلوز کوبیده شده (Forged bellows) – ساخته شده از یک دیواره‌ی نازک از فلز ورقه‌شده در یک لوله
بیلوز جوش داده شده (Welded bellows) – ساخته شده با جوش‌کاری صفحات فلز نازک
۳. شیرهای توپی (Ball Valves)
شیرهای توپی در جنس‌ها و اندازه‌های گوناگونی در دسترساند. از آن‌ها در گسترده‌ترین طیف کاربردهای عایقی استفاده میشود و برای مجراهای جریان پر و جریان سراسری قابل استفادهاند.
مزایا: افت فشار کم، عملکرد سریع، جریان سراسری مستقیم در هر جهت، راه‌اندازی آسان، قطع حباب تنگ و گشتاور چرخشی عملیاتی
معایب: فاصله‌ی بین دو انتهای نسبتاً زیاد و محدودیت دمایی در جنس نشیمنگاه شیر
۴. شیرهای دروازه‌ای (Gate Valves)
عملکرد شیرهای دروازه‌ای آغاز یا توقف یک جریان است، هنگامی که یک خط جریان مستقیم از سیالات و حداقل محدودیت جریان نیاز است.
شیرهای دروازه‌ای حین استفاده کاملاً باز یا کاملاً بسته نگه داشته میشوند. هنگامی که شیر باز میشود، صفحه‌ی دروازه کاملاً برداشته میشود و اجازه می‌دهد محتویات عبور کنند.
انواع مختلف شیرهای دروازه‌ای شامل:
شیرهای دروازه‌ای صفحه‌ای برای خط لوله ( Pipeline slab gate valves)
شیرهای دروازه‌ای موازی( Parallel slide gate valves)
شیرهای دروازه‌ای چاقویی ( Knife gate valves)
شیرهای دروازه‌ای گوه‌ای (Wedge gate valves)
مزایا: جریان خطی مستقیم از سیال در هر دو جهت، افت فشار کم
معایب: عملکرد آهسته، فضای زیادی را اشغال می‌کند. عدم قطع حباب تنگ
۵. شیرهای یک‌طرفه: (Check Valves)
شیرهای یک‌طرفه به شیرهای بدون برگشت نیز اطلاق میشود. برخلاف سایر شیرهایی که به صورت دستی کنترل میشوند، شیرهای یک‌طرفه به صورت خودکار عمل میکنند. این شیر با دائم نگه داشتن جریان سیال در یک جهت از جریان برگشتی در لوله‌کشی جلوگیری می‌کند.
شیرهای یک‌طرفه‌ی متداول که در صنایع نفت و گاز استفاده میشوند شامل:
شیرهای یک‌طرفه‌ی چرخشی ( Swing check valves)
شیرهای یک‌طرفه‌ی استوانه‌ای ( Piston check valves)
شیرهای یک‌طرفه‌ی توپی ( Ball check valves)
شیرهای یک‌طرفه با دیسک شیب‌دار ( Tilting disc check valves)
۶. شیرهای بست فشار (Pressure Seal Valves)
همانطور که از اسم آن پیداست، این شیر برای سرویس‌های فشار بالا استفاده میشود. شیرهای بست فشار معمولاً در فشارهای بالای ۱۷۰ بار استفاده میشوند. این شیرها یک کلاهک بست فشار و یک کلاهک پیچ شده برای افزایش فشار داخلی و آب‌بندی شیر و یک واشر آب‌بندی فشار دارند.
۷. شیرهای پروانه‌ای (Butterfly Valves)
شیر پروانه‌ای برای جداسازی جریان طراحی شده‌است و در زوایای درست نسبت به جریان عمل می‌کند. شیرهای پروانه‌ای به خاطر عمل بال مانند صفحه، فقط به مقدار کمی خصوصیات جریان را تغییر می‌دهند. همچنین تنگی حباب با گشتاور چرخشی عملیاتی کم فراهم میکنند.
مزایا: فشرده و سبک‌وزن، بسیار کارآمد، ساده و قابل اطمینان، قابلیت تنظیم خوب، جداسازی فشار کم.
معایب: بعضی از قسمت‌های صفحه همواره در مقابل جریان حضور دارد، حتی زمانی که شیر کاملاً باز باشد.
۸. شیرهای اوربیت (ORBIT Valves)
یک شیر اوربیت قابلیت کارکرد در دماهای C° ۱۰۴ تا C° ۴۲۷ را دارد. این ویژگی شیرهای اوربیت را برای خشک‌کن‌های غربال مولکولی و سیستم‌های روغن داغ ایده‌آل می‌کند.
۹. شیرهای مغناطیسی (Solenoid Valves)
شیرهای مغناطیسی شیرهایی هستند که به صورت الکترومکانیکی عمل میکنند و با قدرت میدان مغناطیسی که تولید میکنند، مشخص میشوند. از آن‌ها برای تنظیم (باز کردن، بستن، پخش، اختلاط) جریان گاز یا مایع در یک لوله استفاده میشود.
آن‌ها تا زمانی که با مقدار چشمگیر انتشار متان سروکار نداشته باشند، به طور گسترده در صنایع نفت و گاز به کار میروند.
کاربرد و صنعت
شیرهای گاز در کاربرد‌ها و صنایع مختلفی به کار میروند؛ شامل:
پزشکی، معدنکاری، نفت، تولید برق، سازمان آتش‌نشانی، خدمات غذایی، کنترل سیل،صنایع غذایی، هوافضا،کشاورزی، خودروسازی
بازرگانی، خمیر کاغذ و کاغذ، نیمه‌رسانا، آبیاری، ناوگان دریایی، ساختمانی، برودتی
حرف آخر
تقاضای نفت و گاز به طور مداوم در حال افزایش است و بهره‌برداری طی سالیان پیچیده‌تر شده است. شیرهای باکیفیت در انتقال نفت و گاز بسیار ضروری هستند زیرا می‌توانند انتشار گاز متان را حین حمل‌ونقل کاهش دهند.
با وجود گرمایش جهانی به عنوان نگرانی اصلی در رابطه با صنایع نفت و گاز، انتظارات عملکرد اکنون بیش از هر موقع است. شیرهای کنترل در تنظیم سرعت جریان سیال در خطوط لوله ضروری هستند زیرا درصد انتشار را کاهش می‌دهند. برای اطلاعات بیشتر با ما در ارتباط باشید.
شرکت فیدار مکانیک رایکا با توجه به نیاز مبرم صنعت نفت، گاز و پتروشیمی کشور به دانش مهندسی معکوس و ساخت قطعات مصرفی شیرآلات مذکور از قبیل انواع سیت (Seat) و پلاگ (Plug) ، بدنه (Body) و … ، خدمات مهندسی معکوس و ساخت اینگونه قطعات را در دستور کار خود قرار داده است و توانسته است بخشی از نیازهای پالایشگاهی و پتروشیمی کشور را بر طرف سازد.
