حساب کاربری

یا

حداقل 8 کاراکتر

Plug Valve چیست؟ معرفی انواع پلاگ ولو، مزایا و معایب

Plug Valve یا شیر سماوری، یک شیر با حرکت چرخشی است که معمولاً برای باز و بسته کردن کامل جریان استفاده می‌­شود. این شیر دارای یک دیسک نیم مخروطی شکل که شبیه گلدان است و به آن پلاگ گفته می‌­شود. ساختار این دیسک به گونه ای است که درون دیسک یک حفره (دریچه) وجود دارد و مانند شیر توپی (Ball Valve)، زمانی که شیر باز است، این حفره در مسیر حرکت جریان قرار می‌­گیرد و سیال را عبور می‌­دهد. در زمان بسته شدن شیر سماوری، حفره عمود بر مسیر جریان قرار می­گیرد.

Plug Valve یا پلاگ ولو با یک چرخش 90˚ در اهرم آن از حالت کاملاً بسته به حالت کاملاً باز تغییر می­‌کند. این شیرها به­ طور گسترده برای کاربردهایی چون صنایع نفتی، سرویس های بخار و گاز و هوا، سیستم های انتقال آب و فاضلاب، انتقال سیالات حاوی ذرات جامد و جریانات پرفشار استفاده می­‌شوند.

در پلاگ ولوها عضو گلند (Gland) در حقیقت برابر با بانت (Bonnet) در شیرهای دروازه ای و ساچمه‌­ای است. وظیفه­‌ی گلند نگه­داری استم در ساختار بدنه است.

به ­طور کلی سه نوع گلند وجود دارد: گلند منفرد (Single Gland)، گلند پیچ خورده (Screwed Gland) و گلند پیچ و مهره­ای (Bolted Gland). Plug Valve معمولاً به عنوان شیرهای قطع و وصل جریان به کار می­‌روند؛ به خصوص زمانی که نیاز است تا شیر به تناوب باز و بسته شود.

دلیل استفاده نکردن از این شیر ها برای تنظیم جریان این است که در شیر سماوری درست مانند شیر دروازه ای (Gate Valve)، برای جریانات با سرعت بالا درصد زیادی از کاهش نرخ جریان هنگام بستن شیر، درست در نزدیکی حالت انسداد کامل شیر رخ می‌­دهد و دبی جریان به طور ناگهانی کم و زیاد می­‌شود. برای رفع این مشکل پلاگ ولوها با حفره‌­ی لوزی شکل روی پلاگ، طراحی شده اند تا از آن ها بتوان برای تنظیم جریان استفاده کرد.

 

ساختار Plug Valve

ساختار Plug Valve

 

Plug Valve چندراهه (Multiport Plug Valve)

یکی از شاخصه های مهم پلاگ ولوها این است که می‌­توان از آن­ها برای تقسیم و ترکیب جریانات از طریق چندراهه کردن شیر بهره برد. این امر باعث می­‌شود که فرایند لوله کشی (Piping) راحت تر شده و سیستم مورد نظر عملکرد بهتری داشته باشد و تعداد اتصالات در مسیر پایپینگ کمتر شود.

یک Plug Valve چندراهه می­تواند به جای سه یا چهار شیر دروازه ای یا هر شیر قطع کن دیگری قرار گیرد. این امر به معنای کاهش هزینه ها و همچنین کاهش افت فشار در مسیر جریان خواهد بود. یکی از مشکلات شیر چند راهه این است که ممکن است نتواند جریان را به­ طور کامل قطع کند و جریان مقداری نشت و عبور از شیر داشته باشد.

در بیشتر شیرهای چندراهه یکی از مسیرهای جریانات همیشه باز است. این شیرها به این صورت عمل می­‌کنند که در زمان بسته شدن، جریان تمامی خطوط را قطع کرده و جریان را فقط به سوی یک خط منحرف می­‌کنند. در صورتی که قطع کامل جریان مورد انتظار ما باشد، باید از شیر چندراهه ای که قابلیت آب بندی و قطع بالایی داشته باشد استفاده کرد یا اینکه یک شیر قطع کن مانند شیر دروازه ای به طور جداگانه در مسیر خروجی این شیر چندراهه نصب شود.

 

Plug Valve چندراهه

Plug Valve چندراهه

 

مزایا و معایب شیر Plug Valve

مزایا

  • ساختار ساده­‌ی شیر
  • سهولت تعمیر و نگه داری
  • عملکرد سریع
  • سایز کوچک نسبت به بقیه شیرها
  • ایجاد افت فشار کم در برابر جریان سیال

معایب

  • قیمت بالاتر نسبت به شیر توپی
  • احتیاج به گشتاور بالا برای چرخش استم
  • امکان ایجاد نشتی در جریان
  • نیاز به گشتاور بالا برای چرخش اکچویتور

انواع Plug Valve

Plug Valve شامل انواع مختلفی از لحاظ نوع حفره یا سوراخ روی پلاگ (دیسک) و از لحاظ نوع روانکاری شیر در بین شیرآلات هستند که هرکدام از این دسته بندی ها به ­طور جداگانه شرح داده شده است.

انواع Plug Valve از لحاظ نوع دیسک

پلاگ شیرهای سماوری شامل انواع مختلفی بوده که همه­‌ی آن­ها عمدتاً به شکل نیم مخروط می­‌باشند و فقط از لحاظ برخی جزئیات مانند نوع حفره­‌ی روی پلاگ (Plug) باهم متفاوت هستند. بنابراین به­ طور کلی می­توان شکل حفره‌ی روی دیسک Plug Valve را به گروه‌های زیر تقسیم کرد.

Plug Valve با حفره­‌ی مستطیلی (Rectangular Port Plug Valve)

رایج ترین شکل سوراخ روی پلاگ شیرهای سماوری از نوع مستطیلی شکل است. حفره‌­ی مستطیلی حداقل 70% از سطح مقطع لوله­‌ی خروجی از شیر را دربر می­‌گیرد.

 

 

انواع مختلف حفره های روی پلاگ شیر سماوری

انواع مختلف حفره های روی پلاگ Plug Valve

 

Plug Valve با حفره­‌ی دایره ای (Round Port Plug Valve)

این نوع از شیر می­تواند سوراخی هم اندازه و یا حتی بزرگتر از مقطع لوله­‌ی خروجی از شیر داشته باشد که در آن صورت به آن “Full Port” گفته می‌­شود. و همچنین می­تواند حفره ای کوچکتر از دهانه‌­ی لوله­‌ی خروجی از شیر داشته باشد که به آن “Standard port” گفته می­‌شود. زمانی که محدود کردن جریان برای ما مهم نباشد از پلاگ ولوها با حفره­‌ی دایره­‌ای استاندارد استفاده می­‌شود.

Plug Valve با حفره‌­ی لوزی شکل (Diamond Port Plug Valve)

پلاگ ولوها با حفره­‌ی لوزی شکل معمولاً برای کاربردهای تنظیم دبی جریان استفاده می­‌شوند و ساختار هندسی حفره در آن ها به گونه‌­ای است که هنگام باز شدن جریان، دبی سیال به مرور افزایش یافته و می‌­توان دبی را تا حدی کنترل کرد.

 

شیر سماوری با حفره مستطیلی

Plug Valve با حفره مستطیلی

 

انواع پلاگ ولوها از لحاظ نوع روانکاری

Plug Valve روانکاری شده (Lubricated Plug Valve)

عدم نشتی یکی از مهمترین پارامتر هایی است که در این شیر ها باید به آن توجه داشت. بیشتر Plug Valve ساختاری کاملاً فلزی دارند. در پلاگ ولوها شکاف باریک دور دیسک یا پلاگ می‌­تواند باعث نشتی شود. اگر بخواهیم این نشتی را با فرو بردن بیشتر و محکم‌تر پلاگ در ساختار بدنه رفع کنیم ممکن است این کار سبب پایین آوردن آزادی عمل شیر و چسبیدن قطعات به هم شود که راه حل مناسبی نیست.

برای حل این مشکل یک سری شیارها دور بدنه و حفره‌ی پلاگ تعبیه می­‌شود که قبل از شروع به کار شیر، گریس کاری می­‌شوند. این گریس کاری سبب تسهیل حرکت پلاگ در شیر و آب بندی کامل شیر و جلوگیری از نشتی جریان می‌­شود. گریس از داخل یک اتصال نصب شده در بالای استم شیر به داخل شیر تزریق می‌­شود.

‌روان کننده­‌ی مورد استفاده باید با دمای کاری شیر و سیال جاری در شیر سازگاری داشته باشد. امروزه شرکت  های تولیدکننده­‌ی Plug Valve با روانکاری، شروع به توسعه و تولید روان کننده هایی کرده­‌اند که در بازه­‌ی وسیعی از شرایط دمایی، فشاری و سیالات مختلف می­‌توانند عمل روانکاری را به خوبی انجام دهند.

بیشترین سیالات عبوری از پلاگ ولو روانکاری شده، گازها و هیدروکربن‌های مایع هستند. از این شیرها معمولاً برای انتقال آب آشامیدنی استفاده نمی‌­شود چون خطر آلودگی آب به روغن روان کننده وجود دارد. Plug Valve روانکاری شده معمولاً از جنس آهن یا فولاد هستند و می‌­توانند تا فشاری حدود 6000 psig در سیستم کار کنند. این نوع از شیرها دارای قیمت گرانتری نسبت به نوع بدون روانکاری هستند اما تعمیر و نگه­داری آن­ها ساده‌­تر بوده و می­‌توانند فشار بیشتری را تحمل کنند.

Plug Valve بدون روانکاری (Non lubricated Plug Valve)

بطور کلی دو نوع Plug Valve بدون روانکاری وجود دارد: نوع بالارونده (Lift Type) و نوع پوشش الاستومتری برای پلاگ (Elastomer Sleeve or Coated Plug) . نوع بالارونده به این صورت است که توسط یک نیروی مکانیکی لیفت، دیسک (پلاگ) مقداری از جای خود بالا می­‌رود تا از نشیمنگاه شیر جدا شده و چرخش آن تسهیل شود. این بالا بردن مکانیکی را می­‌توان به­ وسیله‌­ی یک بادامک یا اهرم خارجی انجام داد.

اما بیشتر پلاگ ولوها بدون روانکاری از نوع پوشش الاستومری می‌­باشند؛ به صورتی که یک پوشش از جنس TFE به ­طور کامل روی پلاگ را پوشانده و توسط یک بدنه‌­ی فلزی در جای خود حفظ و ثابت می­‌شود. پوشش الاستومری از ضریب اصطکاک بسیار پایینی برخوردار است و به همین دلیل این نوع از شیر خود روان محسوب می‌­شود.

این شیر بدون روانکاری دارای قیمتی ارزان تر نسبت به نوع روانکاری شده است اما تعمیرات آن­ها به علت اینکه لازم است تا هنگام تعمیر از خط لوله به ­طور کامل جدا شوند سخت تر بوده و همچنین در محدوده­ی فشار پایین تری نسبت به نوع روانکاری شده کار می‌­کنند.

جدول استاندارد ها

 

ASME B16.34, EN12516-2 , API 6A , API 6D

استاندارد

10-900 mm

قطر شیر

API 598 Up to 10000 psi

فشار کاری

ASME B16.10 از -100˚C تا 400˚C

دمای کاری

API 599 ,  MSS SP 25 ,  MSS SP 45 ,  NPS1/2″~24″

اتصال

ASME B16.10 , ASME B16.11 ,  API 607 ,  MSS SP-61

استاندارد بازرسی

ASTM A216 WCB
ASTM A352 LC
ASTM A351 CF8M
ASTM A217 WC6
UNS S31803

بدنه شیر

ASTM A351 CF8
ASTM A351 CF8M
ASTM A216 WCB
UNS S31254
UNS S31803

دیسک یا دروازه

ASTM A276 410
ASTM A276 304
ASTM A276 316
UNS S32750

استم

ASTM A350 LF2
ASTM A182 F11
ASTM A276 316
ASTM A276 304
ASTM A276 410

گلند

SS304 / SS316+GRAPHITE
PTFE
Viton
RPTFE

آب بندی

جمع بندی

Plug Valve از جمله شیر های پرکاربرد در صنایع مختلف، به­ خصوص صنایع نفتی و نیروگاهی می‌­باشد. این شیر ها قابلیت استفاده در دما و فشار های بالا را دارند و برای عبور سیال های حاوی ذرات جامد هم مناسب هستند.

از برند های شاخص در زمینه­‌ی تولید و فروش Plug Valve می­توان به شرکت 3Z Valve در چین، شرکت APV در استرالیا، شرکت Flow Serve در آمریکا، شرکت Galli & Cassina در ایتالیا و شرکت آمریکایی XOMOX اشاره کرد.

به منظور انتخاب Plug Valve مناسب برای انجام کاربرد مورد انتظار باید به یکسری نکات مهم توجه داشت. اگر هدف ما تنظیم دبی جریان باشد به ­طور کلی استفاده از این شیر ها توصیه نمی­‌شود. یا این­که در این مورد باید از پلاگ ولو با حفره­‌ لوزی شکل استفاده کرد که می­تواند دبی جریان سیال را تا حدی تنظیم کند.

در صورتی که جریان سیال پرفشار باشد استفاده از Plug Valve روانکاری شده پیشنهاد می­‌شود که ساختار محکم تری دارند و قادر هستند فشار بیشتری را تحمل کنند. اما برای جریان های ساده و کم فشار شیرهای سماوری بدون روانکاری به­ علت قیمت پایین تر مناسب تر هستند.

همچنین باید توجه داشت که پلاگ ولو روانکاری شده برای انتقال آب آشامیدنی و یکسری فراورده های نفتی مناسب نیستند؛ زیرا سیال عبوری از شیر می­‌تواند توسط ماده­‌ی روانکار آلوده شود.

اشتراک گذاری :
دیدگاه کاربران
4 دیدگاه
  • محمد پناه 19 تیر 1402 / 2:00 ب.ظ

    سلام دلیل استفاده نکردن از شیرهای
    Plug Valve برای تنظیم جریان چیه؟

  • امیرعلی زارع 22 اردیبهشت 1402 / 7:41 ب.ظ

    سلام دلیل استفاده نکردن از شیر سماوری برای تنظیم جریان چه چیزی می‌باشد ؟با تشکر

  • مقدم 7 فروردین 1402 / 3:52 ب.ظ

    تغییرات زاویه اهرم در پلاگ ولوها فقط از ۰ تا ۹۰ درجه است و یا این بازه در مدل‌های مختلف این شیر متغیر است؟

    • اینرژی 8 فروردین 1402 / 9:21 ق.ظ

      مقدم عزیز ممنون از همراهیتون با ما. نه متغیر نیست و همین زاویه است.

ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *


محصولات
مقالات