شیرهای کشویی (Gate Valve) یا همان شیر دروازه‌ای تجهیزاتی هستند که جهت قطع و وصل جریان‌های سیال استفاده می‌شوند. این شیرها یا کاملا باز یا کاملا بسته هستند. امکان کم و زیاد کردن فشار در این شیر امکان ندارد و به همین از شیر کشویی برای کنترل فشار در مسیر پایپینگ یا لوله کشی نباید استفاده کرد.
در پایپینگ یا لوله کشی صنعتی، شیر کشویی یا شیر دروازه ای غالبأ در شرایطی که حداقل افت فشار و یک مسیر آزاد برای عبور جریان مدنظر باشد مورد استفاده قرار می گیرند. وقتی که شیر کشویی کاملاً باز است، هیچ مانعی در مسیر جریان وجود نداشته و میزان افت جریان بسیار ناچیز می شود. این خصوصیت گیت ولو استفاده از تمیز کننده لوله (Pipe-Clining pig) را امکان پذیر می کند.
شیر دروازه ای یک شیر با عملکرد چرخشی است. به این معنی که عملکرد شیر با استفاده از یک ساقه (Stem) رزوه ای انجام می شود. از آنجا که این نوع شیر باید چندین بار بچرخد تا از حالت باز به حالت بسته برود، عملکرد کندی دارد که به همین خاطر از اثرات ضربه قوچ در خط لوله نیز جلوگیری خواهد کرد.
یکی از ویژگی های مشخص شیر کشویی یا گیت ولو راه عبور جریان سیال است که به صورت مستقیم و بدون مانع می باشد در نتیجه باعث حداقل افت فشار در شیر می شود. همچنین منفذ بدون مانع گیت ولو بر خلاف ولوهای پروانه ای امکان عبور یک پیگ تمیز کننده در فرآیندهای مربوط به تمیز کردن لوله را فراهم می کند.
شیر کشویی یا گیت ولوها در بسیاری از مشخصه ها از جمله اندازه ها، مواد سازنده، محدوده های کاری دمایی و فشاری و طراحی های مختلف گیت و کلاهک موجود هستند.
شیر کشویی صنعتی یا گیت ولو صنعتی کمی ارزان تر از ولوهای توپی در همان اندازه و کیفیت هستند و به طور کلی آنها نسبت به دیگر ولوها کندتر تحریک می شوند و معمولا در کاربردهایی استفاده می شوند که عملکرد ولو به صورت مکرر و پیوسته است. گیت ولوها عمدتا برای عملکردهای سرویس کاملا باز یا کاملا بسته طراحی شده اند و معمولا به عنوان ولوهای کنترل و یا تنظیم مورد استفاده قرار نمی گیرند.
گرچه گیت ولوهای اکچویت شده به صورت الکتریکی موجود می باشند، عملکرد مکرر این ولوها باعث شده اکچویشن دستی یک گزینه مقرون به صرفه تر باشد.
شیرهای کشویی در تاسیسات صنعتی کاربرد گسترده ای داشته و برای تاسیسات مرتبط با آب آشامیدنی، نفت خام، سیالات غیر خورنده و موقعیت هایی با دمای کم تر از ۸۰ درجه سانتی گراد مورد استفاده قرار می گیرند.
دیگر موارد استفاده از این نوع شیرآلات می توان به استفاده از آن ها در پالایشگاه ها، کارخانجات صنعتی مختلف، مجتمع های پتروشیمی، پروژه های آبرسانی، تاسیسات دریایی، نیروگاه ها و … اشاره کرد. از آن جایی که نمی توان این شیرها را در حالت نیمه بسته نگه داشت، این امکان وجود ندارد که از آن ها به عنوان کنترل کننده جریان در خطوط انتقال استفاده کرد.
مهمترین خصوصیت شیر کشویی یا گیت ولوها کم بودن افت فشار در آن می باشد. بنابراین بهترین گزینه برای قطع و وصل جریان در خط لوله های طولانی شیر کشویی است.
در شیرهای دروازه ای اصولا برای متصل نمودن شیر به لوله از فلنج و پیچ و مهره استفاده می شود. همچنین برای جلوگیری از نشت سیال از محل فلنج، از گسکت (واشر آببندی) استفاده می شود. قسمتی از گیت ولو که در بالای بدنه قرار گرفته است و به وسیله فلنج و پیچ و مهره به بدنه اتصال پیدا کرده است سرپوش فلزی یا (Bonnet) نامیده می شود. همچنین برای استحکام و آببندی بین بدنه و سرپوش از واشر استفاده می شود.
باز و بسته کردن این مدل از شیرها اکثراً از طریق سر فلکه و یا Handwheel انجام می شود. استفاده از اکتهای بادی و برقی بر روی این مدل از شیرها رایج نیستند.
بدنه قسمتی از شیر است که به سایر اقلام و تجهیزات وصل می شود. این اتصال عموماً از طریق نوع فلنچ، دنده و یا جوش است.
قسمتی از شیر است که قسمت های متحرک شیر درون آن قرار دارند و به بدنه عموماً از طریق پیچ وصل می شود.
به مجموعه دیسک، استم، و سیت رینگ های (Seat Ring) یک شیر کشویی، Trim آن شیر میگویند.
استم در شیر کشویی وظیفه جابجا کردن دیسک درون شیر را دارا می باشد. در واقع عاملی است که گشتاور وارد آمده بر HandWheel و یا دسته را به دیسک منتقل می کتد و عامل حرکت آن به بالا و پایین می شود.
در حالت Rising Stem، استم شیر در حالتی که شیر باز است به بالای دسته یا همان Hand Wheel می رود. این مدل از شیرهای کشویی را در نقشه P&ID و در Certificate ها با اسم OS&Y)Outside Screw and Yoke) مشخص می کنند.
در حالت Non Rising، حرکت به سمت بالا از استم مشاهده نمیشود. در واقع در این حالت دیسک با استفاده از دنده های روی استم، به سمت بالا و پایین حرکت می کند.
در صنعت عمدتاً از شیرهای Rising Stem استفاده می شود چون باز و یا بسته بودن شیر برای اپراتور خط معلوم می باشد. علاوه بر آن به دلیل آنکه در حالت Non Rising دندههای استم در معرض سیال قرار دارند بنابراین در معرض خوردگی، سایش و حرارت اند که باعث خرابی زود هنگام آن میشود.
وقتی چرخ دستی یا سرفلکه چرخانده می شود ، ساقه را می چرخاند که از طریق رزوه هایی به حرکت عمودی گیت منتقل می شود. این ولوها به صورت ولوهای multi-turn در نظر گرفته می شوند. چون بیشتر از یک دور 360 درجه می چرخند تا ولو به صورت کامل باز یا بسته شود. در یک شیر کشویی یا گیت ولو ارتباط بین حرکت عمودی گیت و سرعت جریان غیرخطی است.
اگر این ولو برای تنظیم جریان مورد استفاده قرار گیرد، سرعت نسبتا بالای جریان منجر به فرسایش گیت و نشیمنگاه شده که همراه با لرزش های احتمالی گیت ، عمر مفید گیت ولو را کاهش می دهد.
در این حالت، دو دیسک موازی با یکدیگر قرار می گیرند. در برخی مدل های موازی دیسک از دو صفحه موازی تشکیل شده است که به وسیله یک فنر از وسط به حامل متصل شده اند. این مدل از شیر کشویی برای سیالاتی که ذرات معلق دارند مناسب تر از مدل گوه ای است. گیت ولوهای موازی به دلیل طراحی ذاتی خود دارای یک مزیت ایمنی در برنامه های کاربردی با دمای بالاتر هستند.
در گیت ولوهای گوه ای شکل ، به دلیل انبساط ، یک بار فشاری اضافی بر روی نشیمنگاه ها ممکن است باعث بایندینگ حرارتی و باز شدن ولو به صورت محدود شود. به علاوه چونکه هیچ رفتار گوه ای در گیت های موازی وجود ندارد، گشتاورهای بسته شدن نسبتا کوچک تر هستند که منجر به تلاش دستی کمتر و اکچویترهای ارزان تر و کوچکتر می شود. گیت های موازی به دلیل لغزش در موقعیت خود آلودگی را به دور از سطوح نشیمنگاهی نگه می دارند.
یکی از پرکاربردترین انواع شیرکشویی مدل گوه ای است. این مدل از شیر به اصطلاح” Self Seating” است. در واقع لبه پایینی این مدل از دیسک ها به شکل یک گوه است و کاملاً صاف نمی باشد. تفاوت مدل گوه ای و موازی در این است که در مدل موازی، در فشارهای پایین آب بندی مناسب بین دیسک و سیت وجود ندارد اما در مدل گوه ای، چه در فشار بالا و چه در فشار پایین آب بندی نیز مناسب است. همچنین این مدل از شیرهای کشویی برای سیالاتی که ذرات معلق دارند بسیار نامناسب هستند.
قابل ذکر است که این شیرها با توجه به شکل ظاهری دیسک آن ها به سه دسته لبه صلب، لبه منعطف و لبه شکاف دار تقسیم می شوند. شیر کشویی گوه ای یا گیت گوه ای شکل در صورت فشار تفاضلی بالای سیال به نشیمنگاه نمی چسبد و به دلیل سایش کمتر روی نشیمنگاه ها، دارای عمر مفید بالایی است.
رایج ترین و پرکاربرد ترین نوع لبه دیسک در شیرهای کشویی یا شیر دروازه ای نوع لبه صلب می باشد که از سادگی و قدرت بالایی برخوردار است. شیر لبه صلب تقریباً در هر حالت و موقعیتی میتواند به خط وصل شود و همچنین تقریباً برای هر نوع مایعی مورد استفاده می باشد. این نوع از لبه در واقع ساختمانی یک تکه دارد. لبه صلب برای جریان های توربلانس بسیار مناسب می باشد.
مدل لبه معطف، تنها در مرکز دیسک به صورت صلب است و در سطوح خارجی تر و سطح تماس با سیت به صورت منعطف می باشد. در واقع یک دیسک یک تیکه می باشد که در محیط اطراف آن قسمت تو خالی وجود دارد که به منظور بهبود عملکرد دیسک در مواقعی که زاویه ای بین سیت و دیسک به وجود می آید درست شده است.
اسم دیگر لبه شکاف دار، دیسک دوبل است. این مدل، آب بندی بهتری در مقایسه با دیسک های صلب دارد. این مدل از دیسک قابلیت خود تنظیمی دارد و و خودش را با دو طرف سیت هم تراز می کند. در زمانی که شیر در حالت باز قرار دارد و دیسک بالا می باشد، دو تکه مختلف گوه با استفاده از فنرهای موجود در آن به یکدیگر نزدیک می شوند.
در زمانیکه شیر در حالت بسته شدن است و دیسک به سمت پایین در حرکت می باشد، بدون هیچگونه تماس با سیت تا انتها می رود. سپس در آخرین نقاط از کورس حرکتی خود، مکانیزم جداکننده دو سمت دیسک عمل می کند و سبب جدا شدن دو قسمت از یکدیگر و چسبیدن آنها به سیت می شود.
این مدل از شیر کشویی یا شیر دروازه ای در سیالاتی که جریان های لجنی و مقادیر زیادی از جامد حل شده دارند مورد استفاده قرار می گیرند. این شیرها برای سرویس های باز و بسته کردن و ایجاد جریان و تنظیم آن ها استفاده می شوند. این ولوها self-cleaning هستند چون هر بار که باز و بسته می شوند، از حلقه های نشیمنگاه عبور می کنند. یکی از مزیت های مهم این شیرها، مهره ماسوره در آنهاست به طوری که بدون جداسازی شیر به راحتی تعویض می شوند.
اسلب گیت ها که شیر کشویی کانال دار نیز گفته می شوند از دیسک یک صفحه تک واحدی ساخته شده که جنس آن از فلز است و همچنین دارای یک سوراخ سایز منفذ هستند. در حالت باز ، سوراخ منفذ با دو حلقه نشیمنگاه هم تراز می شود تا یک جریان یکنواخت با حداقل آشفتگی را ایجاد کند. این طراحی ویژه، حداقل افت فشار را بر روی سیستم ایجاد می کند و برای انتقال نفت خام و مایعات گاز طبیعی (NGLs) مناسب و عالی است.
نشیمنگاه های ولو تمیز باقی می مانند اما حفره دیسک می تواند مواد خارجی را جذب کند. بنابراین حفره به طور معمول دارای یک built-in plug برای تخلیه مواد خارجی انباشته شده با اهداف حفاظت و نگهداری است.
این شیر کشویی یا گیت ولوها متشکل از دو گیت اسلبی بوده که برای ارائه آب بندی از طریق گسترش مکانیکی گیت به هم متصل می شوند. هنگام برداشتن، دو حفره گیت اسلبی به سیال اجازه جریان یافتن را می دهند. این ولوها برای ارائه آب بندی موثر به طور هم زمان برای دو نشیمنگاه های بالادست و پایین دست مورد استفاده قرار می گیرند.
این ولوها در برنامه های کاربردی بحرانی مانند ولوهای جداسازی در نیروگاه ها، ولوهای مسدودی در سیستم های فرآیندی و ولوهای با دمای بالا در پالایشگاه ها مورد استفاده قرار می گیرند.
در شیر کشویی با محور متحرک فلکه شیر با بوش محور به صورت یکپارچه ساخته می شود و با چرخش فلکه، بوش محور نیز گردش می نماید. در این شیرهای کشویی انتهای محور با کشو به صورت یک تکه ساخته می شود. به نحوی که در زمان چرخش فلکه، کشوی شیر به همراه محور به سمت بالا و پایین می رود. بنابراین در زمانی که شیر باز باشد قسمت رزوه شده آن قابل مشاهده بوده و امکان تشخیص باز یا بسته بودن شیر را به ناظر می دهد.
در این نوع شیر کشویی محور در بخش بالایی پیچ می شود و فلکه یا هندویل آن به صورت یک تکه با محور ساخته می شود. مزیت این مدل ضربه نخوردن قسمت رزوه شده شیر به دلیل قرار گرفتن در بدنه است.
اين شيرها به دليل آسان بودن نصب به صورت مدفون و با ابعاد تا قطر ۳۰۰ ميليمتر، بيشتر در سیستم های پایپینگ شبكه ها مورد اسـتفاده قرار مي گيرند. نقطه ضعف اصلي اين شيرها آسيب پذيري شديد در مقابل اجسام سخت موجود در جریان سیال مانند شن و ماسه است.
اين نوع دیسک شيرکشویی نسبت به شيرهاي با سامانه آببندي فلز به فلز گوه اي شكل مزاياي بيشتري دارند چون اولا تاثير اجسام سخت داخل خط لوله بر روي سامانه آببندي كننده بسيار كمتر است ثانيا حفرهاي در كف شير وجود ندارد تا اجـسامي در آن رسـوب پيـدا كـرده و مشكل زا شود.
ديسك اين شيرها از يك صفحه تخت تشكيل يافته است كه سوراخي معادل قطر اسمي شير در آن وجود دارد. در شـرايط تمـام باز اين سوراخ در مقابل سوراخ هاي ورودي و خروجي بدنه شير قرار ميگيرد و مقطع عبور كامل را به وجود مي آورد و در شرايط بسته شدن ديسك شير حركت مي كند تا قسمت بدون سوراخ شير مقطع عبور آب را قطع كند.
در اين نوع شيرهای کشویی چـون ديـسك شير به هيچ عنوان حالت لقي نداشته و در تمام مسير حركت خود با نشيمن هاي آببنـدي كننـده در تمـاس اسـت، بنـابراين سـيال را مي توان با سرعت هاي زياد از اين نوع شيرآلات عبور داد. این شيرها در سامانه هاي عادي مورد استفاده ندارند زيرا ابعاد بزرگ، وزن زياد و قيمت بالايي دارند ولي در شـرايطي كـه اجـسام خارجي در خط لوله زياد يا سرعت عبور آب بسيار بالا باشد، مورد استفاده قرار ميگيرند.
لازم به ذکر است که شیرهایی که با لایه رنگ پودری به روش الکترواستاتیک و پاشش رنگ آمیزی می شوند در مسیر لوله های آب مورد استفاده قرار می گیرند.
در زمان نصب شیر کشویی دفن شنونده دقت داشته باشید که حتما دریچه بسته باشد تا اجسام خارجی به داخل شیر وارد نشده و شیر آسیب نبیند. همچنین کلیه پیچ هایی که در تماس با خاک قرار گرفته اند، بایستی به وسیله لفاف پلی اتیلن یا رنگ مناسب پوشانده شوند. علاوه بر موارد قبلی لازم است دقت کافی به عمل آید که محفظه شیر به گونه ای نصب شود که هیچ نیروی اضافی حاصل از وزن محفظه یا بار ترافیکی به شیر وارد نشود.
در مورد شیر کشویی یا گیت ولو هایی که داخل ترانشه یا حوضچه قرار می گیرند شیر و اتصالات آن بایستی بر روی زمین نرم قرار داده شود تا به آن تنش وارد نشود. علاوه بر این شیر دروازه ای باید به گونه ای نصب شود که باز و بسته کردن شیر به وسیله آچار از بیرون مقدور باشد. همچنین ابعاد حوضچه باید به گونه ای باشد که کلیه قطعات داخلی شیر را بتوان به آسانی از آن خارج نمود.
شایان ذکر است که اتصال فلنجی از انواع دیگر بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین اتصال رزوه ای بیشتر در شیرهای مورد استفاده در لوله کشی ساختمان ها و خطوط لوله فرعی مورد استفاده قرار می گیرد. اتصالات سوکتی نیز بیشتر در شیرهای ساخته شده از جنس PVC استفاده می شوند.
میراب
پترو صنعت انرژی
اریتا Arita
آدامز Adams
اورتون Orton
کیتز Kitz
کیستون keyston
انیکس ANIX
پترو ولو Petro Valve
اودکو هند Audco India
پی وی PV
کاپر کامرون Capper Cameron
گریو کامرون Grave Cameron
چرو Chero
دایوس Daus
تای کو Tyco
نکو Neco
نیپون Nippon
رویکرد تخصصی و صنعتی مجموعه اینرژی در ارائه پایپینگ و لوله کشی صنعتی بر این است تا طیف وسیعی از انواع شیرآلات و بهترین شیر کشویی موجود در بازار را در حوزه های مختلف صنعتی گردآوری نموده تا همواره فرصتی مناسب برای مقایسه و خرید اینترنتی شیر کشویی یا دروازه ای فراهم گردد. کارشناسان پشتیبانی همواره در فرایند خرید آنلاین شیر کشویی (Gate Valve) برای انتخاب مناسب و مقرون به صرفه و مشاوره تخصصی محصولات در کنار شما خواهند بود.
جهت خرید محصولات مرتبط با پایپینگ و شیرآلات به سایت اینرژی مراجعه فرمایید. همچنین شرکت اینرژی از تمام تولید کنندگان و تامین کنندگان محصولات پایپینگ و شیرآلات و انبار داران تجهیزات استوک دعوت به همکاری می نماید.
