تفاوت بین شیر پروانه ای افست سه گانه و شیر دروازه چیست؟

شیرهای پروانه ای افست سه گانه (TOBV) و شیرهای دروازه دو نوع شیر خاموش{0} صنعتی پرکاربرد برای کنترل سیال خط لوله هستند. در حالی که هر دو برای شروع یا توقف جریان رسانه در سیستم‌های لوله‌کشی طراحی شده‌اند، اما اساساً از نظر هندسه ساختاری، مکانیسم عملیاتی، رفتار کاهش فشار، قابلیت اطمینان آب‌بندی و مناسب بودن کاربرد متفاوت هستند. این راهنما یک مقایسه منظم و منظم-دو نوع شیر در ابعاد عملکرد هسته، شرایط صنعت و سناریوهای انتخاب واقعی{4}}جهانی ارائه می‌کند تا به مهندسان و تیم‌های پروژه در تصمیم‌گیری‌های مربوط به مشخصات شیرها کمک کند.

1. تعاریف اصلی و اصول کاری

1.1 شیر پروانه ای افست سه گانه چیست؟

A شیر پروانه ای افست سه گانهیک شیر چرخشی یک چهارم پیشرفته-و بالاترین-سطح عملکرد در خانواده شیرهای پروانه ای است. دارای سه ویژگی طراحی افست مجزا است: افست محوری ساقه، افست شعاعی ساقه و افست زاویه ای صندلی مخروطی. این هندسه حرکتی از نوع بادامک ایجاد می‌کند که آب‌بندی-به-نشیمن‌گاه را در حین کار به حداقل می‌رساند و ساییدگی بین سطوح آب‌بندی را در بیشتر زمان حرکت شیر ​​حذف می‌کند.

مجهز به سطوح آب بندی فلزی-به-فلزی، عملکرد قطعی قابل اطمینان با گشتاور عملیاتی نسبتاً کم را ارائه می‌کند و به عنوان یک جایگزین فشرده برای بسیاری از شیرهای جداسازی سنتی-فلزی در کاربردهای مناسب عمل می‌کند. محصولات TOBV درجه بالا مطابق با معیارهای پذیرش نشتی API 598 آزمایش می‌شوند و با صلاحیت ایمنی آتش‌سوزی API 607 ​​در دسترس هستند.

1.2 شیر دروازه چیست؟

شیر دروازه‌ای یک شیر خطی-حرکت چندگانه- است که با بالا بردن یا پایین آوردن یک دروازه گوه‌ای عمود بر جهت جریان، جریان را کنترل می‌کند. هنگامی که به طور کامل باز می شود، دروازه به طور کامل از سوراخ جریان جمع می شود و یک مسیر جریان تقریباً مستقیم- با حداقل انسداد ایجاد می کند. هنگامی که به طور کامل بسته می شود، درب به طور محکم در برابر حلقه های صندلی قرار می گیرد تا خاموشی قابل اطمینان را فراهم کند.

دریچه‌های دروازه عمدتاً برای خدمات کاملاً باز یا کاملاً بسته طراحی شده‌اند و یک انتخاب رایج برای جداسازی{0}خط لوله با فشار بالا باقی می‌مانند که در آن افت فشار کم و خاموش شدن قابل اطمینان الزامات حیاتی هستند. آنها معمولاً مطابق با استانداردهایی مانندAPI 600و ASME B16.34.

2. تفاوت ساختاری اساسی

اساسی ترین تمایز بین دو نوع شیر در موقعیت عنصر بسته شدن زمانی که شیر کاملاً باز است نهفته است. این تفاوت ساختاری منفرد علت اصلی تقریباً همه تغییرات عملکرد و کاربرد است:

• شیر پروانه ای افست سه گانه: دیسک همیشه در داخل مسیر جریان باقی می ماند، حتی در موقعیت باز کامل. دیسک و ساقه سطح ثابتی از انسداد جریان ایجاد می کنند، اما طراحی بدنه شیر بسیار فشرده را امکان پذیر می کنند.
• شیر دروازه: در موقعیت کاملاً باز، دروازه به طور کامل از سوراخ جریان خارج می شود و کانال جریان مستقیم-بدون مانع تقریباً مشابه یک بخش لوله ساده باقی می ماند.
•  

3. مقایسه دقیق عملکرد

3.1 مقاومت جریان و افت فشار

هنگامی که به طور کامل باز می شود، یک شیر دروازه معمولاً نسبت به شیر پروانه ای افست سه گانه افت فشار کمتری ایجاد می کند. از آنجایی که گیت به طور کامل از مسیر جریان جمع می‌شود، مقاومت جریان به بخش مستقیم لوله نزدیک می‌شود و شیرهای دروازه را برای خطوط لوله انتقال مسافت طولانی و سیستم‌های حساس به افت فشار انتخابی ارجح تبدیل می‌کند.

شیرهای پروانه ای افست سه گانه افت فشار متوسطی ایجاد می کنند زیرا دیسک و ساقه در جریان جریان باقی می مانند. برای اکثر سیستم‌های تصفیه آب، تهویه مطبوع، تولید برق، و سیستم‌های فرآیند صنعتی، این افت فشار قابل قبول باقی می‌ماند، اگرچه ممکن است در برنامه‌های خط لوله با سرعت بالا یا مسافت طولانی بیشتر شود.

3.2 عملکرد و قابلیت اطمینان آب بندی

هر دو نوع سوپاپ می‌توانند در صورت مشخص کردن، نصب و نگهداری مناسب، خاموش‌کننده فلزی قابل اعتماد-نصب شوند، اگرچه ویژگی‌های آب‌بندی آنها متفاوت است.

شیر پروانه ای افست سه گانه: عملکرد خاموش کردن محکم را مطابق با معیارهای پذیرش نشت API 598 ارائه می دهد. حرکت آب بندی بدون مالش به حفظ یکپارچگی سطح آب بندی در طول عملیات مکرر کمک می کند و به عملکرد نشت پایدار در طول زمان کمک می کند.

شیر دروازه: خاموشی قابل اطمینان را در صورت بسته شدن کامل و نگهداری مناسب فراهم می کند. با این حال، سطوح آب بندی ممکن است مستعد فرسایش یا آسیب باشند، اگر در موقعیت های نیمه باز کار کنند، و ذرات جامد در محیط می توانند به تدریج بر عملکرد آب بندی تأثیر بگذارند.

3.3 سازگاری با سرعت عملیاتی و فعال سازی

• شیر پروانه ای افست سه گانه: عملکرد ربع-چرخش (چرخش 90 درجه) باز و بسته شدن بسیار سریع را امکان پذیر می کند. گشتاور عملیاتی پایین تر، اتوماسیون آن را با محرک های الکتریکی، پنوماتیکی یا هیدرولیکی آسان می کند و آن را برای سیستم هایی که نیاز به عملکرد مکرر یا خاموش کردن اضطراری دارند ایده آل می کند.
• شیر دروازه: به چرخش های متعدد چرخ دستی یا محرک برای بالا یا پایین بردن دروازه نیاز دارد که در نتیجه عملکرد بسیار کندتر انجام می شود. نیازهای تراست بالاتر برای اندازه های بزرگ هزینه و پیچیدگی تحریک را افزایش می دهد، بنابراین شیرهای دروازه ای معمولاً در برنامه هایی با فرکانس کاری پایین استفاده می شوند.

3.4 درجه بندی فشار و دما

• شیر پروانه ای افست سه گانه:خطوط تولید استاندارد معمولاً درجه بندی فشار ASME کلاس 150 تا 600 را پوشش می دهد، در حالی که طرح های تخصصی برای کلاس های فشار بالاتر در دسترس هستند. بسته به طراحی صندلی و انتخاب متریال، سازه‌های فلزی-نشیمنگاهی می‌توانند محیط‌های با دمای{4} بالا مانند بخار فوق‌گرم، روغن حرارتی و گازهای فرآیندی را با دمای سرویس اغلب بیش از 425 درجه تحمل کنند. مدل‌های انتخابی با صلاحیت ایمنی آتش{8} API 607 ​​در دسترس هستند.

  شیر دروازه:در محدوده فشار بسیار گسترده‌تری از کلاس 150 تا کلاس 2500 و بالاتر موجود است، که آنها را به یک راه‌حل استاندارد برای خطوط لوله نفت و گاز با فشار فوق‌العاده-پر-و سیستم‌های فرآیند بحرانی تبدیل می‌کند. آنها عملکرد آب بندی قابل اعتماد را در طیف وسیعی از دمایی، از کاربردهای برودتی تا سرویس بخار با دمای بالا، حفظ می کنند.

• ما می‌توانیم مواد شیر، طرح‌های صندلی، و کلاس‌های فشار مناسب را برای بخار، نفت و گاز و کاربردهای خدماتی{0} شدید توصیه کنیم.

   

• 3.5 ردپای و وزن نصب

• شیر پروانه ای افست سه گانه: دارای ابعاد بسیار کوتاه صورت-به-بر اساس استانداردهای API 609 / ISO 5752 و ارتفاع کلی کم است. این شیر به طور قابل توجهی سبک تر و فشرده تر از یک دریچه دروازه ای با اندازه هم ارز است، به خصوص در قطرهای بزرگ. این امر الزامات پشتیبانی لوله را کاهش می دهد و آن را برای محفظه های شیر و چیدمان تجهیزات فشرده با فضای محدود مناسب می کند.
• شیر دروازه: به فاصله عمودی قابل توجهی برای جابجایی مسیر دروازه نیاز دارد و دارای ابعاد چهره{0}به{1} طولانی‌تر در هر API 6D / ASME B16.10 است. دریچه‌های دروازه‌ای با قطر بزرگ بسیار سنگین هستند و در حین نصب نیاز به پشتیبانی ساختاری قوی دارند.

3.6 نگهداری و عمر سرویس

• شیر پروانه ای افست سه گانه: قطعات متحرک کمتر و حرکت مهر و موم بدون مالش-به نرخ سایش کمتر و نگهداری ساده‌تر منجر می‌شود. بیشتر طرح‌ها دارای-نشیمنگاه و حلقه‌های آب‌بند قابل تعویض هستند که امکان سرویس‌دهی در-خط بدون برداشتن شیر از خط لوله را فراهم می‌کنند و زمان خرابی را کاهش می‌دهند.
• شیر دروازه: ساخت و ساز پیچیده تر با اجزای اضافی (ساقه، غده، یوغ، دروازه گوه) به بازرسی و نگهداری مکرر نیاز دارد، از جمله تنظیم بسته بندی ساقه و نوسازی صندلی. سرویس شیر گیت بزرگ معمولاً نیاز به حذف از خط و تعمیر کارگاه دارد.

3.7 قابلیت تنظیم جریان

• شیر پروانه ای افست سه گانه: می تواند قابلیت دریچه گاز محدود تا متوسط ​​را در موقعیت های باز شدن متوسط ​​ارائه دهد. با این حال، برای جایگزینی شیرهای کنترل اختصاصی در نظر گرفته نشده است. عملکرد طولانی مدت در دهانه های بسیار کوچک ممکن است منجر به کاویتاسیون، لرزش و سایش تسریع در شرایط خاص سرویس شود.

  شیر دروازه: برای سرویس دریچه گاز طراحی نشده است. کارکردن یک شیر دروازه در یک موقعیت نیمه باز، لبه های آب بندی را در معرض جریان و فرسایش با سرعت بالا قرار می دهد، که می تواند به سطوح آب بندی آسیب برساند و عمر مفید را کاهش دهد. دریچه‌های دروازه معمولاً باید برای کار جداسازی روشن/خاموش استفاده شوند.

•  

4. سناریوهای کاربردی: چه زمانی باید کدام را انتخاب کرد

4.1 چه زمانی یک شیر پروانه ای افست سه گانه را انتخاب کنید

دریچه پروانه‌ای افست سه‌گانه انتخابی مقرون به صرفه‌تر و کاربردی‌تر در شرایط زیر است:

• خطوط لوله با قطر متوسط ​​تا بزرگ (معمولاً DN100 و بالاتر) در محدوده فشار کلاس 150 / کلاس 300
• فضای نصب محدود یا محفظه‌های{0}}دریچه تخلیه کم
• سیستم هایی که نیاز به عملکرد مکرر، پاسخ سریع یا خاموش شدن اضطراری خودکار دارند
• خطوط فرآیند با بخار، روغن داغ، گاز و آب که در آن‌ها خاموش شدن دو طرفه فلزی-نیاز است
• پروژه هایی که هزینه کل مالکیت کمتر، تعمیر و نگهداری ساده تر و وزن سبک تر را در اولویت قرار می دهند
• پروژه‌های مقاوم‌سازی جایگزین دریچه‌های پروانه‌ای نرم قدیمی‌تر با-طرح‌های فلزی-با کارایی بالاتر-

4.2 زمان انتخاب یک شیر دروازه

شیر دروازه ای راه حل ترجیحی برای کاربردهای زیر باقی می ماند:

• خطوط لوله-فشار بالا و فوق{1}}فشار{2}}فشار بالا، از جمله بسیاری از سیستم‌های کلاس 600 و بالاتر
• کاربردهای بسیار حساس به افت فشار که در آن حداقل مقاومت جریان مورد نیاز است
• نقاط جداسازی بحرانی که نیاز به خاموش کردن طولانی مدت قابل اعتماد-با عملکرد نادر دارند
• خطوط لوله طراحی شده برای عملیات پیگینگ که به یک مسیر جریان کامل-محفظه نیاز دارند
• خدمات برودتی،-سرویس بخار با فشار بالا، و شرایط عملیاتی شدید فراتر از قابلیت‌های بسیاری از طرح‌های شیر پروانه‌ای

داده های فرآیند خود را به اشتراک بگذارید و ما مناسب ترین راه حل شیر جداسازی را برای عملکرد، قابلیت اطمینان و هزینه چرخه عمر توصیه می کنیم.

5. استانداردها و صلاحیت های صنعت

شیرهای پروانه ای افست سه گانه:معمولاً مطابق با API 609، EN 593، ISO 5752، و استانداردهای طراحی سازنده قابل اجرا طراحی شده است. نشتی مطابق با API 598 یا ISO 5208 آزمایش شده است. و با صلاحیت ایمنی آتش-API 607 ​​و API 6FA موجود است.

شیرهای دروازه ای:معمولاً مطابق با API 600، API 6D، و ASME B16.34 طراحی و تولید می شود. ابعاد چهره-به-به طور معمول از ASME B16.10 پیروی می کنند. آزمایش فشار معمولاً مطابق با API 598 انجام می شود.

برای پروژه‌های نفت و گاز، پتروشیمی، تولید برق و صنعتی در سرتاسر جهان، رعایت این استانداردها یک الزام خرید مهم برای اطمینان از ایمنی، قابلیت تعویض و ثبات عملکرد است.

کارگاه شیرآلات

6. سوالات متداول (سؤالات متداول)

Q1: آیا یک شیر پروانه ای افست سه گانه می تواند به طور کامل جایگزین شیر دروازه ای شود؟

A1: در بسیاری از برنامه های کلاس 150 تا 300، یک شیر پروانه ای آفست سه گانه واجد شرایط می تواند به طور موثر جایگزین شیر دروازه ای برای خدمات ایزوله شود و در عین حال مزایایی در اندازه، وزن، سرعت عملیاتی و هزینه ارائه دهد. با این حال، برای بسیاری از برنامه‌های کلاس 600 و بالاتر، الزامات حفره‌ای کامل- یا خدمات جداسازی بسیار حیاتی، شیرهای دروازه به طور گسترده مشخص می‌شوند.

Q2: کدام شیر عملکرد آب بندی بهتری دارد؟

A2: هیچ یک از انواع شیرها در عملکرد آب بندی برتری جهانی ندارند. هر دو می توانند خاموشی قابل اعتمادی را هنگامی که به درستی مشخص، نصب و نگهداری شوند، فراهم کنند. شیرهای پروانه ای افست سه گانه اغلب در کاربردهایی که شامل دوچرخه سواری مکرر می شوند عملکرد خوبی دارند، در حالی که شیرهای دروازه ای معمولاً برای سرویس ایزوله چرخه پایین که در آن افت فشار یک ملاحظه اصلی است ترجیح داده می شود.

Q3: کدام شیر برای سیستم‌های بخار با فشار بالا- بهتر است؟

A3: برای سیستم‌های بخار با فشار{1} بالا، دریچه‌های دروازه راه‌حلی هستند که به طور گسترده مشخص شده‌اند. برای سرویس بخار کلاس 150 تا کلاس 300، شیرهای پروانه ای افست سه گانه ممتاز با صندلی های فلزی می توانند یک جایگزین مقرون به صرفه{5} و در عین حال ارائه عملکرد سریعتر و کاهش نیاز به تعمیر و نگهداری ارائه دهند.

Q4: کدام شیر هزینه تعمیر و نگهداری طولانی مدت کمتری دارد؟

A4: شیرهای پروانه ای افست سه گانه معمولاً هزینه نگهداری در طول عمر کمتری دارند. آنها دارای اجزای کمتر، مهرهای{2}}قابل تعویض میدانی، و عملکرد غیر مالشی هستند که سایش را کاهش می‌دهد. شیرهای دروازه ای به بازرسی مکرر از بسته بندی ساقه، تنظیم غده و نوسازی صندلی، به ویژه در اندازه های بزرگتر، نیاز دارند.

Q5: کدامیک برای خطوط لوله-قطر بزرگ اقتصادی تر است؟

A5: برای خطوط لوله DN300 و بزرگتر، شیرهای پروانه ای افست سه گانه اغلب از نظر وزن، هزینه نصب و ردپای کلی مزایای قابل توجهی دارند. این مزایا به طور کلی با افزایش اندازه دریچه آشکارتر می شوند. دریچه های دروازه ای ممکن است در کاربردهای فشار بسیار بالا که در آن درجه بندی فشار دریچه پروانه ای ناکافی است، مقرون به صرفه تر یا از نظر فنی ترجیح داده شوند.

Q6: آیا شیرهای پروانه ای افست سه گانه در برابر آتش-مورد تاییدیه ایمن هستند؟

A6: بله،-شیرآلات پروانه ای سه گانه آفست صنعتی با کیفیت بالا با گواهینامه ایمن آتش سوزی API 607 7ویرایش API 6FA-در دسترس هستند، به این معنی که حداقل سطح یکپارچگی خاموشی را حتی پس از قرار گرفتن در معرض آتش سوزی حفظ می کنند، و الزامات ایمنی سکوی پتروشیمی و فراساحلی را برآورده می کنند.

7. غذای آماده نهایی

هیچ کدام از انواع شیرها برتری جهانی ندارند.دریچه های دروازهدر برنامه‌های حساس-فشار، کم-چرخه و فشار{2}}از دست دادن-که در آنها ایزوله‌سازی طولانی‌مدت قابل اعتماد بسیار مهم است، برتری پیدا کنید.شیرهای پروانه ای افست سه گانهراه حلی جذاب برای سیستم‌های فشار متوسط، قطر بزرگ، فضای محدود-و اغلب مورد استفاده قرار می‌دهد که طراحی فشرده، فعال‌سازی سریع، عملکرد خاموش قابل اطمینان و هزینه‌های چرخه عمر پایین‌تر را ترکیب می‌کند.

انتخاب بهینه شیر همیشه باید بر اساس ارزیابی جامع کلاس فشار، دما، ویژگی‌های سیال، فرکانس عملیات، استراتژی نگهداری و محدودیت‌های نصب باشد.