جنس شیر پروانهای که انتخاب میکنید به بدنه، دیسک، نشیمنگاه و آستر بستگی دارد. گزینههای رایج شامل فولاد کربنی، فولاد ضد زنگ، فولاد دوبلکس، آلیاژهای نیکل، تیتانیوم و برنز آلومینیوم نیکل است. هر ماده فشارها، دماها و شرایط خوردگی متفاوتی را پشتیبانی میکند.
بررسی اجمالی مواد شیر پروانهای
شیرهای پروانهای از مواد مختلفی برای بدنه، دیسک، نشیمنگاه و آستر استفاده کنید زیرا هر قسمت با فشار، دما و نیازهای سیال خاص خود روبرو است. جدول زیر یک راهنمای سریع برای انتخاب جنس دیسک شیر پروانهای قبل از مقایسه دقیق هر گزینه ارائه میدهد.
| کامپوننت | مواد معمول | چرا استفاده میشود؟ |
| بدن | فولاد کربنی، فولاد ضد زنگ، چدن داکتیل | قدرت، قابلیت تحمل فشار، تعادل هزینه |
| دیسک | فولاد ضد زنگ، دوبلکس، آلیاژ نیکل، تیتانیوم | تماس مستقیم با محیط، مقاومت در برابر خوردگی، پایداری گشتاور |
| صندلی | EPDM، NBR، PTFE، سیت فلزی | عملکرد آببندی، محدوده دما، سازگاری شیمیایی |
| آستر | لاستیک (EPDM/NBR)، PTFE | محافظت از بدن، مقاومت در برابر خوردگی، ایزولاسیون رسانهای |
۱. فولاد کربنی
فولاد کربنی یکی از رایجترین مواد برای ساخت بدنه شیر پروانهای است. این نوع فولاد زمانی که کنترل هزینه بیش از مقاومت در برابر خوردگی اهمیت دارد، به خوبی عمل میکند. WCB و LCC دو گریدی هستند که در بسیاری از کارخانهها مورد استفاده قرار میگیرند.
بدنه شیر پروانهای WCB دماهای بالاتر را تحمل میکند. بدنه LCC در دماهای پایینتر کار میکند. هر دو معمولاً ریختهگری ماسهای میشوند زیرا فولاد کربنی در قالبهای ریختهگری به خوبی جریان مییابد.
مزیت اصلی ساده است. مقرون به صرفه است. شما با هزینه کم به خواص مکانیکی قوی دست مییابید. عیب آن خوردگی است که میتواند عملکرد شیر را در محیطهای اسیدی یا غنی از کلرید محدود کند.
۲. فولاد ضد زنگ
فولاد ضد زنگ مشکل خوردگی را حل میکند. این فولاد یک لایه اکسید محافظ تشکیل میدهد که میتواند در برابر انواع محیطها مقاومت کند. همچنین در دماهای بالا و پایین چقرمگی خوبی دارد.
گریدهای آستنیتی بیشترین کاربرد را در انتخاب مواد شیر پروانهای دارند. آنها در شرایط برودتی مقاوم هستند و با آب، مواد شیمیایی و بسیاری از سیالات صنعتی سروکار دارند. فولاد ضد زنگ دوپلکس استحکام بالاتری با مقاومت در برابر خوردگی جامد ارائه میدهد. این امر میتواند در مواقعی که سرعت جریان زیاد است یا احتمال خوردگی حفرهای وجود دارد، مفید باشد.
۳. فولاد ضد زنگ دوبلکس
فولاد ضد زنگ دوپلکس، استحکام و چقرمگی را با هم متعادل میکند. همچنین مقاومت بهتری در برابر خوردگی حفرهای و شکافی نسبت به گریدهای استاندارد آستنیتی دارد. این امر در مواقعی که سطح کلرید بالا است، مفید است.
مزیت اصلی آن استحکام به علاوه مقاومت در برابر خوردگی است. عیب اصلی آن هزینه است. از فولاد ضد زنگ استاندارد بالاتر است، اما بسیار کمتر از آلیاژهای نیکل یا تیتانیوم است.
۴. آلیاژهای نیکل
آلیاژهای نیکل زمانی وارد صحنه میشوند که شرایط کاری سخت شوند. هستلوی و سایر آلیاژهای پایه نیکل در برابر عوامل خورندهای که لایه اکسید روی فولاد ضد زنگ را تجزیه میکنند، مقاومت میکنند.
این میتواند شامل اسیدهای اکسیدکننده، اسیدهای کاهنده یا جریانهای شیمیایی مخلوط باشد. آلیاژهای نیکل اغلب به عنوان ماده دیسک شیر پروانهای انتخاب میشوند، زمانی که دیسک در معرض مواد شیمیایی مداوم قرار میگیرد. نکته منفی این است که آنها چندین برابر فولاد ضد زنگ هزینه دارند.
۵. آلیاژهای تیتانیوم
تیتانیوم زمانی انتخاب میشود که مقاومت در برابر خوردگی بسیار بالا باشد. این فلز به ویژه در آب دریا، کارخانههای نمکزدایی دریایی، سیستمهای کلر و آب تصفیهشده با هیپوکلریت به خوبی عمل میکند.
تیتانیوم همچنین بهترین نسبت استحکام به وزن را دارد. این امر میتواند بار نصب را در زمانی که سازههای خط لوله نمیتوانند شیرهای سنگین را تحمل کنند، کاهش دهد.
۶. نیکل آلومینیوم برنز
برنز آلومینیوم نیکل یکی دیگر از گزینههای قوی در سیستمهای آب دریا است. این ماده در برابر تشکیل بیوفیلم بهتر از فولاد ضد زنگ مقاومت میکند. همچنین با آب نمک، آب دریا و بسیاری از جریانهای آب صنعتی کار میکند.
هزینه آن نزدیک به گریدهای پایه فولاد ضد زنگ است. چالش، خوردگی گالوانیکی است. اگر یک شیر پروانهای نیکل آلومینیوم برنز را به لولههای فولادی ضد زنگ وصل کنید، شیر میتواند به سرعت در آب دریا دچار خوردگی شود. مهندسان این مشکل را با کیتهای عایق و ایزولاسیون مناسب فلنج برطرف میکنند.
راهنمای انتخاب جنس دیسک شیر پروانهای
دیسک مستقیماً با سیال تماس دارد. بنابراین راهنمای انتخاب جنس دیسک شیر پروانهای بر خوردگی، سرعت جریان و فرسایش تمرکز دارد.
- دیسکهای فولادی کربنی در خدمات عمومی کار میکنند
- دیسکهای فولادی ضد زنگ، آب، بخار، مواد شیمیایی و مواد خورنده ملایم را تحمل میکنند.
- دیسکهای دولایه در برابر حفرهدار شدن در محیط کلریدی مقاوم هستند
- دیسکهای آلیاژ نیکل، مواد شیمیایی تهاجمی را تحمل میکنند
- دیسکهای تیتانیومی آب دریا و کلر را کنترل میکنند
جنس دیسک نیز بر گشتاور تأثیر میگذارد. مواد قویتر، تغییر شکل را کاهش میدهند و به آببندی مداوم دیسک در چرخههای طولانی کمک میکنند.
گزینههای جنس نشیمنگاه شیر پروانهای
نشیمنگاه، عملکرد آببندی را کنترل میکند. جنس نشیمنگاه شیر پروانهای بسته به نوع سیال، دما و الزامات قطع و وصل تغییر میکند.
- EPDM در آب و بسیاری از مایعات تمیز کار میکند.
- NBR خدمات مربوط به روغنها و هیدروکربنها را انجام میدهد.
- PTFE در بسیاری از مواد شیمیایی کار میکند و دامنه دمایی وسیعی دارد.
- صندلیهای فلزی در برابر دمای بالا مقاوم هستند و کاربردهای ساینده
انتخاب نشیمنگاه (seat) مشخص میکند که آیا شیر به قطع کامل حباب دست مییابد یا فقط میزان نشتی کنترلشدهای دارد.
چه مادهای برای آستر شیر پروانهای استفاده میشود؟
آستر، بدن را محافظت میکند. EPDM، NBR، PTFE و لاستیک کلروبوتیل رایج هستند. آستر باید با خواص شیمیایی محیط مطابقت داشته باشد. همچنین باید بتواند نوسانات دما را بدون سخت شدن یا ترک خوردن تحمل کند.
انتخاب جنس مناسب برای شیر پروانهای
انتخاب شما به فشار، دما، خطر خوردگی و سازگاری خط لوله بستگی دارد. همچنین به معنای تطبیق دیسک، بدنه و آستر است تا آنها با سرعت یکسانی فرسوده شوند. اگر مواد ناهماهنگ را با هم مخلوط کنید، میتوانید خوردگی گالوانیکی یا سایش زودرس نشیمنگاه ایجاد کنید. سی تی جی وی, ما شیرهای پروانهای را در جنسهای فولاد کربنی، فولاد ضد زنگ، دوبلکس، آلیاژهای نیکل، تیتانیوم و برنز آلومینیوم نیکل عرضه میکنیم. تیم مهندسی ما میتواند بر اساس شرایط سرویس شما، جنس مناسب شیر پروانهای را پیشنهاد دهد.
