جریان برگشتی شیر یکطرفه زمانی اتفاق میافتد که سیال از طریق شیر یکطرفه که باید از آن جلوگیری میکرد، جهت خود را معکوس کند. نوع شیر نامناسب برای کاربرد مورد نظر. نشیمنگاه یا دیسک فرسوده. اندازه نادرست. هر یک از این موارد باعث جریان برگشتی میشود. در خطوط تخلیه پمپ، سیستمهای آب تغذیه بویلر و مدارهای تزریق مواد شیمیایی، جریان برگشتی فقط یک مشکل راندمان نیست. این یک رویداد ایمنی و یک رویداد آسیب به تجهیزات است. درک علل آن، نقطه شروع برای جلوگیری از آن است.
جریان برگشتی چیست و چرا اهمیت دارد؟
جریان برگشتی، جریان معکوس از طریق یک شیر یا بخش لولهکشی است که قرار است جریان را فقط در یک جهت حمل کند. در کاربرد شیر یکطرفه، به این معنی است که سیال در حالی که شیر باید بسته باشد، از طریق دیسک یا نشیمنگاه شیر به عقب حرکت میکند.
عواقب آن به سیستم بستگی دارد. در خط تخلیه پمپ، جریان برگشتی باعث چرخش معکوس پروانه پمپ میشود که به یاتاقانها و آببندهای مکانیکی آسیب میرساند. در سیستم آب تغذیه دیگ بخار، جریان برگشتی اجازه میدهد بخار یا آب گرم به داخل پمپ آب تغذیه برگردد و باعث ضربه قوچ و شوک حرارتی شود. در سیستمهای تزریق مواد شیمیایی، جریان برگشتی به سیال فرآیند اجازه میدهد تا پمپ دوزینگ و خط تغذیه مواد شیمیایی را آلوده کند. عواقب جریان معکوس با فشار سیستم، دما و سطح خطر سیال سنجیده میشود.
تمایز بین شیر یکطرفه و شیر یکطرفه در اینجا ارزش روشن شدن دارد. شیر یکطرفه، دسته بندی عملکردی گسترده تری است. هر وسیله ای که از جریان معکوس جلوگیری کند، به عنوان شیر یکطرفه شناخته می شود. شیر یکطرفه رایج ترین نوع خاص مورد استفاده برای انجام این عملکرد در لوله کشی صنعتی است. در عمل، مهندسان از هر دو اصطلاح برای یک منظور استفاده می کنند. الزام عملکردی یکسان است: توقف جریان معکوس.
علل رایج برگشت جریان از شیر یکطرفه
بیشتر حوادث برگشت جریان از شیر یکطرفه به یکی از چهار علت ریشهای زیر برمیگردد.
نوع شیر نامناسب برای کاربرد. یک شیر یکطرفه نوسانی که در یک سیستم جریان ضربانی یا یک خط جریان عمودی رو به پایین نصب میشود، به طور قابل اعتمادی بسته نمیشود. شیرهای یکطرفه نوسانی برای بسته شدن به نیروی جاذبه و فشار جریان معکوس متکی هستند. اگر شرایط جریان قبل از پالس رو به جلوی بعدی، فشار معکوس کافی ایجاد نکند، دیسک هرگز به طور کامل در جای خود قرار نمیگیرد. جریان برگشتی بین پالسها رخ میدهد. مشخصات صحیح برای سرویس ضربانی، یک شیر یکطرفه فنری است که به صورت پیشگیرانه بسته میشود نه واکنشی.
شیر کماندازه. یک شیر یکطرفه با اندازه کوچکتر از سرعت جریان طراحی شده کار میکند. سرعت بالا، دیسک را تا حدی در مقابل سطح نشیمنگاه باز نگه میدارد. دیسک به جای اینکه محکم بنشیند، میلرزد. این لرزش باعث ایجاد صدای تقتق شیر یکطرفه، سایش سریع نشیمنگاه و دیسک و در نهایت عدم آببندی سطح نشیمنگاه در برابر فشار معکوس میشود. لرزش دیسک ناشی از سرعت جریان بیش از حد بزرگ، فرآیند مکانیکی پشت اکثر خرابیهای ناشی از تقتق است.
دیسک و سیت فرسوده یا آسیب دیده. نشیمنگاهها و دیسکها به مرور زمان در اثر چرخههای طبیعی، فرسایش ناشی از ذرات موجود در جریان یا خوردگی ناشی از شیمی ناسازگار سیال، فرسوده میشوند. نشیمنگاه فرسوده اجازه میدهد سیال حتی در صورت بسته بودن دیسک، از کنار آن عبور کند. دیسک آسیبدیده نمیتواند آببندی کاملی در برابر نشیمنگاه ایجاد کند. هر دو حالت باعث برگشت جریان شیر یکطرفه میشوند که شبیه یک خرابی ناگهانی به نظر میرسد اما به تدریج در طول عمر مفید شیر ایجاد شده است.
جهت نصب نادرست. شیرهای یکطرفه نوسانی و شیرهای یکطرفه بالابری الزامات جهتگیری خاصی دارند. شیر یکطرفه نوسانی که در یک خط جریان عمودی رو به پایین نصب شده باشد، نمیتواند کار کند زیرا نیروی جاذبه به جای کمک به بسته شدن دیسک، در مقابل آن عمل میکند. شیر یکطرفه بالابری که به صورت افقی نصب شده باشد، ممکن است دیسک را در صفحه اشتباه نسبت به نیروی جاذبه برای بسته شدن مطمئن حرکت دهد.
چگونه از خرابیهای جریان برگشتی جلوگیری کنیم
صدای تق تق و برگشت جریان از شیر یکطرفه انتخاب شیر اشتباه در مرحله مشخصات قابل پیشگیری هستند. رویکرد صحیح با تعریف شرایط جریان واقعی قبل از انتخاب نوع شیر آغاز میشود.
حداقل و حداکثر سرعت جریان در خط لوله را تعریف کنید. شیرهای یکطرفه برای باز نگه داشتن دیسک به حداقل سرعت رو به جلو و برای بسته شدن بدون ضربه به کاهش سرعت کنترل شده نیاز دارند. خطوط لولهای که اغلب با سرعتی کمتر از حداقل سرعت برای اندازه شیر حرکت میکنند، باعث ایجاد لرزش و سایش زودرس نشیمنگاه میشوند. حداقل سرعت جریان برای عملکرد شیر یک پارامتر مشخصات است که تولیدکنندگان شیر برای هر طراحی و اندازه سوراخ ارائه میدهند.
قبل از نصب، الزامات جهتیابی را تأیید کنید. شیرهای یکطرفه چرخشی برای خطوط افقی مناسب هستند. طرحهای فنری برای هر جهتگیری مناسب هستند. طرحهای دیسک کجشونده برای جریان افقی و عمودی رو به بالا با سرعت بالا مناسب هستند. طراحی شیر را با جهت نصب واقعی مطابقت دهید، نه با دسته کاربرد عمومی.
مواد سازگار با سیال فرآیند را مشخص کنید. خوردگی دیسک یا نشیمنگاه در اثر ناسازگاری شیمیایی سیال، همان حالت خرابی سایش مکانیکی را ایجاد میکند، اما سریعتر و با قابلیت پیشبینی کمتر. جنس بدنه، جنس دیسک و جنس نشیمنگاه را در دمای عملیاتی واقعی با ترکیب شیمیایی سیال مقایسه کنید.
تفاوت بین جریان برگشتی شیر یکطرفه و نشتی شیر یکطرفه چیست؟
جریان برگشتی، جریان معکوس از طریق یک شیر یکطرفه است که بسته یا آببندی نشده است. نشتی، حجم کمتری از سیال است که از یک شیر اسماً بسته که سطح نشیمنگاه آن آسیب دیده یا فرسوده شده است، عبور میکند. جریان برگشتی معمولاً شامل جریان معکوس قابل توجهی است. نشتی، خرابی نشیمنگاه با حجم کمتر است. هر دو نشان دهنده شیری هستند که مطابق مشخصات عمل نمیکند، اما علل ریشهای و پیامدهای تعمیر متفاوتی دارند.
چه زمانی باید تعویض کرد در مقابل تعمیر
هر رویداد برگشت جریان شیر یکطرفه نیاز به تعویض شیر ندارد. تصمیم گیری بستگی به علت خرابی دارد.
سایش سیت و دیسک ناشی از چرخههای عادی یا فرسایش جزئی را میتوان گاهی اوقات با ساییدن سطوح سیت و دیسک برای بازیابی هندسه سیت برطرف کرد. این کار در شیرهای بزرگتر که هزینه تعویض قطعات قابل توجه است و سایش سطحی است تا ابعادی، عملی است.
آسیب خوردگی، ترک خوردگی یا اعوجاج ابعادی دیسک یا نشیمنگاه نیاز به تعویض قطعه دارد. تلاش برای چسباندن سطح نشیمنگاه خورده شده یا ترک خورده، باعث ایجاد یک آب بندی موقتاً بهبود یافته میشود که دوباره به سرعت خراب میشود. قطعات آسیب دیده را با موادی که به درستی برای سرویس مشخص شدهاند، جایگزین کنید.
انتخاب نوع اشتباه شیر، یک اصلاح طراحی است، نه یک کار تعمیر و نگهداری. اگر صدای تقتق شیر یکطرفه به دلیل کوچک بودن اندازه شیر یا انتخاب نادرست آن برای شرایط جریان رخ میدهد، باز کردن نشیمنگاه شیر چیزی را تغییر نمیدهد. شیر باید با نوع و اندازه صحیح برای شرایط سرویس واقعی تعویض شود.
برای طیف محصولات CTGV شیرهای یکطرفه نوسانی و شیرهای یکطرفه بالابر ساخته شده بر اساس استانداردهای API 6D، API 594 و ASME B16.34 در کلاسهای فشاری از کلاس ۱۵۰ تا ۴۵۰۰،, انتخاب مواد فولاد کربنی، فولاد ضد زنگ 316 و طیف کاملی از آلیاژها را برای خدمات خورنده و دمای بالا پوشش میدهد. درک اصطلاحات شیر یکطرفه در مقابل شیر یکطرفه و انتخاب نوع صحیح شیر برای کاربرد خاص، جایی است که پشتیبانی مهندسی CTGV ارزش میافزاید. با ما تماس بگیرید و ظرف 2 ساعت یک توصیه فنی دریافت کنید.
سوالات متداول
چه چیزی باعث برگشت جریان از شیر یکطرفه میشود؟
نوع شیر نامناسب برای کاربرد، شیر با اندازه کوچک که باعث لرزش دیسک میشود، سطوح نشیمنگاه و دیسک فرسوده یا آسیبدیده، یا جهت نصب نادرست. هر یک از این علل باعث ایجاد جریان معکوس از طریق شیری میشود که باید از آن جلوگیری میکرد و پیامدهای تعمیر و تعویض متفاوتی دارد.
صدای جیرجیر شیر یکطرفه چیست؟
باز و بسته شدن سریع دیسک شیر یکطرفه ناشی از سرعت جریان کمتر از حداقل مورد نیاز برای باز نگه داشتن کامل دیسک. صدای خش خش باعث سایش سریع نشیمنگاه و دیسک، سر و صدا و در نهایت آسیب به سطح نشیمنگاه میشود که حتی در صورت بهبود شرایط جریان، امکان بازگشت جریان را فراهم میکند.
تفاوت بین شیر یکطرفه و شیر یکطرفه چیست؟
هر دو اصطلاح، شیرهایی را توصیف میکنند که از جریان معکوس جلوگیری میکنند. شیر یکطرفه، دستهبندی عملکردی وسیعتری است که هر وسیلهای را که جریان برگشتی را متوقف میکند، پوشش میدهد. شیر یکطرفه رایجترین نوع خاص مورد استفاده در لولهکشی صنعتی است. مهندسان در اکثر کاربردها، هر دو اصطلاح را به جای یکدیگر استفاده میکنند.
از کجا بفهمم که شیر یکطرفه نشتی دارد یا اجازه برگشت جریان را میدهد؟
نشتی، خرابی کم حجم نشیمنگاه از طریق یک شیر اسماً بسته است. جریان برگشتی، جریان معکوس قابل توجه از طریق شیری است که بسته یا آببندی نشده است. علائم متفاوت است: نشتی به صورت افت فشار آهسته در پایین دست، جریان برگشتی به صورت چرخش معکوس پمپ یا آلودگی در بالا دست ظاهر میشود.
