فناوری های مهر و موم شیر کلیدی توضیح داده شده SPE DPE DBB DIB

تصور کنید یک خط لوله نفت با فشار بالا را که در آن حتی کوچکترین نقص در آب‌بندی شیر می‌تواند منجر به نشت فاجعه‌بار شود. در سیستم‌های کنترل سیال صنعتی، شیرهای توپی به دلیل آب‌بندی قابل اعتماد و سهولت عملکردشان، به طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند. با این حال، تفاوت‌های قابل توجهی بین انواع مختلف شیرهای توپی از نظر مکانیزم‌های آب‌بندی و سناریوهای کاربردی وجود دارد.

عملکرد اصلی هر شیر توپی در تناسب محکم بین توپ و نشیمن‌گاه‌ها نهفته است که جریان سیال را کنترل می‌کند. SPE (اثر پیستون منفرد) و DPE (اثر پیستون مضاعف) دو طراحی نشیمن‌گاه رایج را نشان می‌دهند که رویکردهای آب‌بندی اساساً متفاوتی دارند.

• نشیمن‌گاه‌های SPE: اینها امکان تخلیه خودکار فشار از محفظه شیر به خط لوله بالادست را فراهم می‌کنند. هنگامی که فشار محفظه از فشار خط لوله فراتر رود، نشیمن‌گاه کمی حرکت می‌کند تا فشار را آزاد کند. این طراحی از فشار بیش از حد محفظه ناشی از انبساط حرارتی یا عوامل دیگر جلوگیری می‌کند و از آسیب دیدن یا نشت شیر جلوگیری می‌کند.
• نشیمن‌گاه‌های DPE: برخلاف SPE، نشیمن‌گاه‌های DPE آب‌بندی را در هر دو طرف بالادست و پایین‌دست فراهم می‌کنند. این بدان معناست که شیر بدون توجه به جهت فشار، بسته شدن محکم را حفظ می‌کند. با این حال، شیرهای DPE در معرض خطر آسیب ناشی از فشار بیش از حد محفظه هستند و اغلب به دستگاه‌های تخلیه اضافی برای محافظت نیاز دارند.

شیرهای DBB (بلوک و تخلیه مضاعف) و DIB (ایزولاسیون و تخلیه مضاعف) در درجه اول از نظر قابلیت اطمینان آب‌بندی و الزامات آزمایش متفاوت هستند.

• شیرهای DBB: طبق استانداردهای ISO/API، این واحدهای تک شیر دارای دو سطح آب‌بندی (نشیمن‌گاه) هستند که همزمان در برابر فشار از هر دو انتهای شیر در هنگام بسته شدن مقاومت می‌کنند. آنها شامل یک پورت تخلیه برای تخلیه مواد بین آب‌بندها هستند. شیرهای DBB برای کاربردهایی که به قابلیت اطمینان بالا در ایزولاسیون و زهکشی نیاز دارند، مانند خطوط لوله نفت و گاز، ایده‌آل هستند.
• شیرهای DIB: همچنین شیرهای منفرد با آب‌بندهای دوگانه هستند، اما هر نشیمن‌گاه فقط در هنگام بسته شدن در برابر فشار از یک جهت مقاومت می‌کند. مانند شیرهای DBB، آنها یک مکانیزم تخلیه را در خود جای داده‌اند. مشخصات DIB کمتر مشخص شده‌اند و نیاز به مراجعه به استانداردهای آزمایش API Annex B دارند. شیرهای DIB در دو نوع عرضه می‌شوند:
  • DIB-1: هر دو نشیمن‌گاه دارای آب‌بندی یک‌جهته (DPE) هستند
  • DIB-2: یک نشیمن‌گاه یک‌جهته (SPE) را با یک نشیمن‌گاه دوجهته (DPE) ترکیب می‌کند

انتخاب بین شیرهای DBB و DIB به الزامات عملیاتی بستگی دارد. شیرهای DBB زمانی ترجیح داده می‌شوند که مقاومت همزمان در برابر فشار از هر دو جهت با قابلیت اطمینان بالا مورد نیاز باشد. شیرهای DIB برای کاربردهایی که به مقاومت در برابر فشار یک‌جهته و آزمایش DIB خاص نیاز دارند، مناسب هستند.

آزمایش DIB اختیاری، اثربخشی نشیمن‌گاه DPE را از طریق دو روش تأیید می‌کند: DIB-1 شیرهایی را با دو نشیمن‌گاه یک‌جهته ارزیابی می‌کند، در حالی که DIB-2 شیرهایی را که یک نشیمن‌گاه یک‌جهته و یک نشیمن‌گاه دوجهته را ترکیب می‌کنند، ارزیابی می‌کند. این آزمایش‌ها عملکرد آب‌بندی را تحت شرایط عملیاتی تأیید می‌کنند و از قابلیت اطمینان شیر اطمینان حاصل می‌کنند.

شیرهای توپی نصب شده روی ترانیون از تکیه‌گاه‌های شافت برای تحمل فشارهای بیشتر و قطرهای بزرگتر استفاده می‌کنند. شیرهای توپی ترانیون DBB عملکرد DBB را با این طراحی قوی ترکیب می‌کنند و آنها را برای کاربردهای فشار بالا و سوراخ بزرگ مانند خطوط لوله از راه دور که در آن آب‌بندی قابل اعتماد و کنترل جریان بسیار مهم است، ایده‌آل می‌سازد.

درک مفاهیم SPE، DPE، DBB و DIB برای انتخاب صحیح شیر توپی ضروری است. مهندسان باید فشار، دما، مواد و ویژگی‌های جریان را هنگام انتخاب انواع نشیمن‌گاه و عملکردهای شیر ارزیابی کنند. انتخاب مناسب شیر، ایمنی سیستم را تضمین می‌کند و از حوادث مربوط به خرابی جلوگیری می‌کند.

در نهایت، انتخاب یک شیر توپی چیزی بیش از انتخاب تجهیزات است—این یک سرمایه‌گذاری در ایمنی عملیاتی است. دانش جامع از ویژگی‌های شیر، تصمیم‌گیری آگاهانه را در محیط‌های صنعتی پیچیده امکان‌پذیر می‌کند و ایمنی و کارایی را افزایش می‌دهد.