سفتی 4 توپ
مهمترین ماده آب بندی نشیمنگاه برایشیرهای توپیپلی تتراوکسی اتیلن (PTFE) است که تقریباً به همه مواد شیمیایی حساس است و دارای ضریب اصطکاک کم، عملکرد پایدار، عدم فرسودگی آسان، محدوده کاربرد دمایی گسترده و عملکرد آب‌بندی با ویژگی‌های جامع عالی است. با این حال، خواص فیزیکی PTFE، از جمله ضریب انبساط بالا، حساسیت به جریان سرد و رسانایی حرارتی ضعیف، ایجاب می‌کند که طراحی آب‌بندهای نشیمنگاه شیر بر روی این ویژگی‌ها متمرکز شود. مواد پلاستیکی آب‌بند نشیمنگاه شیر همچنین شامل PTFE پر شده، نایلون و بسیاری از مواد دیگر است. با این حال، هنگامی که ماده آب‌بندی سخت می‌شود، قابلیت اطمینان آب‌بند، به ویژه در صورت اختلاف فشار کم، آسیب خواهد دید. علاوه بر این، لاستیک مصنوعی مانند لاستیک بوتیل نیز می‌تواند به عنوان ماده آب‌بندی نشیمنگاه شیر استفاده شود، اما مواد روان‌کننده محیط و محدوده دمایی قابل استفاده آن محدود است. علاوه بر این، اگر محیط روانکاری نشود، استفاده از لاستیک مصنوعی احتمالاً باعث گیر کردن توپی می‌شود.
به منظور برآورده کردن نیازهای کاربردی کاربردهای صنعتی مانند دمای بالا، فشار بالا، فرسایش شدید، عمر طولانی و غیره، شیرهای توپی با آب‌بندی فلزی در ده سال گذشته به طور قابل توجهی توسعه یافته‌اند. به ویژه در کشورهای صنعتی توسعه یافته مانند ایالات متحده، ایتالیا، آلمان، اسپانیا، هلند و غیره، ساختار شیر توپی به طور مداوم بهبود یافته است و شیرهای توپی تمام جوش داده شده با بدنه مستقیم، شیرهای توپی بالابر و شیرهای توپی در خطوط لوله مسافت طولانی، تجهیزات پالایش نفت و غیره وجود داشته است. در زمینه صنعتی، شیرهای توپی با قطر بزرگ (3050 میلی‌متر)، فشار بالا (70 مگاپاسکال) و محدوده دمایی وسیع (-196 تا 8159 درجه سانتیگراد) به طور فزاینده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند، به طوری که فناوری شیر توپی به سطح جدیدی رسیده است.
۵ طراحی و ساخت شیر ​​توپی
با توجه به کاربرد طراحی به کمک کامپیوتر (CAD)، تولید به کمک کامپیوتر (CAM) و سیستم تولید Mulberry (FMS) در صنعت شیرآلات، طراحی و ساخت شیرهای توپی به سطح کاملاً جدیدی رسیده است. این فناوری نه تنها روش محاسبه طراحی شیرآلات را کاملاً نوآورانه کرده است، بلکه کار طراحی سنگین و تکراری پرسنل حرفه‌ای و فنی را نیز کاهش داده است، به طوری که تکنسین‌ها انرژی بیشتری برای بهبود، بهبود عملکرد محصول و توسعه محصول جدید و کوتاه کردن چرخه تحقیق و توسعه محصولات جدید دارند. همچنین بهره‌وری نیروی کار را به طور همه جانبه بهبود بخشیده است و در فرآیند تحقیق و توسعه شیر توپی آب‌بندی فلزی از نوع میله‌ای بالابر، به دلیل کاربرد CAD/CAM، یک تخت مارپیچی میله‌ای پهن ساخته شده توسط طراحی به کمک کامپیوتر و ابزارهای CNC به کمک کامپیوتر ظاهر شده است که یک آب‌بندی فلزی است. شیر توپی در طول فرآیند باز و بسته شدن هیچ گونه خراش و سایشی ندارد، به طوری که عملکرد آب‌بندی و عمر مفید شیر توپی تا حد زیادی بهبود یافته است. وقتی شیر توپی کاملاً باز می‌شود، مقاومت جریان بسیار کم و تقریباً برابر با صفر است، بنابراین شیر توپی با قطر برابر به طور گسترده در خطوط لوله نفت و گاز استفاده می‌شود زیرا تمیز کردن خط لوله آسان است. از آنجا که توپی شیر توپی در حین فرآیند باز و بسته شدن پاک می‌شود، اکثر شیرهای توپی را می‌توان در محیط‌هایی با ذرات جامد معلق استفاده کرد. بسته به جنس حلقه آب‌بندی، می‌توان از آن در محیط‌های پودری و دانه‌ای نیز استفاده کرد.
6 مورد استفاده برای شیر توپی
از آنجایی که شیر توپی معمولاً از لاستیک، نایلون و پلی تتراوکسی اتیلن به عنوان ماده حلقه آب بندی نشیمنگاه استفاده می‌کند، دمای استفاده از آن توسط ماده حلقه آب بندی نشیمنگاه شیر محدود می‌شود. اثر برش عرض گوی‌ها با فشرده شدن گوی‌های فلزی بین نشیمنگاه‌های پلاستیکی شیر تحت تأثیر واسطه (شیر توپی شناور) به یکدیگر حاصل می‌شود. تحت تأثیر فشار تماسی خاص، حلقه آب بندی نشیمنگاه شیر در برخی نواحی به صورت الاستیک و پلاستیک تغییر شکل می‌دهد. این تغییر شکل می‌تواند دقت تولید و زبری سطح گوی را جبران کند و عملکرد آب بندی شیر توپی را تضمین کند.
علاوه بر این، از آنجایی که حلقه آب‌بندی نشیمنگاه شیر توپی معمولاً از پلاستیک ساخته می‌شود، هنگام انتخاب ساختار و عملکرد شیر توپی، لازم است مقاومت در برابر آتش و مقاومت در برابر آتش شیر توپی، به ویژه در بخش‌های نفت، شیمیایی، متالورژی و سایر بخش‌ها، در محیط‌های قابل اشتعال و انفجاری، در نظر گرفته شود. استفاده از شیرهای توپی در تجهیزات و سیستم لوله‌کشی ایالات متحده باید توجه بیشتری به مقاومت در برابر آتش و جلوگیری از آتش‌سوزی داشته باشد.
به طور کلی، در تنظیم دو حالته، عملکرد آب‌بندی دقیق، گل و لای، سایش، کانال گلویی، باز و بسته شدن سریع (باز و بسته شدن با ۱/۴ دور)، قطع فشار بالا (اختلاف فشار زیاد)، سر و صدای کم، کاویتاسیون و تبخیر، در سیستم‌های لوله‌کشی با مقدار کمی نشت به جو، گشتاور عملیاتی کوچک و مقاومت کم در برابر سیال، شیرهای توپی توصیه می‌شوند.
شیرهای توپی همچنین برای سیستم‌های لوله‌کشی با ساختار سبک، قطع فشار کم (اختلاف فشار کم) و محیط‌های خورنده مناسب هستند.
شیرهای توپی همچنین می‌توانند در دستگاه‌های دمای پایین (کرایوژنیک) و سیستم‌های خط لوله استفاده شوند.
در سیستم خط لوله اکسیژن صنعت متالورژی، شیرهای توپی که تحت عملیات چربی زدایی دقیق قرار گرفته اند، مورد نیاز هستند.
هنگامی که خطوط اصلی در خطوط لوله نفت و گاز نیاز به دفن شدن در زیر زمین دارند، شیرهای توپی جوش داده شده با قطر کامل مورد نیاز است.
هنگام نیاز به تنظیم عملکرد، باید یک شیر توپی با ساختار ویژه با دهانه V شکل انتخاب شود.
در صنایع نفت، پتروشیمی، شیمیایی، برق و ساخت و سازهای شهری، شیرهای توپی آب‌بندی شده فلز به فلز می‌توانند برای سیستم‌های لوله‌کشی با دمای عملیاتی بالاتر از ۲۰۰ درجه سانتیگراد استفاده شوند.
7 اصول استفاده از شیرهای توپی
برای خطوط لوله نفت و گاز طبیعی، خطوط لوله‌ای که نیاز به تمیزکاری دارند و خطوط لوله‌ای که در زمین دفن می‌شوند، از شیرهای توپی تمام‌گذر و تمام‌جوش استفاده کنید؛ برای خطوط لوله مدفون در زمین، شیرهای توپی تمام‌گذر جوشی یا فلنج‌دار را انتخاب کنید؛ برای لوله‌های فرعی، اتصال فلنجی، اتصال جوشکاری، شیر توپی تمام‌گذر یا با قطر کاهش‌یافته را انتخاب کنید.
برای خطوط لوله انتقال و تجهیزات ذخیره‌سازی نفت تصفیه‌شده، از شیرهای توپی فلنج‌دار استفاده کنید.
برای خطوط لوله گاز شهری و گاز طبیعی، از شیرهای توپی شناور با اتصال فلنجی و اتصال رزوه داخلی استفاده کنید.
در سیستم خط لوله اکسیژن در سیستم متالورژی، باید از یک شیر توپی ثابت که تحت عملیات چربی زدایی دقیق قرار گرفته و اتصال فلنجی استفاده شود.
برای سیستم‌ها و دستگاه‌های لوله‌کشی دمای پایین، باید از شیرهای توپی دمای پایین با کلاهک استفاده شود. در سیستم خط لوله واحد کراکینگ کاتالیزوری واحد پالایش نفت، می‌توان شیر توپی از نوع بالابرنده را انتخاب کرد.
در تجهیزات و سیستم‌های لوله‌کشی محیط‌های خورنده مانند اسید و قلیا در سیستم‌های شیمیایی، توصیه می‌شود از تمام شیرهای توپی فولادی ضد زنگ ساخته شده از فولاد ضد زنگ آستنیتی و پلی تتراوکسی اتیلن به عنوان نشیمنگاه و حلقه آب‌بندی استفاده شود.
شیرهای توپی آب‌بندی فلز به فلز می‌توانند در سیستم‌های لوله‌کشی یا دستگاه‌هایی برای محیط‌های با دمای بالا در سیستم‌های متالورژی، سیستم‌های برق، تاسیسات پتروشیمی و سیستم‌های گرمایش شهری استفاده شوند.
در صورت نیاز به تنظیم جریان، می‌توان از شیرهای توپی با محرک حلزونی، پنوماتیکی یا برقی با دهانه V شکل استفاده کرد.