"شیر توپی فولادی"

شیر توپی فولادی

شیر توپی فولادی نوعی شیرتوپی با بدنه فولادی یا کربن استیل (WCB) است که مجرابند آن یک گوی سوراخ‌ دار (Ball) با چرخش 90 درجه مسیر جریان سیال را باز یا بسته می‌کند. این نوع شیر به دلیل عملکرد سریع، آب‌بندی کامل و مقاومت بالا در برابر فشار و دما، در صنایع سنگین بسیار محبوب است.

برخلاف شیرهای توپی با بدنه برنجی که در صنایع سبک‌تر استفاده می‌شوند، شیرهای توپی فولادی برای سیالات سخت، خشن، خورنده، دما و فشار کاری بالاتر طراحی شده‌اند.

انواع شیر توپی فولادی بر اساس متریال بدنه

جنس بدنه شیر توپی فولادی یکی از عوامل اصلی تعیین‌کننده عملکرد و طول عمر آن است. بسته به شرایط کاری، سیال عبوری و استانداردهای مورد نظر، متریال‌های مختلفی در ساخت بدنه استفاده می‌شود:

فولاد کربنی فورج A105

• پرکاربردترین نوع فولاد در بدنه شیرهای توپی فورج

• مناسب برای فشار بالا و دمای بالا (در محدوده 450- تا 425+ درجه سانتی‌گراد)

• استفاده در خطوط بخار، نفت و گاز، سیالات خنثی

• نیازمند پوشش‌های مقاوم در برابر خوردگی (مانند زینک یا PTFE)

فولاد کربنی ریختگی ASTM A216 WCB 

• گزینه اقتصادی‌تر نسبت به A105
• مناسب برای دماهای متوسط تا بالا
• کاربرد در پالایشگاه‌ها، پتروشیمی، صنایع عمومی
• آب‌بندی نیازمند استفاده از قطعات داخلی مقاوم به خوردگی

فولاد کربنی دما پایین ASTM A350 LF2

• طراحی شده برای محیط‌های سرد و دمای پایین (تا -46°C)
• مقاوم در برابر شکنندگی در دمای پایین
• استفاده در خطوط گاز مایع، گاز طبیعی و سیستم‌های برودتی

ASTM A217 WC6 / WC9 (فولاد آلیاژی مقاوم به حرارت)

• حاوی کروم و مولیبدن
• مناسب برای دماهای بالا (تا 600°C)
• کاربرد: بویلرها، نیروگاه‌ها، خطوط بخار فوق‌داغ

ASTM A351 CF8 / CF8M (استنلس استیل ریخته‌گری شده)

CF8 معادل استیل 304 | CF8M معادل استیل 316

مقاوم در برابر خوردگی، زنگ‌زدگی، سیالات شیمیایی و خورنده

قابل استفاده در صنایع غذایی، دارویی، آب دریا، شیمیایی

گران‌تر اما مقاوم‌تر و بهداشتی‌تر

ASTM A105+ENP یا A105+PTFE Coating

• فولاد کربنی با پوشش نیکل الکترولس (ENP) یا پوشش PTFE
• بهبود مقاومت در برابر خوردگی در عین حفظ قیمت مناسب
• استفاده در محیط‌های خورنده یا نیمه‌خورنده

• مزایای شیر توپی فولادی

• تحمل فشار بالا تا کلاس 800 یا حتی بالاتر

• مقاومت مکانیکی بسیار خوب

• مناسب برای دمای بالا و سیالات تهاجمی

• عملکرد ساده و سریع (quarter-turn)

• دوام بالا در شرایط صنعتی سخت

• انتخاب متریال مناسب برای شیر توپی فولادی
• در انتخاب جنس بدنه شیر توپی فولادی باید عوامل زیر در نظر گرفته شود:

• نوع سیال: آب، بخار، روغن، اسید، گاز، گاز طبیعی و…

• فشار کاری و دمای کاری

• احتمال وجود خورندگی یا سایش

• محیط نصب (خارجی یا داخلی، مرطوب یا خشک)

• کاربردهای رایج شیر توپی فولادی

• صنایع نفت و گاز

• پتروشیمی و پالایشگاه‌ها

• نیروگاه‌های حرارتی

• صنایع شیمیایی و معدنی

• سیستم‌های انتقال گاز و بخار

• خطوط انتقال روغن‌های سنگین

1. تفاوت A105 و WCB در شیر توپی چیست؟

A105 فولاد فورج‌شده است با استحکام بالاتر، درحالی‌که WCB نوعی فولاد ریخته‌گری است و از نظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه‌تر است.

2. آیا شیر توپی فولادی مناسب برای دماهای پایین است؟

در دماهای پایین (مثلاً -40 یا -50 درجه)، باید از متریال‌هایی مانند A350 LF2 استفاده کرد که برای سرما طراحی شده‌اند.

3. شیر توپی فولادی زنگ می‌زند؟

در صورت استفاده از فولاد کربنی بدون پوشش یا در معرض رطوبت مداوم، بله. اما با انتخاب مناسب پوشش داخلی یا متریال استنلس استیل، این مشکل حل می‌شود.

4. تفاوت شیر توپی فولادی با شیر توپی برنجی و استیل

شیر توپی فولادی مناسب فشار، دما و سیالات صنعتی سنگین است. اما شیر توپی برنجی مخصوص خطوط آب و کاربرد خانگی یا تجاری

5. شیر توپی فولادی برای کدام سیالات مناسب است؟

شیر توپی فولادی برای طیف وسیعی از سیالات شامل آب، بخار، نفت خام، مشتقات نفتی، گاز طبیعی، سیالات خورنده ملایم، هوای فشرده و مواد شیمیایی غیرخورنده مناسب است. نوع شیر با آب‌بندی مناسب حتی می‌تواند در خطوط با فشار و دمای بالا جایگزین شود. برای سیالات کاملاً خورنده، مدل استیل پیشنهاد می‌شود.

6.  چه عواملی روی طول عمر شیر توپی فولادی تأثیرگذارند؟

کیفیت متریال بدنه و توپ، انتخاب صحیح آب‌بندها، نحوه نصب و استفاده، نگهداری دوره‌ای، سازگاری فشار/دما و اصالت برند مهم‌ترین عواملی هستند که روی عمر مفید این شیر اثر می‌گذارند. استفاده در شرایط فراتر از استاندارد و عدم بازبینی دوره‌ای موجب کاهش عمر شیر می‌شود.

7.  چگونه نشتی یا خرابی شیر توپی فولادی را تشخیص دهیم و رفع کنیم؟

نشتی معمولا با تغییر وضعیت شیر و بازدید اتصالات، آب‌بندها و نشانه‌های رطوبت یا لکه در اطراف بدنه مشخص می‌شود. رفع آن با تعویض پکینگ، سیت یا تعمیر اجزای معیوب و یا در مواردی جایگزینی کامل شیر انجام می‌شود. توصیه می‌شود تعمیرات را به تکنسین مجرب بسپارید.