شیر چک و شیر برنجی: راهنمای انتخاب کامل، کاربرد و نگهداری

سیستم شما واقعاً به کدام شیر برنجی نیاز دارد

یک شیر چک برنجی بدون هیچ اقدام اپراتور از جریان معکوس به طور خودکار جلوگیری می کند، در حالی که یک شیر دروازه ای برنجی یک خاموش کننده تمام سوراخ به صورت دستی ارائه می دهد که یا به طور کامل یک خط لوله را باز می کند یا به طور کامل می بندد. این دو نوع شیر قابل تعویض نیستند. گیج شدن آنها در طراحی سیستم باعث ایجاد جریان برگشت کنترل نشده (اگر یک شیر برگشتی در صورت لزوم حذف شود) یا کنترل جریان ناکافی (اگر دریچه دروازه در برنامه هایی استفاده می شود که تا حدی باز می شود که باعث آسیب لرزش و تسریع سایش صندلی می شود) ایجاد می کند.

قانون عملی: در هر جایی که جریان معکوس به تجهیزات آسیب می رساند، منبع را آلوده می کند یا خطر ایمنی ایجاد می کند، یک شیر بازرسی برنجی نصب کنید. یک شیر دروازه ای برنجی را در هر جایی که برای جداسازی، تعمیر و نگهداری یا برش سیستم به یک خاموش کننده تمام سوراخ تمیز و با مقاومت کم نیاز است نصب کنید. اکثر سیستم های لوله کشی واقعی به هر دو نوع در مکان های مختلف در یک مدار نیاز دارند.

شیر چک برنجی: نحوه کار، انواع و کاربرد صحیح

A شیر چک برنجی یک شیر خودکار و خودگردان است که اجازه می دهد سیال فقط در یک جهت جریان یابد. هیچ اپراتور، دستگیره یا محرک خارجی ندارد. هنگامی که فشار جریان رو به جلو از فشار ترک خوردگی مکانیزم چک بیشتر شود، شیر به طور غیرفعال باز می شود، و با استفاده از ترکیب نیروی فنر (در انواع فنری) و فشار برگشتی از سمت پایین دست برای قرار دادن عنصر بسته، به طور خودکار بسته می شود.

سه نوع اصلی شیر چک برنجی

• سوپاپ چک: یک دیسک لولایی (کلاپر) در جریان رو به جلو باز می شود و در جریان معکوس یا قطع جریان به عقب بر روی صندلی می چرخد. شیرهای چک سوئینگ فشار ترک خوردگی پایینی دارند (معمولاً 0.02 تا 0.05 بار)، که باعث می‌شود در فشار دیفرانسیل پایین به راحتی باز شوند. آنها برای جهت گیری جریان به سمت بالا افقی یا عمودی مناسب هستند. محدودیت اصلی خطر چکش آب در زمانی که کلاپر در هنگام برگشت جریان ناگهانی بسته می شود، است. این شوک می تواند از 10 بار در چک های نوسانی با بسته شدن سریع در مسیرهای طولانی خط لوله فراتر رود. شیرهای برگشتی برنجی معمولاً در تامین آب خانگی، مدارهای گرمایشی و لوله کشی فشار کم در اندازه های DN15 (1/2 اینچ) تا DN100 (4 اینچ) استفاده می شود.
• پیستون یا شیر چک بالابر فنری: یک پیستون یا دیسک توسط یک فنر فشرده در برابر صندلی نگه داشته می شود و زمانی که فشار جریان رو به جلو بر نیروی فنر به اضافه هرگونه فشار برگشتی غلبه کند، از روی صندلی بلند می شود. شیرهای چک برنجی فنری نسبت به جهت جریان حساس نیستند و می توانند در هر موقعیتی از جمله جریان رو به پایین عمودی نصب شوند، که شیرهای چک چرخشی نمی توانند. پیش بار فنر یک فشار ترک تعریف شده ایجاد می کند (معمولاً 0.1 تا 0.3 بار)، که از صدای سوپاپ در نرخ های جریان بسیار پایین که در آن چک نوسان نوسان می کند، جلوگیری می کند. اینها فرمت ترجیحی برای خطوط تخلیه پمپ، خطوط تغذیه دیگ بخار و تاسیساتی هستند که جهت گیری لوله را نمی توان کنترل کرد.
• شیر چک دو صفحه ای (ویفر): دو صفحه نیمه دایره ای با فنر در مقابل یک توقف مرکزی در معکوس شدن جریان بسته می شوند. بدنه ویفر بین فلنج ها قرار می گیرد و طول کلی را به طور قابل توجهی کوتاهتر از شیر استاندارد بدنه می کند. دریچه های چک دو صفحه ای برنجی در جاهایی که فضا محدود است استفاده می شود. بسته شدن سریع آن ها در مقایسه با چکش های چرخشی، چکش آب را کاهش می دهد، اما به انتخاب دقیق فنرها برای جلوگیری از پچ پچ در جریان کم نیاز دارند.

جایی که شیرهای چک برنجی در طراحی سیستم اجباری هستند

• خطوط تخلیه پمپ: هر تخلیه پمپ گریز از مرکز باید دارای یک شیر برگشتی باشد تا از جریان برگشتی از طریق پمپ متوقف شده هنگامی که پمپ مجاور در یک سیستم پمپ موازی به کار خود ادامه می دهد، جلوگیری کند. بدون دریچه بازرسی برنجی در تخلیه هر پمپ، پمپ در حال کار از پمپ متوقف شده جریان معکوس می گیرد و آن را به سمت معکوس هدایت می کند و به طور بالقوه به پروانه، مهر و موم شفت و یاتاقان های موتور آسیب می رساند.
• اتصالات آبگرمکن خانگی: قوانین ساختمانی در اکثر بازارها از جمله ایالات متحده (ASME A112.21.3)، انگلستان (BS 6282) و بازارهای اروپایی (EN 13959) نیاز به یک شیر آب سرد برای هر آبگرمکن دارند تا از جریان برگشت ترموسیفونی آب گرم به شبکه اصلی منبع تغذیه در هنگام گرم شدن بخاری و افت فشار تغذیه جلوگیری شود.
• جلوگیری از جریان برگشتی در سیستم های متقابل: هر گونه اتصال بین منبع آب آشامیدنی و یک مدار غیر شرب (پر کردن استخر، آبیاری، آب خنک‌کننده صنعتی) به یک مجموعه جلوگیری از جریان برگشتی نیاز دارد که حداقل شامل یک شیر برگشتی برنجی است، با مجموعه‌های پیچیده‌تر منطقه فشار کاهش‌یافته (RPZ) که برای اتصالات متقاطع با خطر بالا به ازای AWWA و الزامات تاسیسات آب محلی مورد نیاز است.
• خطوط تغذیه دیگ بخار و سیستم بخار: خط آب تغذیه ای که وارد دیگ بخار می شود باید دارای یک شیر برگشتی باشد تا از برگشت بخار یا آب داغ دیگ به داخل پمپ تغذیه هنگام توقف پمپ جلوگیری کند که باعث چشمک زدن و آسیب کاویتاسیون پمپ در راه اندازی مجدد می شود.

رتبه بندی فشار و دما دریچه چک برنجی

دریچه‌های بازرسی استاندارد تجاری برنجی تولید شده بر اساس استانداردهای BS 5154، ANSI/ASME B16.34 یا DIN برای شرایط خدمات رایج زیر رتبه‌بندی می‌شوند:

شیر دروازه برنجی: ساخت و ساز، اصل عملیاتی و استفاده صحیح

شیر دروازه ای برنجی یک دریچه ایزوله دستی با حرکت خطی است که در آن یک دروازه (دیسک) مسطح یا گوه ای شکل عمود بر مسیر جریان با چرخاندن یک چرخ دستی خارجی بالا یا پایین می رود. هنگامی که به طور کامل باز می شود، دروازه به طور کامل از سوراخ جریان جمع می شود و یک دهانه کامل با حداقل افت فشار ایجاد می کند. هنگامی که به طور کامل بسته می شود، دروازه محکم به دو صفحه نشیمن در دو طرف سوراخ فشار می دهد و یک مهر و موم قطع کننده دو طرفه ایجاد می کند.

اجزای ساخت شیر دروازه

یک شیر استاندارد برنجی از اجزای اصلی زیر تشکیل شده است که هر کدام به عملکرد و عمر مفید شیر کمک می کنند:

• بدنه و کاپوت: بدنه برنجی ریخته‌گری یا آهنگری با کلاه قابل جابجایی که ساقه و بسته‌بندی را در خود جای می‌دهد. اتصالات کلاه رزوه ای (اتصال کاپوت) برای اندازه های کوچکتر شیر (DN15 تا DN50) استاندارد است. کلاه های پیچ و مهره ای محکم تر در اندازه های بزرگتر (DN65 و بالاتر) ایجاد می کنند که در آن گشتاور عملیاتی و فشار خط باعث ایجاد تنش های بیشتر در اتصال کلاه می شود.
• دروازه گوه ای (دیسک): عنصر بسته کننده که مهر و موم خاموش کننده را فراهم می کند. دروازه های گوه ای برنجی جامد برای خدمات آب و خدمات عمومی استاندارد هستند. طرح‌های گوه‌ای انعطاف‌پذیر با دریچه‌های شکاف یا توخالی، آب‌بندی بهتری را در برابر نشیمن‌گاه‌های سوپاپ‌هایی که به دلیل فشار لوله کمی اعوجاج یافته‌اند، فراهم می‌کنند، و آن‌ها را برای کاربردهای فشار بالا و دمای بالا که دریچه‌های گوه‌ای سفت و سخت می‌توانند هنگام بسته شدن ببندند، ترجیح داده می‌شوند.
• ساقه و بسته بندی: ساقه رزوه ای حرکت چرخ دستی چرخ دستی را به حرکت دروازه خطی تبدیل می کند. طرح های بیرونی پیچ و یوغ (OS و Y) برای کاربردهای صنعتی استاندارد هستند زیرا موقعیت ساقه به صورت بصری باز یا بسته بودن شیر را نشان می دهد. طرح‌های پیچ‌های داخلی فشرده‌تر هستند، اما هیچ نشانی از موقعیت بصری ندارند. بسته بندی در اطراف ساقه از نشت به جو جلوگیری می کند. بسته بندی PTFE به دلیل مقاومت شیمیایی و اصطکاک کم در شیرهای دروازه ای مدرن برنجی استاندارد است.
• صندلی ها: سطوح نشیمن داخل بدنه که دروازه در مقابل آنها بسته می شود. در شیرهای دریچه ای برنجی، صندلی ها یا صندلی های برنجی ماشینکاری شده یکپارچه یا حلقه های نشیمنگاهی از جنس استنلس استیل یا برنز تجدیدپذیر هستند که در صورت استفاده بدون تعویض کل بدنه سوپاپ قابل تعویض هستند.

قانون حیاتی: هرگز دریچه گیت برنجی را گاز نگیرید

تنها مهم ترین قانون عملیاتی برای شیر دروازه ای برنجی این است که باید به طور کامل باز یا کاملا بسته عمل کرد و هرگز نباید در موقعیت نیمه باز برای تنظیم جریان استفاده شود. استفاده از شیر دروازه به عنوان دریچه گاز باعث می شود که جت پر سرعت سیال از طریق دروازه نیمه باز شده به نشیمنگاه پایین دست و لبه های دروازه برخورد کند و باعث سایش فرسایشی شود که سطوح نشیمنگاه را ظرف چند هفته در کاربردهای با جریان بالا از بین می برد. دریچه دروازه ای با نشیمنگاه فرسوده نمی تواند در صورت بسته شدن به درستی آب بندی شود و یک مسیر نشتی داخلی دائمی ایجاد می کند که باعث می شود شیر از نظر عملکردی به عنوان یک وسیله ایزوله حتی زمانی که به نظر بسته است بی استفاده باشد.

اگر علاوه بر قابلیت قطع، تنظیم جریان مورد نیاز باشد، یک شیر گلوب، شیر سوزنی یا شیر توپی جداگانه که برای سرویس دریچه گاز درجه بندی شده است باید به صورت سری با شیر دروازه نصب شود. دریچه دروازه ایزولاسیون قطع را در صورت نیاز به تعمیر و نگهداری فراهم می کند و شیر دریچه گاز تنظیم جریان را در طول عملیات عادی فراهم می کند.

کاربردهایی که دریچه های دروازه برنجی مشخصات صحیحی دارند

• شیرهای جداسازی اصلی در تامین آب ساختمان: شیر قطع کننده اصلی ساختمان، شیرهای جداکننده کنتور و شیرهای جداسازی مدار انشعاب همگی کاربردهای مناسبی برای شیرهای دروازه ای برنجی هستند، زیرا به کارکرد نادری نیاز دارند، به جریان تمام سوراخ در هنگام باز نیاز دارند (برای جلوگیری از افت فشار در منبع تغذیه)، و از قابلیت قطع دو جهت مثبت طراحی شیر دروازه بهره می برند.
• خاموشی های اصلی سیستم آبیاری: شبکه‌های آبیاری کشاورزی و مناظر که آب پر از رسوب را مدیریت می‌کنند، از باز شدن تمام سوراخ یک شیر دروازه بهره می‌برند، که از تجمع جامدات در بدنه شیر که با مسیر جریان پر پیچ و خم یک شیر کره‌ای رخ می‌دهد، جلوگیری می‌کند.
• عایق صنعتی با فرکانس پایین: جداسازی تجهیزات فرآیندی برای تعمیر و نگهداری در کارخانه‌های شیمیایی، پالایشگاه‌ها و تأسیسات تولیدی که در آن شیر برای عملکرد عادی باز است و فقط برای تعطیلی کارخانه یا تعمیر تجهیزات بسته می‌شود. فرکانس عملیات کم (شاید 10 تا 50 چرخه در سال) با طراحی شیر دروازه که برای آب بندی مطمئن در حالت استراحت به جای چرخه مکرر بهینه شده است، مناسب است.
• سیستم های حفاظت در برابر آتش: بسیاری از دریچه‌های جداسازی سیستم اطفاء حریق از طرح‌های شیر دروازه‌ای OS و Y استفاده می‌کنند، زیرا نشان‌دهنده موقعیت ساقه بصری تأیید می‌کند که دریچه باز است (ساقه کاملاً کشیده شده است) یا بسته است (ساقه کاملاً جمع شده است) که یک بررسی ایمنی مهم در سیستمی است که باید در صورت نیاز آماده کار باشد.

شیر برگشتی برنجی در مقابل شیر دروازه‌ای برنجی: مقایسه مستقیم

درک تفاوت‌های عملکردی بین این دو نوع شیر، از خطاهای تعیین نادرست که در پروژه‌های لوله‌کشی در مقیاس کوچک رایج است، جلوگیری می‌کند، جایی که خریداران ممکن است شیر برنجی موجود را بدون درک عملکرد خاصی که هر کدام از آنها خدمت می‌کند، انتخاب کنند.

معیارهای اندازه و انتخاب برای هر دو نوع شیر

اندازه صحیح سوپاپ از دو مشکل متضاد جلوگیری می کند: شیرهای کم اندازه که افت فشار بیش از حد ایجاد می کنند و جریان سیستم را محدود می کنند، و شیرهای بزرگ که بیش از حد لازم هزینه دارند و در مورد شیرهای چک ممکن است در دبی کم صدایی بزنند زیرا سرعت جریان برای باز نگه داشتن مکانیزم چک کاملاً کافی نیست.

اندازه گیری شیر دروازه ای برنجی

یک شیر دروازه ای برنجی تقریباً همیشه به گونه ای اندازه می شود که با قطر لوله در محل نصب مطابقت داشته باشد، زیرا طراحی تمام سوراخ آن به این معنی است که یک شیر دروازه ای با اندازه لوله، افت فشار اضافی ناچیزی را در موقعیت کاملاً باز ایجاد می کند. تنها استثنا زمانی است که یک شیر دروازه ای عمداً یک اندازه کوچکتر از لوله باشد تا هزینه را در شاخه های کم جریان که در آن افت فشار یک شیر کمی کمتر از اندازه قابل قبول است کاهش دهد. برای کاربردهای تامین آب خانگی، افت فشار دریچه برنجی در موقعیت کاملا باز معمولاً تنها 0.1 تا 0.3 متر سر آب (0.01 تا 0.03 بار) برای دبی استاندارد است. که در مقایسه با فشار سیستم موجود ناچیز است.

اندازه یک شیر چک برنجی

اندازه یک شیر چک برنجی requires more care than sizing a gate valve because the check mechanism creates a pressure drop that varies with flow rate and because the valve must be sized to avoid chattering at minimum expected flow conditions. The recommended approach is:

1. حداکثر سرعت جریان از طریق شیر را در قطر اسمی لوله محاسبه کنید. سرعت جریان بالای 3 متر بر ثانیه در یک سوپاپ برگشتی نوسانی باعث ایجاد نویز بیش از حد و سایش دیسک تسریع می شود. سرعت های 1.5 تا 2.5 متر بر ثانیه برای اکثر طرح های چک سوئینگ بهینه است.
2. برای چک دریچه‌های برنجی فنری، بررسی کنید که حداقل دبی مورد انتظار اختلاف فشاری را در سراسر شیر حداقل 1.5 برابر فشار ترک خوردگی شیر ایجاد می‌کند تا از نوسان شیر بین باز و بسته در نرخ‌های جریان کم جلوگیری شود.
3. اگر قطر لوله سرعت جریان خیلی بالایی ایجاد می کند، شیر چک را یک اندازه لوله بزرگتر از لوله انتخاب کنید و از کاهنده ها برای انتقال بین اندازه اتصال لوله و شیر استفاده کنید. این روش معمول در لوله کشی مکش و تخلیه پمپ است که در آن سرعت جریان در لوله اتصال نزدیک به حداکثر حد قابل قبول برای سرویس شیر چک است.

مواد، استانداردها و آنچه که باید قبل از خرید بررسی شود

محدوده کیفیت در میان تجاری موجود است شیرهای چک برنجی و شیرهای دروازه برنجی از محصولات مطابق با استانداردهای سختگیرانه بین المللی گرفته تا محصولاتی که صرفاً برچسب برنجی دارند اما در آزمایش های اولیه مواد و انطباق ابعادی ظرف چند ماه پس از نصب شکست می خورند. دانستن اینکه چه چیزی باید قبل از خرید بررسی شود، باعث صرفه جویی در هزینه و اختلال در خرابی شیر در سرویس می شود.

ترکیب آلیاژ برنج: چرا مهم است

همه برنج ها برابر نیستند. آلیاژهای برنج مورد استفاده در لوله کشی و شیرآلات صنعتی طیفی از برنج مقاوم در برابر زینک زدایی (DZR) تا برنج زرد استاندارد و آلیاژهای پایین با ترکیب کنترل نشده را شامل می شود. در کاربردهای آب آشامیدنی، شیرها باید از برنج DZR یا برنج کم سرب حاوی حداکثر 0.25 درصد سرب با میانگین وزنی تحت الزامات NSF/ANSI 61 و NSF/ANSI 372 ساخته شوند. برنج زرد استاندارد (تقریباً 65٪ مس، 35٪ روی) مستعد روی بر زدایی در آب نرم، اسیدی یا آب با غلظت کلرید بالاتر از 200 میلی گرم در لیتر است، جایی که روی به طور انتخابی از آلیاژ شسته می شود و یک اسفنج متخلخل غنی از مس باقی می گذارد که تحت فشار ساختاری نرمال در طول سال ها نصب، از نظر ساختاری کار نمی کند.

برنج DZR حاوی مقدار کمی آرسنیک (0.02٪ تا 0.06٪) است که از شستشوی انتخابی روی جلوگیری می کند و خواص مکانیکی آلیاژ را در طول عمر کامل شیر حفظ می کند. شیرهای برنجی DZR با نام CW602N (استاندارد اروپایی) یا C35330 (استاندارد ASTM) در اسناد گواهی مواد شناسایی می شوند.

گواهینامه ها و استانداردهای مورد نیاز

• NSF/ANSI 61 و NSF/ANSI 372: برای هر شیر در تماس با آب آشامیدنی در بازارهای آمریکای شمالی مورد نیاز است. تأیید می کند که استخراج سرب و آلاینده از مواد دریچه از حد مجاز تماس با آب آشامیدنی تجاوز نمی کند.
• EN 12288 (شیرهای دروازه ای برنجی) و EN 13959 (شیرهای بازرسی): استاندارد اروپایی حاکم بر الزامات طراحی، آزمایش و علامت گذاری برای دروازه های برنجی و شیرهای چک در کاربردهای خدمات ساختمانی. محصولات فروخته شده در بازارهای اتحادیه اروپا باید دارای نشان CE با ارجاع به این استانداردها در صورت لزوم باشند.
• تاییدیه WRAS (طرح مشورتی مقررات آب): برای شیرهای مورد استفاده در سیستم های آب آشامیدنی در انگلستان مورد نیاز است. تأییدیه WRAS تأیید می کند که مواد و ساخت و ساز شیر با مقررات تأمین آب (اتصالات آب) 1999 مطابقت دارد.
• تست پوسته هیدرواستاتیک و تست صندلی: هر شیر قبل از حمل و نقل باید به صورت هیدرواستاتیک تا 1.5 برابر حداکثر فشار مجاز خود (MAP) برای تست یکپارچگی پوسته و تا 1.1 برابر MAP برای آزمایش نشتی صندلی بر اساس EN 12266 یا ASME B16.34 آزمایش شود. درخواست گواهی تست برای کاربردهای پرفشار یا حیاتی ایمنی.

بهترین روش‌های نصب برای شیرهای بازرسی برنجی و شیرهای دروازه‌ای برنجی

نصب صحیح به اندازه انتخاب صحیح شیر مهم است. حتی شیری که به درستی مشخص شده باشد، اگر بدون پیروی از دستورالعمل‌های سازنده و بهترین روش‌های مهندسی لوله‌کشی، نصب شود، پیش از موعد از کار می‌افتد یا عملکرد ناکافی دارد.

نصب صحیح شیر چک برنجی

• بررسی فلش جهت جریان روی بدنه شیر: هر شیر چک برنجی دارای یک فلش جهت جریان است که روی بدنه ریخته شده یا مهر شده است. شیر را طوری نصب کنید که این فلش در جهت جریان مورد نظر (به جلو) باشد. نصب معکوس یک دریچه برای همیشه بسته ایجاد می کند که تمام جریان را مسدود می کند.
• حداقل مسیرهای مستقیم لوله را رعایت کنید: شیر چک را حداقل به قطر 5 لوله در پایین دست هر زانویی، سه راهی یا تخلیه پمپ نصب کنید تا از شرایط جریان آشفته ای که باعث به هم خوردن شیر و سایش زودرس دیسک می شود، جلوگیری کنید. برای شیرهای چک تخلیه پمپ، طول لوله مستقیم توصیه شده در بالادست شیر ​​چک حداقل 10 قطر لوله است تا امکان توسعه پروفیل سرعت را فراهم کند.
• تأیید سازگاری جهت: سوپاپ های برگشتی باید با پین لولا به صورت افقی یا با چرخش دیسک در جهت بالا نصب شوند. آنها را نمی توان در جریان عمودی رو به پایین نصب کرد زیرا گرانش دیسک را بدون توجه به جریان رو به جلو بسته نگه می دارد. شیرهای چک برنجی فنری را می توان در هر جهتی نصب کرد.

نصب صحیح شیر دروازه ای برنجی

• جهت ترجیحی خط لوله افقی با ساقه عمودی یا زاویه دار به سمت بالا است: نصب پایه عمودی از انباشته شدن رسوب در محفظه دروازه (شاخه بدنه شیر که در آن دروازه در هنگام باز شدن جمع می شود) جلوگیری می کند، که در نصب پایه به پایین از بسته شدن کامل دروازه جلوگیری می کند و باعث آسیب به صندلی می شود زیرا دروازه در مقابل مواد انباشته شده بسته می شود.
• لوله را به طور مستقل از شیر پشتیبانی کنید: شیرهای دروازه ای برنجی در اندازه های بزرگتر (DN50 و بالاتر) به اندازه کافی سنگین هستند که نصب بدون پشتیبانی فشار خمشی قابل توجهی را بر اتصالات لوله اتصال در انتهای دریچه ها تحمیل می کند. برای جلوگیری از نشتی اتصال در اثر انحراف لوله در طول زمان، پشتیبانی لوله را در عرض 300 میلی متر در هر طرف شیر فراهم کنید.
• قبل از راه اندازی شیر را تمرین دهید: سوپاپ را 2 تا 3 بار پس از نصب به طور کامل باز و بسته کنید تا از عملکرد آزاد چرخ دستی اطمینان حاصل کنید و اطمینان حاصل کنید که هیچ آسیبی به نخ یا تداخلی از زباله های نصب، مانع از حرکت کامل دروازه نمی شود. شیر دروازه ای که نمی تواند به طور کامل بسته شود، یک دستگاه ایزوله کاربردی نیست و باید قبل از راه اندازی سیستم تعویض یا تعمیر شود.

تعمیر و نگهداری و عیب یابی شیرهای برنجی در سرویس

شیرهای برنجی به نگهداری نسبتا کمی در سرویس آب تمیز نیاز دارند، اما حالت‌های خرابی خاص در طول زمان قابل پیش‌بینی می‌شوند و می‌توان برای جلوگیری از خاموش شدن برنامه‌ریزی نشده سیستم، به طور پیشگیرانه با آنها برخورد کرد.

خرابی های رایج شیر چک و علل آن

• پچ پچ یا صدا در حین کار: ناشی از سرعت جریان ناکافی برای باز نگه داشتن دیسک چک به طور کامل، یا به دلیل یک فنر فرسوده یا ضعیف که امکان بسته شدن جزئی را در نرخ های جریان معمولی فراهم می کند. راه حل: بررسی کنید که اندازه شیر برای سرعت جریان نصب شده درست باشد. اگر سرعت لوله در اندازه فعلی برای عملکرد باز پایدار کمتر از حداقل باشد، آن را با یک شیر سایز بعدی جایگزین کنید.
• عدم جلوگیری از جریان برگشتی (نشت داخلی): ناشی از رسوب یا ذرات گیر افتاده روی صفحه صندلی که از آب بندی دیسک جلوگیری می کند، به دلیل فرسوده شدن یا تغییر شکل صندلی دیسک، یا به دلیل شکست فنر دیسکی در انواع فنری. نشیمنگاه و دیسک را با دریچه در حال کار با چرخش کوتاه جریان، تمیز کنید. اگر نشتی ادامه یابد، شیر برای تمیز کردن صندلی یا تعویض صندلی نیاز به جداسازی دارد.
• نشت خارجی از مفاصل بدن: معمولاً در اثر آسیب گشتاور نصب به اتصالات رزوه ای یا به دلیل تنش چرخه حرارتی در اتصالات رزوه ای در سرویس آب گرم ایجاد می شود. نوار رزوه ای PTFE را روی تمام اتصالات رزوه ای اعمال کنید و گشتاور را مطابق مشخصات سازنده (معمولاً 30 تا 60 نیوتن متر برای اتصالات برنجی DN15 تا DN50) اعمال کنید تا هم از کم گشتاور (نشتی) و هم از گشتاور بیش از حد (نشت نخ) جلوگیری کنید.

خرابی های رایج شیر دریچه برنجی و علل آنها

• نشت بسته بندی ساقه: رایج ترین نیاز تعمیر و نگهداری شیر دروازه. بسته بندی غده در طول زمان در سرویس فشرده می شود و امکان نشت از ساقه را به اتمسفر می دهد. راه حل در اکثر طرح های شیر این است که مهره غده را به اندازه یک چهارم تا یک نیم دور سفت کنید تا بسته بندی در برابر ساقه فشرده شود. اگر سفت کردن نشتی را متوقف نکند، بسته بندی باید با طناب بسته بندی PTFE یا گرافیت جدید با ابعاد مقطع مناسب برای اندازه شیر جایگزین شود.
• دریچه باز یا بسته شده (ساقه گرفته شده): ناشی از خوردگی یا رسوب روی رزوه های ساقه، به ویژه در شیرهایی که به ندرت کار می کنند و سال ها بدون چرخه ورزشی در یک موقعیت رها می شوند. روغن نافذ را روی رزوه های ساقه بمالید و شیر را از طریق افزایش های زاویه ای کوچک به جای اعمال گشتاور زیاد که می تواند ساقه را برش دهد، کار کنید. پس از آزاد شدن، یک لایه نازک از دی سولفید مولیبدن یا گریس PTFE را قبل از بستن روی رزوه های ساقه بمالید و به طور دوره ای شیر را در طول مسیر کامل آن حداقل سالیانه تمرین دهید تا از تشنج در آینده جلوگیری شود.
• نشتی صندلی داخلی (دریچه هنگام بسته شدن آب بندی نمی شود): معمولاً ناشی از شن یا ذرات رسوبی است که در حین بسته شدن بین دروازه و نشیمنگاه به دام افتاده است، که در سطح صندلی برنجی نرم تر قرار می گیرد و از تشکیل مهر و موم تماس خط جلوگیری می کند. دریچه را با باز کردن کامل آن به طور مختصر بشویید تا نشیمنگاه خالی شود، سپس دوباره ببندید. اگر نشتی پس از چندین سیکل شستشو ادامه یابد، روکش صندلی ها نیاز به لپ زدن دارند یا سوپاپ نیاز به تعویض دارد.

سوالات متداول

1. تفاوت اصلی بین شیر چک و شیر برنجی چیست؟

سوپاپ برنجی یک شیر اتوماتیک است که جریان را تنها در یک جهت مجاز می‌کند و در صورت توقف یا معکوس شدن جریان، بدون هیچ اقدام اپراتور بسته می‌شود. شیر دروازه ای برنجی یک شیر است که به صورت دستی کار می کند که اپراتور با چرخاندن یک چرخ دستی باز یا بسته می شود و ایزوله قطع دو طرفه را فراهم می کند. شیر چک از جریان برگشتی جلوگیری می کند. شیر دروازه ایزوله دستی را فراهم می کند. هر دو اغلب در یک سیستم در مکان های مختلف مورد نیاز هستند.

2. آیا می توان از شیر دروازه ای برنجی برای کنترل سرعت جریان استفاده کرد؟

خیر. شیر دروازه ای برنجی فقط باید در موقعیت کاملاً باز یا کاملاً بسته کار کند. استفاده از آن در یک موقعیت نیمه باز برای جریان دریچه گاز باعث می شود جت سیال با سرعت بالا باعث فرسایش دریچه و صفحه نشیمن شود و قابلیت آب بندی شیر را ظرف چند هفته یا چند ماه پس از کارکرد دریچه گاز از بین ببرد. در صورت نیاز به تنظیم جریان، یک شیر گلوب، شیر توپی، یا شیر سوزنی که برای سرویس دریچه گاز درجه بندی شده است، نصب کنید.

3. چگونه می توانم بفهمم که در کدام جهت شیر ​​چک برنجی را نصب کنم؟

هر شیر چک برنجی دارای یک فلش جهت جریان است که روی بدنه دریچه ریخته شده یا مهر شده است. شیر را با این فلش در راستای جریان رو به جلو در لوله نصب کنید. اگر فلش در جهت اشتباه باشد، شیر تمام جریان را به طور دائم در آن مکان مسدود می کند. برای شیرهای چک فنری بدون فلش کاملاً قابل مشاهده، درگاه ورودی (جایی که جریان وارد شیر می شود) را می توان به عنوان سمتی که صفحه پیستون یا دیسک هنگام باز بودن شیر در معرض آن قرار می گیرد، شناسایی کرد.

4. شیر دریچه ای برنجی یا شیر بازرسی برنجی برای آب آشامیدنی از چه آلیاژ برنجی باید ساخته شود؟

برای کاربردهای آب آشامیدنی، شیرهای دریچه ای برنجی و شیرهای بازرسی برنجی باید از برنج بدون سرب (حداکثر 0.25 درصد سرب با میانگین وزنی به ازای هر NSF/ANSI 372) یا از برنج مقاوم در برابر زینک زدایی (DZR) (آلیاژ CW602M3 با نام CW602M3 در اروپا) ساخته شوند. خطر زینک زدایی ایجاد می کند. اسناد گواهینامه NSF/ANSI 61 و NSF/ANSI 372 را از تأمین‌کننده شیر برای هر شیری که در تأمین آب آشامیدنی استفاده می‌شود، بدون در نظر گرفتن کشور مبدا، درخواست کنید.

5. چه چیزی باعث می شود که یک شیر چک برنجی در هنگام سرویس دهی کند یا صدا ایجاد کند؟

به هم خوردن در شیر چک برنجی به دلیل نوسان دیسک چک یا پیستون بین موقعیت های باز و بسته ایجاد می شود، زیرا سرعت جریان از طریق شیر برای باز نگه داشتن مکانیزم به طور پایدار بسیار کم است، یا پیش بار فنر در نوع دارای فنر نسبت به فشار دیفرانسیل موجود در نرخ جریان نصب شده بسیار زیاد است. راه حل این است که یک شیر برگشتی با اندازه یک لوله کوچکتر انتخاب کنید (که سرعت و فشار دیفرانسیل در سراسر شیر را با سرعت جریان حجمی یکسان افزایش می دهد)، یا انتخاب یک شیر با فنر سبک تر که در فشار دیفرانسیل موجود به طور کامل باز می شود.

6. اگر شیر دریچه ای برنجی به عنوان یک شیر ایزوله معمولی باز استفاده می شود، هر چند وقت یکبار باید تمرین کرد؟

شیرهای دروازه ای که در حالت معمولی باز استفاده می شوند و فقط برای جداسازی تعمیر و نگهداری بسته می شوند، باید حداقل یک بار در سال به طور کامل (در طول مسیر کامل آنها باز و بسته شوند). چرخه های تمرینی مکرر در عملکرد سه ماهه برای شیرهای جداسازی حیاتی در سیستم های ایمنی حیات (ایزوله حفاظت در برابر آتش، خطوط خاموش شدن اضطراری) توصیه می شود تا تأیید شود که دریچه در صورت نیاز به طور قابل اعتماد کار می کند. ورزش سالانه از خوردگی نخ ساقه و چسبندگی پوسته که باعث می‌شود دریچه‌های دروازه پس از سال‌ها عدم فعالیت در جای خود محکم شوند، جلوگیری می‌کند.

7. آیا می توان یک شیر برگشتی برنجی را در یک لوله جریان رو به پایین عمودی نصب کرد؟

بستگی به نوع سوپاپ دارد. سوپاپ های چرخشی را نمی توان در جریان عمودی رو به پایین نصب کرد، زیرا گرانش دیسک کلاپر را بدون توجه به جریان رو به جلو بسته نگه می دارد و به طور دائم لوله را مسدود می کند. سوپاپ های پیستونی یا بالابر فنری را می توان در جریان رو به پایین عمودی نصب کرد زیرا فنر به جای گرانش نیروی بسته شدن را فراهم می کند و فشار جریان رو به جلو باید بر فنر غلبه کند تا دریچه را بدون توجه به جهت باز کند. همیشه قبل از نصب شیر چک در هر لوله ای غیر از لوله افقی، جهت نصب مجاز را با سازنده خاص شیر تأیید کنید.

8. افت فشار از طریق شیر دروازه ای برنجی در هنگام باز بودن کامل چقدر است؟

افت فشار از طریق شیر دروازه‌ای کاملا باز برنجی بسیار کم است زیرا دروازه به طور کامل از سوراخ جمع می‌شود و یک مسیر جریان تقریباً بدون مانع ایجاد می‌کند. در نرخ های معمولی جریان آب خانگی، افت فشار است 0.01 تا 0.05 بار (تقریباً 100 تا 500 میلی متر سر آب) بسته به اندازه دریچه و سرعت جریان. این به طور قابل توجهی کمتر از افت فشار از طریق شیر توپی، شیر گلوب یا شیر چک در شرایط جریان معادل است، به همین دلیل است که شیرهای دروازه برای وظایف جداسازی اصلی در جایی که به حداقل رساندن مقاومت جریان مهم است، مشخص می شوند.

9. شیر دروازه ای برنجی یا شیر بازرسی برنجی در سرویس آب معمولی چقدر دوام می آورد؟

در سرویس آب آشامیدنی تمیز در فشارهای کاری معمولی (حداکثر 10 بار) و دما (تا 90 درجه سانتیگراد)، هر دو شیر دروازه ای برنجی و شیر چکش برنجی زمانی که از آلیاژهای برنجی مناسب ساخته شده و به درستی کار می کنند، عمر مفیدی بین 20 تا 40 سال دارند. عمر مفید سوپاپ گیت عمدتاً با سایش بسته بندی (تعمیر با تعویض پکینگ، نه تعویض سوپاپ) و فرسایش نشیمنگاه در اثر عملکرد دریچه گاز (با عملکرد صحیح جلوگیری می شود) محدود می شود. عمر کار شیر چک اساساً به دلیل سایش دیسک و صندلی در اثر تلاطم جریان و چکش آب محدود می شود که با اندازه و نصب صحیح کاهش می یابد.

10. شیر دروازه ای برنجی یا شیر توپی برای قطع برق منازل مسکونی بهتر است؟

روش‌های مدرن لوله‌کشی مسکونی در بیشتر بازارها به سمت شیرهای توپی برای کاربردهای خاموش کننده اصلی تغییر یافته است، زیرا شیرهای توپی برای کار کردن فقط به یک چهارم چرخش نیاز دارند (در مقایسه با چندین چرخش کامل برای شیر دروازه)، احتمال کمتری دارد که پس از سال‌ها عدم فعالیت در جای خود ثابت شوند، و طراحی بسته‌بندی ساقه آنها کمتر در معرض نشتی است که تحت سیستم‌های چرخه حرارتی و گرمای خانگی تامین می‌شود. با این حال، شیرهای دروازه ای برنجی همچنان قابل قبول هستند و به طور گسترده در تاسیسات قدیمی استفاده می شوند. در صورت تعویض شیر دریچه ای برنجی موجود در یک برنامه خاموش کننده اصلی مسکونی، یک شیر توپی برنجی بدون سرب با ظرفیت جریان کامل، ارتقاء پیشنهادی فعلی است. به دلیل ترکیبی از قابلیت اطمینان، سهولت کار، و نیازهای کم تعمیر و نگهداری در طول عمر کاری 25 تا 40 سال.