شیر پروانه‌ای چیست؟

شیر پروانه‌ای (Butterfly Valve) یکی از پرکاربردترین شیرآلات صنعتی است که برای قطع، وصل و در برخی مدل‌ها تنظیم جریان سیالات مورد استفاده قرار می‌گیرد. این شیر دارای یک دیسک دایره‌ای شکل است که با چرخش ۹۰ درجه‌ای حول محور خود، مسیر عبور سیال را باز یا بسته می‌کند. به همین دلیل، شیر پروانه‌ای عملکردی سریع، وزن کم، ابعاد فشرده و نصب آسان دارد. علاوه بر این، قیمت مناسب، افت فشار کم و قابلیت استفاده در سایزهای بزرگ باعث شده است که این شیر در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، نیروگاه‌ها، آب و فاضلاب، صنایع غذایی، دارویی، دریایی و سیستم‌های آتش‌نشانی کاربرد گسترده‌ای داشته باشد.

انواع شیر پروانه‌ای

شیرهای پروانه‌ای بر اساس نوع اتصال، طراحی دیسک و ساختار آب‌بندی در مدل‌های مختلف تولید می‌شوند.

شیر پروانه‌ای ویفری (Wafer Butterfly Valve)

این مدل بین دو فلنج نصب می‌شود و به دلیل وزن کم، قیمت مناسب و نصب آسان، یکی از رایج‌ترین انواع شیر پروانه‌ای محسوب می‌شود.

شیر پروانه‌ای لاگ (Lug Butterfly Valve)

در این مدل، بدنه دارای رزوه‌های مستقل برای اتصال پیچ‌ها است و امکان جداسازی یک سمت خط لوله بدون باز کردن کل سیستم را فراهم می‌کند.

شیر پروانه‌ای فلنجی (Double Flanged Butterfly Valve)

این شیر از دو طرف دارای فلنج بوده و بیشتر در خطوط انتقال بزرگ، نیروگاه‌ها و صنایع سنگین مورد استفاده قرار می‌گیرد.

شیر پروانه‌ای جوشی (Butt Weld Butterfly Valve)

این مدل برای خطوطی که نیاز به اتصال دائمی دارند استفاده می‌شود و بیشتر در صنایع فرآیندی کاربرد دارد.

شیر پروانه‌ای هم‌مرکز (Concentric Butterfly Valve)

در این مدل، محور شفت از مرکز دیسک عبور می‌کند و معمولاً دارای نشیمنگاه نرم (Soft Seat) است. این نوع شیر برای آب، هوا و سیالات غیرخورنده مناسب است.

شیر پروانه‌ای آفست دوبل (Double Offset Butterfly Valve)

طراحی دو آفست باعث کاهش اصطکاک بین دیسک و نشیمنگاه شده و طول عمر شیر را افزایش می‌دهد. این مدل برای فشار و دمای بالاتر مناسب است.

شیر پروانه‌ای آفست سه‌گانه (Triple Offset Butterfly Valve)

این نوع شیر دارای طراحی سه آفست و نشیمنگاه فلزی است و برای دما و فشار بسیار بالا، بخار، نفت، گاز و سیالات خورنده استفاده می‌شود.

انواع اتصال شیر پروانه‌ای

شیرهای پروانه‌ای با توجه به نوع سیستم لوله‌کشی در مدل‌های مختلف تولید می‌شوند.

  • ویفری (Wafer)
  • لاگ (Lug)
  • فلنجی (Double Flanged)
  • جوشی لب به لب (Butt Weld)

کلاس‌های شیر پروانه‌ای

شیرهای پروانه‌ای مطابق استانداردهای ASME و API در کلاس‌های مختلف تولید می‌شوند.

  • Class 150
  • Class 300
  • Class 600
  • Class 900

در استانداردهای DIN و EN نیز این شیرها با رده‌های فشاری زیر تولید می‌شوند.

  • PN10
  • PN16
  • PN25
  • PN40
  • PN63
  • PN100

انتخاب کلاس مناسب به فشار کاری، دمای سیال و شرایط بهره‌برداری بستگی دارد.

متریال شیر پروانه‌ای

شیرهای پروانه‌ای از متریال‌های متنوعی تولید می‌شوند تا در شرایط کاری مختلف قابل استفاده باشند.

چدن

  • GG25
  • GGG40
  • GGG50
  • ASTM A126
  • ASTM A536

فولاد کربنی

  • ASTM A216 WCB
  • ASTM A216 WCC
  • ASTM A105

فولاد آلیاژی

  • ASTM A217 WC6
  • ASTM A217 WC9
  • ASTM A182 F11
  • ASTM A182 F22
  • ASTM A182 F91

استنلس استیل

  • ASTM A351 CF8 (304)
  • ASTM A351 CF8M (316)
  • ASTM A351 CF3 (304L)
  • ASTM A351 CF3M (316L)
  • ASTM A182 F304
  • ASTM A182 F316

آلیاژهای ویژه

  • Duplex Stainless Steel
  • Super Duplex Stainless Steel
  • Monel
  • Inconel
  • Hastelloy
  • Titanium

متریال دیسک

دیسک شیر پروانه‌ای با توجه به نوع سیال و شرایط کاری از متریال‌های مختلف تولید می‌شود.

  • Stainless Steel 304
  • Stainless Steel 316
  • Duplex Stainless Steel
  • Super Duplex
  • چدن داکتیل با روکش نیکل
  • آلومینیوم برنز (Aluminum Bronze)
  • Monel
  • Hastelloy

متریال نشیمنگاه (Seat)

نشیمنگاه شیر مهم‌ترین بخش آب‌بندی است و بسته به نوع کاربرد از متریال‌های زیر ساخته می‌شود.

  • EPDM
  • NBR
  • PTFE
  • RPTFE
  • Viton (FKM)
  • Silicone
  • Metal Seat
  • Stellite

شیرهای دارای نشیمنگاه نرم (Soft Seat) برای آب، هوا و سیالات عمومی مناسب هستند، در حالی که شیرهای متال سیت (Metal Seat) برای دماهای بالا، بخار و سیالات خورنده کاربرد دارند.

استانداردهای شیر پروانه‌ای

شیرهای پروانه‌ای مطابق استانداردهای معتبر بین‌المللی طراحی و تولید می‌شوند.

  • API 609
  • API 598
  • API 6D
  • ASME B16.34
  • ASME B16.10
  • ASME B16.5
  • MSS SP-67
  • MSS SP-68
  • ISO 5752
  • ISO 5211
  • EN 593
  • EN 1092-1
  • AWWA C504
  • AWWA C516

سایز شیر پروانه‌ای

شیرهای پروانه‌ای معمولاً از سایز ۲ اینچ تا ۱۲۰ اینچ تولید می‌شوند و در پروژه‌های خاص امکان ساخت سایزهای بزرگ‌تر نیز وجود دارد.

نحوه عملکرد شیر پروانه‌ای

عملکرد شیر پروانه‌ای بر اساس چرخش دیسک حول محور مرکزی است. با چرخش ۹۰ درجه‌ای اهرم یا عملگر، دیسک در راستای جریان قرار گرفته و سیال عبور می‌کند. همچنین با چرخش مجدد، دیسک به‌صورت عمود بر جریان قرار گرفته و مسیر عبور سیال را مسدود می‌کند. این طراحی باعث سرعت بالای عملکرد و سهولت در بهره‌برداری می‌شود.

عملگرهای شیر پروانه‌ای

بسته به نوع کاربرد، شیرهای پروانه‌ای می‌توانند به عملگرهای مختلف مجهز شوند.

  • اهرمی (Lever Operated)
  • گیربکسی (Gear Operated)
  • پنوماتیکی (Pneumatic Actuator)
  • هیدرولیکی (Hydraulic Actuator)
  • برقی (Electric Actuator)

تست‌های کنترل کیفیت

شیرهای پروانه‌ای پیش از عرضه به بازار تحت آزمون‌های مختلف قرار می‌گیرند تا کیفیت و عملکرد آن‌ها مطابق استانداردهای بین‌المللی تأیید شود.

  • تست هیدرواستاتیک (Hydrostatic Test)
  • تست نشتی نشیمنگاه (Seat Leakage Test)
  • تست بدنه (Shell Test)
  • تست عملکرد (Operational Test)
  • تست ابعادی
  • تست سختی
  • تست ذرات مغناطیسی (MT)
  • تست مایع نافذ (PT)
  • تست التراسونیک (UT)
  • شناسایی متریال (PMI)
  • آنالیز شیمیایی

کاربردهای شیر پروانه‌ای

به دلیل وزن کم، عملکرد سریع و هزینه مناسب، شیرهای پروانه‌ای در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.

  • صنایع نفت و گاز
  • پالایشگاه‌ها
  • پتروشیمی
  • نیروگاه‌ها
  • صنایع شیمیایی
  • صنایع غذایی
  • صنایع دارویی
  • صنایع دریایی
  • خطوط انتقال آب
  • شبکه‌های آب و فاضلاب
  • سیستم‌های آتش‌نشانی
  • سیستم‌های تهویه مطبوع (HVAC)
  • خطوط انتقال بخار
  • صنایع فولاد
  • صنایع معدنی

مزایای شیر پروانه‌ای

شیر پروانه‌ای به دلیل طراحی ساده، وزن کم، ابعاد فشرده و عملکرد سریع، یکی از اقتصادی‌ترین شیرآلات صنعتی محسوب می‌شود. علاوه بر این، نصب و نگهداری آسان، افت فشار کم، امکان استفاده در سایزهای بزرگ، قابلیت تجهیز به انواع عملگر، تنوع در متریال و کلاس‌های فشاری و عملکرد مناسب در بسیاری از سیالات، از مهم‌ترین مزایای این شیر به شمار می‌روند. همچنین در مقایسه با شیرهای کشویی و سوزنی، فضای نصب کمتری اشغال می‌کند و هزینه خرید و تعمیرات آن نیز معمولاً پایین‌تر است.

نکات مهم هنگام خرید شیر پروانه‌ای

در هنگام انتخاب و خرید شیر پروانه‌ای باید عواملی مانند نوع سیال، فشار و دمای کاری، سایز خط لوله، کلاس یا PN، نوع اتصال، نوع طراحی شیر (هم‌مرکز، آفست دوبل یا آفست سه‌گانه)، متریال بدنه، جنس دیسک، جنس نشیمنگاه، استاندارد ساخت، نوع عملگر، برند تولیدکننده و گواهی تست مواد (MTC) بررسی شود. همچنین انتخاب صحیح نوع سیت و مدل شیر متناسب با شرایط کاری، نقش مهمی در افزایش طول عمر، آب‌بندی مطمئن و کاهش هزینه‌های نگهداری سیستم خواهد داشت.

تماس تلفنی