شیر توپی(ball valve)
شیر توپی یا همان بال ولو از مهمترین شیرآلات صنعتی در صنایع پتروشیمی هستند که با استفاده از چرخش یک گوی کروی برای انسداد و تنظیم جریانات سیال (نفت، گاز، بخار و غیره) به کار می روند و مسیر جریان را باز و یا بسته می کنند.
نحوه عملکرد شیر توپی بدین صورت است که توپ داخل شیر دارای مجرایی است و زمانی که کاملاً با دو انتهای شیر تراز شود، سیال جریان دارد و زمانی که مجرا کاملاً بر انتهای دستگاه عمود شود، شیر به طور کامل مسدود می شود و همچنین در صورتی که مجرا در هر وضعیت دیگری قرار گیرد، جریان به طور جزئی قطع می شود.
از مزیت های شیرهای توپی می توان به داشتن یک طراحی متراکم و کم حجم ، عمل كردن سريع در باز و بسته شدن با یک حرکت چرخشی 90 درجه (ربع گرد)، وزن كم، نصب و بهره برداري آسان ، آببندی قابلقبول بدون نیاز به نیروی گشتاور زیاد ، قیمت مناسب نسبت به سایر شیر ها، يكپارچه بودن قطعات آن و عدم نياز به روانكاري اشاره کرد.
این نوع شیر ها در سیستم های آب و فاضلاب، صنایع شیمیایی، صنایع دارویی، صنایع اطفا حریق، صنایع پلاستیک، صنایع نساجی، صنایع فلزی و … مورد استفاده قرار می گیرند.
برای انتخاب یک شیر توپی مناسب لازم است پارامتر هایی چون دمای سیال، فشار جریان، تعداد مجراهای مورد نیاز، ساختار داخلی آن، سایز و جنس بدنه شیر و …دقت کرد.

شیر کشویی (gate valve)
شیر کشویی ( گیت ولو یا دروازه ای ) یکی از پر کاربرد ترین شیرآلات صنعتی می باشد که در تمامی صنایع مانند نفت، گاز پتروشیمی، صنعت آب ، صنایع قولاذ و … مورد استفاده قرار می گیرند.
این نوع شیرآلات برای تنظیم جریان به کار برده نمی شوند و فقط جریان سیال مورد نظر را به طور کامل باز و یا بسته می کند و نمی توان میزان فشار سیال را کم و یا زیاد نمود.
از مزایای شیر های کشویی می توان به سهولت در باز و بسته کردن شیر کشویی در مسیر جریان، آب بندی کامل در زمان بسته بودن شیر ، عدم نیاز به سرویس دوره ای، عدم نیاز به نگهداری در طول زمان استفاده از شیر کشویی اشاره کرد.
شیرهای کشویی دارای معایبی از جمله موارد زیر هستند:
- باز و بسته کردن مکرر این شیرها باعث سایش و آسیب به اجزای آن می شود.
- نیروی وارده به دیسک از طرف سیال سبب آب بندی شده بنابراین زمانی که فشار سیال کم باشد آب بندی مناسبی انجام نخواهد شد .
- همچنین این شیر ها جهت کنترل و تنظیم جریان مناسب نیستند.
از شیرهای کشویی در مواقعی که حداقل افت فشار و یا سرویس باز و بسته دوجهته مورد نیاز است استفاده میشود .

شیر پروانه ای(butterfly valve)
شیر پروانهای یا باترفلای ولو يكي از سادهترين انواع شیرآلات صنعتی است که برای باز و بسته کردن و تنظیم جریان سیال به کار میرود.
شیرهای پروانه ای از يك بدنه معمولي و يك صفحه مدور كه تقريباً در وسط قرار دارد تشكيل شده است.
اين صفحه حول ميلهاي در حدود90° ميگردد و بوسيله اهرمي به قسمت حركت دهنده شير وصل ميباشد.اين محرك می تواند دستي، گیربکسی و يا توسط فشار هوا يا برق کنتزل باشد.
شیرهای پروانه ای در سرویسهای مایعات، بخار ، سرمایش آب، هوا، گازها، آتشنشانی و مکش استفاده میشوند.همچنین در صنايع نفت، گاز، پتروشيمی، ايستگاه نيروی حرارتی، ايستگاه نيروی هيدروليكی، لوله كشی آب و فاضلاب و در جریانهایی که حامل مواد شیمیایی یا خورنده میباشند با نشیمنگاه غیر فلزی میتواند مورد استفاده قرار گیرد.
از مزایای شیرهای پروانه ای می توان به سبك وزن بودن،نیاز نداشتن به تكيه گاه اضافي، قابلیت نصب در حالت های مختلف افقی و عمودی، افت فشار كم نسبت به سایر شیر ها اشاره کرد.
شیر های پروانه ای برای کنترل حرکت دیسک که به تنهایی قابل هدایت نیست به گشتاور بالا احتیاج دارد و تحت تاثیر تلاطم جریان است که مستعد رخ دادن کاویتاسیون در جریان های پایین تر است به دلیل این که حتی در حالت کاملا باز قسمتی از دیسک همیشه در معرض جریان است, بنابراین استفاده از شیر پروانه ای همیشه منجر به تغییر فشار می شود.

شیریک طرفه (check valve)
شیر یکطرفه یکی از انواع شیر های صنعتی است که به سیالات اجازه می دهد فقط در یک مسیر حرکت کنند و از جریان معکوس آن ها در خط لوله جلوگیری می کند. و اگر سیال برگشت کند، مسیر حرکت مسدود میشود.
نحوه کارکرد شیر یک طرفه بدین جهت است که دیسک داخلی آن، که سبب باز شدن شیر یکطرفه می شود، به سیالات اجازه می دهد که فقط به سمت جلو حرکت کنند و هنگامی که مسیر حرکت سیال برعکس شود دیسک به صورت خودکار بسته می شود که سبب مسدود شدن شیر یکطرفه خواهد شد.
شیر های یک طرفه به جهت نیاز نداشتن به اپراتور، امکان تعمیر در خطوط لوله، گسترده کاربرد و قابلیت کار در فشار کم دارای کاربرد های فراوانی هستند.
برای انتخاب شیر میبایست به مواردی از جمله دما، نوع سیال، حداقل و حداکثر سیال ورودی، افت فشار مجاز در درون شیر، موقعیت و وضعیت شیر در سیستم خط لوله و … توجه داشت.
شیر های یک طرفه در سیستم هایی که مایعات برای حفظ ایمنی باید در یک جهت عبور کنند و از جریان معکوس جلوگیری شود کاربرد دارند به طور مثال در لوله کشی آب، فاضلاب، تجهیزات دوار مانند پمپ ها و کمپرسورها ،صنایع نیروگاهی، موتور خانه، تصفیه خانه، تجهیزات وابسته به گاز و بخار آب و … مورد استفاده قرار می گیرند.

گلوب ولو (Globe Valve)
یکی از پر کاربردترین شیرآلات صنعتی در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی و آب و فاضلاب ، شير گلوب ولو یا شیر فلکه سوزنی یا شیر کروی (Globe valve) می باشد که در خطوط انتقال سیالات مایع، گاز و سیالات حامل ذرات معلق جامد بکار می روند.
از مزایای استفاده از این نوع شیرآلات می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- از شیر گلوب ولو برای قطع و وصل جریان سیال و نیز برای کنترل سیال می توان استفاده کرد.
- امکان تعمیر و نگهداری روی خطوط بدون نیاز به خارج کردن شیر وجود دارد.
- عملگر این نوع شیرها به دلیل فاصله کم دیسکی کهبین حالت باز و بسته وجود دارد، سریعتر عمل مینمایند.
- بدون ترس از ساییده شدن سیت و دیسک میتوان بصورت مکرر برای باز و بسته کردن از آن استفاده کرد.
- به دلیل مخروطی بودن شیر گلوب ولو سطح تماس با نشیمنگاه بیشتر است و آب بندی را به طور کامل انجام می دهد.
- باز یا بسته نبودن کامل گلوب ولو منجر آسیب دیدن نشیمنگاه و مجرابند نمی شود.
شیرهای گلوب ولو در سیستم هایی که افت فشار در آن ها مهم نباشد و نیز برای تخلیه گاز در فشار بالا و تخلیه مایع در فشار پایین و در مواقعی که آببندی و ایمنی جزو خواستههای مورد نیاز باشد، کاربرد دارد که در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت و گاز، پتروشیمی ها، ،نیروگاه ها، صنایع آب، موتورخانه ها، خروجی پمپ ها، صنایع غذایی، صنایع دارویی، صنایع شیمیایی، تاسیسات ساختمانی… از این نوع شیر ها مورد استفاده قرار می گیرند.

- شیر سماوری (Plug Valve)
یکی از انواع شیرآلات شیر سماوری است که به آن پلاگ ولو نیز گفته می شود. از این نوع شیر جهت قطع و وصل کردن جریان استفاده می کنند. استاندارد ساخت این شیرها API 6D – API 599 – – BS 5353 است و بر اساس استاندارد API 6D تست میشوند.
ساختمان این شیر ها دارای یک بدنه، یک مجرابند که بصورت استوانه ای یا مخروطی می باشد و در آن سوراخی برای عبور جریان وجود دارد و همچنین درپوش آببندی (cap) است. زمانی که با چرخاندن دسته بصورت ربع گرد (90 درجه ای ) قسمت سوراخ شده مجرابند با ورودی و خروجی شیر در یک راستا قرار می گیرند و باعث باز شدن مسیر جریان می گردد و هنگامی که پلاگ به اندازه 90 درجه نسبت به حالت باز میچرخد، پلاگ مانع عبور جریان می شود و جریان را قطع میکند.
مزایای شیرهای سماوری عبارتند از:
- طراحی ساده و قطعات کم تری دارد.
- وضعیت باز و بسته کردن شیر به راحتی قابل کنترل است. (به جز سایزهای بزرگ)
- امکان تعمیر و نگهداری آن را در خطوط وجود دارد.
- در برابر جریان مقاومت کمی دارد.
- امکان تزریق مواد آب بندی در شیرهای سماوری وجود دارد بنابراین قابلیت ضد نشتی خوبی دارد.
این نوع شیرها معمولاً برای جریان مایعات و گاز ها با فشار پایین و همچنین برای فشارهای خلاء بالا
مورد استفاده قرار میگیرند و مهم ترین معیار انتخاب آنها در نوع سیال عبوری می باشد.

صافی(strainer)
شیر صافی که در صنعت پایپینگ با نام استرینر شناخته می شود و اجزای آن شامل بدنه، توری و درپوش است. شیر صافی یا استرینر برای تصفیه، جداسازی یا صاف کردن ذرات معلق موجود در مایعات و گازها استفاده می شود. در واقع این نوع شیر ها در طرح ها و شکل های مختلف، وظیفه فیلتر کردن انواع سیال با کمترین افت فشار در صنایع مختلف را دارند.
شیر های صافی یا استرینر با تصفیه ی سیالات باعث افزایش طول عمر تجهیزات می شود به طور مثال از شیرهای صافی برای محافظت تجهیزات مختلف مانند پمپ ها، جریان سنج ها، شیرهای کنترلی ، شیر های برقی، مبدل های حرارتی، توربین ها، تله بخار و … استفاده می شوند.
انواع شیرهای صافی یا استرینر عبارت اند از:
- استرینر Y شکل
- استرینر T شکل
- استرینر U شکل (سبدی)
- استرینر 2 سبدی
- استرینر ساده (صافی موقتی)
- استرینر بک فلاش
- استرینر خود تمیز شونده
مزیت های شیرصافی عبارت اند از:
- شیرهای صافی مقاومت کمی در برابر جریان مایع ایجاد می کنند
- از ورود اسیب های جدی به تجهیزات جلوگیری می کند و باعث افزایش طول عمر سیال و تجهیزات می شود.
- بوسیله شیر صافی میتوان فواصل زمانی پاکسازی لوله و قطعات از رسوبات را افزایش داد.
- هزینه تعمیر و نگهداری این قطعات پایین می باشد.
- قابلیت نصب آسان دارند.
به طور کلی شیر های صافی در سیستم هایی که ذرات معلق باعث مختل شدن سیستم می شوند مانند صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، سیالات خورنده، فاضلاب، سیستمهای آبیاری قطرهای و پروژههای آبرسانی و … استفاده می شود.
برای انتخاب نوع شیر صافی باید به ویژگی های محیط کاری مانند دما، شوک حرارتی، مکانیکی و خورندگی دقت داشت و همچنین اطلاع کاملی از فشار کاری سیستم، حساسیت پروژه نسبت به رسوب و ذرات جامد و سیال داشته باشیم.

شیر اطمینان (Safety Valve)
شیر اطمینان فشار یا PSV ، یکی از تجهیزات ایمنی در صنعت تاسیسات می باشد. شیرهای اطمینان به منظور جلوگیری از افزایش فشار در خطوط انتقال مورد استفاده قرار می گیرند.
شیرهای اطمینان متشکل از ورودی و خروجی با سایز یکسان و یا خروجی بزرگتر ساخته می شوند
شیرهای اطمینان در متریال های مختلف چدن ، برنج ، استنلیس استیل و فولاد قابل عرضه می باشند
شیر های اطمینان به صورت مستقیم روی خطوط نصب می شوند و زمانی که فشار وارد بالا می رود ، بخشی از سیال را با باز شدن دریچه از خط جریان خارج کرده و باعث کاهش فشار می شوند. یکی از بارزترین ویژگی های شیرهای اطمینان این است که تا موقعی که فشار تا مرز خطرناک بالا نرود کارایی آن ها مورد ارزیابی قرار نمی گیرد.
نحوه کارکرد شیر اطمینان بدین صورت است که در اثر افزایش فشار درون سیستم، شیرهای اطمینان به طور اتوماتیک به سرعت وارد عمل شده و باز می شود و از این طریق فشار موجود را از بین می برند و از ترکیدگی لوله ها و آسیب به تجهیزات جلوگیری می شود.
شیر های اطمینان در سیستم های گرمایشی ، تصفیه نفت، تولید مواد شیمیایی، پروسه های گاز طبیعی، تولید نیرو، صنایع غذایی، نوشیدنی و لوازم آرایشی مورد استفاده قرار می گیرند.

شیر سوزنی (Needle Valve)
یکی از انواع شیرآلات پایپینگ شیر سوزنی یا نیدل ولو می باشد. ساختار این شیر ها به این صورت است که
جریان به سمت یک حفره کوچک وارد می شود و پس از چرخش 90 درجه خود به سمت نوک یک مخروط حرکت می کند. این شیرها در موارد حساس که نیاز به دقت بالایی داشته باشد بسیارقابل اطمینان هستند و مورد استفاده قرارمی گیرند.
این شیرها از لحاظ ساختار مشابه شیر کروی (Globe Valve ) می باشند با تفاوت این که به جای دیسک از یک سوزن برای مسدود کردن مسیراستفاده می کنند.
انواع شیر سوزنی عبارت اند از:
· شیرهای سوزنی صنعتی
· شیرهای سوزنی آزمایشگاه
کاربرد شیرهای سوزنی عبارت است:
- شیرسوزنی با کنترل جریان و محافظت گیج از خطرات ناشی از افزایش ناگهانی فشارمایعات و گازها در داخل لوله جلوگیری می کند.
- این شیرها درسرویس های مایع و گاز، سیستم های هیدرولیک با فشار کاری کم و فرآیندهای شیمیایی بیشتر استفاده می شوند.
- در خطوط انتقال سیالات دارای مواد دارویی، غذایی و شیمیایی کاربرد دارند.
- یکی از اصلی ترین کاربرد شیر سوزنی می توان به استفاده از این شیرها به عنوان شیرهای قطع و وصل دریچه گاز نیز اشاره کرد.
- درصنایع مختلف برای کنترل و اندازه گیری مایعات مانند گاز، آب، هوا، بخار و … استفاده می شوند.
- در زمینه ابزار دقیق درآزمایشگاه های نفت و پتروشیمی استفاده می شوند.

شیر گازی
شیر گازی یا شیر توپی یا ball valve به دلیل کارکرد سریع این شیر در باز و بست شیر، بیشترین کاربرد را در لوله کشی گاز دارند به همین علت در ایران بیشتر به اسم شیر گازی شناخته می شود.
شیر گازی با مجراهای داخلی کروی شکل برای قطع و وصل جریان گاز مورد استفاده قرار می گیرند.
شیر توپی شامل بدنه و یک محور و همچنین یک توپ توخالی (Hollow) که سوراخی در میان آن تعبیه شده است، می باشد که با چرخش 90 درجه توپی، مسیر جریان باز یا بسته می شود. موقعی که حفره تعبیه شده بر روی توپی با دریچه ورودی شیر در یک راستا قرار گیرد، مسیر جریان سیال باز شده و سیال از درون شیر منتقل می شود و اگر محور یا دسته شیر به اندازه 90 درجه چرخش یابد، حفره توپی از مسیر سیال خارج شده و مسیر سیال بسته می شود.
مزایای شیرهای گازی
- به دلیل ساختار ساده دارای قیمت مناسب هستند
- سرعت عملکرد بالابه دلیل ربع گرد بودن
- با دوام
- عملکرد مطلوب پس از سیکل های متعدد
- قابل استفاده در مدت زمان طولانی
- استفاده از شیرهای توپی چند راهی برای تغییر جهت جریان
- مقاوم در برابر ذرات موجود در سیال
برای انتخاب و تهیه شیر های گازی میبایست به نوع کاربرد، محیط مورد استفاده، نوع سیال عبوری و فشار کاری سیستم توجه داشته باشیم.
