بررسی انواع شیر توپی یا بال ولو

یکی از با اهمیت ترین انواع شیرهای صنعتی را می توان شیر توپی یا بال ولو به شمار آورد. شیر توپی به عنوان یکی از شیرآلات اصلی برای مسدود کردن و یا کنترل کردن جریان سیال های مورد استفاده اعم از نفت، گاز، بخار و غیره در صنعت پتروشیمی استفاده می شود. در این مقاله به بررسی دقیق تر سوال بال ولو چیست و انواع شیرتوپی پرداخته می شود.

دسته بندی انواع شیر توپی

با کمک معیارهای گوناگونی قادر هستیم تا انواع شیرهای توپی بال ولو را دسته بندی کنیم. این معیارها عبارت هستند از:
از منظر طراحی: یکی از روش هایی که برای دسته بندی آن به کار می رود بر اساس طراحی آن ها است. از این رو بال ولوها در دسته های شناور(Floating) ، ترونیون (Trunnion) و شیر انسداد و تخلیه(Double Block and Bleed) دسته بندی می شوند.
از نظر تعداد پورت ها ( پورت های ورودی): شیرهای توپی بر اساس این معیار به دو گروه تقسیم می شوند:
شیر توپی استاندارد که از دو پورت بهره می گیرد که یک پورت خروجی و دیگری ورودی است
شیرهای توپی سه طرفه که هم می توانند دارای دو خروجی و یک ورودی باشند و هم برعکس آن یعنی دو ورودی و یک خروجی.
سایز مجرا: شیرهای توپی بر اساس سایز مجرا به دو دسته تقسیم بندی می شوند. دسته ی نخست شیرهایی با مجرای کامل (Full Bore یا کاهنده Reduced Bore) و دیگری شیرهای توپی با شکل v
از نظر نحوه ی سرهم بندی قطعات: از این نظر شیرهای توپی در دو دسته ی یکپارچه و دو یا سه قطعه ای قرار می دهند. در نوع یکپارچه اسکلت اصلی توپ از قطعه ی کست و یا استیل فورج درست می شود اما در نوع چند قطعه ای اسکلت اصلی توپ به کمک سر هم شدن دو یا سه قطعه ی متفاوت تشکیل می شود.
از لحاظ مدخل توپ: بر اساس این ویژگی بال ولو به دو دسته تقسیم می شوند که عبارت هستند از شیرهای دارای ورودی جانبی و شیرهای دارای ورودی بالایی.
بر اساس نوع سیت: می تواند در دو دسته ی فلزی و تلفون قرار گیرد.

نکات مهم شیرتوپی

شیر توپی یا بال ولو (Ball Valve)، همان طور که گفته شد یکی از محبوب ترین و پر مصرف ترین شیرآلات در حوزه ی کارهای پتروشیمی هستند. علت این امر چندین مورد مختلف است که عبارت هستند از:
جای کمی اشغال می کنند، به راحتی نصب می شوند و برای ترمیم مشکلی به وجود نمی آورند. به علاوه طول عمر زیادی دارند و در برابر آسیب ها مقاومت خوبی از خود نشان می دهند.
از دیگر مزیت های این شیرها می توان آب بندی مناس می شوند و نیز سرعت عملکردی خوبی اشاره کرد.
شیر توپی دارای یک جسم کروی شکل است که کمک می کند تا عبور جریان را متوقف کرد. استفاده از این قطعه ی کروی شکل باعث شده تا در مقایسه با بقیه ی شیرها، شیر توپی هم از وزن کمتری برخوردار باشد و هم از نظر سایزی فضای کمتری را اشغال کند. همچنین این شیرها، با در نظر گرفتن جنس و سایز یکسان، از لحاظ قیمتی نیز از بقیه ی شیرآلات ارزان تر هستند.

مزیت های انواع بال ولو چیست؟

در ادامه ی به بررسی مزایا و معایب شیر های توپی می پردازیم. آن ها دارای مزیت هایی هستند که به شرح زیر است:
نخست اینکه بال ولوها بسیار راحت و با سرعت زیادی می توانند بسته و باز شوند و تنها به یک حرکت دورانی نود درجه ای یا یک چهارم دور ساعت (ربع گرد) نیاز دارند تا تغییر حالت دهند. علاوه بر این شیر توپی بدون احتیاج به یک نیروی گشتاوری می توانند باز یا بسته شوند. مزیت دیگر شیر توپی در طراحی آن ها است. همان گونه که گفتیم بال ولو ها فضای کمی را اشغال می کنند و نحوه ی طراحی آنها بسیار فشرده است. در واقع می توانیم گفت که که همین نکته ی به ظاهر کوچک فرق اساسی میان شیر توپی و گیت ولو است که گیت ولوها برای کنترل جریان استفاده می شوند.

معایب شیر توپی

شیر توپی در کنار مزایایی که ارائه می دهند، معایبی هم دارند که در ادامه به شرح آن ها می پردازیم.

انواع بال ولو

از نظر تنظیم کردن و کنترل جریان عملکرد خوبی از خود نشان نمی دهد. البته علت این امر این است که کاربرد اصلی این شیرها برای بستن و متوقف کردن جریان است نه کم و زیاد کردن آن. اگر بخواهیم مقایسه ای عمل کنیم، شیرهای کروی (Globe Valves) در این مورد انتخاب بهتری هستند و به خوبی جریان را کنترل می کنند. علاوه بر این شیرهای توپی انتخاب مناسبی برای زمانی که سیال مورد نظر مخلوط جامد و مایع باشد نیستند و سبب نشستی در شیر می شوند. چرا که ذره های این مخلوط ها در سیت رسوب کرده و سبب سفت شدن آن می شوند. البته که این شیرها برای گازها و سایر سیال ها بسیار عالی عمل می کنند.

استاندارد های بال ولو:

API 6D, BS 5351
ASME B16.34
ASME B16.5 / B16.4
ASME B16.25