در مهندسی، محیط‌های کاری با دمای پایین را می‌توان به سه گروه اصلی تقسیم کرد. انتخاب شیرآلات مناسب برای هر گروه نیازمند توجه به مواد و ویژگی‌های خاص است.

دسته‌بندی محیط‌های با دمای پایین برای انتخاب شیر

محدوده دمای محیط، ماده اصلی ساخت شیرآلات را تعیین می‌کند:

• ۵۰- تا ۰ درجه سانتی‌گراد: ماده اصلی، فولاد کربن دمای پایین (Low-Temperature Carbon Steel) است. این گروه بیشترین کاربرد را دارد.
• ۷۰- تا ۵۱- درجه سانتی‌گراد: در این محدوده از فولاد ضدزنگ آستنیتی یا فولاد پایه نیکل دمای پایین استفاده می‌شود. انتخاب به شرایط پروژه و نیاز فنی بستگی دارد.
• ۱۹۶- تا ۱۰۱- درجه سانتی‌گراد: برای برودت شدید، فولاد ضدزنگ آستنیتی به‌کار می‌رود. در برخی شرایط مناسب، فولاد پایه نیکل نیز قابل استفاده است.

اصول انتخاب شیرآلات در دمای پایین

انواع شیرآلات مناسب

• استفاده از شیرآلاتی که حفره بسته ایجاد نمی‌کنند؛ مانند شیر سوزنی، پروانه‌ای و توپی شناور تک‌نشینگاه. در صورت استفاده از انواع دیگر، باید راهکار کاهش فشار حفره نصب شود.
• انتخاب شیرهایی با قطعات قابل جبران انبساط و انقباض؛ مانند شیر سوزنی، دروازه‌ای، توپی، پلاگ مکانیکی متعادل و پروانه‌ای فلزی.
• در صورت استفاده از آب‌بندی غیرفلزی، دمای مجاز ماده باید با تولیدکننده بررسی شود.
• شیرهایی که تنها با سیلانت آب‌بندی می‌شوند، برای دماهای پایین مناسب نیستند.

ساختار و طراحی

• اتصال جوشی برای کاهش نشت و عایق‌کاری بهتر توصیه می‌شود. اثر عملیات حرارتی پس از جوشکاری بر آب‌بندی باید ارزیابی شود.
• در صورت لزوم، کلاهک یا ساقه شیر بلندتر شود تا از یخ‌زدگی پکینگ جلوگیری گردد.
• شیرهای حفره بسته باید خودرهاساز و علامت جهت جریان داشته باشند.
• برای دمای ۰ تا ۵۰ درجه سانتی‌گراد معمولاً نیازی به بلندی کلاهک نیست. در شیرهای ۹۰ درجه‌ای، احتمال برخورد دسته با عایق بررسی شود.
• در دماهای پایین همراه با سیالات قابل اشتعال، آب‌بندی غیرفلزی باید Fire Safe و ضدالکتریسیته ساکن باشد.

مواد و الزامات فنی

• قطعات تحت فشار باید تست ضربه دمای پایین مطابق ASME B31.3 یا GB/T 20801 را بگذرانند.
• مواد باید عاری از عیوب و ناخالصی باشد تا شکنندگی کاهش یابد.
• پیچ‌ها باید استاندارد دمای پایین و تست ضربه را رعایت کنند.
• سازگاری مواد داخلی، واشر و پکینگ با سرما باید بررسی شود.
• مواد باید دمای بالای بخار پاکسازی را نیز تحمل کنند.

برای اطلاعات بیشتر، با ما در تماس باشید.

منبع: Cryogenic valve