اجزاء اصلی ساختمان شیرآلات صنعتی

بدنه (Body)

بدنه شیر یک محفظه تو خالی برای عبور سیال است که باید بتواند فشار سیال را تحمل کند و به خط لوله نصب شود و شامل اجزای درونی یا تریم شیر می‌باشد. جنس بدنه شیر معمولاً فلزی یا پلاستیکی است. استفاده از برنز، برنج، چدن، فولاد و فولاد زنگ‌نزن در ساخت بدنه شیرها بسیار متداول است. اکثر شیرهای مورد استفاده در صنعت نفت و گاز از جنس فولاد با گرید WCB می‌باشد. در خطوط اسیدسولفوریک که بسیار خورنده است معمولاً از آلیاژ Alloy 20 استفاده می‌شود. از شیرهای با جنس Hastelloy معمولاً در کاربردهای دما-بالا و نیروگاه‌های هسته ای و از شیرهای با جنس Inconel معمولاً در خطوط هیدروژن استفاده می‌شود. از شیرهای با جنس پلاستیک معمولاً در کاربردهای فشار پایین استفاده می‌شود.

کلاهک، درپوش، بانت (Bonnet)

مقطع یک شیر کروی ۱-بدنه ۲-مجرا ۳-نشیمنگاه ۴-ساقه ۵-دیسک ۶-دسته یا هندویل ۷-بانِت ۸-پکینگ ۹-مهره گلند ۱۰-مسیر جریان وقتی شیر باز باشد ۱۱-موقعیت دیسک وقتی شیر بسته باشد ۱۲-موقعیت هندویل وقتی شیر بسته باشد

بانِت قطعه مکمل مجموعه بدنه است که معمولاً به صورت اتصال رزوه‌ای (در شیرهای کوچک) یا فلنجی به بدنه متصل می‌شود. در اکثر موارد ساقه (stem) از میان این قطعه عبور می‌نماید. معمولاً پس از قرار دادن اجزای درونی شیر برای بستن محفظه و نگه‌داشتن همه چیز درون آن از بانت استفاده می‌شود. بسیاری از شیرها منجمله شیرهای سماوری یا توپی فاقد بانت هستند چرا که مکانیزم سرهم‌بندی اجزای آن به گونهٔ دیگری است.

هندل/هندویل یا عملگر (Handle/Hand-Wheel or Actuator)

هندل، اهرم یا دسته ای است که به وسیله آن می‌توان شیر را از بیرون باز یا بسته کرد. هندویل دسته ای به شکل چرخ یا فرمان است که با چرخاندن آن توسط دست، شیر باز و بسته می‌شود. شیرهای اتوماتیک معمولاً فاقد هندل یا هندویل هستند، هر چند برخی گونه‌ها ممکن است برای مواقع اضطراری شامل اهرمی دستی نیز باشند. عملگر، یک مکانیزم یا دستگاه است که به کمک آن می‌توان شیر را از بیرون و از راه دور یا نزدیک، باز یا بسته کرد. بعضی از شیرها مانند شیرهای یک طرفه فاقد هرگونه هندویل یا عملگری هستند چرا که مکانیزم عملکرد آنها به صورت داخلی و خودکار است.

مهره هندویل (Hand-Wheel Nut)

مهره‌ای است که هندویل توسط آن به استم سفت می‌شود و جنس آن از فولاد ساده کربنی در نظر گرفته می‌شود.

نشان دهنده موقعیت (Position indicator)

قطعه‌ای است که موقعیت عضو کنترل جریان را از بیرون شیر نشان می‌دهد.

عضو مسدودکننده جریان (Obturator)

عضو مسدودکننده جریان (توپی) در شیر توپی

قسمتی از یک شیر که وظیفه قطع و وصل، تنظیم یا انحراف جریان را بر عهده دارد. این قطعه در شیر توپی کروی شکل، در شیر سماوری معمولاً مخروطی شکل در شیر دروازه‌ای گوه‌ای شکل یا صفحه‌ای سوراخ دار-که این گونه معمولاً شیر دروازه ای through-Conduit نامیده می‌شود-، در شیر بشقابی و شیر یکطرفه به شکل دیسک و… می‌باشد.

نشیمنگاه (Seat)

سطوح داخلی بدنه شیر که در اثر تماس عضو مسدودکننده جریان با آن، شیر عمل آب‌بندی را انجام می‌دهد،^[۵] نشیمنگاه یا سیت نامیده می‌شود. باید در نظر داشت در حالتی که شیر بسته‌است، مجرابند با سیت‌ها در تماس است. سطوح سیت که در آب‌بندی ایفای نقش دارند جزء تریم محسوب می‌شوند.

ساقه (Stem)

ساقه (stem) در شیرهای نوع: Ball, Gate, Plug

ساقه، شفت، استم یا میله به قطعه‌ای گفته می‌شود که وظیفه انتقال نیرو از طرف اپراتور به عضو مسدودکننده جریان را بر عهده دارد. این قطعه می‌تواند شامل یک یا چند جزء باشد. حداقل قطر استم در شیرهای دروازه ای در جداول استاندارد API-600 آورده شده‌است. رزوه‌های استم از نوع دنده ذوزنقه‌ای که مختص انتقال قدرت هستند، بوده و دنده‌ها به صورت چپ گرد می‌باشند تا هنگام چرخش هندویل در جهت عقربه‌های ساعت شیر بسته شود. طراحی انتهای پایینی استم باید به نحوی باشد که هنگامی که شیر در سرویس است، دیسک در جای خود نچرخد و استم از دیسک جدا نشود.^[۶]

پکینگ (Packing)

پکینگ‌ها وظیفه آب‌بندی دور استم را بر عهده دارند. این عمل با فشرده شدن آن‌ها توسط گلند صورت می‌پذیرد.^[۷] محل قرارگیری آن‌ها STUFFING BOX می‌باشد. حداقل تعداد آن‌ها نباید کمتر از ۵ حلقه باشد. سایز پکینگ‌ها و میزان لقی آن‌ها در استاندارد API-600 مشخص شده‌است.^[۸]

واشرها (Gaskets)

در شیرهایی که بدنه و کلاهک، درپوش، کپ، کلوژر و… با اتصال فلنجی متصل می‌شوند، بین فلنجها از گسکت‌ها برای آب‌بندی استفاده می‌شود. گسکت‌ها باید متناسب با محدوده دمایی شیر انتخاب شوند و همچنین بتوانند تحمل فشار طراحی شیر را داشته باشند.

برخی از انواع گسکت: Flat – Spiral – O Ring- C Ring- U Ring

گلند (Gland)

بوش دو پله‌ای است که برای فشرده سازی پکینگ‌ها در بالای آن‌ها قرار می‌گیرد.

فنر (Spring)

فنرهای اینکونل

بسیاری از شیرها از فنر استفاده می‌کنند. در شیرهای اطمینان برای ایجاد یک پیش بار از فنر استفاده می‌شود. در شیرهای توپی و دروازه ای بزرگ

معمولاً در پشت سیت‌رینگ‌های شیر از فنر برای ایجاد پیش‌بار برای افزایش کارایی مکانیزم آب‌بندی استفاده می‌شود