در صنایع بزرگ، انتخاب تجهیزات مناسب نقش مهمی در افزایش بهره‌وری، کاهش هزینه‌های عملیاتی و تضمین ایمنی دارد. یکی از اجزای حیاتی در سیستم‌های پایپینگ صنعتی، شیرآلات هستند که کنترل جریان سیالات را بر عهده دارند. در میان انواع شیرآلات صنعتی، شیر کشویی (Gate Valve) یکی از پرکاربردترین گزینه‌ها محسوب می‌شود.

این نوع شیر به دلیل قابلیت باز و بسته شدن کامل، افت فشار کم و ساختار مقاوم، در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، آب و فاضلاب، و نیروگاه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. تنوع سایز تولیدی شیرآلات کشویی و همچنین تنوع استفاده از متریال های مختلف در ساخت، شیر آلات کشویی را به شیرهای بسیار محبوب صنایع گوناگون تبدیل کرده است. آب بندی بسیار مناسب در گیت ولو ها از مزایای مهم دیگر آن ها می باشد.  با توجه به اهمیت این تجهیز، در این مقاله به بررسی نکات کلیدی که در هنگام خرید شیر کشویی برای صنایع بزرگ باید در نظر گرفت، پرداخته خواهد شد.

۱- نوع و جنس بدنه

یکی از اولین عواملی که باید در خرید شیر کشویی مورد توجه قرار گیرد، نوع و جنس بدنه آن است. جنس بدنه باید متناسب با نوع سیال، دما، فشار و شرایط محیطی انتخاب شود. رایج‌ترین مواد مورد استفاده عبارتند از:

• چدن: مناسب برای کاربردهای با فشار و دمای پایین، مانند تأسیسات آبرسانی.
• فولاد کربنی: کربن استیل یا همان فولاد کربنی مناسب برای سیستم‌های تحت فشار بالا و دماهای متوسطاست. این نوع از آلیاژ شیر کشویی که مرسوم ترین آن ها گرید A216 WCB و A217 LCB هستند در صنایع گوناگون و برای سیال های آب، بخار، گاز و … مورد استفاده قرار می گیرند.
• فولاد زنگ‌نزن (استنلس استیل): مقاوم در برابر خوردگی، مناسب برای صنایع غذایی، دارویی و شیمیایی. گیت ولو استنلس استیل از سایز ½ اینچ تا سایز 48 اینچ به صورت فلنجی و لب جوش تولید و ساخته می شوند. گیت ولو استنلس استیل عمدتاً با متریال های استیل 316 و استیل 304 ساخته می شوند.
• برنز و برنج: برای کاربردهای خاص مانند سیستم‌های دریایی و تأسیسات شیمیایی سبک.

2- نوع عملکرد و مکانیزم باز و بسته شدن

شیرهای کشویی معمولاً در دو نوع دستی و اتوماتیک (با عملگرهای برقی، پنوماتیکی یا هیدرولیکی) عرضه می‌شوند. انتخاب نوع عملکرد بستگی به نیاز سیستم دارد:

• دستی: برای سیستم‌های با تعداد دفعات کم باز و بسته شدن، اقتصادی‌تر است. شیرآلات کشویی دستی به دو مدل گیت ولو هندویل دار و گیت ولو گیربکسی تقسیم بندی می شوند.
• اتوماتیک: مناسب برای سیستم‌هایی که نیاز به کنترل از راه دور یا عملکرد سریع دارند. از مهمترین عملگرهای شیرآلات کشویی می توان به عملگر برقی AUMA اشاره کرد.

3- اندازه و کلاس فشاری

اندازه و کلاس فشاری شیر کشویی باید با مشخصات سیستم پایپینگ هماهنگ باشد، زیرا تأثیر مستقیم بر عملکرد و ایمنی سیستم دارد. انتخاب اندازه نامناسب می‌تواند منجر به نشت، افت فشار یا کاهش کارایی کلی سیستم شود. استانداردهای رایج برای فشار کاری شیر کشویی شامل  ANSI،API  و DIN هستند که در صنایع مختلف بسته به نیازهای عملیاتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

برای مثال، استاندارد API 600 برای شیرهای فولادی و API 6D برای شیرهای خط لوله اعمال می‌شود. انتخاب نادرست کلاس فشاری می‌تواند باعث خرابی زودهنگام شیر، افزایش هزینه‌های تعمیر و نگهداری، یا حتی از کار افتادن کل سیستم شود. بنابراین، انجام بررسی‌های دقیق و مشورت با کارشناسان قبل از خرید ضروری است. رایج ترین کلاس کاری شیرآلات کشویی به صورت شیرهای کشویی کلاس 150 و شیرهای کشویی کلاس 300 هستند. همچنین شیرآلات کشویی فورج کلاس 800 و کلاس 1500 نیز بسیار کاربردی هستند.

4- نوع دیسک و سیت (Seat)

دیسک و سیت تأثیر مستقیمی بر عملکرد و طول عمر شیر دارند. انواع متداول عبارتند از:

• سیت فلزی به فلزی: مقاوم در برابر دماهای بالا و مناسب برای صنایع نفت و گاز.
• سیت نرم (با پوشش تفلون یا الاستومر): مناسب برای آب‌بندی بهتر در فشارهای پایین و سیالات خورنده.

عمده شیرآلات کشویی دارای سیت هایی از جنس هارد فیس HF،  سیت Cr13، استلایت STELLITE و یا سیت های استنلس استیل 304 و 316 هستند.

5- استانداردها و تأییدیه‌های کیفی

در صنایع بزرگ، رعایت استانداردهای بین‌المللی برای اطمینان از کیفیت و ایمنی تجهیزات ضروری است. برخی از استانداردهای معتبر برای شیرهای کشویی عبارتند از:

1. استانداردAPI 600 : مربوط به طراحی و ساخت شیرهای فولادی.
2. استانداردAPI 6D : مربوط به عملکرد و تست شیرهای خط لوله.
3. استاندارد ISO 10434: مربوط به شیرهای کشویی صنعتی.
4. استانداردANSI/ASME B16.34: فشار و دمای مجاز برای شیرهای صنعتی.

6- مقاومت در برابر خوردگی و سایش

در محیط‌های صنعتی که سیالات خورنده (مانند اسیدها، مواد شیمیایی و آب دریا) یا ساینده (حاوی ذرات جامد مانند شن و ماسه) جریان دارند، انتخاب شیر کشویی مناسب بسیار حیاتی است. در چنین شرایطی، مواد سازنده شیر باید در برابر خوردگی و سایش مقاوم باشند تا عمر مفید تجهیزات افزایش یابد و از نشتی یا خرابی زودهنگام جلوگیری شود.

پوشش‌هایی مانند نیکل یا کروم می‌توانند سطح داخلی و خارجی شیر کشویی را در برابر مواد خورنده محافظت کنند. این پوشش‌ها یک لایه‌ی مقاوم روی فلز پایه ایجاد می‌کنند که مانع از تماس مستقیم سیال با سطح اصلی شیر می‌شود. در نتیجه، احتمال زنگ‌زدگی و تخریب تدریجی شیر کاهش می‌یابد. همچنین پوشش های هارد فیس HF در گیت ولو ها و پوشش های استلایت از پوشش های بسیار مقاوم در شیرآلات کشویی می باشند.

7- قابلیت نگهداری و تعمیرات

یکی دیگر از نکات مهم در خرید شیر کشویی، قابلیت نگهداری و تعمیر آن است. برخی شیرها دارای طراحی مدولار هستند که تعویض قطعات را آسان‌تر می‌کند. وجود قطعات یدکی در بازار و امکان دسترسی به خدمات پس از فروش نیز باید مورد توجه قرار گیرد. به طور مثال دقت به RISING STEM و یا NON RISING STEM بودن شیرهای کشویی در هنگام خرید از نکات مهم در زمان تعمیرات می باشد. نوع پکینگ های شیرآلات کشویی در هنگام خرید تاثیر بر فرایند تعمیرات دارد. نوع بونت گیت ولو ها تاثیر بسزایی بر زمان و نحوه تعمیر شیرآلات دارد. به طور مثال اگر شیر کشویی به صورت WELDED BONNET باشد تعمیرات بسیار سخت تر از گیت ولو BOLTED BONNET است.

8- هزینه‌های عملیاتی و طول عمر

گرچه هزینه اولیه خرید شیر کشویی اهمیت دارد، اما باید هزینه‌های عملیاتی و طول عمر تجهیزات نیز در نظر گرفته شود. شیرهایی با کیفیت بالا معمولاً قیمت بیشتری دارند، اما در طولانی‌مدت باعث کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری می‌شوند.

9- برند و تأمین‌کننده معتبر

خرید از تولیدکنندگان و تأمین‌کنندگان معتبر که سابقه خوبی در تأمین تجهیزات صنعتی دارند، باعث اطمینان از کیفیت و خدمات پس از فروش می‌شود. توصیه می‌شود قبل از خرید، نظرات مشتریان و سوابق عملکرد تأمین‌کننده بررسی شود. از مهم ترین برندهای سازنده شیرآلات کشویی می توان به شیر کشویی VELAN،  شیر کشویی PERSTA، شیر کشویی PK، شیر کشویی NEWAY، شیر کشویی KITZ، شیر کشویی KSB، شیر کشویی FK و … اشاره کرد.

نتیجه‌گیری

شیر کشویی یکی از اجزای مهم در سیستم‌های پایپینگ صنایع بزرگ است که انتخاب صحیح آن تأثیر بسزایی در عملکرد، ایمنی و هزینه‌های عملیاتی دارد. هنگام خرید این تجهیز، باید عواملی همچون نوع و جنس بدنه، مکانیزم عملکرد، استانداردها، مقاومت در برابر خوردگی، قابلیت نگهداری و هزینه‌های طولانی‌مدت در نظر گرفته شوند.

همچنین، انتخاب تأمین‌کننده معتبر می‌تواند نقش مهمی در تضمین کیفیت و خدمات پس از فروش داشته باشد. با در نظر گرفتن این نکات، صنایع می‌توانند شیرهای کشویی باکیفیتی را انتخاب کنند که نیازهای عملیاتی آن‌ها را به بهترین شکل ممکن برآورده کند.