۵-۱ تعریف اولیه واشرها 

گسکت ها یا واشرها جهت آب بندی مورد استفاده قرار می گیرند. واشرهائی که جهت آب بندی فلنج های تخت  به نوع پرنما موسومند و گسکت هائی که برای فلنج هایRaised Face استفاده می شود را نوع حلقوی می نامند. شکل ۱-۵ دو نوع از « گسکت رینگی» و نمونه ای از نوع Flat است.

جنس مورد استفاده در گسکت ها معمولاً «آزبست» فشرده و یا  فلز غنی شده از آزبست است.نوع دوم به خاطر اینکه در موقع باز و بسته کردن زیاد آسیب نمی بیند بهتر است. انتخاب جنس واشر بستگی به نوع سیال خطوط و میزان فشار و دمای آن دارد همچنین در مورد خورندگی سیال نیز دقت شود تا گسکت مناسبی انتخاب گردد.نوعی گسکت مسطح نیزبنام مارپیچ داریم که قسمتی از آن بصورت فنری است.

  ۵-۲ انواع واشرها

گسکت ها به عنوان واشر جهت اتصال دو المان فلنج دار استفاده میشوند. برخی از انواع متداول گسکت به صورت خلاصه به شرح زیر می باشند:

– For Rating (ASME) #150, #300, #600

برای این دسته بندی ها معمولا از مارپیچ استفاده میگردد فلنج های مورد استفاده عموما از نوع با نمای بالا یا همان RF می باشند.

Spiral wound gasket

– For Rating (ASME) #900, #1500, #2500

برای این دسته بندی ها معمولا از نوع R شامل بیضی حلقوی (که در گذشته متداول بوده) و یا نوع هشت وجهی  حلقوی  که امروزه متداول است استفاده میگردد. فلنج های مورد استفاده از نوع مفصل حلقوی یا همان RTJ میباشند

۵-۳  انتخاب واشرها بر اساس معیار های زیر می باشد:

   ۱-  دما, فشار و خورندگی سیال مورد استفاده

   ۲-  نیاز به باز کردن مداوم فلنج برای تعمیر و نگهداری

   ۳- شرایط محیطی کارکرد

   ۴- قیمت تمام شده

۵-۴ استاندارد واشرها

 طبق استاندارد API 6A برای این دسته بندی ها میبایست از گسکت نوع RX استفاده کرد. فلنج ها میبایست از مدل ۶B باشند

– For Rating (API) #10000, #150000, #20000

در انتخاب نوع گسکت، سختی گسکت نیز مهم است.بطوریکه کارخانجات سازنده علاوه بر مشخصات گسکت ، سختی برینل هم ذکر می گردد.استانداردهائی که در آنها در مورد گسکت و نحوه انتخاب آن توضیحاتی آمده است شامل ASME B16.21 & ASME B16.20 است.ASME B16.21 در مورد گسکت های غیر فلزی است.این استاندارد شامل جداول اندازه ، تولورانس گسکت ها برای فلنج های چدنی است.

۵-۵  واشر های ورقه ای

ورقه ای مارپیچ : روی فلنج های تخت و RF استفاده می شود و یکبار مصرف هستند.

حلقه های فلزی:برای فلنج هاRTY استفاده می شود و فشارهای بسیار بالایی را تحمل می کند.

 واشرهای عایقی : برای جلوگیری از خوردگی و برای جدایی اتصال الکتریکی دو فلنج از یکدیگر مورد استفاده قرار می گیرد.

۵-۶ آیا هرگز یک رینگ انقباظی برای اتصالات جوشی ساکت دیده اید ؟

یک راه ساده برای ایجاد فاصله انبساط ۱٫۵ میلیمتری استفاده از رینگ های چاک دار استینلس استیل که برای این منظور طراحی و مهندسی گردیده است میباشد. این رینگها در برابر خوردگی حاصل از مواد شیمیایی ، مواد رادیواکتیویته و آب کاملا مناسب میباشند. هنگامی که آنها را در داخل اتصالات جوشی کار میگذارید آنها قطعه ای پایدار از اتصال میشوند. آنها درهنگام کار صدای تق تق تولید ننموده و هرگز نمی لرزند حتی تحت فشار های بی نهایت شدید.

روش  دیگر ایجاد “فاصله انبساطی” در “اتصالات جوشی ساکت” استفاده از صفحه های هستند که در آب حل میشوند، میتوان با استفاده از یک لوله  یک سوراخ داخلی و یک سوراخ خارجی در صفح ایجاد نمود که حاصل یک رینگ میباشد. رینگ را درون فلنج و یا اتصال قرارداده و پس از تست فشار آب رینگ در آب حل شده و دیگر رینگی وجود نخواهد داشت. نهایتا فاصله انبساطی ایجاد شده است.

• چنانچه در سیستم لوله کشی بخواهید یک اتصال فلنج لپ جوینت را از یکدیگر جدا نمایید، برای مثال جهت تعویض یک گسکت ؛اینکار همیشه از را معمول انجام نخواهد شد . راه متعارف و شناخته شده جدا کردن فلنج ها از یکدیگر این است که با استفاده از یک وسیله مخصوص جدا کننده فلنج و یا استفاده از یک دیلم به هردو فلنج فشار وارد کنید. اما این روش برای فلنج های لپ جوینت امکان پذیر نیست زیرا وقی دو فلنج روبروی یکدیگر قرار میگیرند فشار اهرم باعث میشود که آنها روی لوله چرخیده و به عقب سر بخوردند که این مانع از انجام فشار بر روی فلنج ها میگردد.

برای جلوگیری از آن، اغلب بر روی سه نقطه در پشت فلنج و بر روی ته کوب زائده های با چند تکه ورق فولادی کوتاه توسط جوش ایجاد میگردد. قاعده و روش یکسانی برای اینکه یک فلنج لپ جوینت در محل و جایگاه خود قرار بگیرد وجود ندارد بنابر این این روش برای هر مشتری متفاوت است.

میدانستید که ؟در کوچکترین سایزها مقدار از دست رفتن ضخامت دیواره لوله حدودا برابر ۵۵% ضخامت اصلی لوله میباشد .

۶-۱ انواع پیچ ها

پیچ ها برای بستن فلنج ها به کار می روند و دارای دو نوع زیر هستند.

  یک سر رزوه

  دو سر رزوه

۶-۲ دندانه های پیچ درفلنج هم اینچ _ انواع  UN و UNR

مدل UNR دارای پایه ی ریشه دندانه گرد می باشد و فقط برای دندانه های خارجی به کار می رود. در دندانه های  UN  انتخاب ریشه های صاف یا گرد شده اختیاری است.چهار حالت برای رزرو پیچ ها وجود دارد .

  ۱٫دندانه درشت

  ۲٫دندانه ریز

3. دندانه بسیار ریز
4. دندانه های انتخابی

۶-۳ سوراخ های پیچ در فلنج ها:

سوراخ های پیچ در فلنج ها  در فواصل مساوی از هم قرار گرفته اند.تعیین  تعداد سوراخ ها,قطر دایره دایره پیچ و سایه سوراخ مشخص کننده آرایش پیچ ها خواهد بود.

۶-۴  سه کلاس برای سوار کردن پیچ ومهره وجود دارد:

۱A   و  A2 و۳A برای دندانه های خارجی و ۱B و  ۲Bو۳B برای دندانه های داخلی (کلاس ۳ کمترین لقی را دارد). معمولا پیچ و مهره ها با شاخص  UNC  کلاس ۲ برای پیچ های میله ای مورد استفاده در تجهیزات لوله کشی بکار می روند. مشخصات آنها به این صورت بیان می گردد:

کلاس_نوع دندانه_تعداد دندانه در اینچ_قطر

مثال: پیچ : ۳/۴ – ۱۵ – UNC   ۳A

       مهره  : ۳/۴ – ۱۵ – – UNC   ۳B

۶-۵  تعداد سوراخ های پیچ و قطر آنها

 بستگی به سایز فلنج و کلاس فشاری آن دارد.محل قرارگیری سوراخ فلنـــج ها طوری است که چهار سوراخ در روی خطوط عمودی و افقی گذرنده از مرکز قرار نمی گیرند.زاویه بین خط مرکز و اولین سوراخ برابر است با ۳۶۰ تقسیم بر دو برابر تعداد سوراخها و زاویه بین هر دو سوراخ نیز برابر ۳۶۰ درجه تقسیم بر تعداد سوراخها است.

بطور مثال اگر تعداد سوراخها ۴ عدد باشد، زاویه بین خط افقی و اولین سوراخ برابر : ۴۵=۲*۴/۳۶۰ است و زاویه بین سوراخها ۹۰ درجه است.

۶-۶  مزیت استفاده از پیچ

با توجه به اینکه دسته پیچ به راحتی باز و بسته می شود اکثراً از این نوع پیچ برای بستن فلنج ها در نظر گرفته می شود .از مزیت های دیگر این نوع پیچ این است که با سایر پیچ هائی که در ساختمان تجهیزات دیگر استفاده می شود متمایز است و در هنگام ساخت و نصب امکان اشتباه بستن این پیچ به تجهیزات دیگر کاهش می یابد..همچنین این نوع پیچ در سایزهای مختلف یافت می شود. محاسبه طول پیچ بوسیله فرمول زیر صورت می گیرد.

L=2(S+He+Hf+x)+Hg

S : طول آزاد برابر دو یا سه برابر قطر «پیچ رزوه »

He : ضخامت مهره

Hf: ضخامت فلنج

Hg: ضخامت gasket

x:ارتفاع قسمت      Raised Fac

۶-۷- شیرچیست

 شیر آلات برای کنترل فرآیند و سرویس های جانبی،مجزا کردن تجهیزات برای تعمیر و نگهداری ، خارج کردن گاز بخار مایع،خالی کردن خطوط لوله و تجهیزات هنگام خاموش شدن سیستم و برای خاموش شدن اضطراری به کار می رود.

۶-۸- ساختمان شیر:

1. دیسک و نشیمنگاه
2. دسته
3. بدنه و درپوش
4. اجزای تور

۶-۹-  انواع شیر

۶-۹-۱شیرهای کشویی

این شیر به دو صورت گیربکسی و اهرمی در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد.معمولاً بین دو فلنج بسته می شود و به واشر هم احتیاج ندارد.از محاسن آن سریع باز و بسته شدن،افت فشار کم و خاصیت کنترلی آن است و از معایب آن این است که فقط برای سیستم های فشار پایین و دمای پایین استفاده می شود.

۶-۹-۲شیرهای کروی

این شیر ممکن است به صورت پدالی یا فلکه ای باشد و جزء شیرهای (On-Off) است این شیر برای باز و بسته کردن سریع مورد استفاده قرار گرفته و برای تنظیم جریان استفاده نمی شود چون نشیمنگاه توپی آن ممکن است دچار خوردگی شود و در آب بندی اختلال وارد می شود.

از محاسن آن می توان افت فشار خیلی کم و باز و بسته کردن راحت آن را نام برد و معایب آن گران و سنگین بودن آن می باشد.

۶-۹-۳  شیرهای سماوری

این شیر شبیه  شیرهای کروی عمل می کند و خیلی پر کاربرد نیست.

۶-۹-۴  شیرهای سوزنی

این شیر برای سایت های کوچک مورد استفاده واقع می شود و خاصیت کنترلی دارد.

۶-۹-۵  شیرهای دیافراگمی

   این شیر دارای یک دیافراگم است که توسط یک اهرم دیافراگم آن باز یا بسته جهت عبور یا مسدود شدن جریان می شود.

اجزای کلی یک شیر:

دیسک:قسمتی که حرکت می کند و مستقیماً روی جریان قرار می گیرد.

نشیمنگاه:قسمتی که دیسک روی آن می نشیند و عملیات آب بندی را انجام می دهد.

درگاه:ماکسیمم فضایی که شیر در حالت باز برای عبور جریان دارد.

میله:قطعه ای که دیسک را بالا و پایین می برد.

چرخ دستی:چرخ دنده ای که شیر توسط آن باز یا بسته می شود

شکل ۷-۵

۶-۹-۶  شیرهای پروانه ای

۶-۹-۷  شیرهای خودکار

۶-۹-۸  شیرهایی که محرک آنها سولنویید می باشد

۶-۹-۹  شیرهایی که محرک آنها الکترو موتور می باشند

۶-۹-۱۰ شیرهای یکطرفه

این شیر اجازه جریان سیال در یک طرف را امکانپذیر می کند و از نظر طراحی ساده است.از انواع این شیر می توان به موارد زیر اشاره کرد.

شیر یکطرفه توپی:به علت قیمت کم در سایت های کوچک استفاده می شود و نیز قابل استفاده در خطوط عمودی است.

شیر یکطرفه پیستونی:برای فشارهای بالا مناسب است و هنگام استفاده این شیر خط جریان باید تمیز باشد وگرنه از آب بندی جلوگیری می کند.

شکل ۷-۶

۶-۳-۱۱ شیرهای تخلیه یا اطمینان

همانطور که از نام این شیر بر می آید شیری است برای مواقع ضروری جهت تخلیه نمودن جریان که در سه نوع زیر کاربرد دارد:

  برای مایع

  برای گاز یا بخار

برای مخلوط گاز و مایع

شکل ۷-۷

شیر دروازه ای

در مصرف صنعتی ۸۰ تا ۹۰ درصد از این شیر استفاده می کنند و از نظر آب بندی شیر قابل اطمینانی است۷۵% شیرهایی که در پالایشگاه ها هستند از این نوع است این شیر بهینه و اقتصادی است و افت فشار کمی در جریان ایجاد می کند و جزو سرویس های On-Off است.

شکل ۶-۸

شیر بشقابی

شیری مناسب برای تنظیم جریان است و در آن از اهرم استفاده می شود از محاسن آن می توان به ایجاد آب بندی خوب آن اشاره کرد و از معایب آن افت فشار زیاد آن است که اگر در مسیر استفاده شود نیاز به نیروی پمپاژ بالا دارد.

شکل ۶-۹

با واشر باید آب بندی آن انجام شود و بین فلنج ها قرار گیرد.

متوقف کردن دریچه

می تواند جریان را کاملاً باز و یا کاملاً بسته کند و جلوی جریان را بگیرد.

                                                                                                شکل ۶-۱۰

۶-۴  تقسیم بندی شیرها بر اساس عملکرد

  شیرهای On/Off (مسدود کننده):شیری است که جریان را باز و بسته می کند.

  شیرهای تنظیم کننده جریان

  شیرهای یک طرفه:شیرهای کنترلی که اجازه جریان در خلاف جهت را نمی دهند.

  شیرهای سوییچی:که بین چند سیر جریان را پخش می کند.

  شیرهای تخلیه(تخلیه تحت فشار)

۶-۵  تقسیم بندی شیرها بر اساس وسیله کارکرد آنها

  دستی

  هیدرولیکی

  موتوری

  شیرهای الکتریکی برقی

1. شیرهای دستی که با نیروی انسانی کار می کنند
2. شیرهای خودکاری که با نیروی هوا، مایعات و گازهای کنترل شونده کار می کنند

       ۳٫شیرهای خودکاری که با نیروی برق کار می کنند

۶-۶ انواع شیر دروازه ای

شیر کشویی گوه ای لغزنده دارای یک دیسک گره ای صلب یا انعزاف پذیر می باشد.

این شیرها را می توان جهت تنظیم جریان, معمولا برای سایزهای بزرگتر مساوی بکار برد وبرای اکثر سیالات از جمله بخار, آب و…. مناسب می باشد.

Double –  disc parallel – seats gate valve

دارای دو دیسک موازی می باشد که در هنگام بسته شدن شیر به وسیله یک راهنمای فشاری در محل نشیمن گاههای خود فشرده می شود.

Single –  disc parallel – seats gate valve

برخلاف شیر لغزشی نشیمن گاه ,ورود جریان به این شیر از هر دو طرف می تواند صورت بگیرد.

Double –  disc split wedge  gate valve

دیسکها به صورت گره بدون استفاده از راهنمای فشاری روی نشیمنگاه های زاویه دار قرار می گیرند.

Plug valve

دیسک آن می تواند به صورت استوانه ای باشد اما بهتر است مخروطی باشد. از فواید آن کم حجمی و حرکت دورانی ۹۰درجه دسته آن می باشد.

این وسیله برای مسدود کردن مسیر می باشد.

منابع  :

• کتاب لوله کشی صنعتی تالیف :علیرضا قند چی
• کتاب لوله کشی صنعتی تالیف : سلمان مدبری
• ترجمه بعضی مطالب از استاندارد B.W
• کاظم شهبازی نسب – کارشناس ارشد ابزار دقیق
• علی جوکار – مربی آموزش دوره پاییپنگ
• فرزاد توپچی – کارشناس درجه یک پایپینگ
• http://www.meisamrastgoo.loxblog.com/
• http://www.fardab.ir/fa/inde
• http://iranpiping.ir/pfd-pid/
• http://www.falatghareh.ir/component/k2/item/37-piping-basics.html
• http://www.piping.blogsky.com/1393/10/14/post-
• کتاب لوله کشی صنعتی فنی و حرفه ای