شیر دروازه ای یا گیت ولو (Gate valve) چیست؟

شیر دروازه ای (Gate valve) یا گیت ولو یکی از متداول ترین شیرآلات صنعتی در پایپینگ است. این نوع شیرآلات وظیفه قطع یا وصل جریان را بر عهده دارند. نام این ولو برگرفته از عملگر دروازه ای شکل آن است که جهت قطع و وصل جریان به سمت مسیر سیال کشیده می شود. از این نوع شیرآلات برای جداسازی، تعمیر، راه اندازی خطوط جدید و تغییر مسیر جریان استفاده می شود.

شیرآلات صنعتی یا ولو چیست؟

اجزای شیر دروازه ای

گیت ولو ها به صورت Full Port طراحی شده اند و قطر دهانه شیر با قطر داخلی لوله متصل کننده یکسان است. این نوع ولوها به دلیل افت فشار کم در بسیاری از سیستم ها قابل استفاده هستند و در تمام مسیر، جریان سیال را بدون هیچ مانعی عبور می دهند. اجزای تشکیل دهنده شیر دروازه ای عبارتند از:

  • گوه (Wedge): قطعه ای که وظیفه اصلی قطع جریان را برعهده دارد.
  • بدنه (Body): بنده اصلی این نوع شیر از چدن داکتیل ساخته شده که سایر اجزا روی ان قرار میگیرند.
  • نشیمنگاه (Seat): سطحی که گوه روی آن می نشیند تا جریان را متوقف کند.
  • ساقه (Stem): میله رزوه دار که با چرخاندن آن شیر باز و بسته می شود.
  • کلاهک (Bonnet): درپوشی که روی بدنه با پیچ و مهره بسته می شود و از اجزای داخلی محافظت می کند.
  • پکینگ (Packing): آب بندی که در اطراف استم قرار میگیرد تا از نشتی سیال جلوگیری شود.

اجزای گیت ولو

انواع گیت ولو

شیرآلات دروازه ای براساس نوع گوه، نشیمنگاه، استم و شیوه فعال سازی به این موارد تقسیم می شوند: [1]

گیت ولو با گوه موازی و غیرموازی

  • شیر دروازه ای با گوه موازی (Parallel Slide Gate valve) دارای یک عنصر مسطح به شکل گوه است که بین دو نشیمنگاه موازی قرار می گیرد. شیر دروازه ای چاقویی یکی از این نوع شیرآلات هستند.
  • شیر دروازه ای با گوه غیرموازی (Wedge Gate Valve) دارای گوه ای با شیارهایی در دو طرف است که توسط شیارهای روی بدنه هدایت می شود. این شیارها برای عنوان قفل ضد چرخش عمل می کنند. این نوع گیت ولو بیشتر در سیستم های آبرسانی استفاده می شوند.

گیت ولو موازی و غیرموازی

گیت ولو با نشیمنگاه سخت و نرم

شیرهای دروازه ای با گوه غیرموازی می توانند نشیمنگاه سخت (فلزی) و یا نرم داشته باشند:

  • در گیت ولو با نشیمنگاه سخت (Metal seated gate valve) گوه به سمت شیار پایین بدنهحرکت می کند که میتواند باعث گیر افتادن ذرات جامد موجود در سیال شود، به همین دلیل این نوع شیرآلات آب بندی بهتر و اسمن تری ارائه میدهند و در سیستم های آبرسانی ترجیح داده می شوند.
  • در گیت ولو با نشیمنگاه نرم (Resilient seated gate valve) گوه معمولا از چدن داکتیل ساخته می شود، درنتیجه آب بندی محکمی را ایجاد می کند. این نوع شیر به گونه ای طراحی شده که نیازی به شیار در قسمت پایین بدنه ندارد.

گیت ولو با ساقه بالا رونده و غیر بالا رونده

تفاوت ساقه بالا رونده و غیر بالا رونده این است که به ترتیب به صورت ثابت (بالا رونده) یا رزوه ای (غیر بالا رونده) به گوه متصل می شوند:

  • در گیت ولو با ساقه بالا رونده (Rising Stem)، با باز شدن شیر، ساقه بالا می رود که باعث می شود این نوع ولو به فضای بیشتری برای نصب نیاز داشته باشند.
  • در گیت ولو با ساقه غیر بالا رونده (Non-rising Stem)، رزوه های روی ساقه در بدنه شیر باقی می مانند. با چرخاندن آن، گوه شیر روی رزوه های استم بالا و پایین می رود. این نوع ولو برای فضاهای محدود مثل ایستگاه های پمپاژ مناسب هستند.

استم بالارونده و غیر بالا رونده

گیت ولو دستی، پنوماتیکی و برقی

شیرهای دروازه ای از نظر شیوه فعال سازی می توانند دستی، پنوماتیکی و برقی باشند.

  • در گیت ولو دستی (Manual Gate valve) ، یک فرمان (Handwheel) برای باز و بسته شدن شیر وجود دارد و کاربر برای فعال سازی آن باید در محل حضور داشته باشد. این نوع گیت ولوها به این دلیل که پس از نصب، استفاده کمی دارند، از نظر اقتصادی مقرون به صرفه هستند.
  • گیت ولو پنوماتیکی (Pneumatic gate valve) به جای فرمان از یک عملگر استفاده می کند که این عملگر با استفاده از هوای فشرده میله را می چرخاند. این نوع گیت ولو این امکان را میدهد که شیر از راه دور و بدون نیاز به حضور کاربر کار کند.
  • گیت ولو برقی (Electric gate valve) به جای فرمان از یک موتور الکتریکی استفاده می کند که با استفاده از برق، میله را میچرخاند. این نوع گیت ولو به عنوان شیرهای دروازه ای موتوری (Motorized gate valves) نیز شناخته می شوند.

استانداردها

استاندارد رایج برای شیرهای دروازه ای API 603، API 600 و API 602 هستند. استاندارد API 600 برای سایز های NPS 1 به بالا و در کلاس های فشار 150 تا 2500 با انتهای فلنجی یا جوش لب به لب کاربرد دارد. [2]

تشخیص باز و بسته بودن گیت ولو

در گیت ولو با استم بالا رونده، موقعیت استم (خارج از بدنه شیر) نشان میدهد که آیا شیر باز است یا بسته. در گیت ولو با استم غیربالارونده، تشخیص اینکه شیر کاملا باز، بسته یا در موقعیتی بین این دو حالت قرار دارد، در نگاه اول دشوار است. Position indicator یک وسیله خاص است که روی استم شیرآلات دروازه ای نصب می شود و به کاربر کمک می کند تا به سرعت موقعیت گیت ولو را تشخیص دهد.

شیر کشویی

به طور کلی شیر دروازه ای در مناطقی از خط لوله نصب می شود که برای مدت طولانی باز یا بسته باقی می مانند، زیرا برای تغییر بین این دو موقعیت به زمان نیاز دارند. درصورتیکه به کارکرد مکرر یا از راه دور شیر نیاز باشد، از شیرهای دروازه ای موتوری، استفاده می شود.

توجه داشته باشید، از آنجایی که شیرآلات دروازه ای، شیرهای قطع کننده جریان هستند، باید درحالت کاملا باز و یا کاملا بسته قرار بگیرند و نباید برای تنظیم جریان استفاده شوند. هنگامی که جریان از طریق گیت ولو محدود یا کنترل شود، لرزش ایجاد شده میتواند به گوه و نشیمنگاه شیر آسیب رسانده و موجب نشتی و کاهش عملکرد آب بندی شود.

شما میتوانید جهت دریافت مشاوره فنی از طریق شماره تلفن 1462 با مهندسان صنعت فولاد تبار تماس بگیرید.