شیر آلات پلی اتلین چیست و چه کاربردی دارد؟

شیرآلات پلی‌اتیلن (Polyethylene Valves) نوعی از شیرآلات هستند که از جنس پلی‌اتیلن ساخته شده‌اند. این شیرآلات برای کنترل جریان سیالات (مایعات و گازها) در سیستم‌های لوله‌کشی پلی‌اتیلن مورد استفاده قرار می‌گیرند. به دلیل مزایای خاص پلی‌اتیلن، این شیرآلات در صنایع مختلف کاربردهای گسترده‌ای دارند.

انواع شیرآلات پلی‌اتیلن:

شیرآلات پلی‌اتیلن بر اساس نوع عملکرد و ساختارشان به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند:

• شیر توپی (Ball Valve): این نوع شیرآلات دارای یک توپ سوراخ‌دار هستند که با چرخاندن اهرم، جریان سیال را باز یا بسته می‌کنند. شیرهای توپی پلی‌اتیلن معمولاً برای قطع و وصل سریع جریان استفاده می‌شوند.
• شیر کشویی (Gate Valve): این شیرآلات دارای یک دیسک کشویی هستند که با بالا و پایین رفتن، مسیر جریان را باز یا بسته می‌کنند. شیرهای کشویی پلی‌اتیلن برای تنظیم دقیق جریان مناسب نیستند و بیشتر برای قطع و وصل کامل جریان استفاده می‌شوند.
• شیر پروانه‌ای (Butterfly Valve): این شیرآلات دارای یک دیسک چرخشی هستند که با چرخش، جریان سیال را تنظیم می‌کنند. شیرهای پروانه‌ای پلی‌اتیلن برای کنترل جریان در لوله‌های با قطر بزرگ مناسب هستند.
• شیر یک‌طرفه (Check Valve): این شیرآلات به سیال اجازه می‌دهند که فقط در یک جهت جریان داشته باشد و از بازگشت آن جلوگیری می‌کنند. شیرهای یک‌طرفه پلی‌اتیلن برای جلوگیری از آسیب به تجهیزات و سیستم‌های لوله‌کشی استفاده می‌شوند.
• شیر سوزنی (Needle Valve): این شیرآلات دارای یک سوزن هستند که با حرکت دادن آن، میزان جریان سیال را به دقت تنظیم می‌کنند. شیرهای سوزنی پلی‌اتیلن برای کاربردهایی که نیاز به کنترل دقیق جریان دارند مناسب هستند.
• شیر دیافراگمی (Diaphragm Valve): این شیرآلات از یک دیافراگم انعطاف‌پذیر برای باز و بسته کردن مسیر جریان استفاده می‌کنند. شیرهای دیافراگمی پلی‌اتیلن برای کنترل سیالات خورنده و حساس مناسب هستند.

کاربردهای شیرآلات پلی‌اتیلن:

شیرآلات پلی‌اتیلن به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی، سبکی وزن، نصب آسان و قیمت مناسب، در صنایع مختلف کاربردهای گسترده‌ای دارند:

• آبرسانی و فاضلاب: در سیستم‌های آبرسانی شهری و روستایی، شبکه‌های توزیع آب، خطوط انتقال آب، سیستم‌های آبیاری کشاورزی و سیستم‌های جمع‌آوری و انتقال فاضلاب استفاده می‌شوند.
• صنایع شیمیایی: در کارخانجات تولید مواد شیمیایی، برای کنترل جریان مواد خورنده و اسیدی استفاده می‌شوند.
• صنایع غذایی: در کارخانجات تولید مواد غذایی، برای کنترل جریان مواد بهداشتی و قابل شرب استفاده می‌شوند.
• صنایع نفت و گاز: در خطوط لوله انتقال نفت و گاز، سیستم‌های خنک‌کننده، و سیستم‌های آتش‌نشانی استفاده می‌شوند.
• استخرها و پارک‌های آبی: در سیستم‌های تصفیه آب استخرها، جکوزی‌ها، و پارک‌های آبی استفاده می‌شوند.
• کشاورزی: در سیستم‌های آبیاری قطره‌ای، بارانی، و سایر روش‌های آبیاری نوین استفاده می‌شوند.
• صنایع دارویی: در کارخانجات تولید دارو، برای کنترل جریان مواد اولیه و محصولات دارویی استفاده می‌شوند.

مزایای شیرآلات پلی‌اتیلن:

• مقاومت در برابر خوردگی: پلی‌اتیلن در برابر خوردگی ناشی از مواد شیمیایی، اسیدها، بازها و نمک‌ها بسیار مقاوم است.
• وزن سبک: شیرآلات پلی‌اتیلن نسبت به شیرآلات فلزی بسیار سبک‌تر هستند که این امر حمل و نقل و نصب آن‌ها را آسان‌تر می‌کند.
• نصب آسان: نصب شیرآلات پلی‌اتیلن نسبتاً آسان است و نیاز به تجهیزات و نیروی کار کمتری دارد.
• هزینه پایین: شیرآلات پلی‌اتیلن معمولاً ارزان‌تر از شیرآلات فلزی هستند.
• مقاومت در برابر رسوب: پلی‌اتیلن سطح صافی دارد که از رسوب مواد جلوگیری می‌کند.
• مقاومت در برابر ضربه: شیرآلات پلی‌اتیلن در برابر ضربه و فشار مقاوم هستند.
• عایق حرارتی: پلی‌اتیلن عایق حرارتی است و از انتقال حرارت جلوگیری می‌کند.
• مقاومت در برابر اشعه UV: شیرآلات پلی‌اتیلن در برابر اشعه UV مقاوم هستند و در برابر نور خورشید تخریب نمی‌شوند.

با توجه به این مزایا، شیرآلات پلی‌اتیلن به عنوان جایگزینی مناسب برای شیرآلات فلزی در بسیاری از کاربردها مورد استفاده قرار می‌گیرند.

همانطور که قبلاً اشاره کردم، شیرآلات پلی‌اتیلن بر اساس نوع عملکرد و ساختارشان به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند. برای مرور و تاکید بیشتر، در اینجا یک لیست کامل‌تر از انواع شیرآلات پلی‌اتیلن را ارائه می‌دهم:

1. بر اساس نوع عملکرد:

• شیر توپی (Ball Valve):
  • عملکرد: قطع و وصل سریع جریان. دارای یک توپ سوراخ‌دار که با چرخاندن اهرم، جریان سیال را باز یا بسته می‌کند.
  • کاربرد: خطوط انتقال آب، گاز، و مواد شیمیایی که نیاز به قطع و وصل سریع جریان دارند.
• شیر کشویی (Gate Valve):
  • عملکرد: قطع و وصل کامل جریان. دارای یک دیسک کشویی که با بالا و پایین رفتن، مسیر جریان را باز یا بسته می‌کند.
  • کاربرد: خطوط لوله که نیاز به تنظیم دقیق جریان ندارند، مانند خطوط انتقال آب و فاضلاب.
• شیر پروانه‌ای (Butterfly Valve):
  • عملکرد: کنترل جریان. دارای یک دیسک چرخشی که با چرخش، جریان سیال را تنظیم می‌کند.
  • کاربرد: لوله‌های با قطر بزرگ، سیستم‌های آبیاری، و خطوط انتقال سیالات.
• شیر یک‌طرفه (Check Valve):
  • عملکرد: جلوگیری از بازگشت جریان. به سیال اجازه می‌دهد که فقط در یک جهت جریان داشته باشد.
  • کاربرد: جلوگیری از آسیب به تجهیزات، پمپ‌ها، و سیستم‌های لوله‌کشی.
• شیر سوزنی (Needle Valve):
  • عملکرد: تنظیم دقیق جریان. دارای یک سوزن که با حرکت دادن آن، میزان جریان سیال را به دقت تنظیم می‌کنند.
  • کاربرد: کاربردهایی که نیاز به کنترل دقیق جریان دارند، مانند سیستم‌های تزریق مواد شیمیایی و آزمایشگاه‌ها.
• شیر دیافراگمی (Diaphragm Valve):
  • عملکرد: کنترل جریان سیالات خورنده و حساس. از یک دیافراگم انعطاف‌پذیر برای باز و بسته کردن مسیر جریان استفاده می‌کنند.
  • کاربرد: صنایع شیمیایی، دارویی، و غذایی که با سیالات خورنده و حساس سروکار دارند.
• شیر سماوری (Plug Valve):
  • عملکرد: مشابه شیر توپی، برای قطع و وصل جریان. دارای یک استوانه یا مخروط سوراخ‌دار است که با چرخش، جریان را باز یا بسته می‌کند.
  • کاربرد: خطوط انتقال گاز و مایعات.
• شیر اطمینان (Safety Valve):
  • عملکرد: حفاظت از سیستم در برابر فشار بیش از حد. در صورت افزایش فشار بیش از حد مجاز، به طور خودکار باز شده و فشار را تخلیه می‌کند.
  • کاربرد: سیستم‌های تحت فشار، دیگ‌های بخار، و مخازن تحت فشار.
• شیر فشارشکن (Pressure Reducing Valve):
  • عملکرد: کاهش فشار سیال. فشار ورودی بالا را به فشار خروجی پایین‌تر و ثابت تبدیل می‌کند.
  • کاربرد: سیستم‌های آبرسانی، شبکه‌های توزیع آب، و سیستم‌های آبیاری.

2. بر اساس نوع اتصال:

• شیر جوشی (Welded Valve): به لوله جوش داده می‌شود.
• شیر پیچی (Threaded Valve): با استفاده از دنده‌های رزوه شده به لوله متصل می‌شود.
• شیر فلنجی (Flanged Valve): با استفاده از فلنج و پیچ و مهره به لوله متصل می‌شود.
• شیر ساکت ولد (Socket Weld Valve): با جوشکاری سوکتی به لوله متصل می‌شود.

3. بر اساس نوع بدنه:

• شیر یک‌تکه (One-Piece Valve): بدنه از یک قطعه ساخته شده است.
• شیر دوتکه (Two-Piece Valve): بدنه از دو قطعه ساخته شده است.
• شیر سه‌تکه (Three-Piece Valve): بدنه از سه قطعه ساخته شده است.

انتخاب نوع مناسب شیر پلی‌اتیلن بستگی به کاربرد خاص، نوع سیال، فشار و دمای کاری، و الزامات نصب دارد.

شیرآلات پلی‌اتیلن نقش مهمی در صنعت نفت و گاز ایفا می‌کنند، اگرچه به اندازه شیرآلات فلزی (مانند فولاد کربنی، فولاد ضد زنگ) رایج نیستند. جایگاه و کاربردهای اصلی آن‌ها در این صنعت به شرح زیر است:

1. خطوط لوله با فشار پایین و متوسط:

• انتقال آب: در سیستم‌های خنک‌کننده، تصفیه آب، و تأمین آب آشامیدنی در پالایشگاه‌ها و تاسیسات نفتی.
• انتقال مواد شیمیایی: انتقال مواد شیمیایی کم‌خطر و غیر خورنده در فرآیندهای مختلف.
• سیستم‌های آتش‌نشانی: انتقال آب در سیستم‌های اطفاء حریق با فشار پایین و متوسط.

2. سیستم‌های فاضلاب و پساب:

• انتقال فاضلاب صنعتی: جمع‌آوری و انتقال فاضلاب‌های تولیدی در پالایشگاه‌ها و پتروشیمی‌ها.
• سیستم‌های تصفیه پساب: در فرآیندهای تصفیه پساب و مدیریت پسماند.

3. خطوط لوله پلی‌اتیلن (PE):

• خطوط انتقال گاز با فشار پایین: در شبکه‌های توزیع گاز شهری و روستایی که از لوله‌های پلی‌اتیلن استفاده می‌کنند.
• خطوط جمع‌آوری گازهای همراه نفت: جمع‌آوری گازهای تولیدی در میادین نفتی و انتقال آن‌ها به واحدهای فرآوری.

4. کاربردهای خاص:

• لندفیل‌ها: در سیستم‌های جمع‌آوری و انتقال گاز متان تولیدی در لندفیل‌ها (محل‌های دفن زباله).
• سیستم‌های آبیاری: در محوطه‌سازی و فضای سبز پالایشگاه‌ها و تاسیسات نفتی.
• کابل‌های محافظ: به عنوان غلاف محافظ برای کابل‌های برق و مخابرات در محیط‌های خورنده.

مزایای استفاده از شیرآلات پلی‌اتیلن در صنعت نفت و گاز:

• مقاومت بالا در برابر خوردگی: این شیرآلات در برابر بسیاری از مواد شیمیایی و خورنده‌های موجود در صنایع نفت و گاز مقاوم هستند.
• وزن سبک: نصب و جابجایی آن‌ها آسان‌تر است، که به کاهش هزینه‌ها کمک می‌کند.
• هزینه پایین: معمولاً ارزان‌تر از شیرآلات فلزی هستند.
• مقاومت در برابر رسوب: سطح صاف آن‌ها از رسوب مواد جلوگیری می‌کند.
• اتصالات آسان: اتصال آن‌ها به لوله‌های پلی‌اتیلن با استفاده از روش‌های جوش حرارتی یا اتصالات مکانیکی ساده است.

محدودیت‌ها:

• محدودیت دما و فشار: پلی‌اتیلن در دماهای بالا و فشارهای زیاد کاربرد ندارد.
• مقاومت مکانیکی کمتر: نسبت به فولاد، مقاومت مکانیکی کمتری دارد.
• سازگاری محدود با برخی مواد شیمیایی: با برخی حلال‌ها و مواد شیمیایی خاص سازگار نیست.

به طور خلاصه:

شیرآلات پلی‌اتیلن در صنعت نفت و گاز بیشتر در کاربردهایی با فشار پایین و متوسط، انتقال آب و فاضلاب، و سیستم‌های لوله‌کشی پلی‌اتیلن استفاده می‌شوند. با این حال، با توجه به محدودیت‌های دما و فشار، در خطوط لوله اصلی انتقال نفت و گاز و فرآیندهای با فشار بالا و دمای زیاد، شیرآلات فلزی همچنان ترجیح داده می‌شوند.