انواع اتصالات انتهای کنترل ولو

کنترل ولو (Control Valve) یکی از مهم‌ترین اجزای سیستم‌های کنترل فرایند در صنایع مختلف است.

این تجهیز مسئول تنظیم جریان سیالات –اعم از گاز، بخار، یا مایع– بر اساس سیگنال دریافتی از کنترلرهاست.

اما عملکرد بهینه یک کنترل ولو تنها به بدنه، عملگر یا مکانیزم داخلی آن محدود نمی‌شود؛ اتصال انتهایی آن تأثیر مستقیم بر آب‌بندی، ایمنی، پایداری عملکرد و هزینه‌های نصب دارد.

در سیستم‌های صنعتی، طراحی، انتخاب و اجرای اتصالات انتهای کنترل ولو اهمیت زیادی دارد زیرا بر سرعت نصب، قابلیت تعویض، و سازگاری با خطوط لوله موجود اثرگذار است.

تعریف و اهمیت اتصال انتهایی کنترل ولو

اتصال انتهایی، بخش پایانی بدنه کنترل ولو است که با خط لوله یا تجهیزات جانبی سیستم ارتباط فیزیکی برقرار می‌کند.

وظایف این بخش عبارتند از:

1. ایجاد آب‌بندی دقیق بین ولو و لوله برای جلوگیری از نشتی
2. تحمل فشار و دمای کاری سیستم بدون تغییر شکل یا کاهش استحکام
3. تسهیل عملیات نصب و جداسازی در فرآیند تعمیرات یا جایگزینی
4. سازگاری با استانداردهای لوله‌کشی در صنعت مربوطه

از آنجا که هر صنعت الزامات خاصی دارد (مثلاً نیروگاه‌ها، صنایع پتروشیمی، و صنایع غذایی)، انتخاب نوع اتصال باید با نوع سیال، فشار کاری، دمای عملیاتی، و استانداردهای مرجع هماهنگ باشد.

در این مقاله انواع اتصالات رایج انتهایی کنترل ولو را بررسی می کنیم:

• اتصالات رشته ای

اتصالات رشته ای بسیار رایج است. آنها یک اتصال فشرده و کارآمد بین شیر و لوله ایجاد می کنند.

این شیر معمولاً دارای اتصالات انتهایی رزوه ای ماده است که لوله رزوه ای نر در آن قرار می گیرد.

همچنین شیرهایی با اتصالات رزوه ای نر و حتی شیرهایی با یک سر مادگی و یک انتهای نر وجود دارد.

این  اتصالات رزوه ای باید از یک استاندارد پیروی کنند تا در صنعت مفید باشند.

چندین  استاندارد مختلف وجود دارد  شیر و لوله هر دو باید با استفاده از یک استاندارد ایجاد شوند تا بتوانند اتصال مناسبی برقرار کنند.

استانداردهایی برای رزوه های مستقیم و برخی برای مخروطی ها وجود دارد. رزوه های مخروطی بدون استفاده از مهر و موم نرم مانند اورینگ یا واشر مسطح، مهر و موم محکمی را ایجاد می کنند.

رزوه های مستقیم نیاز به مهر و موم نرمی دارند که بین شیرو لوله، شیلنگ یا اتصالاتی که به آن وصل می شوند فشرده می شود.

• اتصالات مخروطی NPT

NPT یک استاندارد ایالات متحده برای رزوه های مخروطی است که در لوله ها و اتصالات رزوه دار استفاده می شود.

بر خلاف رزوه های مستقیم مانند آنهایی که روی پیچ یافت می شوند، اتصالات  مخروطی سفت می شود و در نتیجه یک مهر و موم محکم در برابر سیال ایجاد می کند.

نوار لوله یا ترکیب لوله باید بر روی رزوه ها استفاده شود تا از آب بندی سیال اطمینان حاصل شود.

این استاندارد NPT توسط  استاندارد  ANSI / ASME B1.20.1 تعریف شده است.

اندازه  آن از 1/16 اینچ تا 24 اینچ تعریف شده است) اما معمولاً در شیرهای بیش از 4 اینچ از اتصالات فلنجی به جای رزوه ای استفاده می شود.

رشته های NPT با استفاده از اندازه در اینچ و سپس “NPT” مشخص می شوند.

مثال: 2 اینچ NPT

• BSPT – رزوه های مخروطی لوله استاندارد بریتانیا

این استاندارد مشابه NPT است که در آن قسمت های رزوه ای اتصال مخروطی هستند. تنها تفاوت در زاویه پهلوهای اتصال است.

زاویه از ریشه تا تاج در نخ های BSPT 55 درجه است در مقابل 60 درجه برای NPTاین امکان وجود دارد که یک NPT نر در یک BSPT ماده جا شود، اما به دلیل تفاوت زاویه رزوه، آب بندی محکم سیال ساخته نخواهد شد.

رزوه های  BSPT توسط ISO 7 و EN10226-1  BS21,تعریف شده اند.

رزوه های BSPT با استفاده از حرف “R” و سپس اندازه بر حسب اینچ مشخص می شوند. R مخفف “rohr” است که در آلمان به معنای لوله است.

مثال: R 2 ½”

• اتصالات جوشی

این شیر به سادگی دارای یک سوکت با قطر داخلی است که کمی بزرگتر از قطر خارجی لوله است.

لوله به سوکت وارد می شود و همانطور که در اینجا نشان داده شده است در اطراف لبه جوش داده می شود.

این اتصالات جوشی یا اتصالات جوش سوکتی معمولاً برای اندازه‌های کوچک‌تر، معمولاً 2 اینچ و پایین‌تر استفاده می‌شوند.

آنها اتصالات دائمی هستند که به طور قابل اعتمادی بدون نشتی هستند

توجه: اتصالات  جوشی باید توسط یک متخصص آموزش دیده انجام شود. باید مراقب باشید تا در اثر حرارت زیاد به صندلی شیر ها و آب بندی  آنها  آسیب نرسد.

• اتصال جوش لب به لب

انتهای شیر و انتهای لوله دارای قطرهای مساوی هستند. لبه بیرونی هر یک پخ می شود تا یک “دره” ایجاد شود تا با مواد جوش پر شود.

این دو قطعه همانطور که در تصویر نشان داده شده است در اطراف رینگ ها جوش داده شده اند.

اتصالات جوش لب به لب معمولاً برای اندازه های کوچکتر، معمولاً 2 اینچ و پایین تر، به کار می روند.

• سوکت چسبی (Glue Socket)

اتصالات سوکت چسب به عنوان اتصالات FIP، لغزش، فیت اصطکاکی، انتهای لوله یا اتصالات اسپیگوت نیز گفته می شود.

آنها بسیار ساده هستند. قطر داخلی اتصال سوکت چسب کمی بزرگتر از قطر بیرونی لوله است که به سادگی وارد سوکت می شود.

سیمان پی وی سی (قبل از قرار دادن) برای اتصال شیرهای PVC یا CPVC به لوله های PVC یا CPVC استفاده می شود.

توصیه می شود در حین وارد شدن لوله را  یک چهارم دور بچرخانید.

سیمان در واقع قطعات را با هم ذوب می کند و آنها را دائمی می کند. این اتصالات را نمی توان حذف کرد.

• اتصالات فلنج دار(Flanged Connections):

اکثر اتصالات انتهایی فلنجی مطابق با استانداردهای صنعتی هستند.

این استانداردها معیارهای خاصی را تعریف می کنند که باید برای تسهیل استفاده از محصولات تولید کنندگان مختلف رعایت شوند.

ANSI  موسسه استاندارد ملی آمریکا است.

آنها به همراه ASME  انجمن مهندسین مکانیک آمریکا، استانداردی را برای اتصالات فلنج ایجاد و منتشر کرده اند.

این استاندارد ASME/ANSI B16.5 است.

یک استاندارد اروپایی نیز وجود دارد که مشابه است، اما یکسان نیست. این استاندارد DIN است که مخفف ترجمه آلمانی “موسسه استاندارد سازی آلمان” است. استاندارد خاص برای فلنج های لوله  DN EN 1092-1است.

این استاندارد توسط ISO تحت استاندرد  ISO 7005 نیز به رسمیت شناخته شده است.

SAE انجمن مهندسین خودرو است. آنها همچنین استانداردی برای اتصالات نوع فلنج ایجاد کرده اند که در آن فلنج از اجزایی که در کنار هم نگه می دارد جدا است.

در ااین استاندارد  SAEj518 است. این استاندارد توسط ISO تحت استاندارد  ISO 6162 نیز به رسمیت شناخته شده است.

• فلنج های ANSI

این شیر دارای فلنج هایی با سوراخ های پیچ است که برای اتصال آن به فلنج های مطابق روی لوله استفاده می شود.

اتصالات فلنجی حذف و تعویض را آسان می کند. اتصالات فلنجی در اندازه های بزرگتر شیر رایج است.

در جاهایی که این فلنج ها جفت می شوند باید از واشر استفاده کرد.

• فلنج ANSI(Lugged Style)

این نوع اتصالات فلنج دار با دو تفاوت جزئی مشابه ویفر است.

1) سوراخ های بند رزوه ای هستند و برای هر سوراخ پیچ روی فلنج ها یک سوراخ وجود دارد.

2) هر سوراخ رزوه‌شده 2 پیچ را می‌پذیرد، یکی از هر فلنج در طرف مقابل.

این نوع اتصال را می توان برای سرویس های بن بست استفاده کرد، که در آن فقط یک فلنج در یک طرف شیر وجود دارد و طرف دیگر باز است، مشروط بر اینکه صندلی / نگهدارنده شیر در جای خود پیچ ​​شده باشد.

اتصالات فلنجی به سبک ویفر معمولاً برای شیرهای پروانه ای به دلیل داشتن بدنه  باریک محفوظ است.

با این حال، آنها را می توان در شیرهای توپی برخی از تولید کنندگان نیز یافت.

این نوع اتصال به سادگی با استفاده از ربات های بلند یا میله های انتهایی رزوه ای، شیر را بین 2 فلنج فشرده می کند.

سوراخ هایی روی شیر  برای عبور پیچ و مهره ها وجود دارد که رزوه ای ندارند و بزرگ هستند و اجازه بازی را می دهند.

همیشه برای هر سوراخ پیچ روی فلنج ها سوراخ وجود ندارد.

آنها به سادگی برای کمک به نگه داشتن شیر در جای خود استفاده می شوند تا زمانی که همه پیچ های دیگر وارد شوند.

در شیرهای پروانه ای با کارایی بالا، از فلنج های صورت برجسته همراه با واشر برای تشکیل یک آب بندی محکم سیال استفاده می شود.

• اتصالات Tri-Clamp

این اتصالات از یک گیره لولایی استفاده می کنند که اطراف انتهای فلنجی را محکم می کند و آنها را با یک واشر در بین آنها به هم فشرده می کند.

نیروی فشردن از طریق گوه شکل فلنج ها ایجاد می شود که هر روز عمیق تر به شیار گوه ای شکل در گیره وارد می شود.

انواع مختلفی از گیره وجود دارد که شامل لولای تکی دو بخش (در اینجا نشان داده شده است)، لولای دو قطعه سه بخش و فشار قوی دو پیچ می باشد.

• اتصالات فشاری (Push fit)

اتصالات فشاری  عمدتاً در لوله کشی های مسکونی و تجاری استفاده می شود.

این اتصالات که در اصل برای اتصالاتی مانند سه راهی، زانویی و کوپلینگ ساخته شده اند، می توانند در انتهای کنترل ولو  ها نیز استفاده  شوند.

این نوع اتصالات نوآورانه امکان اتصال سریع و آسان لوله(ها) به شیر را فراهم می کند.

یک حلقه اورینگ در داخل دریچه شیر وجود دارد که کمی کوچکتر از قطر بیرونی لوله ای است که باید متصل شود.

هنگامی که لوله به داخل فشار داده می شود، حلقه اورینگ در اطراف لوله کشیده شده و بین بدنه شیر و لوله فشرده می شود.

یک حلقه گیر با دندان وجود دارد که در لوله فرو می رود و از برداشتن آن جلوگیری می کند. لوله را می توان به راحتی با فشار دادن حلقه رهاسازی که در آن دندانه های حلقه گیر را جمع می کند جدا کرد.

 

عوامل انتخاب نوع اتصال انتهای کنترل ولو

1. فشار و دمای کاری: اتصال جوشی و فلنجی برای فشار بالا و دماهای زیاد، اتصال‌های Clamp و Compression برای فشار پایین و متوسط
2. نوع سیال: سیالات خورنده یا آلاینده نیاز به اتصالات بدون نشتی (Welded, Flanged)
3. قابلیت سرویس‌دهی: در شرایطی که نیاز به سرویس دوره‌ای زیاد است، اتصالات فلنجی یا Clamp ترجیح داده می‌شوند.
4. استانداردهای لوله‌کشی: باید با استانداردهای موجود در سایت صنعتی سازگار باشند (ASME, DIN, ISO)
5. هزینه نصب و نگهداری: اتصالات دائمی معمولاً هزینه نصب بیشتری دارند، اما نگهداری کم‌تری می‌طلبند.

نکات نگهداری و بازرسی اتصالات

• بازرسی دوره‌ای آب‌بندی: شناسایی نشتی قبل از اثرگذاری بر سیستم
• تعویض واشرها یا گسکت‌ها: پیشگیری از نشتی و افت فشار
• تمیزکاری سطوح تماس: جلوگیری از تجمع رسوب یا خوردگی
• پایش لرزش و انبساط حرارتی: به‌ویژه در اتصالات مکانیکی یا Clamp

جمع بندی

در این مقاله انواع اتصالات کنترل ولو را بررسی کرده ایم.

اتصالات انتهای کنترل ولو نقشی مهم و تعیین‌کننده در عملکرد کلی سیستم لوله‌کشی دارند. انتخاب صحیح نوع اتصال بر اساس فشار، دما، نوع سیال، الزامات تمیزکاری، و استانداردهای پروژه، می‌تواند ضامن عملکرد ایمن و طولانی‌مدت سیستم باشد.

از خطوط بخار نیروگاهی تا فرآیندهای حساس دارویی، هر اتصال ویژگی‌ها، مزایا و محدودیت‌های خاص خود را دارد که شناخت دقیق آن‌ها کلید تصمیم‌گیری درست است.

کیاصنعت نمایندگی کنترل ولو سامسون و تامین کننده انواع کنترل ولو، کنترل ولو سامسون3241، کنترل ولو سامسون مدل 3251،  کنترل ولو فیشر ، کنترل ولو هانیول ، کنترل ولو سه راهه سامسون ، کنترل ولو ماسونیلان ، کنترل ولو آری ارماتورن ، شیر فشار شکن سامسون ، شیر ترموستاتیک سامسون ، شیر پنوماتیک سامسون، کنترل ولو  یوشی تاکی ، انواع آی توپی پوزیشنر،پوزیشنر سامسون ، پوزیشنر فیشر،  پوزیشنر YTC مدل YT3300 و… است.

مطالعه بیشتر: سایزینگ کنترل ولو ، عوامل مهم در انتخاب کنترل ولو ،تفاوت های مهم بین فلنج های DN و ANSI ، تله بخار در نیروگاه‌ها: انواع و عملکرد ،