آشنایی با تعمیر و نگهداری ولوهای صنعتی کلید استمرار حیات صنایع مختلف
تعمیر و نگهداری ولوهای صنعتی
مهم نیست که شما در کدام صنعت فعالیت می‌کنید، بدون شک یکی از تجهیزاتی که همواره با آن سروکار دارید، ولوها یا شیرها هستند. این تجهیزات صنعتی با کمک به هدایت و کنترل جریان سیال در خطوط تولید، حیات صنایع مختلف را رقم می‌زنند. ولوهای صنعتی به صورت گسترده در صنایع مختلفی همچون نفت و گاز، شیمیایی و دارویی، خطوط انتقال آب و غذا و نوشیدنی به کار می‌روند. چگونگی حفظ سلامت این تجهیزات و انجام اقداماتی پیشگیرانه دغدغه همه صنایع مختلف است، چرا که توقف فعالیت آن‌ها یا هر گونه کاهش کیفیت عملکرد به خواب خط تولید و همچنین خسارات مالی فراوان منجر می‌شود. با توجه به اهمیت این تجهیزات، در این نوشتار مجموعه نکات و ملاحظات تعمیر و نگهداری ولوهای صنعتی را مرور می‌نماییم.
تعمیر و نگهداری ولوهای صنعتی
دو روش برای پیگیری تعمیر و نگهداری ولوهای صنعتی وجود دارد: شیر را بعد از خراب شدن تعمیر کنید یا نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه انجام دهید تا شیرهای شما به طور روان کار کنند. شیرهایی که به درستی از آن‌ها نگهداری نشده است، آن طور که باید دوام نمی‌آورند و مستعد خرابی‌های ناگهانی هستند. این خرابی‌ها منجر به کندی کار، خرابی اساسی، افزایش هزینه‌های جایگزینی و تعمیر و نگهداری می‌شوند. از این رو باید با چگونگی افزایش عمر و حفظ کیفیت عملکرد ولوها آشنا باشید.
شما برای اینکه بتوانید عمر شیرهای خود را افزایش دهید لازم است که با ساختار و عملکرد آن‌ها و همینطور مشخصات فنی آن‌ها را بشناسید، تا بتوانید برنامه‌ای متناسب با ولو مورد نظرتان بکار بگیرید. این آشنایی همچنین به شما کمک می‌کند بسته به نیازتان از شیر مناسب استفاده نمایید. این نکته در افزایش کیفیت عملکرد و عمر ولوها نقش به سزایی دارد.
همانطور که پیش‌تر بدان اشاره شد برنامه تعمیر و نگهداری ولوهای صنعتی به نوع آن‌ها وابسته است. با این حال با توجه به شباهت در عملکرد می‌توان فصل مشترکی در همه برنامه‌های تعمیر و نگهداری آن‌ها دید. از این رو در جهت انجام صحیح هر برنامه موضوعات زیر باید در آن‌ها گنجانده شود:
در ذیل بخش‌های بیان شده می‌توان اقدامات پیشگیرانه‌ای را تعریف نمود که در ادامه به مهم‌ترین آن‌ها اشاره می‌شود و باید در برنامه تعمیر و نگهداری ولوهای صنعتی لحاظ شود:
- محل نگهداری ولوها یا شیرها باید تمیز، خشک و دارای تهویه مناسب باشد.
- شیرآلات باید مرتباً بررسی شوند تا عاری از آلودگی‌ها باشند. بدین منظور از روغن ضد زنگ استفاده نمایید.
- برای ولوها باید بعد از نصب و راه‌اندازی، چک لیست کنترل عملکرد تنظیم کرد.
- در صورت وجود زنگ زدگی بر روی بدنه ولو لازم است آن را تعویض نمایید.
- سایش سیلندرها و مهره‌های شیر کنترل شود و در صورت لزوم عمل جایگزینی انجام پذیرد.
- باید جهت اطمینان از عملکرد صحیح شیر، عمل عایق‌بندی آن به درستی انجام شود.
- اتصالات شیرها بابد به صورت پیوسته کنترل شود و محکم بودن آن‌ها تایید شود.
- در صورت خرابی میل لنگ باید به موقع عمل جایگزینی انجام شود و کلید تنظیم را نمی‌توان جانشین آن طلقی کرد.
- کلاهک‌های فشرده‌سازی اضافی مجاز به انحراف نیستند.
- در صورت استفاده از ولو در محیط‌های سخت و حساس به آلودگی باران، برف، گردوغبار، شن و ماسه و سایر آلودگی‌ها باید یک در پوش محافظ برای شیر در نظر بگیرید.
- در هنگام استفاده از وارد نمودن ضربه به ولوها خودداری نمایید و در حین بازرسی‌ها به این نکته توجه کنید.
کاربرد ولوها در صنعت نیرو
معرفی انواع ولوهای صنعتی و عملکرد آن‌ها
شیرها یا ولوهای صنعتی تجهیزاتی هستند که جریان و فشار سیالات و گازها را در یک سیستم کنترل می‌کنند. همچنین آن‌ها به عنوان تنظیم کننده سیستم شناخته می‌شوند که در خطوط تولیدی متنوعی به کار می‌روند. شیرها براساس پارامترهای مختلفی طبقه‌بندی می‌شوند، با این حال عملکرد کلی آن‌ها را می‌توان در سه دسته کلی، شامل توقف و شروع جریان، کنترل جریان و تنظیم کننده جریان برگشتی تعریف کرد. با بررسی ساختار ولوهای صنعتی، اجزای اصلی زیر را در هر شیر می‌توان شناسایی کرد:
ولوهای صنعتی را براساس مشخصه‌های مختلفی طبقه‌بندی می‌کنند. یکی از دسته‌بندی‌های مرسوم براساس عملکرد آن‌ها است. برپایه این طبقه‌بندی ولوهای صنعتی به شرح زیر هستند:
تعمیر و نگهداری ولوهای صنعتی نوع پروانه‌ای
ولوها یا شیرهای پروانه‌ای در زمره شیرهای چرخشی یک چهارم قرار می‌گیرند. در این نوع شیرها با چرخش 90 درجه دستک‌ها، عمل باز و بسته شدن اتفاق می‌افتد. انواع بزرگتر این شیر به جعبه دنده مجهز می‌شود. از این شیر، می‌توان برای تنظیم جریان در فضاهای باز و بسته استفاده کرد. در شیرهای پروانه‌ای افت فشار به مقدار ناچیزی صورت می‌پذیرد. این شیرها بیشتر در صنایع نفت و گاز و دریایی به کار می‌روند.
کاربرد شیرهای پروانه‌ای در صنایع دریایی
به طور کلی محرک ولوهای پروانه‌ای به سه طریق دستی، موتوری و سیلندری قابل هدایت هستند. لذا بدین جهت مکانیزم عمل آن‌ها کمی متفاوت بایکدیگر است و این موضوع بر تعمیر و نگهداری آن‌ها اثرگذار است. برای افزایش طول عمر و انجام موثر تعمیر و نگهداری ولوهای صنتی پروانه‌ای لازم است ملاحظات زیر در برنامه تعمیر و نگهداری آن‌ها گنجانده شود:
- برای جلوگیری از خرابی محرک به دلیل مقاومت اهرم دستی، زنجیری یا مهره برای حرکت، شیر را تنظیم نمایید.
- از تنظیم صحیح سوئیچ‌ها اطمینان حاصل کنید و مانع اعمال فشار بیش از حد به محرک شوید.
- در شیر با محرک موتوری، همواره سرعت و توان تولیدی را کنترل کنید تا از عدم آسیب به محرک مطمئن شوید.
- محل نگهداری شیرهای پروانه‌ای باید در برابر آلودگی، باد، باران، شن و ماسه، گردوغبار محافظت شوند.
- قبل از اتصال و تست محرک، شیر پروانه‌ای را تحت فشار و جریان قرار ندهید.
- هنگام استفاده از آچار، از وارد کردن گشتاور ورودی بیش از 407 نیوتون متر بر روی محرک خودداری کنید. همچنین برای رینگ‌ها این مقدار باید 271 نیوتن متر باشد.
شیرهای پروانه‌ای بسته به طراحی و کاربردی که برای آن‌ها درنظر گرفته شده است، در طول عمر خود دچار خرابی می‌شوند. با بررسی خرابی‌های این نوع شیرها، عیوب متداولی را می‌توان برای این شیرها تعریف کرد که در ادامه آن‌ها را معرفی می‌نماییم.
تعمیر و نگهداری ولوهای صنعتی نوع توپی
یک ولو یا شیر توپی برای کنترل جریان و فشار استفاده می‌شود. شیرهای توپی می‌توانند دارای سوراخ کامل یا پورت کاهش یافته باشند. این نوع از شیرها به دلیل اینکه تنها به یک چهارم دور محرک نیاز دارند، از سرعت بالایی در هنگام استفاده برخوردارند. شیرهای توپی اساسا برای کنترل جریان و فشار در سیستم توزیع گاز و کاهش فشار در اتصال به ذخایر گاز استفاده می‌شوند. همچنین این نوع شیر در کارخانه‌های فرآوری مواد غذایی و روغن به کار می‌رود.
نقش شیرهای توپی در صنایع نفت و گاز
عیوب رایجی که برای این نوع از ولوهای صنعتی رخ می‌دهد، معمولا شامل موارد زیر است:
تعمیر و نگهداری ولوهای صنعتی نوع کنترلی
شیر کنترل که به آن نازل کنترل هم گفته می‌شود، در اکثر صنایع جهت کنترل شرایط عملیاتی شامل دما، جریان، فشار و سطح مایعات به کار می‌رود. این نوع شیر بیش از همه در صنایع نفت و گاز و همچنین کارخانه‌های شیمیایی و شبکه‌های برق مورد استفاده قرار می‌گیرد. در اکثر این کاربردها نیاز به کنترل دقیق جریان دارد که به فشار آن‌ها وابسته است.
نمونه‌ای از شیر کنترل در صنعت
شیرهای کنترل همانطور که پیش‌تر گفته شد وسایل مکانیکی با قطعات محرک هستند. در این نوع شیرها همانند همتایان خود مجموعه‌ای از عوامل سبب کاهش طول عمر و خرابی آن‌ها می‌شود. در ادامه اصلی‌ترین عوامل خرابی آن‌ها را بررسی می‌نماییم:
- اصطکاک: یکی از رایج‌ترین عوامل خرابی شیرهای کنترل است. این اتفاق به دلیل تماس بین میل سوپاپ و پکیج سوپاپ رخ می‌دهد. برای جلوگیری از این رخ داد، روغنکاری منظم بسیار گره گشا می‌باشد. همچنین تنظیم میزان سفتی محرک در جلوگیری از اصطکاک می‌تواند تاثیرگذار باشد.
- فلشینگ: هنگامی که مایعی از مجاری شیر کنترل عبور می‌کند، سرعت متوسط آن افزایش می‌یابد. با افزایش سرعت سیال از طریق مجاری انقباضی، انرژی مولکول‌های سیال افزایش پیدا می‌کند. این افزایش انرژی باید در طول مجرا به شکل فشار کاهش بیابد. وقتیکه فشار مطلق سیال به زیر فشار بخار آن برسد، سیال شروع به جوشیدن می‌کند. این پدیده فلشینگ نام دارد و باعث سایش و خوردگی قطعات شیر می‌شود.
- جریان خفه: این پدیده زمانی رخ می‌دهد که سرعت جریان از طریق شیر، با کاهش فشار پایین دست تغییر اساسی نکند. پدیده مذکور در شیر کنترل گاز زمانی رخ می‌دهد که سرعت آن به سرعت صوت برسد. در مایعات نیز با شروع فلشینگ این اتفاق می‌افتد.
- نویز شیر: این پدیده به واسطه تلاطم سیال رخ می‌دهد. اتفاق مذکور در بلند مدت می‌تواند به خطوط لوله آسیب وارد نماید. یکی از راه‌های کاهش این صدا، استفاده از تریم مخصوص شیر است.
شمای کلی چک ولوهای صنعتی
معرفی و ملاحظات تعمیرونگهداری چک ولوهای صنعتی
چک ولوها که به شیر یک طرفه یا شیر برگشتی معروف است، اجازه می‌دهد سیال در یک جهت جریان داشته باشد. این شیرهای صنعتی به صورت خودکار توسط نیرویی از خود محیط جریان، فعال می‌شوند. این نوع شیرها در صنایع مختلفی همچون خطوط لوله گاز و مایع، سیستم‌های آب و بخار، برج‌های خنک‌کننده و … به کار گرفته می‌شوند.
معمول‌ترین مشکلاتی که برای چک ولوها رخ می‌دهد، به شرح زیر است:
- شکستن دیسک: فشار محیط جریان قبل و بعد از چک ولو، معمولا متعادل است. دیسک اغلب در برابر نشیمنگاه ولو قرار می‌گیرد. گاهی به دلیل عدم توازن این دیسک دچار خرابی می‌شود. برای جلوگیری از این اتقاق می‌توان از چک ولو برگشتی استفاده نمود.
- جریان برگشتی: این اتفاق به دو دلیل زیر رخ می‌دهد:
- خرابی سطح آب‌بندی
- وجود ناخالصی
برای رفع این مشکل، باید سطح آب‌بندی را ترمیم یا تعویض نمود. همچنین لازم است ناخالصی‌های موجود در جریان برطرف شود.
کاربرد شیر دروازه‌ای در صنعت تولید کاغذ
شیرهای دروازه‌ای در قیاس با سایر شیرها از ساختار ساده‌تری برخوردار هستند. شیرهای دروازه‌ای معمولا با خرابی‌های زیر مواجه می‌شوند که لازم است در برنامه تعمیراتی آن‌ها لحاظ شود:
تعمیر و نگهداری ولوهای صنعتی نوع سلونویید
سلونویید ولو یا شیرهای برقی یک راه‌حل مناسب برای کنترل جریان بسیاری از مایعات و گازها با دامنه وسیع دمایی است. به طور دقیقتر، این نوع شیرها برای خاموش کردن، آزاد کردن، مخلوط کردن یا دوز مایع یا گاز به کار می‌روند.
شیرهای سلونویید در صنایع پتروشیمی
شیرهای برقی به صورت متداول با خرابی‌های زیر مواجه می‌شوند. جهت انجام صحیح‌تر تعمیرات لازم است با آن‌ها آشنا شد:
کاربرد شیر پیچی در صنعت
تعمیرونگهداری ولوهای صنعتی نوع پیچی
شیرهای پیچی ساده‌ترین نوع از شیرهای صنعتی هستند. این شیر شامل بدنه‌ای از الاستومتر قابل انعطاف است که می‌توان از آن برای قطع جریان استفاده نمود. شیرهای پیچی در صنایع مختلف لجن، دوغاب، ساینده و سایر سیالات را پردازش می‌کنند.
با توجه به ساختار بسیار ساده، این نوع شیر عمر طولانی دارد و کمتر دچار خرابی می‌شود. از این رو تعمیر و نگهداری شیرهای پیچی با پیچیدگی خاصی همراه نیست. همچنین با نگاه دقیقتر به ساختار این شیر، محتمل‌ترین و رایج‌ترین خرابی که در آن‌ها به چشم می‌خورد شامل تغییر شکل رابر اسلیو است. برای جلوگیری از این خرابی لازم است فشار کنترل را در این نوع شیر کاهش دهیم.
تعمیر و نگهداری ولوهای صنعتی نوع دیافراگم
شیرهای دیافراگم، شیرهای دو طرفه محسوب می‌شوند. آن‌ها برای کنترل جریان سیال با تنظیم منطقه‌ای، سرعت را تغییر می‌دهند.این نوع شیر بدان جهت دیافراگم نامیده می‌شود که از غشای نازک و انعطاف‌پذیر برای کنترل باز و بسته شدن استفاده می‌کند. شیرهای دیافراگم بیشتر برای کاربردهای با فشار متوسط مناسب هستند.
شیر دیافراگم در سیستم آتش نشانی صنعتی
شیرهای دیافراگم، به طور معمول خرابی‌های زیر را در طول عمر خود تجربه می‌کنند:
کاربرد شیرهای پلاگین در صنعت تصفیه
تعمیر و نگهداری ولوهای صنعتی نوع پلاگین
شیرهای پلاگین برای تنظیم جریان سیالات در یک ساختار فشار بالا طراحی شده‌اند. این نوع شیرها با نام‌های شیر توقف یا شیر یک چهارم چرخشی شناخته می‌شوند. طراحی این نوع شیر بسیار ساده است و از سه بخش اصلی بدنه، پوشش و پلاگ. شیرهای پلاگین در خطوط لوله روغن، خدمات شیمیایی و فرآوری مواد خورنده به کار می‌روند.
شیرهای پلاگین به واسطه ساختار ساده‌ای که دارند، تنوع خرابی در آن‌ها زیاد نیست. از این رو عوامل خرابی این نوع شیر در ادامه مرور می‌شوند:
تعمیر و نگهداری ولوهای صنعتی نوع سوزنی
از شیرهای سوزنی برای کنترل دقیق میزان جریان گازها و مایعات استفاده می‌شود. این تنظیمات برای کنترل سرعت جریان به صورت تدریجی انجام می‌شود، با این حال می‌توان از آن‌ها به عنوان شیر خاموش‌کننده استفاده کرد. این نوع شیر در دبی‌های پایین به کار می‌روند. کاربرد دیگر آن‌ها در تنظیم جریان سیلندرهای هوا برای کنترل سرعت پیستون است. اغلب آن‌ها در نیروگاه‌ها، پالایشگاه‌ها، کارخانه‌های شیمیایی و در اکتشاف نفت و گاز مورد استفاده قرار می‌گیرند.
شیرهای سوزنی در صنایع نفت و گاز
شیرهای سوزنی به واسطه سادگی در ساختار، در چرخه عمر خود با خرابی‌های زیادی مواجه نمی‌شوند. تنها لازم است درنظر داشته که به صورت دوره‌ای باید این شیرها تنظیم شوند و همچنین از خوردگی آن‌ها جلوگیری کرد.
کاربرد رلیف ولوها در صنعت
تعمیر و نگهداری ولوهای صنعتی نوع ایمنی
شیر ایمنی مکانیزمی است برای حفاظت از سیستم در انتهایی‌ترین بخش آن، برای محدود کردن فشاری که در اثر خرابی تجهیزات ایجاد شده است. به عبارت دیگر یک شیر ایمنی برای از بین بردن فشار اضافی از تجهیزات و جلوگیری از انتقال دوباره آن به سیستم است. این نوع شیر بیشتر در کارخانه‌های شیمیایی، مخازن ذخیره گاز و دیگ بخار به کار می‌رود.
بیشترین خرابی در شیرهای ایمنی، شامل مواردی است که در ادامه بدان‌ها اشاره می‌شود.
تعمیر و نگهداری ولوهای صنعتی نوع گلوب
شیر گلوب یک شیر خطی است که برای توقف، راه‌اندازی و تنظیم جریان سیال مورد استفاده قرار می‌گیرد. دیسک این نوع شیر می‌تواند به طور کامل از مسیر جریان خارج شود و با حرکت خود جریان را قطع و وصل نماید. نشتی در شیر گلوب خیلی کمتر از شیرهای دروازه‌ای است. از این شیر بیشتر در صنایع نفت و گاز و شیمیایی استفاده می‌شود.
شیرهای گلوب در صنایع شیمیایی
در برنامه تعمیر و نگهداری ولوهای صنعتی گلوب لازم است موارد زیر جهت افزایش طول عمر و حفظ کیفیت شیر لحاظ شود:
- شیر از منظر نشتی و سایش اجزا به صورت منظم بررسی شود.
- اگر شیر مدتی است که استفاده نمی‌شود لازم است آن را چرخاند تا مطمئن شد که مشکلی در اجزای آن به ویژه نشیمنگاه وجود ندارد.
- با استفاده از گریس اسپیندل و کراس بار را روغن کاری کنید.
- در صورت نیاز، پیچ‌های پکینگ را تنظیم نمایید و اگز لازم بود آن را تعویض کنید.
فقط در نظر داشته باشید برای انجام این اقدامات لازم است شیر از مدار خارج شود.
تولیدکنندگان برتر ولوهای صنعتی
یکی از ارکان جدایی‌ناپذیر هر برنامه تعمیر و نگهداری، تامین قطعات و تجهیزات است. برای تحقق این بخش از برنامه تعمیر و نگهداری لازم است که ضمن آشنایی با سازندگان برتر، تهیه و تامین قطعات کارآمد را در دستور کار قرار دهیم. در بالای لیست سازندگان برتر ولوهای صنعتی نام کمپانی‌های بزرگی همچون AVK Holding A/S، Avcon Controls Pvt Ltd، Cameron – Schlumberger، Crane Co. و Emerson قرار دارند.
در پایان این نوشتار به خوانندگان محترم توصیه می‌شود با توجه به طیف گسترده ولوهای صنعتی و اهمیت تخصص در تعمیر و نگهداری آن‌ها از تجربه و دانش افراد متخصص استتفاده نمایند. در همین جهت شرکت پمکو با یک دهه تجربه در زمینه مشاوره و اجرای پروژه‌های مدیریت و استقرار سیستم‌های مدیریتی مدیریت دارایی های فیزیکی، امکان همراهی و همکاری با صنایع مختلف در زمینه نگهداری و تعمیرات انواع ترانسمیترهای صنعتی را فراهم آورده است. پرسنل اجرایی شرکت پمکو نه تنها در زمینه مهارت‌های فنی، بلکه در حوزه‌های مرتبط با سیستم‌های نگهداری و تعمیرات مبتنی بر نگرش مدیریت دارایی فیزیکی و خلق بیشترین ارزش از این دارایی‌ها، آموزش دیده و در پروژه‌های جاری این شرکت تجربه پیاده‌سازی کامل سیستم را بارها بدست آورده‌اند.
