شیر توپی Ball valve

شیر توپی(به انگلیسی: Ball valve) شیر صنعتی است که عضو مسدود کننده جریان بصورت به صورت کره و یا نیم کره‌ای است که حول یک محور عمودی نسبت به جهت جریان سیال دوران می نماید.
[۱] ساختمان آن عموماً دارای یک بدنه، یک یا دو درپوش (کلوژر)آب‌بندی، یک عضو کروی شکل که در آن سوراخی برای عبور سیال تعبیه شده ،دو سیترینگ و یک ساقه می‌باشد.
ساختار کلی و عملکرد
این نوع شیر در دسته بندی شیرآلات قطع و وصل جریان (on- off) قرار داشته و در حالت نیم باز دچار آسیب خواهند شد.
عضو مسدود کننده کانال جریان (کره یا گهگاه نیم کره)، که بوسیله ساقه شیر حرکت 90 درجه ای خواهد داشت وظیفه باز و بسته کردن شیر را بر عهده دارد.
بهمین دلیل به آنها شیرهای quarter-turn action و Quick Opening نیز می گویند. در روی توپک سوراخی تعبیه گردیده است که در حالت باز در مسیر کانال جریان قرار خواهد گرفت. Full Bore – Reduce Boreچنانچه مساحت مجرای عبور سیال ، از مساحت خط لوله کوچکتر باشد (Reduce Bore) نامیده می شود.
در حقیقت نوع طراحی داخل بدنه و اندازه مجرای عبوری به گونه ای است که در حالت باز نیز باعث افت فشار در مسیر می شود.
این کاهش مساحت کانال جریان در صورت طراحی غلط، بروزاغتشاش و تلاطم در جریان سیال را در پی خواهد داشت. همچنین اگر مساحت مجرای عبور سیال ، دقیقاً برابر با مساحت خط لوله باشد(Full Bore)نامیده می شود. این نوع شیر توپی دارای قابلیت پیگ رانی می باشد.
این شیرها اکثراً دارای سیستم تزریق گریس بوده و در صورت مشاهده نشتی می توان با تزریق گریسهای مخصوص آببند اضطراری (EMERGENCY SEAL) آنرا آب بندی نمود. این گریس ها عمدتاً پایه سنتتیک (synthetic base) هستند
استاندارد ها
استاندارد ساخت این شیرهاAPI 6D – API 608 – BS 5351است و بر اساس API 6D تست می شوند.
انواع شیرهای توپی
این شیرها دارای طراحیهای متنوع از لحاظ ساختار می باشند.
– شیرهای توپی با بدنه چند تکه(Split Body)
SPLIT BODY – BALL VALVE – 3 PIECE BODY – SIDE ENTRY – TRUNNION
بدنه این دسته از شیرهای توپی یک ، دو و یا سه تکه هستند و قطعات بهم به روش اتصال موقت (پیچ و مهره) متصل می شوند.
مونتاژ قطعات داخلی از کنار (SIDE ENTRY ) و یا از بالا (TOP ENTRY) می باشد. با عنایت به ساختار درونی و مکانیزم داخلی نیز به دو دسته Floating و Trunnion تقسیم می گردد. مزایا:
قیمت پایین – مونتاژ و دمونتاژ ساده- سهولت در تعمیر از مزایای این نوع از شیرهای توپی در مقایسه با شیرهای توپی با بدنه تمام جوشی می باشد.
مزایا:
قابلیت استفاده در خطوط انتقال زیر زمینی (دفنی) – قابلیت استفاده در فشارهای بالا – طول عمر بالا از مزایای این نوع از شیرهای توپی در مقایسه با شیرهای توپی با بدنه چند تکه می باشد.