1 נקודות מפתח בבחירת שסתום

1.1 הבהירו את מטרת השסתום בציוד או במכשיר

קבע את תנאי העבודה של השסתום: אופי המדיום הרלוונטי, לחץ עבודה, טמפרטורת עבודה ושיטת בקרת פעולה וכו';

1.2 בחירה נכונה של סוג השסתום

הבחירה הנכונה של סוג השסתום מבוססת על הבנה מלאה של תהליך הייצור כולו ותנאי ההפעלה של המתכנן. בעת בחירת סוג השסתום, על המתכנן תחילה לשלוט במאפיינים המבניים ובביצועים של כל שסתום;

1.3 קבע את חיבור הקצה של השסתום

מבין חיבור הברגה, חיבור אוגן וחיבור קצה ריתוך, שני הראשונים הם הנפוצים ביותר. שסתומים הברגה הם בעיקר שסתומים בעלי קוטר נומינלי של פחות מ-50 מ"מ. אם גודל הקוטר גדול מדי, ההתקנה והאיטום של החיבור קשים מאוד. שסתומים המחוברים לאוגן נוחים יותר להתקנה ולפירוק, אך הם כבדים ויקרים יותר משסתומי הברגה, ולכן הם מתאימים לחיבורי צינורות בקטרים ​​ולחצים שונים. חיבורי ריתוך מתאימים לתנאי עומס כבד והם אמינים יותר מחיבורי אוגן. עם זאת, קשה לפרק ולהתקין מחדש את השסתומים המחוברים באמצעות ריתוך, ולכן השימוש בהם מוגבל למקרים בהם הם יכולים בדרך כלל לפעול בצורה אמינה לאורך זמן, או שתנאי השימוש קשים והטמפרטורה גבוהה;

1.4 בחירת חומרי שסתומים

בנוסף להתחשבות בתכונות הפיזיקליות (טמפרטורה, לחץ) ובתכונות הכימיות (קורוזיביות) של מצע העבודה, יש לשלוט בניקיון המצע (האם ישנם חלקיקים מוצקים) בעת בחירת חומרי מעטפת השסתום, החלקים הפנימיים ומשטח האיטום. בנוסף, יש להתייחס לתקנות הרלוונטיות של המדינה ושל מחלקת המשתמש. בחירה נכונה וסבירה של חומרי שסתום יכולה להשיג את חיי השירות הכלכליים ביותר ואת הביצועים הטובים ביותר של השסתום. סדר בחירת חומרי גוף השסתום הוא: ברזל יצוק-פלדת פחמן-נירוסטה, וסדר בחירת חומרי טבעת האיטום הוא: גומי-פלדת סגסוגת נחושת-F4;

1.5 אחרים

בנוסף, יש לקבוע את קצב הזרימה ורמת הלחץ של הנוזל הזורם דרך השסתום, ולבחור את השסתום המתאים תוך שימוש במידע קיים (כגון קטלוגי מוצרי שסתומים, דוגמאות מוצרי שסתומים וכו').

2 מבוא לשסתומים נפוצים

ישנם סוגים רבים של שסתומים, והזנים מורכבים. הסוגים העיקריים הםשסתומי שער, שסתומי עצירה, שסתומי מצערת,שסתומי פרפר, שסתומי תקיעה, שסתומי כדור, שסתומים חשמליים, שסתומי דיאפרגמה, שסתומי אל-חזור, שסתומי בטיחות, שסתומי הפחתת לחץ,מלכודות קיטור ושסתומי סגירה לחירום,ביניהם הנפוצים הם שסתומי שער, שסתומי עצירה, שסתומי מצערת, שסתומי תקע, שסתומי פרפר, שסתומי כדור, שסתומי אל-חזור ושסתומי דיאפרגמה.

2.1 שסתום שער

שסתום שער הוא שסתום שגוף הפתיחה והסגירה שלו (לוח השסתום) מונע על ידי גזע השסתום ונע מעלה ומטה לאורך משטח האיטום של מושב השסתום, מה שיכול לחבר או לחסום את מעבר הנוזל. בהשוואה לשסתום עצירה, לשסתום השער ביצועי איטום טובים יותר, התנגדות נוזלים נמוכה יותר, פחות מאמץ בפתיחה וסגירה, ובעל ביצועי כוונון מסוימים. זהו אחד משסתומי הסגירה הנפוצים ביותר. החסרונות הם גודל גדול, מבנה מורכב יותר משסתום עצירה, שחיקה קלה של משטח האיטום ותחזוקה קשה. בדרך כלל הוא אינו מתאים לחנק. לפי מיקום ההברגה על גזע שסתום השער, ניתן לחלק אותו לשני סוגים: סוג גזע עולה וסוג גזע נסתר. לפי המאפיינים המבניים של לוח השער, ניתן לחלק אותו לשני סוגים: סוג טריז וסוג מקביל.

2.2 שסתום עצירה

שסתום העצירה הוא שסתום סגירה כלפי מטה, שבו חלקי הפתיחה והסגירה (דיסק השסתום) מונעים על ידי גזע השסתום כדי לנוע למעלה ולמטה לאורך ציר מושב השסתום (משטח איטום). בהשוואה לשסתום השער, יש לו ביצועי כוונון טובים, ביצועי איטום גרועים, מבנה פשוט, ייצור ותחזוקה נוחים, עמידות גבוהה לנוזלים ומחיר נמוך. זהו שסתום ניתוק נפוץ, המשמש בדרך כלל לצינורות בקוטר בינוני וקטן.

2.3 שסתום כדורי

חלקי הפתיחה והסגירה של שסתום הכדור הם כדורים עם חורים עגולים, והכדור מסתובב עם גזע השסתום כדי לממש את הפתיחה והסגירה של השסתום. לשסתום הכדור מבנה פשוט, מיתוג מהיר, תפעול נוח, גודל קטן, משקל קל, מעט חלקים, עמידות נוזלים קטנה, איטום טוב ותחזוקה קלה.

2.4 שסתום מצערת

מלבד דיסק השסתום, לשסתום המצערת יש מבנה זהה לשסתום העצירה. דיסק השסתום שלו הוא רכיב מצערת, ולצורות שונות יש מאפיינים שונים. קוטר מושב השסתום לא צריך להיות גדול מדי, מכיוון שגובה הפתיחה שלו קטן וקצב הזרימה הבינוני עולה, ובכך מאיץ את שחיקת דיסק השסתום. לשסתום המצערת יש מידות קטנות, משקל קל וביצועי כוונון טובים, אך דיוק הכוונון אינו גבוה.

2.5 שסתום פקק

שסתום התקע משתמש בגוף תקע עם חור מעבר כחלק פתיחה וסגירה, וגוף התקע מסתובב עם גזע השסתום כדי להשיג פתיחה וסגירה. לשסתום התקע מבנה פשוט, פתיחה וסגירה מהירות, תפעול קל, התנגדות נוזלים קטנה, מעט חלקים ומשקל קל. שסתומי תקע זמינים בסוגים ישרים, תלת-כיווניים וארבעה-כיווניים. שסתומי תקע ישרים משמשים לחיתוך המדיום, ושסתומי תקע תלת-כיווניים וארבעה-כיווניים משמשים לשינוי כיוון המדיום או להסטת המדיום.

2.6 שסתום פרפר

שסתום הפרפר הוא לוחית פרפר המסתובבת 90 מעלות סביב ציר קבוע בגוף השסתום כדי להשלים את פונקציית הפתיחה והסגירה. שסתום הפרפר קטן בגודלו, קל במשקלו, פשוט במבנהו ומורכב מכמה חלקים בלבד.

וניתן לפתוח ולסגור אותו במהירות על ידי סיבוב של 90 מעלות, והוא קל לתפעול. כאשר שסתום הפרפר נמצא במצב פתוח לחלוטין, עובי לוחית הפרפר הוא ההתנגדות היחידה כאשר המדיום זורם דרך גוף השסתום. לכן, ירידת הלחץ שנוצרת על ידי השסתום קטנה מאוד, ולכן יש לו מאפייני בקרת זרימה טובים. שסתומי פרפר מחולקים לשני סוגי איטום: אטם רך אלסטי ואטם קשיח מתכתי. עבור שסתומי אטם אלסטי, טבעת האיטום יכולה להיות משובצת בגוף השסתום או מחוברת להיקף לוחית הפרפר. יש לה ביצועי איטום טובים וניתן להשתמש בה לחנק, כמו גם לצינורות ואקום בינוניים ומדיה קורוזיבית. לשסתומים עם אטמי מתכת יש בדרך כלל חיי שירות ארוכים יותר מאשר לשסתומים עם אטמים אלסטיים, אך קשה להשיג איטום מלא. הם משמשים בדרך כלל במקרים בהם זרימה וירידת לחץ משתנים מאוד ונדרשים ביצועי חנק טובים. אטמי מתכת יכולים להסתגל לטמפרטורות פעולה גבוהות יותר, בעוד שלאטמים אלסטיים יש את הפגם של הגבלת טמפרטורה.

2.7 שסתום אל-חזור

שסתום אל-חזור הוא שסתום שיכול למנוע באופן אוטומטי זרימת נוזלים חוזרת. דיסק השסתום של שסתום האל-חזור נפתח תחת פעולת לחץ הנוזל, והנוזל זורם מצד הכניסה לצד היציאה. כאשר הלחץ בצד הכניסה נמוך מזה שבצד היציאה, דיסק השסתום נסגר אוטומטית תחת פעולת גורמים כמו הפרש לחץ הנוזל וכוח המשיכה שלו כדי למנוע זרימת נוזלים חוזרת. בהתאם לצורה המבנית, הוא מחולק לשסתום אל-חזור הרמה ושסתום אל-חזור סיבובי. לשסתום אל-חזור ההרמה יש איטום טוב יותר משסתום אל-חזור סיבובי ועמידות נוזלים גדולה יותר. עבור פתח היניקה של צינור היניקה של המשאבה, יש לבחור שסתום רגלי. תפקידו הוא: למלא את צינור כניסת המשאבה במים לפני הפעלת המשאבה; לשמור על צינור הכניסה וגוף המשאבה מלאים במים לאחר עצירת המשאבה כהכנה להפעלה מחדש. שסתום הרגלי מותקן בדרך כלל רק על הצינור האנכי בכניסת המשאבה, והתווך זורם מלמטה למעלה.

2.8 שסתום דיאפרגמה

חלק הפתיחה והסגירה של שסתום הסרעפת הוא דיאפרגמה מגומי, הנמצאת בין גוף השסתום למכסה השסתום.

החלק הבולט של הסרעפת קבוע על גזע השסתום, וגוף השסתום מרופד בגומי. מכיוון שהתווך אינו חודר לחלל הפנימי של מכסה השסתום, גזע השסתום אינו זקוק לתיבת סתימה. לשסתום הסרעפת מבנה פשוט, ביצועי איטום טובים, תחזוקה קלה ועמידות נמוכה לנוזלים. שסתומי הסרעפת מחולקים לסוגי סכר, סוגים ישרים, סוגים ישרים וסוגים זרם ישר.

3 הוראות נפוצות לבחירת שסתומים

3.1 הוראות בחירת שסתום שער

באופן כללי, יש לבחור תחילה שסתומי שער. בנוסף לקיטור, שמן ומדיות אחרות, שסתומי שער מתאימים גם למדיה המכילה מוצקים גרגיריים וצמיגות גבוהה, ומתאימים לשסתומים לאוורור ולמערכות ואקום נמוכות. עבור מדיה עם חלקיקים מוצקים, גוף שסתום השער צריך להיות בעל פתח ניקוז אחד או שניים. עבור מדיה בטמפרטורה נמוכה, יש לבחור שסתום שער מיוחד לטמפרטורה נמוכה.

3.2 הוראות לבחירת שסתום עצירה

שסתום העצירה מתאים לצינורות עם דרישות נמוכות לעמידות נוזלים, כלומר, אובדן הלחץ אינו נחשב גבוה, כמו גם לצינורות או מכשירים עם מדיה בטמפרטורה גבוהה ובלחץ גבוה. הוא מתאים לצינורות קיטור וצינורות מדיה אחרים עם DN < 200 מ"מ; שסתומים קטנים יכולים להשתמש בשסתומי עצירה, כגון שסתומי מחט, שסתומי מכשירים, שסתומי דגימה, שסתומי מד לחץ וכו'; שסתומי עצירה כוללים ויסות זרימה או ויסות לחץ, אך דיוק הוויסות אינו גבוה, וקוטר הצינור קטן יחסית, לכן יש לבחור בשסתומי עצירה או שסתומי מצערת; עבור מדיה רעילה ביותר, יש לבחור בשסתומי עצירה אטומים במפוח; אך אין להשתמש בשסתומי עצירה עבור מדיה עם צמיגות גבוהה ומדיה המכילה חלקיקים שקל לשקוע בהם, וגם אין להשתמש בהם כשסתומי אוורור ושסתומים למערכות ואקום נמוכות.

3.3 הוראות לבחירת שסתום כדורי

שסתומי כדור מתאימים למדיה בטמפרטורה נמוכה, בלחץ גבוה ובצמיגות גבוהה. רוב שסתומי הכדור ניתנים לשימוש במדיה עם חלקיקים מוצקים מרחפים, וניתן להשתמש בהם גם למדיה אבקתית וגרגירי בהתאם לדרישות החומר של האטם; שסתומי כדור בעלי תעלה מלאה אינם מתאימים לוויסות זרימה, אך מתאימים לאירועים הדורשים פתיחה וסגירה מהירה, דבר הנוח לניתוק חירום בתאונות; שסתומי כדור מומלצים בדרך כלל לצינורות עם ביצועי איטום קפדניים, שחיקה, תעלות הצטמקות, פתיחה וסגירה מהירים, ניתוק בלחץ גבוה (הפרש לחץ גדול), רעש נמוך, תופעת גיזוז, מומנט הפעלה קטן ועמידות נוזלים קטנה; שסתומי כדור מתאימים למבנים קלים, ניתוק בלחץ נמוך ומדיה קורוזיבית; שסתומי כדור הם גם השסתומים האידיאליים ביותר למדיה בטמפרטורה נמוכה וקרה עמוקה. עבור מערכות צנרת ומכשירים למדיה בטמפרטורה נמוכה, יש לבחור שסתומי כדור בטמפרטורה נמוכה עם כיסויי שסתום; בעת שימוש בשסתומי כדור צפים, חומר מושב השסתום צריך לשאת את עומס הכדור ואת מדיום העבודה. שסתומי כדור בקוטר גדול דורשים כוח רב יותר במהלך הפעולה, ושסתומי כדור בקוטר DN≥200 מ"מ צריכים להשתמש בתיבת הילוכים תולעת; שסתומי כדור קבועים מתאימים לאירועים עם קטרים ​​גדולים יותר ולחצים גבוהים יותר; בנוסף, שסתומי כדור המשמשים לצינורות של חומרי תהליך רעילים ביותר ומדיה דליקה צריכים להיות בעלי מבנים חסיני אש ואנטי-סטטיים.

3.4 הוראות בחירה עבור שסתום מצערת

שסתומי מצערת מתאימים לאירועים עם טמפרטורת מדיום נמוכה ולחץ גבוה, ומתאימים לחלקים הדורשים כוונון זרימה ולחץ. הם אינם מתאימים למדיה בעלת צמיגות גבוהה המכילה חלקיקים מוצקים, ואינם מתאימים לשסתומי בידוד.

3.5 הוראות בחירה עבור שסתום שקע

שסתומי פקק מתאימים לאירועים הדורשים פתיחה וסגירה מהירות. הם בדרך כלל אינם מתאימים לקיטור ולמדיה בטמפרטורה גבוהה. הם משמשים למדיה עם טמפרטורה נמוכה וצמיגות גבוהה, ומתאימים גם למדיה עם חלקיקים מרחפים.

3.6 הוראות בחירה עבור שסתום פרפר

שסתומי פרפר מתאימים לאירועים בעלי קטרים ​​גדולים (כגון DN﹥600 מ"מ) ודרישות אורך מבני קצר, כמו גם לאירועים הדורשים ויסות זרימה ופתיחה וסגירה מהירות. הם משמשים בדרך כלל עבור מדיות כגון מים, שמן ואוויר דחוס עם טמפרטורות ≤80℃ ולחצים ≤1.0MPa; מכיוון שלשסתומי פרפר יש אובדן לחץ גדול יחסית בהשוואה לשסתומי שער ושסתומי כדור, שסתומי פרפר מתאימים למערכות צנרת עם דרישות אובדן לחץ רפויות.

3.7 הוראות בחירה עבור שסתום אל-חזור

שסתומי אל-חזור מתאימים בדרך כלל למדיה נקייה, ואינם מתאימים למדיה המכילה חלקיקים מוצקים וצמיגות גבוהה. כאשר DN≤40 מ"מ, מומלץ להשתמש בשסתום אל-חזור הרמה (מותר להתקנה רק על צינורות אופקיים); כאשר DN＝50～400 מ"מ, מומלץ להשתמש בשסתום אל-חזור הרמה מתנדנד (ניתן להתקין אותו על צינורות אופקיים ואנכיים כאחד. אם מותקן על צינור אנכי, כיוון הזרימה של המדיום צריך להיות מלמטה למעלה); כאשר DN≥450 מ"מ, מומלץ להשתמש בשסתום אל-חזור חיץ; כאשר DN＝100～400 מ"מ, ניתן להשתמש גם בשסתום אל-חזור פרוס; ניתן לייצר את שסתום האל-חזור המתנדנד ללחץ עבודה גבוה מאוד, PN יכול להגיע ל-42MPa, וניתן ליישם אותו על כל מדיום עבודה וכל טווח טמפרטורות עבודה בהתאם לחומרים השונים של המעטפת והאטמים. המדיום הוא מים, קיטור, גז, מדיום קורוזיבי, שמן, תרופות וכו'. טווח טמפרטורות העבודה של המדיום הוא בין -196～800℃.

3.8 הוראות לבחירת שסתום דיאפרגמה

שסתומי דיאפרגמה מתאימים לשמן, מים, חומרים חומציים ותווך המכיל חומר מרחף עם טמפרטורת עבודה נמוכה מ-200 מעלות צלזיוס ולחץ נמוך מ-1.0 מגה פסקל, אך לא לממסים אורגניים וחומרים מחמצנים חזקים. שסתומי דיאפרגמה מסוג סכר מתאימים לתווך גרגירי שוחק. יש להשתמש בטבלת מאפייני הזרימה לבחירת שסתומי דיאפרגמה מסוג סכר. שסתומי דיאפרגמה ישרים מתאימים לנוזלים צמיגים, תרחיף צמנט ותווך משקע. למעט דרישות ספציפיות, אין להשתמש בשסתומי דיאפרגמה על צינורות ואקום וציוד ואקום.