1 נקודות מפתח של בחירת שסתום

1.1 הבהרת מטרת השסתום בציוד או במכשיר

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

1.2 בחר נכון את סוג השסתום

הבחירה הנכונה של סוג השסתומים מבוססת על אחיזה מלאה של המעצב בכל תהליך הייצור ותנאי ההפעלה. בעת בחירת סוג השסתום, המעצב צריך קודם כל לשלוט במאפיינים המבניים ובביצועים של כל שסתום;

1.3 קבע את חיבור הקצה של השסתום

בין חיבור הברגה, חיבור אוגן וחיבור קצה ריתוך, השניים הראשונים משמשים לרוב. שסתומים עם הברגה הם בעיקר שסתומים בקוטר נומינלי של פחות מ-50 מ"מ. אם גודל הקוטר גדול מדי, ההתקנה ואיטום החיבור קשים מאוד. שסתומים המחוברים לאוגן נוחים יותר להתקנה ולפירוק, אך הם כבדים ויקרים יותר משסתומי הברגה, ולכן הם מתאימים לחיבורי צנרת בקטרים ​​ולחצים שונים. חיבורי ריתוך מתאימים לתנאי עומס כבד והם אמינים יותר מחיבורי אוגן. עם זאת, קשה לפרק ולהתקין מחדש את השסתומים המחוברים בריתוך, ולכן השימוש בו מוגבל למקרים שבהם הוא יכול בדרך כלל לפעול בצורה אמינה לאורך זמן, או שתנאי השימוש קשים והטמפרטורה גבוהה;

1.4 בחירת חומרי שסתומים

בנוסף להתחשבות בתכונות הפיזיקליות (טמפרטורה, לחץ) ותכונות כימיות (קורוזיביות) של המדיום, יש לשלוט בניקיון המדיום (בין אם יש חלקיקים מוצקים) בעת בחירת החומרים של מעטפת השסתום, החלקים הפנימיים ו משטח איטום. כמו כן, יש להתייחס לתקנות הרלוונטיות של המדינה ומחלקת המשתמשים. בחירה נכונה והגיונית של חומרי השסתום יכולה להשיג את חיי השירות החסכוני ביותר ואת הביצועים הטובים ביותר של השסתום. סדר הבחירה של חומרי גוף השסתומים הוא: ברזל יצוק-פחמן פלדת נירוסטה, וסדר הבחירה של חומרי טבעת איטום הוא: גומי-נחושת-סגסוגת פלדה-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 קטלוגים של מוצרי שסתומים, דגימות 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 תקע, שסתומים כדוריים, שסתומים חשמליים, שסתומי דיאפרגמה, שסתומי סימון, שסתומי בטיחות, שסתומים להפחתת לחץ,מלכודות קיטור ושסתומי כיבוי חירום,ביניהם הנפוצים הם שסתומי שער, שסתומי עצירה, שסתומי מצערת, שסתומי תקע, שסתומי פרפר, שסתומי כדור, שסתומי סימון ושסתומי דיאפרגמה.

2.1 שסתום שער

שסתום שער הוא שסתום שגוף הפתיחה והסגירה שלו (לוחית השסתום) מונע על ידי גזע השסתום ונע מעלה ומטה לאורך משטח האיטום של מושב השסתום, מה שיכול לחבר או לנתק את מעבר הנוזל. בהשוואה לשסתום העצירה, לשסתום השער יש ביצועי אטימה טובים יותר, פחות עמידות לנוזלים, פחות מאמץ בפתיחה ובסגירה, ויש לו ביצועי התאמה מסוימים. זהו אחד משסתומי הסגירה הנפוצים ביותר. החסרונות הם גודל גדול, מבנה מורכב יותר משסתום העצירה, בלאי קל של משטח האיטום ותחזוקה קשה. בדרך כלל זה לא מתאים למצערת. על פי מיקום ההברגה על גזע שסתום השער, ניתן לחלק אותו לשני סוגים: סוג גזע עולה וסוג גזע סמוי. על פי המאפיינים המבניים של צלחת השער, ניתן לחלק אותה לשני סוגים: סוג טריז וסוג מקביל.

2.2 שסתום עצירה

שסתום העצירה הוא שסתום סגירה כלפי מטה, בו חלקי הפתיחה והסגירה (דיסק השסתום) מונעים על ידי גזע השסתום לנוע מעלה ומטה לאורך ציר מושב השסתום (משטח איטום). בהשוואה לשסתום השער, יש לו ביצועי התאמה טובים, ביצועי איטום גרועים, מבנה פשוט, ייצור ותחזוקה נוחים, עמידות בפני נוזלים גדולה ומחיר נמוך. זהו שסתום ניתוק נפוץ, המשמש בדרך כלל לצינורות בקוטר בינוני וקטן.

2.3 שסתום כדורי

חלקי הפתיחה והסגירה של השסתום הכדורי הם כדורים עם חורים עגולים, והכדור מסתובב עם גזע השסתום כדי לממש את הפתיחה והסגירה של השסתום. לשסתום הכדורי מבנה פשוט, מיתוג מהיר, תפעול נוח, גודל קטן, משקל קל, מעט חלקים, עמידות קטנה לנוזלים, אטימה טובה ותחזוקה קלה.

2.4 שסתום מצערת

פרט לדיסק השסתום, לשסתום המצערת יש בעצם אותו מבנה כמו שסתום העצירה. דיסק השסתום שלו הוא מרכיב 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 השחיקה של דיסק השסתום. לשסתום המצערת ממדים קטנים, משקל קל וביצועי התאמה טובים, אך דיוק ההתאמה אינו גבוה.

2.5 שסתום תקע

שסתום התקע משתמש בגוף תקע עם חור עובר כחלק הפתיחה והסגירה, וגוף התקע מסתובב עם גזע השסתום כדי להשיג פתיחה וסגירה. לשסתום התקע מבנה פשוט, פתיחה וסגירה מהירה, תפעול קל, עמידות קטנה לנוזלים, מעט חלקים ומשקל קל. שסתומי תקע זמינים בסוגים ישרים, תלת כיוונים וארבעה כיוונים. שסתומי תקע ישרים משמשים לניתוק המדיום, ושסתומי תקע תלת וארבעה משמשים כדי לשנות את כיוון המדיום או להסיט את המדיום.

2.6 שסתום פרפר

שסתום הפרפר הוא פלטת פרפר המסתובבת ב-90 מעלות סביב ציר קבוע בגוף השסתום להשלמת פעולת הפתיחה והסגירה. שסתום הפרפר קטן בגודלו, קל משקל, פשוט במבנה ומורכב מחלקים בודדים 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: איטום רך אלסטי ואטם קשיח מתכתי. עבור שסתומי איטום אלסטיים, ניתן להטמיע את טבעת האיטום בגוף השסתום או לחבר אותה לשולי צלחת הפרפר. יש לו ביצועי איטום טובים והוא יכול לשמש למצערת, כמו גם עבור צינורות ואקום בינוניים ומדיה קורוזיבית. לשסתומים עם אטמים מתכתיים בדרך כלל חיי שירות ארוכים יותר מאשר לשסתומים עם אטמים אלסטיים, אך קשה להגיע לאטימה מלאה. הם משמשים בדרך כלל במקרים שבהם זרימה וירידה בלחץ משתנים מאוד ונדרשים ביצועי מצערת טובים. אטמי מתכת יכולים להסתגל לטמפרטורות עבודה גבוהות יותר, בעוד לאטמים אלסטיים יש את הפגם שהם מוגבלים בטמפרטורה.

2.7 שסתום סימון

שסתום סימון הוא שסתום שיכול למנוע אוטומטית זרימת נוזלים חזרה. דיסק השסתום של שסתום הסימון נפתח תחת פעולת לחץ הנוזל, והנוזל זורם מצד הכניסה לצד היציאה. כאשר הלחץ בצד הכניסה נמוך מזה שבצד היציאה, דיסק השסתום נסגר אוטומטית תחת פעולתם של גורמים כגון הפרש לחץ הנוזל וכוח המשיכה שלו כדי למנוע זרימת נוזלים חזרה. על פי הצורה המבנית, הוא מחולק לשסתום סימון הרמה ושסתום סימון נדנדה. לשסתום הסימון להרמה יש אטימה טובה יותר משסתום הסימון התנופה והתנגדות נוזלים גדולה יותר. עבור יציאת היניקה של צינור היניקה 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 הרגל מותקן בדרך כלל רק על הצינור האנכי בכניסת המשאבה, והמדיום זורם מלמטה למעלה.

2.8 שסתום דיאפרגמה

החלק הפותח והסגיר של שסתום הסרעפת הוא דיאפרגמת גומי, אשר משולבת בין גוף השסתום לכיסוי השסתום.

החלק הבולט של הסרעפת קבוע על גזע השסתום, וגוף השסתום מרופד בגומי. מכיוון שהמדיום אינו נכנס לחלל הפנימי של מכסה השסתום, גזע השסתום אינו זקוק לקופסת סתימה. לשסתום הסרעפת יש מבנה פשוט, ביצועי איטום טובים, תחזוקה קלה ועמידות נוזלים נמוכה. שסתומי דיאפרגמה מחולקים לסוג זרמים, סוג ישר, סוג ישר זווית וסוג זרם ישר.

3 הוראות נפוצות לבחירת שסתומים

3.1 הוראות בחירת שסתום שער

בדרך כלל, יש לבחור קודם כל שסתומי שער. בנוסף לקיטור, שמן ומדיות אחרות, שסתומי שער מתאימים גם למדיה המכילה מוצקים גרגירים וצמיגות גבוהה, ומתאימים לשסתומים לאוורור ומערכות ואקום נמוך. עבור מדיה עם חלקיקים מוצקים, גוף שסתום השער צריך להיות בעל חור טיהור אחד או שניים. עבור מדיה בטמפרטורה נמוכה, יש לבחור שסתום שער מיוחד בטמפרטורה נמוכה.

3.2 הוראות בחירת שסתום עצור

שסתום העצירה מתאים לצינורות עם דרישות נמוכות לעמידות נוזלים, כלומר, אובדן הלחץ אינו נחשב הרבה, כמו גם צינורות או מכשירים עם מדיה בטמפרטורה גבוהה ובלחץ גבוה. זה מתאים לצינורות קיטור ואמצעי מדיה אחרים עם DN < 200 מ"מ; שסתומים קטנים יכולים להשתמש בשסתומי עצירה, כגון שסתומי מחט, שסתומי מכשירים, שסתומי דגימה, שסתומי מד לחץ וכו'; לשסתומי עצירה יש 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 מאוד, יש לבחור שסתומי עצירה אטומים במפוח; אך אין להשתמש בשסתומי עצירה עבור מדיה עם צמיגות גבוהה ומדיה המכילה חלקיקים שקל לשקוע בהם, ואין להשתמש בהם כשסתומי אוורור ושסתומים עבור מערכות ואקום נמוך.

3.3 הוראות בחירת שסתום כדורי

שסתומי כדור מתאימים למדיה בטמפרטורה נמוכה, בלחץ גבוה ובצמיגות גבוהה. ניתן להשתמש ברוב שסתומי הכדור במדיה עם חלקיקים מוצקים תלויים, וניתן להשתמש בהם גם עבור מדיה אבקתית וגרגירית בהתאם לדרישות החומר של החותם; שסתומי כדור עם ערוץ מלא אינם מתאימים לוויסות זרימה, אך מתאימים לאירועים הדורשים פתיחה וסגירה מהירה, דבר הנוחה לניתוק חירום בתאונות; שסתומי כדור מומלצים בדרך כלל לצינורות עם ביצועי איטום קפדניים, בלאי, תעלות התכווצות, פתיחה וסגירה מהירה, ניתוק בלחץ גבוה (הפרש לחץ גדול), רעש נמוך, תופעת גיזוז, מומנט פעולה קטן ועמידות נוזלים קטנה; שסתומי כדור מתאימים למבנים קלים, ניתוק בלחץ נמוך ומדיה קורוזיבית; שסתומים כדוריים הם גם השסתומים האידיאליים ביותר עבור מדיה בטמפרטורה נמוכה וקור עמוק. עבור מערכות צינור והתקנים עבור מדיה בטמפרטורה נמוכה, יש לבחור שסתומי כדור בטמפרטורה נמוכה עם כיסויי שסתומים; בעת שימוש בשסתומי כדור צפים, חומר מושב השסתום צריך לשאת את העומס של הכדור ואמצעי העבודה. שסתומי כדור בקוטר גדול דורשים כוח רב יותר במהלך הפעולה, ושסתומי כדור DN≥200 מ"מ צריכים להשתמש בהילוך גלגלי שיניים תולעים; שסתומי כדור קבועים מתאימים לאירועים עם קטרים ​​גדולים יותר ולחצים גבוהים יותר; בנוסף, שסתומים כדוריים המשמשים לצינורות של חומרי תהליך רעילים מאוד ומדיה דליקה צריכים להיות בעלי מבנים חסיני אש ואנטי סטטיים.

3.4 הוראות בחירה עבור שסתום מצערת

שסתומי מצערת מתאימים לאירועים עם טמפרטורה בינונית נמוכה ולחץ גבוה, ומתאימים לחלקים שצריכים להתאים זרימה ולחץ. הם אינם מתאימים למדיה בעלת צמיגות גבוהה ומכילה חלקיקים מוצקים, ואינם מתאימים לשסתומי בידוד.

3.5 הוראות בחירה עבור שסתום תקע

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

3.7 הוראות בחירה עבור שסתום סימון

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

3.8 הוראות בחירת שסתום דיאפרגמה

שסתומי דיאפרגמה מתאימים לשמן, מים, מדיה חומצית ומדיה המכילה חומר מרחף עם טמפרטורת עבודה של פחות מ-200 ℃ ולחץ נמוך מ-1.0MPa, אך לא לממיסים אורגניים וחומרי חמצון חזקים. שסתומי דיאפרגמה מסוג Weir מתאימים למדיה גרגירית שוחקת. יש להשתמש בטבלת מאפייני הזרימה לבחירת שסתומי דיאפרגמה מסוג זרימה. שסתומי דיאפרגמה ישרים מתאימים לנוזלים צמיגים, תמיסות מלט וחומרי משקע. למעט דרישות ספציפיות, אין להשתמש בשסתומי דיאפרגמה על צינורות ואקום וציוד ואקום.