چرا شیر فلکه فولادی کلاس ۱۵۰ و ۳۰۰ برای صنایع پتروشیمی مناسب است؟
مقدمه
در صنایع پتروشیمی، انتخاب شیر فلکه مناسب، نقشی تعیین‌کننده در ایمنی، راندمان، و دوام تجهیزات فرآیندی دارد. شیرآلاتی که فشار، دما و مواد خورنده را تحمل می‌کنند باید از فولاد آلیاژی مقاوم و استانداردهای معتبر جهانی ساخته شوند. در سال‌های اخیر، استفاده از شیر فلکه فولادی کلاس ۱۵۰ و ۳۰۰ به‌عنوان گزینه‌ای قابل‌اعتماد در واحدهای عملیاتی پتروشیمی رواج یافته است؛ زیرا این شیرها علاوه بر تحمل فشار و دما، امکان کنترل دقیق سیال و جلوگیری از نشتی را فراهم می‌کنند. در این مقاله، به عنوان یک راهنمای جامع، دلایل فنی و استانداردهای لازم برای استفاده از این شیرآلات، مزایا و روش انتخاب صحیح آن‌ها را بررسی می‌کنیم.
شیر فلکه فولادی کلاس ۱۵۰ و ۳۰۰ چیست و چرا اهمیت دارد؟
شیر فلکه فولادی کلاس ۱۵۰ و ۳۰۰ بر اساس استاندارد ASME B16.34 طراحی و تولید می‌شود. این کلاس‌بندی نشان‌دهنده میزان تحمل فشار و دما در شرایط مختلف عملیاتی است. در محیط‌های پتروشیمی که سیالات غالباً خورنده، داغ یا پر فشار هستند، استفاده از این شیرها ایمنی خطوط فرآیندی را تضمین می‌کند. گزارش‌های منتشر شده در سال ۲۰۲۴ نشان می‌دهد که بیش از ۷۰٪ نشتی‌های خطوط فولادی در پتروشیمی ناشی از انتخاب شیر نامناسب بوده است؛ به همین دلیل رعایت کلاس کاری صحیح اهمیت حیاتی دارد.
کاربرد و مزایای اصلی شیر فلکه فولادی کلاس ۱۵۰ و ۳۰۰
۱. تحمل فشار و دمای بالا
- کلاس ۱۵۰ مناسب فشارهای تا حدود ۱۹ بار در دمای محیط
- کلاس ۳۰۰ مناسب فشارهای تا ۵۰ بار
این بازه عملکردی، برای واحدهایی مانند کراکرها، خطوط بخار، برج‌های تقطیر و پمپ‌های انتقال مناسب است.
۲. مقاومت بالا در برابر خوردگی
- ساخته‌شده از فولاد آلیاژی A105 یا A216 WCB
- قابل استفاده برای سیالاتی مثل نفت خام، بنزن، هگزان، LPG و بخار
- پوشش‌دهی داخلی برای پیشگیری از خوردگی در سیالات اسیدی
۳. عمر طولانی و نگهداری ساده
ضخامت بدنه و نشیمن‌گاه مقاوم باعث کاهش هزینه تعمیرات در دوره بهره‌برداری می‌شود. برای خطوطی که توقف تولید هزینه سنگینی دارد، این ویژگی بسیار ارزشمند است.
۴. سازگاری با استانداردهای جهانی
- ASME – API – BS
- قابلیت نصب در خطوط Piping کلاس‌های مختلف
- مناسب برای پروژه‌های EPC و طرح‌های توسعه پتروشیمی
۵. جلوگیری از نشتی و افزایش ایمنی
آب‌بندی قوی (Tight Shutoff) در این شیرها از بروز نشتی‌های خطرناک و خسارت‌های زیست‌محیطی جلوگیری می‌کند.
مراحل انتخاب و نصب شیر فلکه فولادی کلاس ۱۵۰ و ۳۰۰
۱. بررسی فشار و دمای فرآیند
انتخاب درست کلاس ۱۵۰ یا ۳۰۰ بر اساس Pressure-Temperature Chart انجام می‌شود. هر خط فرآیند باید قبل از انتخاب شیر بررسی شود.
۲. تطبیق با نوع سیال
مواد خورنده یا ساینده نیاز به بدنه فولادی مقاوم، نشیمن‌گاه سخت‌کاری و عملیات حرارتی استاندارد دارند.
۳. توجه به نوع اتصال
- فلنجی طبق ASME B16.5
- رزوه‌ای (برای سایزهای کوچک)
- ساکت‌ولد و بات‌ولد برای فشارهای بالاتر
اتصال صحیح، مقاومت مکانیکی شیر را تضمین می‌کند.
۴. کنترل کیفیت و تست نهایی
- تست فشار (Hydrostatic Test)
- تست نشتی (Seat Leakage Test)
- بررسی گواهینامه‌های متریال و ساخت
خطاهای رایج در انتخاب یا نصب شیر فولادی
۱. انتخاب کلاس فشار اشتباه
۲. استفاده از شیرهای غیراستاندارد و بدون گواهی
۳. عدم توجه به سازگاری شیر با سیال خورنده
۴. نصب غلط فلنج‌ها و بروز نشتی
۵. شست‌وشو و تست نکردن خط پیش از راه‌اندازی
طبق آمار منتشرشده در صنعت نفت، ۴۵٪ خرابی شیرآلات فولادی به دلیل انتخاب نادرست کلاس فشار یا کیفیت ساخت پایین بوده است.
چرا کلاس ۱۵۰ و ۳۰۰ بهترین گزینه برای پتروشیمی هستند؟ (روش‌های پیشنهادی ۲۰۲۵)
انتخاب شیر مجهز به دیسک و سیت سخت‌کاری شده
- افزایش عمر در خطوط خورنده
- کاهش ساییدگی
- مناسب برای واحدهای کراکینگ و بخار
استفاده از شیرهای فولادی فورج
- استحکام بیشتر نسبت به ریختگی
- آب‌بندی قوی
- مناسب برای خطوط پر فشار
انتخاب مدل‌های Low Emission
- کاهش انتشار گازهای سمی
- مطابق با استاندارد API 624
- مناسب برای پروژه‌های HSE محور
نصب شیر با فلنج‌های رینگ گروو (RTJ)
- تحمل فشار بالاتر
- نشتی کمتر
- ایده‌آل برای کلاس ۳۰۰
نکات اجرایی مهم
- همیشه از شیرهای دارای گواهی متریال معتبر استفاده کنید.
- فلنج و گسکت مطابق کلاس فشار انتخاب شود.
- جهت جریان سیال روی بدنه شیر کنترل گردد.
- نصب باید توسط تکنسین دارای صلاحیت انجام شود.
- شیر قبل از بهره‌برداری تست فشار شود.
مقایسه کلاس ۱۵۰ و ۳۰۰ (جدول)
| ویژگی | کلاس ۱۵۰ | کلاس ۳۰۰ |
|---|---|---|
| تحمل فشار | متوسط | بالا |
| دما | تا ۲۰۰ درجه | تا ۴۰۰ درجه |
| کاربرد | خطوط عمومی | فشار و دمای بالا |
| هزینه | اقتصادی | نیمه‌گران |
| ایمنی | مطلوب | بسیار بالا |
نکات کلیدی
- بهترین شیر برای خطوط پتروشیمی، شیر فلکه فولادی کلاس ۱۵۰ و ۳۰۰ است که مقاومت بالا در برابر فشار، دما و خوردگی دارد.
- برای انتخاب شیر مناسب، ابتدا باید فشار و دمای فرآیند بررسی شده و سپس استانداردهای ASME و API رعایت شود.
- رایج‌ترین خطا در انتخاب شیر فولادی، انتخاب کلاس فشار اشتباه و عدم توجه به نوع سیال خورنده است.
- شیرهای فولادی کلاس ۱۵۰ و ۳۰۰ به دلیل ساختار مقاوم، آب‌بندی قوی و طول عمر بالا در پروژه‌های پتروشیمی محبوب هستند.
سوالات متداول
۱. شیر فلکه فولادی کلاس ۱۵۰ و ۳۰۰ چیست؟
شیرهایی هستند که با استاندارد ASME تولید می‌شوند و برای فشارهای مختلف طراحی شده‌اند.
توضیح بیشتر: کلاس ۱۵۰ برای فشارهای متوسط و کلاس ۳۰۰ برای فشارهای بالا استفاده می‌شود.
۲. چرا این شیرها برای پتروشیمی مناسب‌اند؟
به دلیل مقاومت بالا در برابر دما، فشار و خوردگی.
توضیح بیشتر: سیالات پتروشیمی اغلب خورنده و داغ هستند و نیاز به بدنه فولادی دارند.
۳. از چه نوع فولادی در این شیرها استفاده می‌شود؟
A105 و A216 WCB.
توضیح بیشتر: این آلیاژها تحمل مکانیکی بالا و قابلیت جوش مناسب دارند.
۴. آیا کلاس ۱۵۰ برای خطوط بخار مناسب است؟
در فشارهای پایین بله.
توضیح بیشتر: برای بخار با فشار بالا بهتر است از کلاس ۳۰۰ استفاده شود.
۵. تفاوت کلاس ۱۵۰ و ۳۰۰ چیست؟
در مقدار تحمل فشار و دما.
توضیح بیشتر: کلاس ۳۰۰ ضخامت بدنه بیشتری دارد.
۶. آیا می‌توان از این شیرها در محیط‌های خورنده استفاده کرد؟
بله، با انتخاب جنس مناسب سیت و آب‌بندی.
توضیح بیشتر: در موارد شدید می‌توان از روکش سخت یا استیل استفاده کرد.
۷. بهترین نوع اتصال برای شیرهای فولادی چیست؟
اتصال فلنجی.
توضیح بیشتر: فلنج مطابق کلاس فشار انتخاب می‌شود.
