شیر کشوی تخت

اندازه: ۲ اینچ تا ۴۸ اینچ (DN50 تا DN1200)

فشار: کلاس ۱۵۰ تا ۹۰۰ / PN 10-150

استاندارد: API 6D، مخصوص تولیدکننده برای طراحی گیت تخت/اسلب

جنس بدنه: A216 WCB، A351 CF8M، فولاد آهنگری (A182 F316/F22)، بدنه تمامجوشی موجود است

گیت: گیت اسلب تخت (تکصفحهای) یا گیت انبساطی (سازوکار آببندی مکانیکی دوصفحهای)

نشیمنگاه: فلزبهفلز (حلقههای نشیمن موازی) یا نرم (درج الاستومر/PTFE)

بوننت: بوننت پیچومهرهای یا فشارمحور (Pressure-Seal)

طراحی: عبور کامل تمامبُرد (Through-Conduit Full-Bore) — گیت دارای سوراخی به اندازه بُرد است که هنگام باز بودن با لوله همتراز میشود

تمامبُرد یعنی پیگ از داخل عبور میکند

شیرهای گیت تخت — که به آنها شیرهای گیت اسلب عبور کامل نیز گفته میشود — به دلیلی وجود دارند که شیرهای گیت گوهای نمیتوانند آن را حل کنند. وقتی شیر باز است، صفحه گیت سوراخی دارد که دقیقاً با قطر بُرد لوله مطابقت دارد. آن سوراخ با بُرد خط لوله همتراز میشود و گیت بخشی از مسیر جریان بدون مانع میگردد. هیچ کاهشی در سطح مقطع وجود ندارد، هیچ ناحیه گود و فرورفتهای که زباله در آن جمع شود نیست، هیچ محدودیت جریانی که سالها در عملیات مداوم هزینه انرژی پمپاژ تحمیل کند وجود ندارد.

همین گذرگاه تمامبُرد دلیل تسلط شیرهای گیت تخت بر جداسازی خط لوله است. خطوط لوله با فرستادن پیگها از داخل خط بازرسی میشوند — ابزارهای بازرسی، ابزارهای تمیزکاری، پیگهای هوشمند که ضخامت دیواره را اندازهگیری میکنند و خوردگی را تشخیص میدهند. پیگ با فشار جریان محصول با سرعت خط از داخل بُرد لوله حرکت میکند. اگر شیر گیت حتی کمی بُرد را محدود کند، پیگ به مانع برخورد کرده و میایستد. یا آسیب میبیند. یا داخل بدنه شیر گیر میکند، که نوعی مشکل است که یک بخش خط لوله را برای روزها از کار میاندازد و صدها هزار دلار از دست دادن ظرفیت انتقال هزینه دارد.

شیرهای گیت گوهای توپر در برخی اندازهها بدنه با بُرد کاهشیافته دارند — بُرد داخل بدنه کوچکتر از قطر اسمی لوله است. این کاهش برای بیشتر جداسازیهای فرآیندی که فقط جریان را مسدود میکنید و پیگ اجرا نمیکنید، مشکلی ایجاد نمیکند. اما برای سرویس خط لوله، بُرد کاهشیافته غیرقابل قبول است. شیر گیت تخت عبور کامل در حالت باز صفر کاهش بُرد دارد. پیگ از داخل بدنه شیر عبور میکند انگار که شیر وجود ندارد. قطر کامل، سطح جریان کامل، بدون هیچ مانعی.

دلیل دوم اهمیت تمامبُرد — خطوط لوله نفت خام و گاز طبیعی سالها بهطور مداوم کار میکنند. افت فشار در یک شیر نیمهمحدود در طول آن دوره عملیاتی هزینه انرژی پمپاژ را انباشته میکند. یک شیر گیت با بُرد کاهشیافته روی خط انتقال گاز طبیعی ۳۶ اینچ ممکن است افت فشار ۲ تا ۳ psi در دبیهای عملیاتی ایجاد کند. این زیاد به نظر نمیرسد، اما در یک خط لوله ۲۰۰ مایلی با دهها شیر جداسازی، افت فشار تجمعی هزینه سوخت کمپرسور را اضافه میکند که سالانه به شش رقم میرسد. گیتهای تخت عبور کامل این محدودیت را کاملاً حذف میکنند.

گیت اسلب در برابر گیت انبساطی — دو روش آببندی

دریچه‌ی صفحه‌ای یک صفحه‌ی تخت تکی است که به صورت عمودی بین دو حلقه‌ی نشیمنگاه موازی می‌لغزد. وقتی صفحه بین نشیمنگاه‌ها قرار می‌گیرد، بخش توپر، دهانه را مسدود می‌کند. وقتی صفحه بالا می‌آید، سوراخ به اندازه‌ی دهانه در صفحه با خط لوله هم‌تراز می‌شود و جریان بدون مانع از آن عبور می‌کند. طراحی ساده، قطعات متحرک کم، عملکرد قابل اعتماد در سرویس خط لوله.

مکانیزم آب‌بندی برای یک دریچه‌ی تختال به فشار خط لوله که صفحه‌ی دریچه را به حلقه‌ی نشیمنگاه پایین‌دست فشار می‌دهد، متکی است. نشیمنگاه بالادست با صفحه در تماس است، اما آب‌بندی اولیه در سمت پایین‌دست اتفاق می‌افتد، جایی که فشار خط لوله، صفحه را به سطح نشیمنگاه فشار می‌دهد. این آب‌بندی فعال‌شده با فشار در فشارهای عملیاتی عادی به خوبی کار می‌کند. در اختلاف فشار کم - فشار خط نزدیک به صفر در هنگام راه‌اندازی، یا برابرسازی فشار در شیر در طول عملیات بای‌پس - نیروی آب‌بندی حداقل است و دریچه‌ی تختال ممکن است به قطع کامل حباب دست نیابد.

دریچه انبساطی آن محدودیت آب‌بندی در فشار پایین را حل می‌کند. دو صفحه که توسط یک مکانیزم گوه‌ای به هم متصل شده‌اند - هنگامی که دریچه به حالت بسته پایین می‌آید، گوه داخلی دو صفحه را به سمت بیرون و در خلاف جهت حلقه‌های نشیمنگاه موازی هل می‌دهد. صفحات به صورت مکانیکی و مستقل از فشار خط منبسط می‌شوند. هنگامی که دریچه به حالت بسته کامل می‌رسد، هر دو صفحه توسط مکانیزم گوه‌ای محکم به حلقه‌های نشیمنگاه مربوطه خود فشرده می‌شوند و آب‌بندی ایجاد می‌کنند که برای عملکرد به فشار خط وابسته نیست. قطع حباب در هر فشاری، از جمله صفر.

گیت انبساطی هزینه بیشتری دارد و پیچیدگی مکانیکی اضافه میکند — دو صفحه، سازوکار گوهای، سطوح آببندی بیشتر برای نگهداری. اما برای جداسازی خط لوله جایی که قطع جریان حباببسته یک الزام نظارتی است — خطوط انتقال گاز طبیعی، خطوط لوله مایعات خطرناک مشمول انطباق DOT — گیت انبساطی قطعیت آببندی را فراهم میکند که گیتهای اسلب در اختلاف فشار پایین یا صفر نمیتوانند تضمین کنند.

نشیمنگاه‌های موازی - مخروطی شکل نیستند

تمام طرح‌های شیر دروازه‌ای تخت از حلقه‌های نشیمنگاه موازی استفاده می‌کنند، نه نشیمنگاه‌های گوه‌ای مخروطی. حلقه‌های نشیمنگاه با یکدیگر موازی هستند و صفحه گیت با حرکت عمودی مستقیم بین آنها می‌لغزد. بدون عمل گوه‌ای، بدون سطوح نشیمنگاه زاویه‌دار، بدون فشار دادن گیت به داخل حفره بدنه مخروطی. هندسه نشیمنگاه موازی به این معنی است که گیت به داخل نشیمنگاه‌ها فشرده نمی‌شود - بین آنها می‌لغزد و یا لوله را مسدود می‌کند یا سوراخ عبور را تراز می‌کند.

نسخه‌های دارای نشیمنگاه نرم از الاستومر یا PTFE در سطوح حلقه...