انواع شیرآلات در خطوط انتقال آب کدام است؟

انواع شیرآلات در خطوط انتقال آب کدام است؟

همانطور که در تعریف شبکه خطوط انتقال آب در بخش قبلی (طراحی و اجرای خطوط انتقال) گفته شد، خطوط انتقال آب شامل ایستگاه پمپاژ، لوله ها، اتصالات و شیرآلات است که با هدف انتقال سیالات (مایع، گاز) از نقطه ای به نقطه ی دیگر طراحی و اجرا می شود. در این مطلب با انواع شیرآلات و نقش آنها در خطوط انتقال آشنا می شویم.

 

انواع شیرآلات در استاندارد خطوط انتقال آب

به طور کلی شیرآلات در خطوط انتقال با توجه به کاربردشان به دو گروه تقسیم می­شوند:

الف) شیرهای عمومی: شیرهایی که برای سهولت راهبری، نگهداری و تعمیرات در خطوط لوله مورد استفاده قرار می­گیرند مانند شیرهای قطع و وصل، شیرهوا، شیر تخلیه و شیر آتش نشانی

ب) شیرهای کنترل: شیرهایی که برای کنترل هیدرولیکی خطوط لوله مورد استفاده قرار می گیرند مانند شیر فشارشکن، شیر یکطرفه و شیر کنترل جریان

نکات مهم شیرهای قطع و وصل

مزیت اصلی شیرهای قطع و وصل ایجاد حداقل فشار است که با توجه به موقعیت نصب آنها که ممکن است به صورت مدفون و یا داخل حوضچه ایستگاه پمپاژ و یا شیرخانه باشند، دارای شرایط خاصی از نظر طراحی هسستند. این شیرها در انواع کشویی، پروانه­ای، توپی و کروی تولید می شوند. نکاتی در مورد انواع شیرهای قطع و وصل وجود دارد که در ادامه بیان می­شود:

  • شیر کشویی ساده ترین، ارزانترین و رایج ترین نوع شیر های قطع و وصل در خطوط انتقال است.
  • در قطع جریان توصیه می شود که از شیرهای کشویی زبانه لاستیکی استفاده شود تا در زمان بستن شیرها نشت اتفاق نیفتد.
  • فواصل بین شیرها در اقطار بیش از 400 میلیمتر از 500 تا 700 متر و در خطوط آبرسانی از 1500 تا 4000 متر در نظر گرفته شود.
  • برای شیرهایی که در داخل حوضچه نصب می شوند توصیه می شود که مجهز به اتصالات مخصوص برای پیاده شدن باشند.
  • معمولا در اقطار بیش از 250 میلیمتر به جای شیر کشویی از شیر پروانه ای استفاده شود و در اقطار بزرگ تر از 600 میلیمتر از شیر پروانه ای همراه کنار گذر استفاده شود.
  • شیرهای پروانه ای افت فشار کمتری نسبت به شیرهای کشویی دارند.
  • شیرهای پروانه ای معمولا در دماهای بالا، تنش های به وجود آمده را به خوبی تحمل می کنند.
  • شیرهای پروانه ای در صنعت آب با با سامانه آببندی لاستیکی مورد استفاده قرار می گیرند ولی در صنایع دیگر با سامانه آببندی فلزی توصیه می شود.
  • مزیت اصلی شیرهای توپی محفوظ بودن سامانه آببندی شیر از تماس اجسام خارجی است که کاربرد آنها را در آب های ناخالص افزایش می دهد، ضمنا این شیرها ویژگی های آببندی خوبی نیز دارند.
  • شیرهای کروی نوع خاصی از شیرهای توپی هستند، این نوع شیرها از نظر آببندی بسیار خوب هستند و معمولا در درجه حرارت های متفاوت و فشارهای مختلف کارایی خوبی دارند.

شیرآلات در استاندارد خطوط انتقال آب- مهندسین مشاور آب برهان

 

 

نکات مهم شیرهای هوا

برای عملکرد مناسب یک سامانه آبرسانی، شیرهای هوا برای تخلیه هوای درون لوله ها هنگام پر کردن آنها از آب، تخلیه لوله ها از آب و در هنگام بهره برداری شبکه ضروری است. هوای محبوس شده در لوله مشکلات زیادی از نقطه نظر هیدرولیکی به وجود می­آورد. محل مناسب نصب شیرهای هوا، در نقاط مرتفع یا در محل هایی است که شیب خط لوله عوض می شود و امکان جمع شدن هوا وجود دارد. شیر هوا در انواع، شیر هوای تک روزنه، دو روزنه و دیسکی ساخته می شوند. نکاتی در مورد انواع شیرهای هوا وجود دارد که در ادامه بیان می­شود:

  • شیرهای هوای تک روزنه و دو روزنه معمولا برای اقطار تا 200 میلیمتر تولید می شوند اما شیرهای هوای دیسکی برای اقطار بزرگتر از 200 میلیمتر مورد استفاده قرار می گیرد.
  • شیر هوای تک روزنه برای فشارهای کاری کم تا متوسط (تا 10 بار) و نوع دو روزنه این شیرها برای فشار کاری بالا (بیش از 10 بار) کاربرد دارد.
  • فاصله نصب شیرهای هوا 600 تا 800 متر است.
  • شیرهوا باید در داخل حوضچه نصب شود و جهت جلوگیری از  ورود آب های سطحی به داخل این حوضچه، باید سقف حوضچه حداقل 15 سانتی متر بالاتر از سطح طبیعی زمین باشد.

نکات مهم شیرهای تخلیه آب

برای تخلیه آب لوله در زمان شستشو، گندزدایی و تعمیرات، از شیر تخلیه استفاده می شود. قطر شیر تخلیه برای لوله های خطوط انتقال طبق جدول زیر است:

آیین نامه خطوط انتقال آب- مهندسین مشاور آب برهان

  • در نقاط پست خطوط لوله و محل هایی که امکان تخلیه آب به مجاری آب های سطحی وجود دارد، در نظر گرفتن شیر تخلیه لازم است.
  • فاصله نصب شیرهای تخلیه 1.5 تا 2 کیلومتر است.
  • برای سهولت بهره برداری و جلوگیری از نشت، استفاده از مجموعه شیرهای تخلیه دوتایی به صورت سری توصیه می شود.

 

نکات مهم شیرهای آتش نشانی

شیرهای آتش نشانی انواع مختلفی دارند که از متداول ترین و پرمصرف ترین آنها شیرهای آتش نشانی نوع پایه دار ایستاده روی زمین است. این نوع شیر دارای حداقل یک دهانه دهنده گیرنده و سه دهانه دهنده آب در اندازه های متفاوت بوده که دهانه های دهنده آب مجهز به درپوش زنجیردار و مکانیزم تخلیه خودکار جهت جلوگیری از یخ زدگی و زنگ زدگی است. سطوح خارجی شیرهای آتش نشانی باید کاملا صاف و عاری از هرگونه لبه تیز و برنده باشند و به صورت واضح و محو نشدنی علامت گذاری شوند.

شیرهای کنترل در خطوط انتقال آب

با توجه به اینکه در شبکه خطوط انتقال و توزیع آب، محل تامین آب، محل تصفیه خانه، محل ایستگاه پمپاژ، محل مخازن ذخیره و نقاط مصرف از نظر مسافت و توپوگرافی مسیر، بیانگر روش انتقال و توزیع آب خواهند بود، لذا کاربرد شیرهای کنترل کننده برای سهولت بهره برداری و نگهداری و حفظ ایمنی سامانه ضروری است.

نکات مهم شیرهای فشار شکن

این شیرها فشار زیاد و متغیر ورودی را به فشار کم و ثابت خروجی تبدیل می کنند و از خروجی شیر فرمان می گیرند. چنانچه در شبکه بعد از شیر فشارشکن، مصرف آب وجود نداشته باشد برای جلوگیری از انباشته شدن فشار استاتیک، این شیر به طور اتوماتیک جریان را قطع می کند. استفاده از این شیرها سهولت بهره برداری از شبکه ها و خطوط انتقال، حذف هزینه های هنگفت خرید زمین و ساخت مخازن فشارشکن را در بردارد و نیز با کاهش فشارهای ناخواسته در شبکه به مقدار زیادی از هدر رفتن آب جلوگیری می کند. بر خلاف شیرهای قطع و وصل که اندازه آنها برابر با اندازه خط لوله در نظر گرفته می شود، در انتخاب شیر فشار شکن، اندازه شیر با در نظر گرفتن جریان مورد نیاز و سرعت بهینه پیشنهادی شرکت سازنده انجام می شود.

  • شیر فشارشکن باید در ورودی و خروجی مجهز به شیرهای قطع و وصل باشند و نصب صافی جهت جلوگیری از اجسام خارجی در ورودی شیر توصیه می شود.
  • شیرهای فشار شکن نیاز به نگهداری دائم دارند و باید به صورت برنامه ریزی شده مورد بازدید و کنترل قرار گیرند.
  • استفاده از حوضچه فشار شکن به جای شیر فشار شکن، در طرح های خطوط انتقال آب خام پیشنهاد می شود.
  • با توجه به هزینه های تهیه و نصب شیرهای فشارشکن توصیه می شود که استفاده از این شیرها عمدتا بر روی خطوط اصلی شبکه توزیع در محل جداسازی مناطق فشاری در نظر گرفته شود.

آیین نامه خطوط انتقال آب- مهندسین مشاور آب برهان

 

نکات مهم شیر های یکطرفه

شیرهای یکطرفه در حالت کلی برای جلوگیری از جریان های برگشتی مورد استفاده قرار می گیرند و در طول لوله مکش پمپ نصب می شوند تا بخش رانش پمپ را پر نگهدارند. این شیرها همچنین در لوله های متصل به سامانه های ثانویه که ممکن است فشار آنها بیش از سامانه اصلیشود به کار می روند تا از ورود سیال از سامانه ثانویه به سامانه اصلی شوند. شیر یکطرفه باید به آسانی در برابر جریان رو به جلو باز شود و افت فشار کمی در حالت تمام باز داشته باشد و همچنین مانع ایجاد ضربه قوچ شود. این شیرها به دو دسته زیر تقسیم می شوند:

  1. شیرهای یکطرفه ای که با فشار استاتیک جریان بسته می شوند.
  2. شیرهای یکطرفه که توسط اهرم خارجی بسته می شوند.

 

نکات مهم شیرهای کنترل جریان

وظیفه اصلی این شیرها محدود کردن حداکثر برداشت آب از شیر است تا با وجود تغییرات فشار و یا مصرف، جریان عبوری را ثابت نگهدارند. شیرهای کنترل دبی در خطوط انتقال آب به صورت ثقلی و در محل انشعابات، ورودی به مخاذن و تصفیه خانه ها و نیز خروجی سدها کاربرد دارند. نصب این شیرها به صورت دوتایی موازی توصیه می شود. شیر سوزنی و شیر بشقابی از انواع این شیرها هستند.