در صنعت پایپینگ و شیرهای صنعتی، استانداردهای طراحی و تولید نقش مهمی در تعیین مشخصات فنی، روش ساخت، ابعاد، متریال، تست و الزامات عملکردی تجهیزات دارند. شیرآلات صنعتی نیز از این قاعده مستثنی نیستند و انتخاب آنها باید بر اساس نوع ولو و شرایط واقعی سرویس و محیطی انجام شود.
استاندارد MSS یک مرجع تخصصی در حوزه شیرآلات، اتصالات و تجهیزات پایپینگ است. این مجموعه توسط Manufacturers Standardization Society of the Valve and Fittings Industry تدوین شده و استانداردهای مختلفی را برای انواع شیرهای صنعتی و برخی الزامات مرتبط با آنها ارائه میکند.
در میان استاندارد MSS، مواردی برای شیرهای پروانهای، شیرفلکه کشویی، چک ولو، شیرهای کروی و شیرهای زاویهای وجود دارد. همچنین برخی استانداردها، مانند MSS SP-61، به موضوع مشخصی نظیر تست فشار شیرآلات اختصاص دارند.
بررسی و شناخت استاندارد صنعتی MSS برای مهندسان پایپینگ، واحدهای خرید و تأمین تجهیزات و کارشناسان کنترل کیفیت اهمیت دارد؛ زیرا در زمان انتخاب یا ارزیابی یک شیر صنعتی، صرفاً دانستن نوع شیر کافی نیست و باید مشخص شود محصول بر اساس چه استانداردی طراحی، تولید و آزمایش شده است.
استاندارد MSS در شیرآلات چه کاربردی دارد؟
استانداردهای MSS برای ایجاد یک چارچوب فنی مشترک مورداستفاده قرار میگیرند. این استانداردها کمک میکنند مشخصات تجهیزات بر اساس معیارهای شناختهشده تعیین و بررسی شود.
در حوزه استاندارد MSS شیرآلات، هر شماره استاندارد دامنه مشخصی دارد. به همین دلیل، انتخاب استاندارد باید متناسب با نوع شیر و شرایط استفاده انجام شود.
برای مثال، MSS SP-67 به شیرهای پروانهای اختصاص دارد، درحالیکه MSS SP-70 برای گیت ولوهای Gray Iron و MSS SP-71 برای Gray Iron Swing Check Valve تدوین شده است.
این تفاوت نشان میدهد که یک استاندارد الزاماً تمام مشخصات یک شیر را پوشش نمیدهد. در پروژههای صنعتی ممکن است برای یک محصول، همزمان به چند استاندارد برای محصول، ابعاد، اتصال، نرخ فشار و تست ارجاع داده شود.
مهمترین استانداردهای MSS برای شیرآلات صنعتی
MSS SP-61؛ استاندارد تست فشار شیرآلات
MSS SP-61 — Pressure Testing of Valves استاندارد مهم در زمینه تست فشار ولوهای صنعتی است. این استاندارد به موارد مهم در آزمون و معیارهای تایید مربوط به تست شیرهای صنعتی میپردازد.
آزمون فشار برای اطمینان از عملکرد مناسب قسمتهای تحتفشار و سیستم آببندی شیر انجام میشود. در یک شیر صنعتی، سلامت بدنه بهتنهایی کافی نیست؛ زیرا شیر باید هنگام بستهشدن نیز بتواند میزان نشتی را در محدوده مجاز نگه دارد.
Shell Test: در Shell Test قسمتهای تحتفشار شیر در معرض فشار آزمون قرار میگیرند. هدف اصلی این آزمایش بررسی یکپارچگی Pressure Boundary و اطمینان از نبود نشتی غیرمجاز در بدنه و قسمتهای تحتفشار است.
Seat یا Closure Test : در Seat Test عملکرد سیستم بستهشدن شیر بررسی میشود. در این مرحله، میزان نشتی از محل Seat یا Closure با معیار پذیرش تعیینشده مقایسه خواهد شد.
این آزمایشها امکان دارد با نتایج متفاوتی باشند تجربه تست های فنی ولوسند مشخص کرده است که ممکن است بدنه یک شیر از نظر تست Shell عملکرد مناسبی داشته باشد، اما سیستم آببندی آن نیاز به بررسی بیشتری داشته باشد.
به همین دلیل، بهتر است هنگام خرید شیرآلات صنعتی بهتر است گواهیهای تست را مدنظر قرار دهید و از یک مرجع تخصصی برای خرید تجهیزات خود استفاده کنید.
MSS SP-67؛ استاندارد Butterfly Valve
MSS SP-67 — Butterfly Valves استاندارد شناختهشده برای شیرهای پروانهای است. این استاندارد به مشخصات فنی، ابعاد، تست و مربوط به Butterfly Valve میپردازد.
شیرهای پروانهای صنعتی به دلیل ساختار سادهتر، وزن مناسب و نیاز کمتر به فضای نصب، در بسیاری از دستگاههای پایپینگ و تأسیسات مورداستفاده قرار میگیرد. این شیر در خطوط آب و فاضلاب، برخی سامانههای فرایندی و کاربردهای صنعتی دیده میشود.
بااینحال، انتخاب یک شیر پروانه ای صرفاً بر اساس سایز لوله انجام نمیشود. فشار کاری، دمای سرویس، نوع سیال، جنس بدنه، Disc، Shaft و Seat باید در زمان انتخاب بررسی شوند.
نوع اتصال نیز اهمیت دارد. بسته به طراحی شیر و سیستم، مدلهای شیر پروانه ای ویفری، شیر پروانه ای لاگ و فلنجی ممکن است مورداستفاده قرار گیرند.
در کاربردهایی که شیر باید بهصورت مکرر باز و بسته شود، نوع اکچویتر نیز اهمیت پیدا میکند. بسته به نیاز سیستم، Butterfly Valve میتواند بهصورت دستی، گیربکس یا مجهز به پنوماتیک و عملگر الکتریکی باشد.
MSS SP-70؛ استاندارد Gate Valve
MSS SP-7 0 — Gray Iron Gate Valves, Flanged and Threaded Ends به شیرفلکه کشویی ساختهشده از Gray Iron با اتصالات فلنجی و رزوهای مربوط میشود.
گیت ولو بیشتر برای قطع و وصل جریان طراحی شده است. زمانی که شیر کاملاً باز باشد، مسیر عبور جریان تا حد زیادی باز میماند و به همین دلیل این نوع شیر در بسیاری از خطوط برای سرویس On/Off استفاده میشود.
گیت ولو انتخاب مناسبی برای کنترل دائمی جریان در تمام شرایط نیست. قرارگرفتن طولانیمدت گیت در وضعیت نیمهباز میتواند شرایط جریان نامطلوبی ایجاد کند و روی اجزای داخلی شیر اثر بگذارد.
در انتخاب و خرید گیت ولو مطابق MSS SP-70 باید فشار و دمای کاری، نوع سیال، سایز، نوع اتصال و متریال در کنار یکدیگر بررسی شوند.
همچنین استفاده از چدن خاکستری باید با شرایط سرویس مطابقت داشته باشد. این متریال را نمیتوان بدون بررسی شرایط فشار، دما و سیال برای هر کاربرد صنعتی انتخاب کرد.
MSS SP-71؛ استاندارد Check Valveهای Swing
MSS SP-71 — Gray Iron Swing Check Valves, Flanged and Threaded Ends به شیرهای یکطرفه از نوع Swing با بدنه چدن خاکستری مربوط است.
وظیفه چک ولو جلوگیری از برگشت جریان در سیستم است. در Swing Check Valve، Disc با تغییر شرایط جریان حرکت میکند و در صورت برگشت جریان، مسیر را میبندد.
انتخاب صحیح این شیر به شرایط هیدرولیکی سیستم وابسته است. سرعت جریان، فشار برگشتی، محل نصب، نوع سیال و احتمال ایجاد Water Hammer از جمله مواردی هستند که باید بررسی شوند.
در سیستمهایی که تغییرات سریع جریان یا عملکرد متناوب پمپ وجود دارد، انتخاب و خرید شیر یکطرفه صنعتی نامناسب ممکن است موجب ضربه، لرزش یا صدای غیرعادی در خط شود.
MSS SP-80؛ استاندارد شیرهای Bronze
MSS SP-80 به گروهی از شیرهای برنزی شامل گیت ولو، شیر کروی، شیر زاویهای و شیرهای یکطرفه مربوط میشود. شیرهای Bronze در سیستمهای تأسیساتی، خطوط آب و برخی سرویسهای صنعتی کاربرد دارند. مقاومت و رفتار متریال در برابر سیال، فشار و دما از مواردی است که در انتخاب آنها باید موردتوجه قرار گیرد.
MSS SP-85؛ استاندارد Globe و Angle Valve
MSS SP-85 — Gray Iron Globe & Angle Valves, Flanged and Threaded Ends به شیرهای کروی و شیرهای زاویهای ساختهشده از چدن خاکستری مربوط میشود.
Globe Valve در سیستمهایی استفاده میشود که کنترل و تنظیم جریان در کنار قابلیت قطع جریان اهمیت دارد. ساختار داخلی آن با Gate Valve متفاوت است و مسیر عبور سیال باعث ایجاد افت فشار بیشتری میشود.
در مقابل، شیر زاویهای دارای بدنهای با مسیر زاویهدار است و میتواند در برخی آرایشهای پایپینگ برای تغییر مسیر جریان مورداستفاده قرار گیرد.
انتخاب این شیرها نیز باید بر اساس فشار، دما، نوع سیال، متریال و نوع اتصال انجام شود. اگر فرایند به کنترل دقیق و مداوم جریان نیاز داشته باشد، بهتر است استفاده از واپایش Valve نیز بررسی شود.
تفاوت استاندارد MSS با API، ASME و ISO
در پروژههای پایپینگ معمولاً با چند مرجع استاندارد شیرآلات صنعتی مواجه میشویم. MSS، API، ASME و ISO هرکدام حوزه و دامنه مشخصی دارند و نمیتوان آنها را صرفاً بر اساس عنوان «استاندارد شیرآلات» جایگزین یکدیگر دانست.
- MSS: استانداردهای MSS تمرکز قابلتوجهی بر شیرآلات، اتصالات و تجهیزات پایپینگ دارند. استانداردهای SP-61، SP-67، SP-70، SP-71، SP-80 و SP-85 نمونههایی از این مجموعه هستند.
- API: استانداردهای API در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی و انرژی کاربرد گستردهای دارند. برای برخی شیرآلات مورد استفاده در خطوط لوله، API 6D از مراجع مهم محسوب میشود.
- ASME : ASME استانداردهای متعددی در زمینه پایپینگ، تجهیزات تحتفشار، ابعاد و مشخصات فنی تجهیزات دارد. ASME B16.34 یکی از مراجع مهم مرتبط با شیرآلات است و موضوعاتی مانند Pressure-Temperature Rating، متریال، ابعاد، تست و Marking را در محدوده خود پوشش میدهد.
- ISO: استانداردهای ISO باهدف ایجاد الزامات هماهنگ در سطح بینالمللی تدوین میشوند. در حوزه شیرآلات، ISO 5208 یکی از استانداردهای مرتبط با آزمون فشار شیرهای فلزی صنعتی است.
در نتیجه، انتخاب بین MSS و API یا ASME را نباید یک مقایسه ساده «بهتر یا بدتر» در نظر گرفت. در یک پروژه ممکن است هر کدام از این مراجع برای بخش متفاوتی از مشخصات فنی شیر مورد استفاده قرار گیرند.
راهنمای انتخاب استاندارد MSS برای شیرآلات
برای انتخاب استاندارد مناسب، ابتدا باید مشخص شود شیر قرار است در چه شرایطی کار کند.
- نوع شیر: Gate، Globe، Butterfly، Check و سایر انواع شیرها استانداردهای متفاوتی دارند؛ بنابراین تعیین نوع شیر اولین مرحله است.
- فشار و دما: Pressure Rating باید با فشار و دمای واقعی سیستم سازگار باشد. توجهنکردن به دمای سرویس میتواند باعث برداشت اشتباه از ظرفیت فشاری شیر شود.
- نوع سیال: آب، گاز، بخار، مواد شیمیایی و سیالات حاوی ذرات جامد شرایط یکسانی ندارند. نوع سیال بر انتخاب Body، Trim و Seat تأثیر مستقیم دارد.
- متریال: جنس بدنه و اجزای داخلی باید با شرایط سرویس سازگار باشد. در استانداردهای MSS مورد بررسی، شیرهایی از جنس Gray Iron و Bronze دیده میشوند، اما مناسببودن این متریالها باید با شرایط واقعی پروژه سنجیده شود.
- نوع اتصال: نوع اتصال نیز باید با سیستم پایپینگ هماهنگ باشد. Flanged، Threaded، Wafer و Lug از گزینههایی هستند که بسته به نوع شیر و طراحی سیستم مورد استفاده قرار میگیرند.
- استاندارد محصول و تست: پس از مشخصشدن مشخصات اصلی، استاندارد محصول انتخاب میشود. سپس باید استانداردهای مربوط به تست، ابعاد، اتصال و سایر الزامات نیز بررسی شوند.
سؤالات متداول استاندارد MSS
استاندارد MSS چیست؟
استاندارد MSS مجموعهای از استانداردهای تخصصی در حوزه شیرآلات، اتصالات و تجهیزات پایپینگ است که بخشهای مختلفی از مشخصات فنی این تجهیزات را پوشش میدهد.
مهمترین استانداردهای MSS برای شیرآلات کداماند؟
از استانداردهای مهم میتوان به MSS SP-61، MSS SP-67، MSS SP-70، MSS SP-71، MSS SP-80 و MSS SP-85 اشاره کرد.
MSS SP-61 چیست؟
MSS SP-61 استاندارد مربوط به Pressure Testing of Valves است و الزامات آزمون فشار شیرآلات و معیارهای پذیرش تست را پوشش میدهد.
MSS SP-67 برای چیست؟
MSS SP-67 به Butterfly Valve مربوط میشود و الزامات فنی این نوع شیر را در محدوده تعریفشده استاندارد پوشش میدهد.
MSS SP-70 چه نوع شیری را پوشش میدهد؟
این استاندارد مربوط به Gray Iron Gate Valve با اتصالات فلنجی و رزوهای است.
MSS SP-71 چیست؟
MSS SP-71 برای Gray Iron Swing Check Valve با اتصالات فلنجی و رزوهای کاربرد دارد.
MSS SP-80 برای چه شیرهایی است؟
این استاندارد گروهی از شیرهای Bronze شامل Gate، Globe، Angle و Check Valve را پوشش میدهد.
MSS SP-85 چه کاربردی دارد؟
SP-85 مربوط به Gray Iron Globe و Angle Valve با اتصالات فلنجی و رزوهای است.
تفاوت MSS با API چیست؟
MSS و API دامنه یکسانی ندارند. MSS تمرکز زیادی بر شیرآلات و تجهیزات پایپینگ دارد، درحالیکه API بخش بزرگی از استانداردهای مورد استفاده در صنایع نفت، گاز و انرژی را پوشش میدهد.
جمعبندی استانداردهای MSS شیرآلات
استاندارد MSS یکی از مراجع مهم در صنعت شیرآلات و پایپینگ است و استانداردهای متعددی را برای انواع تجهیزات و الزامات فنی ارائه میکند.
در زمان خرید یا انتخاب شیر، نباید تنها شماره استاندارد را ملاک قرارداد. نوع شیر، فشار و دمای کاری، نوع سیال، متریال، نوع اتصال، Pressure Rating و الزامات پروژه همگی باید در کنار یکدیگر بررسی شوند.
یک مشخصات فنی مناسب باید بهاندازهای دقیق باشد که سازنده و خریدار برداشت یکسانی از محصول موردنیاز داشته باشند. به همین دلیل، استاندارد محصول و استاندارد تست بهتر است در کنار سایر اطلاعات فنی در Valve Datasheet، Purchase Specification و مدارک بازرسی درج شوند.
در نهایت، استفاده درست از استانداردهای MSS فقط به شناخت شماره استانداردها محدود نمیشود؛ مهمتر از آن، درک دامنه هر استاندارد و تطبیق آن با شرایط واقعی سیستم پایپینگ است.