به عنوان اجزای کنترلی ضروری در سیستم های خط لوله صنعتی، شیرها عملکردهای مهمی مانند تنظیم جریان، قطع رسانه، تغییر جهت جریان و تنظیم فشار را انجام می دهند. آنها به طور گسترده ای در زمینه های نفت، شیمیایی، نیرو، متالورژی، تصفیه آب و مهندسی شهری استفاده می شوند. عملکرد آنها مستقیماً بر ایمنی، پایداری و اقتصاد سیستم تأثیر می گذارد، بنابراین عنوان "گلوی" سیستم های حمل و نقل سیال را برای آنها به ارمغان می آورد.
از نظر ساختاری، شیرها را می توان به انواع مختلفی طبقه بندی کرد، از جمله دریچه های دروازه ای، دریچه های گلوب، شیرهای توپی، شیرهای پروانه ای، شیرهای چک و شیرهای تنظیم کننده. شیرهای دروازه، با مقاومت جریان کم در هنگام باز بودن کامل، معمولاً برای کنترل روشن/خاموش خطوط لوله-قطر بزرگ استفاده میشوند. شیرهای گلوب به دلیل سایش کم روی سطح آب بندی، برای سناریوهایی که نیاز به تنظیم دقیق جریان دارند، مناسب هستند. شیرهای توپ، با مزایای باز و بسته شدن سریع و آب بندی قابل اعتماد، به طور گسترده در گاز طبیعی و رسانه های شیمیایی استفاده می شوند. شیرهای پروانه ای، به دلیل ساختار فشرده و هزینه کم، انتخاب ارجح برای تصفیه و تهویه آب با قطر بزرگ- هستند. شیرهای چک به طور موثر از ایمنی تجهیزات با جلوگیری از جریان برگشتی رسانه جلوگیری می کنند. شیرهای تنظیم کننده به کنترل دقیق جریان و فشار از طریق محرک ها دست می یابند و نیازهای اتوماسیون فرآیند را برآورده می کنند.
انتخاب مواد تضمین اصلی عملکرد سوپاپ است. در شرایط عملیاتی معمولی معمولاً از چدن و فولاد کربن استفاده می شود. محیط های رسانه ای خورنده به فولاد ضد زنگ، فولاد آلیاژی یا پلاستیک های خاص نیاز دارند. سناریوهای-دما و فشار بالا{2}}نیازمند آلیاژهای مبتنی بر کروم-مولیبدن فولاد یا نیکل- هستند. فن آوری آب بندی به همان اندازه حیاتی است. مهر و موم های نرم (مانند لاستیک و PTFE) نشتی صفر را در اولویت قرار می دهند، در حالی که مهر و موم های سخت (فلز-به-) برای دمای بالا و شرایط سایشی مناسب هستند. در سالهای اخیر، با توسعه هوش صنعتی، سوپاپهای هوشمند حسگرها و ماژولهای کنترل از راه دور را ادغام میکنند و{10}میتوانند نظارت بر دما و فشار را در زمان واقعی انجام دهند و بازخورد وضعیت ارائه میدهند و ارتقای شیرهای سنتی را به سمت دیجیتالی شدن و شبکهسازی سوق میدهند.
استانداردهای صنعتی یک مبنای استاندارد برای کیفیت شیر فراهم می کند. استانداردهای اصلی داخلی و بین المللی شامل ISO، API، ASME و سری GB/T است که کل فرآیند طراحی، ساخت و بازرسی را پوشش می دهد. به عنوان مثال، کارخانه های پتروشیمی اغلب از استاندارد API 600 پیروی می کنند، در حالی که بخش انرژی هسته ای باید الزامات سختگیرانه RCC{3}}M را برآورده کند. مقررات زیست محیطی و ایمنی سختگیرانه روزافزون توسعه شیرها را به سمت نشتی کم و عمر طولانی بیشتر سوق می دهد، با کنترل انتشار فرار و طراحی ضد حریق/انفجار{5}} که به حوزه های اصلی تحقیق و توسعه تبدیل شده است.
در حال حاضر، بازار جهانی شیر در حال تغییر به سمت استفاده از-مواد با کارایی بالا، طراحی مدولار، و خدمات چرخه کامل{1}} است. با ظهور صنایع نوظهور مانند انرژی های نو و انرژی هیدروژن، تقاضا برای دریچه های برودتی و دریچه های پارامتر فوق بحرانی همچنان رو به رشد است. در آینده، سیستمهای تعمیر و نگهداری پیشبینیکننده که فناوری IoT و فرآیندهای تولید سبز را ادغام میکنند، قابلیت اطمینان و پایداری شیرها را در سیستمهای صنعتی پیچیده افزایش میدهند و به طور مداوم ساخت سیستمهای صنعتی مدرن را توانمند میسازند.
