שסתומי כדור: מדריך מקיף לרכיבים, סוגים ויישומים

שסתומי כדור הם בין השסתומים הנפוצים ביותר במערכות תעשייתיות ומגורים בזכות אמינותם, עמידותם וקלות התפעול שלהם. מאמר זה בוחן מהו שסתום כדור, רכיביו הקריטיים (גוף, כדור, מושב), סיווגים, תקני לחץ וגודל ושיטות הפעלה. בין אם אתם מהנדסים, מומחי רכש או חובבי עשה זאת בעצמך, מדריך זה יעזור לכם להבין כיצד לבחור את שסתום הכדור המתאים לצרכים שלכם.

מהו שסתום כדור

A שסתום כדורהוא שסתום רבע סיבוב המשתמש בכדור חלול, מחורר ומסתובב כדי לשלוט בזרימת הנוזל. כאשר קדח הכדור מתיישר עם הצינור, הנוזל זורם בחופשיות; סיבוב הכדור ב-90 מעלות חוסם את הזרימה לחלוטין. העיצוב הפשוט שלו מבטיח פעולה מהירה, דליפה מינימלית ותאימות עם מים, נפט, גז ומדיה קורוזיבית.

רכיבים מרכזיים של שסתום כדור

1. גוף שסתום כדור

הגוף שסתום כדורהוא המעטפת החיצונית המכילה רכיבים פנימיים. הוא עשוי בדרך כלל מחומרים חזקים כמו נירוסטה, פליז או PVC, בהתאם ליישום. עיצוב הגוף קובע את דירוג הלחץ של השסתום ואת סוג החיבור (עם הברגה, אוגן או פרוסה).

2. שסתום כדורי

השסתום כדורהוא כדור מסתובב עם קדח (חור) במרכזו. הוא לרוב מצופה כרום או בחומרים כמו PTFE כדי להפחית חיכוך ולהתנגד לקורוזיה. עיבוד מדויק של הכדור מבטיח איטום הדוק ופעולה חלקה.

3. מושב שסתום כדור

המושב שסתום כדורהוא רכיב בצורת טבעת היוצר אטימה בין הכדור לגוף. מושבים עשויים בדרך כלל מחומרים רכים כמו PTFE או תרמופלסטים מחוזקים כדי להבטיח ביצועים אטומים לדליפות, אפילו תחת לחץ גבוה.

סוגי שסתומי כדור המבוססים על סגנון חיבור

1. שסתום כדורי הברגה

A שסתום כדור הברגהכולל הברגות זכר או נקבה בקצוות, המאפשרות התקנה ישירה בהברגה לתוך צינורות. אידיאלי למערכות מגורים בלחץ נמוך (למשל, אינסטלציה, HVAC), שסתומים אלה חסכוניים וקלים להתקנה ללא ריתוך.

יישומים:

- אספקת מים למגורים

- קווי גז

- מערכות תעשייתיות בקנה מידה קטן

2. שסתום כדור אוגן

A שסתום כדור אוגןבעל קצוות אוגנים המוברגים לאוגני הצינור. שסתומים אלה מטפלים במערכות בלחץ גבוה ובקוטר גדול, ומציעים תחזוקה ופירוק קלים. אטמים בין האוגנים מבטיחים חיבור בטוח וללא דליפות.

יישומים:

- צינורות נפט וגז

- מפעלי עיבוד כימיים

- מתקני טיהור מים

3. שסתום כדור פרוסות

A שסתום כדור ופל(או *שסתום כדורי בסגנון מהדק*) מותקן בין שני אוגני צינור באמצעות ברגים. שסתומים אלה, קומפקטיים וקלים, מתאימים למערכות מוגבלות במקום אך חסרים חיבורי קצה, ומסתמכים על לחץ האוגן לאיטום.

יישומים:

- עיבוד מזון ומשקאות

- מערכות HVAC קומפקטיות

- מערכות הידראוליות בלחץ נמוך

סיווגי שסתומי כדור לפי עיצוב

1. שסתום כדור צף

הכדור מוחזק במקומו על ידי שני מושבים וצף מעט תחת לחץ. מתאים לשסתומים קטנים עד בינוניים, עיצוב זה חסכוני אך עלול להתקשות עם עליות לחץ גבוהות.

2. שסתום כדורי טרוניון

הכדור מעוגן באמצעות מנגנון ציר (trunion), המפחית את מומנט הפעולה ומתמודד עם לחצים גבוהים יותר. נפוץ בצינורות נפט וגז.

3. פורט מלא לעומת פורט מופחת

- שסתום כדורי פורט מלאהקדח תואם את קוטר הצינור, וממזער את התנגדות הזרימה.

- שסתום כדור פורט מופחתהקדח קטן יותר, מה שמפחית את גודל השסתום ואת העלות שלו אך מגדיל את ירידת הלחץ.

דירוגי לחץ וגדלים של שסתומי כדור

דירוגי לחץ

שסתומי כדור מדורגים על סמך הלחץ המרבי המותר שלהם (למשל, ANSI Class 150, 300, 600). דרגות גבוהות יותר מצביעות על עמידות גבוהה יותר ללחץ. לדוגמה:

- מחלקה 150285 PSI ב-100°F
- מחלקה 6001,440 PSI ב-100°F

גורמים המשפיעים על קיבולת הלחץ:

- חוזק החומר

- שלמות המושב והאטם

- סוג חיבור (שסתומים אוגנים מטפלים בלחצים גבוהים יותר)

תקני גודל

גדלי שסתומי כדור נעים בין ¼ אינץ' (לשימוש ביתי) ליותר מ-48 אינץ' (לשימוש בצנרת תעשייתית). תקנים נפוצים כוללים:

- NPT (הברגת צינורות לאומית)עבור שסתומים עם הברגה.

- ASME B16.10עבור מידות פנים אל פנים.

- ASME B16.5עבור שסתומים בעלי אוגן.

שיטות הפעלת שסתום כדור

1. הפעלה ידנית

מופעל באמצעות ידית או גלגל יד. מתאים ביותר לשסתומים קטנים או למערכות הדורשות כוונון לעיתים רחוקות.

2. הפעלה פנאומטית

משתמש באוויר דחוס כדי להפוך את פעולת השסתום לאוטומטית. אידיאלי לסביבות מרוחקות או מסוכנות.

3. הפעלה חשמלית

מופעל על ידי מנועים חשמליים, המאפשרים שילוב עם מערכות בקרה לניהול זרימה מדויק.

כיצד לבחור את שסתום הכדור הנכון

1. תאימות מדיהודאו שהחומרים (גוף, כדור, מושב) עמידים בפני קורוזיה מהנוזל.

2. לחץ וטמפרטורההתאם את דירוג השסתום לדרישות המערכת.

3. סוג חיבורבחר הברגה, אוגן או ופלה בהתבסס על עיצוב הצינור.

4. גודל היציאהבחרו בשסתומי יציאה מלאה עבור מערכות בעלות זרימה גבוהה.

5. הפעלהאוטומציה אם נדרשים התאמות תכופות או שליטה מרחוק.

מַסְקָנָה

שסתומי כדור הם רב-תכליתיים, עמידים וחיוניים לשליטה על זרימת נוזלים בתעשיות שונות. הבנת רכיביהם—גוף שסתום כדור, כַּדוּר, ומוֹשָׁב—לצד סוגים כמומוּשׁחָל, אוגן, ורָקִיקשסתומי כדור, מבטיחים ביצועי מערכת אופטימליים. על ידי התחשבות בדירוגי לחץ, גדלים ושיטות הפעלה, תוכלו לבחור שסתום העונה על דרישות התפעול שלכם. תמיד שתפו פעולה עם יצרן בעל מוניטין כדי להבטיח איכות ועמידה בתקני התעשייה.