شیرهای توپی (Ball Valve)

اندازه محفظه داخلی شیر می‌تواند به سه صورت زیر باشد:

• Full Bore
• Single Reduced Bore
• Double Reduced Bore

شیرهای توپی (Ball Valve) براساس نوع طراحی و ساخت بدنه به دو دسته تقسیم می‌شوند. Top Entry که توپی از بالای بدنه، داخل بدنه شیر قرار می‌گیرد و دسته دیگر، Side Entry که این مدل خود به سه شکل یک تکه، دو تکه و سه تکه طراحی و ساخته می‌شوند.

این شیرها براساس نحوه عملکرد، در انواع زیر می‌باشند:

1.     Floating Ball Valves

این نوع شیرها از سایز 2 تا 8 اینچ و در کلاس‌های 150 و 300 ساخته می‌شوند (شیر 8 اینچ کلاس 300 معمولا از نوع Trunnion می‌باشد). از شیر نوع Floating، برای فشارهای پایین استفاده می‌شود. نشیمنگاه این شیرها از جنس تفلون بوده که در بدنه شیر و در داخل محل نشیمن (Pocket) پرس شده‌اند و محل انطباق نشیمنگاه با مجرابند، دارای پخ با زاویه حدود 45 درجه می‌باشد. در این شیرها، نشتی نشیمنگاه به بدنه وجود ندارد و از جریان سیال به منظور فشردن توپی به نشیمنگاه و آب‌بندیِ بهتر استفاده می‌شود.
بدنه این شیرها به صورت ریختگی بوده و یک تکه یا دو تکه و به صورت Side entry می‌باشد.

2.    Trunnion Mounted Ball Valves

در این شیرهای توپی (Ball Valve) از دو طرف مهار می‌شود و علاوه بر ساقه اصلی، یک ساقه هم در پایین دارند. نشیمنگاه فلزی بوده اما در داخل آن تفلون پرس شده است. نشیمنگاه توسط فنرهای پشت رینگ از جنس Inconel به بدنه فشرده می‌شوند. برای جلوگیری از نشتی نشیمنگاه به بدنه از O-Ring استفاده می‌شود. تریم در این شیرها عبارت است از: توپی، ساقه، نشیمنگاه و فنر.
شیرهای کلاس 300 و 600 دو تکه هستند و معمولا به صورت ریختگی تولید می‌شوند.
در شیرهای سه تکه اگر به جای پیچ و مهره، از جوشکاری استفاده شود، به آن Fully Welded گویند. از این شیرها به عنوان مثال در مناطق زلزله‌خیز استفاده می‌شود.

مجرابند و ساقه(stem)

مجرابند یک توپی است که در سایزهای کوچک تر از 2 اینچ کاملا از جنس فولاد ضدزنگ ساخته می‌شود. اما در سایزهای بزرگ‌تر از جنس فولاد A671 و A105 ساخته شده و روی آن را با ENP و یا Hard Cr پوشش می‌دهند. ساقه این شیرها از جنس فولاد ضدزنگ ساخته شده است. توپی‌های Floating از یک طرف فقط جای ساقه به صورت یک چاک دارند. اما در توپی‌های Trunnion جای دو ساقه به صورت مادگی بر روی آن‌ها موجود است. در مواردی ساقه به صورت یک تکه بر روی توپی می‌باشد. گاها طول این ساقه‌ها کوتاه است و می‌بایست ساقه اصلی برروی آن‌ها سوار شود.

قطعات تریم در این شیرها عبارتند از: توپی، ساقه و نشیمنگاه.

آب‌بندی

در کلاس‌های پایین و سایزهای پایین (2 تا 8 اینچ و کلاس های 150 و 300) از آب‌بندهای بافته شده به همراه گلند استفاده می‌شود. ولی در سایزها و کلاس‌های بالاتر از Chevron Packing و یا Stem Sealهای دارای O-Ring استفاده می‌شود. استفاده از Stem Sealهای اورینگی کاربرد زیادی دارند. هزینه بسیار پایین تعمیرات، قابلیت خوب عملکرد و راحتی مونتاژ از مزایای این مکانیزم می‌باشد. عدم امکان استفاده در دمای بالا و نیاز به حجم Stuffing Box نسبتا بزرگ نیز از معایب آن می‌باشد. جنس O-Ringها از NBR می‌باشد که در داخل یک بوش از جنس فولاد ضدزنگ قرار دارند. تعویض اورینگ‌ها راحت است و قیمت پایین دارند اما عمر آن‌ها کم است و محدودیت کارکرد دمایی دارند.

مشخصات شیرهای توپی (Ball Valve) کلاس‌های 150 و 300 در جداول زیر ذکر شده است