• استفاده از آلیاژهای سخت و مقاوم به سایش مانند فولادهای زنگ نزن پرکربن مارتنزیتی (AISI 440C)
• کاربرد پوششهای سخت مانند استلایت (Stellite) بر پایهٔ کبالت–کروم
• بهکارگیری کامپوزیتهای سرامیکی–فلزی مانند کاربید تنگستن و کاربید کروم
• استفاده از سرامیکهای کامل مانند کاربید سیلیکون (SiC) و آلومینا
۲. بهینهسازی طراحی شیر (Design Optimization)
• طراحی کانال جریان بهینه برای کاهش برخورد مستقیم ذرات با سطوح
• افزایش ضخامت در بخشهای بحرانی برای ایجاد «ذخیرهٔ سایش»
• استفاده از شیرهای با مکانیزم محافظتی مانند شیرهای توپی با طراحی فلنج کامل
۳. کنترل پارامترهای عملیاتی (Operational Control)
• کاهش سرعت جریان سیال با افزایش قطر لولهها
• نصب فیلترها و سیکلونها در بالادست شیرآلات
• کنترل دقیق فشار کاری و جلوگیری از نوسانات ناگهانی فشار
۴. راهکارهای نگهداری و عملیاتی (Maintenance & Operational Practices)
• ایجاد برنامهٔ منظم برای بازرسی و تعویض قطعات
• چرخش دورهای شیر برای جلوگیری از سایش موضعی
• استفاده از تستهای غیرمخرب مانند اولتراسونیک برای پایش وضعیت سطح
استانداردها و آزمونهای مقاومت به سایش در شیرآلات
ارزیابی مقاومت به سایش بخش مهمی از فرایند طراحی و کنترل کیفیت شیرآلات صنعتی است. استفاده از آزمونها و استانداردهای معتبر بینالمللی امکان مقایسهی مواد، پوششها و روشهای ساخت را از نظر دوام، تغییر شکل سطح و افت جرم در شرایط ساینده فراهم میکند. در ادامه مهمترین استانداردهای مرجع در این حوزه معرفی شدهاند.
۱. آزمون ASTM G65 – سایش خشک (Dry Sand/Rubber Wheel)
این آزمون یکی از شناختهشدهترین روشها برای اندازهگیری مقاومت سایشی فلزات، آلیاژها و پوششها است. نمونه تحت فشار مشخص در تماس با چرخ لاستیکی قرار میگیرد و جریان ماسهی سیلیسی خشک روی آن اعمال میشود. مقدار افت جرم پس از مدت معین، شاخص مستقیم مقاومت به سایش است.
کاربرد در شیرآلات: مقایسهی آلیاژ بدنه و پوششهای سطحی در تماس مستقیم با دوغابهای جامد.
۲. آزمون ASTM B611 – سایش تحت بار بالا
در این روش نمونه تحت شرایط بارگذاری شدید و تماس مستقیم با ذرات ساینده قرار میگیرد. این آزمون برای ارزیابی مقاومت پوششهای سخت (مثل استلایت و کاربیدها) طراحی شده است.
کاربرد در شیرآلات: بررسی رفتار روکشهای سخت در ناحیهی نشیمنگاه (Seat) و اجزای آببندی.
۳. آزمون ASTM G99 – آزمون پین روی دیسک (Pin‑on‑Disk Test)
در این روش یک پین فلزی روی دیسک چرخان میلغزد و رفتار سایشی سطح با کنترل دقیق فشار و سرعت مورد سنجش قرار میگیرد. این روش برای مقایسهی مواد پایه و اثر روانکاری مفید است.
کاربرد در شیرآلات: تحلیل فرسایش سطوح لغزنده مانند ساقهی شیر (Stem) و محل تماس مهرهها.
۴. آزمون ISO 20808 – ارزیابی سایش در پوششهای پاششی
استاندارد بینالمللی ISO 20808 برای بررسی مقاومت پوششهای حرارتی (Thermal Spray Coatings) در برابر سایش طراحی شده است. این تست امکان مقایسه بین فناوریهای پوششدهی مختلف (HVOF، پلاسمایی، فلیماسپری) را فراهم میکند.
کاربرد در شیرآلات: ارزیابی دوام پوششهای کاربیدی و سرامیکی در محیطهای ساینده و شیمیایی.
۵. استانداردهای طراحی، آزمون و بازرسی شیرآلات مقاوم به سایش
