رگلاتور تک مرحله ای

راهنمای کامل انتخاب، خرید و کاربرد رگلاتور تک مرحله ای

در دنیای پیچیده گازهای صنعتی و آزمایشگاهی، فشار، هم یک ابزار قدرتمند و هم یک خطر بالقوه محسوب می‌شود. گازی که مستقیماً از یک سیلندر با فشار 200 بار یا بیشتر خارج می‌شود، نه تنها برای استفاده در تجهیزات استاندارد غیرقابل کنترل است، بلکه در صورت مهار نشدن، شدیداً خطرناک خواهد بود. در این نقطه، رگلاتور گاز که در بازار ایران اغلب به اشتباه اما به طور رایج مانومتر نیز نامیده می‌شود، به عنوان یک قطعه حیاتی وارد عمل می‌شود. وظیفه این دستگاه، کاهش و تثبیت این فشار بالا به سطح ایمن و قابل استفاده برای فرآیند مورد نظر است.

در میان انواع مختلف رگلاتورها، رگلاتور تک مرحله ای، به دلیل سادگی ساختار، قیمت اقتصادی و کارایی بالا، به عنوان پرکاربردترین و رایج‌ترین مدل در طیف وسیعی از صنایع، از جوشکاری و برشکاری گرفته تا آزمایشگاه‌های عمومی و کالیبراسیون ، شناخته می‌شود.

ما به عنوان متخصصان تامین گاز و تجهیزات، فراتر از تعاریف اولیه می‌رویم و به قلب فنی این دستگاه نفوذ می‌کنیم. در این مقاله، به شما خواهیم گفت که چرا رگلاتور تک مرحله‌ای شما ممکن است فشار خروجی پایداری نداشته باشد، پدیده‌ای فنی به نام اثر فشار تغذیه. ما به شما نشان خواهیم داد که چگونه یک نقص فنی کوچک می‌تواند منجر به یک خطر ایمنی جدی شود، پدیده‌ای به نام خزش. و مهم‌تر از همه، توضیح خواهیم داد که چرا انتخاب جنس بدنه (برنجی در مقابل استیل SS316L) و جنس دیافراگم (SS316L در مقابل Hastelloy) حیاتی‌ترین تصمیمی است که هنگام خرید خواهید گرفت.

این راهنمای جامع، که توسط متخصصان فنی شرکت آرین گاز تهیه شده است، به شما کمک می‌کند تا با درک عمیق و اطمینان کامل، رگلاتور تک مرحله‌ای مناسب برای گاز و کاربرد خود را انتخاب، نصب و خریداری نمایید.

رگلاتور تک مرحله ای چیست؟

رگلاتور تک مرحله‌ای، یک دستگاه مکانیکی دقیق است که فشار بالای گاز ورودی (چه از سیلندر و چه از خط لوله) را تنها در یک مرحله یا یک گام، به فشار پایین‌تر و قابل تنظیم در خروجی کاهش می‌دهد. این ساده‌ترین و مستقیم‌ترین مکانیزم برای کاهش فشار گاز به حساب می‌آید.

برای مثال، تصور کنید یک سیلندر گاز نیتروژن با فشار 200 بار (حدود 3000 psi) در اختیار دارید. دستگاه آزمایشگاهی شما تنها به 10 بار فشار نیاز دارد. رگلاتور تک مرحله‌ای این وظیفه را بر عهده می‌گیرد که فشار 200 بار ورودی را مستقیماً در یک مرحله به 10 بار قابل استفاده در خروجی تبدیل کند.

نحوه عملکرد و مکانیسم داخلی رگلاتور تک مرحله ای

عملکرد رگلاتور تک مرحله‌ای بر اساس یک اصل ساده اما هوشمندانه مکانیکی استوار است: تعادل نیروها. در قلب این دستگاه، یک دیافراگم انعطاف‌پذیر قرار دارد که به طور مداوم بین دو نیروی مخالف در حال تعادل است: نیروی فشاری فنر تنظیم (که توسط کاربر با پیچاندن دسته تنظیم می‌شود) و نیروی فشاری گاز خروجی (که از زیر به دیافراگم فشار می‌آورد).

مراحل گام به گام عملکرد به شرح زیر است:

1. وضعیت اولیه (بسته): قبل از باز کردن شیر کپسول، کاربر باید پیچ تنظیم (دسته رگلاتور) را برخلاف جهت عقربه‌های ساعت بچرخاند تا کاملاً باز شود. در این حالت، فنر تنظیم فشرده نیست و شیر داخلی توسط فشار فنر خودش و فشار ورودی (پس از باز شدن شیر) بسته نگه داشته می‌شود.
2. ورود گاز پرفشار: کاربر شیر کپسول را به آرامی باز می‌کند. گاز با فشار بالا (مثلاً 200 بار) وارد محفظه ورودی رگلاتور می‌شود. گیج فشار بالا (گیج سمت سیلندر) این فشار را نشان می‌دهد.
3. تنظیم فشار خروجی: کاربر پیچ تنظیم را در جهت عقربه‌های ساعت می‌چرخاند. این کار باعث فشرده شدن فنر اصلی می‌شود.
4. باز شدن شیر: فنر فشرده شده، به دیافراگم به سمت پایین فشار می‌آورد. دیافراگم نیز به نوبه خود، پین متصل به شیر پاپت را فشار داده و آن را از روی نشیمنگاه بلند می‌کند.
5. جریان گاز: با ایجاد این شکاف، گاز پرفشار از محفظه ورودی به محفظه خروجی (فشار پایین) جریان می‌یابد.
6. ایجاد تعادل: با ورود گاز به محفظه خروجی، فشار در این بخش افزایش می‌یابد. این فشار به سطح زیرین دیافراگم نیرو وارد کرده و آن را برخلاف جهت فنر تنظیم، به سمت بالا می‌راند.
7. تثبیت فشار: زمانی که نیروی حاصل از فشار گاز خروجی دقیقاً با نیروی فنر تنظیم برابر شود، دیافراگم به موقعیت تعادل بازگشته و شیر پاپت را تا حدی می‌بندد که فقط جریان گاز مورد نیاز برای حفظ آن فشار ثابت، عبور کند. هرگونه کاهش در فشار خروجی (به دلیل مصرف گاز)، این تعادل را بر هم زده و باعث بازتر شدن شیر و جبران افت فشار می‌شود.

اجزای اصلی رگلاتور تک مرحله

اگرچه طراحی‌ها ممکن است بین برندها متفاوت باشد، اما اجزای اصلی یک رگلاتور تک مرحله‌ای استاندارد عبارتند از:

• بدنه: ساختار اصلی و چارچوب دستگاه که معمولاً از برنج یا استیل ضد زنگ ساخته می‌شود.
• کلاهک: محفظه گنبدی شکلی که فنر تنظیم را در خود جای می‌دهد.
• دیافراگم: قلب رگلاتور. یک دیسک انعطاف‌پذیر (معمولاً از جنس استیل ضد زنگ SS316L، هاستلوی Hastelloy C276 یا الاستومرهایی مانند Neoprene) که به تغییرات فشار واکنش نشان داده و شیر ورودی را کنترل می‌کند.
• فنر تنظیم: فنر بزرگی که مستقیماً توسط پیچ تنظیم کنترل شده و نیروی مرجع را برای تعیین فشار خروجی اعمال می‌کند.
• شیر و نشیمنگاه: مکانیزم سوزن و واشر آب‌بندی که جریان گاز فشار بالا به محفظه فشار پایین را کنترل می‌کند. جنس نشیمنگاه برای سازگاری با گازها بسیار مهم است.
• گیج‌های فشار:
  • گیج فشار بالا (ورودی): فشار داخل سیلندر یا خط ورودی را نشان می‌دهد (مثلاً 0 تا 315 بار).
  • گیج فشار پایین (خروجی): فشار کاری تنظیم شده توسط کاربر را نشان می‌دهد (مثلاً 0 تا 10 بار).
• فیلتر ورودی: یک فیلتر کوچک، معمولاً از جنس برنز متخلخل، که درست در ورودی رگلاتور قرار دارد تا از ورود ذرات گرد و غبار یا براده‌های فلزی به مکانیزم حساس نشیمنگاه جلوگیری کند.

تعداد گیج‌ها به معنای تعداد مراحل نیست!

یک اشتباه بسیار رایج در میان کاربران تازه‌کار، شمردن تعداد گیج‌های فشار روی رگلاتور برای تعیین تک مرحله‌ای یا دو مرحله‌ای بودن آن است. لازم به ذکر است که:

• رگلاتورهای تک مرحله‌ای و دو مرحله‌ای، هر دو، در حالت استاندارد دارای دو گیج فشار هستند: یکی برای نمایش فشار ورودی (سیلندر) و دیگری برای نمایش فشار خروجی (کاری).
• تفاوت این دو مدل، یک تفاوت کاملاً داخلی و در ساختار مکانیکی آنهاست. رگلاتور تک مرحله‌ای دارای یک دیافراگم و یک مرحله کاهش فشار است. در حالی که رگلاتور دو مرحله‌ای دارای دو دیافراگم و دو مرحله کاهش فشار است.
• بنابراین، وجود دو گیج صرفاً یک استاندارد برای نمایش اطلاعات حیاتی سیستم است و هیچ ارتباطی با تعداد مراحل کاهش فشار در رگلاتور ندارد.

بزرگترین چالش رگلاتور تک مرحله ای

اثر افت فشار خروجی یا اثر فشار تغذیه چیست؟

اثر فشار تغذیه (SPE)، مشخصه فنی و محدودیت اصلی و ذاتی تمام رگلاتورهای تک مرحله‌ای است. این پدیده به این معناست که: با کاهش فشار ورودی (یعنی خالی شدن تدریجی سیلندر)، فشار خروجی به طور ناخواسته و خودکار افزایش می‌یابد.

این یک “اثر معکوس” است. بسیاری از کاربران انتظار دارند که با ضعیف شدن سیلندر، فشار خروجی نیز کاهش یابد، اما در واقعیت، فشار خروجی افزایش پیدا می‌کند. این پدیده، انحراف از نقطه تنظیم نیز نامیده می‌شود و بزرگترین تفاوت عملکردی بین مدل تک مرحله‌ای و دو مرحله‌ای است.

علت افزایش فشار خروجی چیست؟

پاسخ این سوال دوباره به مکانیزم تعادل نیروها بر روی دیافراگم بازمی‌گردد. همانطور که گفتیم، دیافراگم توسط نیروی فنر به پایین (بازکننده شیر) و نیروی فشار خروجی به بالا (بستن شیر) رانده می‌شود. اما یک نیروی سوم نیز در این معادله نقش دارد: نیروی فشار ورودی.

1. گاز پرفشار ورودی (مثلاً 200 بار) نه تنها وارد محفظه خروجی می‌شود، بلکه به سطح مقطع خودِ شیر پاپت نیز فشار وارد می‌کند. این نیرو، یک نیروی اضافی در جهت بستن شیر (به سمت بالا) ایجاد می‌کند.
2. در یک سیلندر پر (200 بار)، این نیروی کمکی زیاد است. سیستم (فنر و فشار خروجی) در حضور این نیروی کمکی به تعادل می‌رسد.
3. حال تصور کنید سیلندر در حال خالی شدن است و فشار ورودی به 50 بار کاهش می‌یابد.
4. نیروی کمکی که از سمت فشار ورودی به بسته شدن شیر کمک می‌کرد، به شدت کاهش می‌یابد.
5. برای بازگرداندن تعادل و بستن شیر پاپت، سیستم اکنون به نیروی بیشتری از سمت فشار خروجی نیاز دارد.
6. در نتیجه، رگلاتور به طور خودکار اجازه می‌دهد تا فشار خروجی کمی افزایش یابد تا این کاهش نیروی ورودی را جبران کرده و دوباره به تعادل برسد.

مزایا رگلاتور تک مرحله ای:

• اقتصادی و مقرون به صرفه: به دلیل ساختار ساده‌تر، قطعات داخلی کمتر (یک دیافراگم و فنر) و فرآیند تولید آسان‌تر، رگلاتورهای تک مرحله‌ای به طور قابل توجهی ارزان‌تر از مدل‌های دو مرحله‌ای هستند.
• ساختار ساده و نگهداری آسان‌تر: قطعات متحرک کمتر به معنای پتانسیل خرابی کمتر و سهولت بیشتر در تعمیر و نگهداری است.
• اندازه فشرده: معمولاً فضای کمتری اشغال کرده و سبک‌تر هستند.

معایب رگلاتور تک مرحله ای:

• پایداری فشار پایین: فشار خروجی ثابت نیست و مستقیماً تحت تأثیر پدیده SPE (تغییرات فشار ورودی) قرار دارد.
• نیاز به تنظیم مجدد: در کاربردهایی که سیلندر به طور مداوم مصرف می‌شود، اپراتور باید به طور دوره‌ای فشار خروجی را نظارت و تنظیم مجدد کند.
• نامناسب برای کاربردهای حساس: برای تجهیزات آنالیتیکال دقیق (مانند GC-MS, ICP, AAS) یا فرآیندهای کالیبراسیون که نیاز به پایداری مطلق فشار و دبی دارند، به هیچ وجه توصیه نمی‌شوند.

تفاوت رگلاتور تک مرحله ای و دو مرحله ای

همانطور که اشاره شد، تفاوت اصلی در ساختار داخلی و نحوه عملکرد است.

• تک مرحله‌ای: دارای 1 عدد دیافراگم و 1 مکانیزم کاهش فشار است.
• دو مرحله‌ای: در واقع دو رگلاتور تک مرحله‌ای است که به صورت سری در یک بدنه واحد قرار گرفته‌اند. این مدل دارای 2 عدد دیافراگم و 2 مرحله کاهش فشار است.

در یک رگلاتور دو مرحله‌ای، فرآیند کاهش فشار به این صورت اتفاق می‌افتد:

1. مرحله اول: فشار بالای سیلندر (مثلاً 200 بار) را دریافت کرده و آن را به یک فشار متوسط و نسبتاً ثابت (مثلاً 30 بار) کاهش می‌دهد.
2. مرحله دوم: این فشار 30 بار را به عنوان ورودی خود تحویل گرفته و آن را به فشار کاری نهایی و بسیار دقیق (مثلاً 5 بار) کاهش می‌دهد.

از آنجایی که مرحله دوم همیشه یک فشار ورودی ثابت (30 بار) از مرحله اول دریافت می‌کند، دیگر اهمیتی نمی‌دهد که فشار سیلندر 200 بار باشد یا 50 بار. مرحله دوم به طور کامل از نوسانات فشار ورودی (SPE) ایزوله شده است. نتیجه، یک فشار خروجی کاملاً ثابت و پایدار از زمان پر بودن تا خالی شدن سیلندر است.

چه زمانی باید به جای رگلاتور تک مرحله ای، مدل دو مرحله ای بخریم؟

پاسخ به این سوال به نیاز شما بستگی دارد. در موارد زیر، سرمایه‌گذاری بیشتر برای خرید رگلاتور دو مرحله‌ای کاملاً ضروری و توجیه‌پذیر است:

• زمانی که به ثبات فشار خروجی مطلق نیاز دارید.
• برای تجهیزات حساس آزمایشگاهی و آنالیتیکال مانند کروماتوگرافی گازی (GC)، طیف‌سنجی (ICP, AAS) و سیستم‌های لیزر.
• برای فرآیندهایی که برای مدت طولانی (مثلاً در طول شب) بدون حضور اپراتور کار می‌کنند.
• زمانی که فشار خروجی مورد نیاز شما بسیار پایین است (مثلاً زیر 10 بار)، زیرا مدل‌های دو مرحله‌ای به دلیل کاهش تدریجی فشار، در این محدوده‌های پایین، دقت و حساسیت تنظیم بسیار بالاتری ارائه می‌دهند.

جدول رگلاتور تک مرحله‌ای و دو مرحله‌ای

ویژگی	رگلاتور تک مرحله ای	رگلاتور دو مرحله ای
ساختار داخلی	1 عدد دیافراگم	2 عدد دیافراگم
اثر فشار تغذیه (SPE)	وجود دارد (فشار خروجی افزایش می‌یابد)	تقریباً صفر (فشار خروجی ثابت است)
پایداری فشار خروجی	متوسط (نیاز به تنظیم مجدد در طول زمان)	بسیار بالا و ثابت (بدون نیاز به تنظیم)
قیمت	اقتصادی و مقرون به صرفه	گران‌تر
کاربرد اصلی	جوشکاری، برشکاری، مصارف عمومی صنعتی، آزمایشگاه عمومی	آزمایشگاه آنالیتیکال (GC)، کالیبراسیون دقیق

انواع رگلاتور تک مرحله ای (بر اساس جنس و سازگاری گازی)

انتخاب رگلاتور تک مرحله‌ای صرفاً به انتخاب تعداد مراحل ختم نمی‌شود. مهم‌ترین فاکتور در انتخاب رگلاتور، سازگاری متریال آن با نوع گاز مصرفی است. یک انتخاب اشتباه در این بخش می‌تواند منجر به آلودگی گاز، خرابی دستگاه و خطرات ایمنی جدی شود.

رگلاتور تک مرحله ای برنجی

• کاربرد: برنج متریال استاندارد صنعتی برای استفاده با گازهای غیر خورنده و بی‌اثر است.
• نمونه گازها: نیتروژن (N2) ، آرگون (Ar) ، هلیوم (He) ، دی‌اکسید کربن (CO2) ، هیدروژن (H2) و سایر گازهای خنثی.
• نکته اکسیژن: برای گازهای اکسید کننده قوی مانند اکسیژن (O2)، اگرچه از بدنه برنجی استفاده می‌شود، اما این رگلاتورها باید مخصوص اکسیژن باشند. این بدان معناست که تمام قطعات داخلی از هرگونه روغن، گریس یا آلاینده هیدروکربنی کاملاً پاکسازی شده‌اند تا از خطر احتراق و انفجار جلوگیری شود.
• آبکاری کروم: اغلب در کاربردهای آزمایشگاهی، بدنه برنجی را با یک لایه کروم آبکاری می‌کنند. این کار نه تنها ظاهر بهتری به رگلاتور می‌دهد، بلکه از اکسیداسیون سطحی بدنه برنجی در محیط آزمایشگاه جلوگیری می‌کند.

رگلاتور تک مرحله ای استیل ضد زنگ

رگلاتورهای ساخته شده از استیل ضد زنگ (فولاد ضد زنگ) برای دو کاربرد کاملاً متفاوت اما حیاتی استفاده می‌شوند:

1. گازهای خورنده و سمی: برای گازهایی که با برنج واکنش داده و آن را تخریب می‌کنند، مانند گازهای اسیدی (H2S, HCl) یا قلیایی (آمونیاک).
2. گازهای با خلوص بسیار بالا: برای گازهای گرید 5.0 (99.999%)، 6.0 (99.9999%) و بالاتر.

متریال استاندارد برای این رگلاتورها، استنلس استیل گرید SS316L است. حرف ‘L’ در انتهای آن به معنای کربن پایین است که مقاومت به خوردگی، به ویژه پس از فرآیندهای جوشکاری در ساخت رگلاتور را به شدت افزایش می‌دهد.

چرا نباید از رگلاتور برنجی برای گاز خورنده استفاده کرد؟

این یک هشدار ایمنی و فنی حیاتی است. برخی کاربران به دلیل قیمت بسیار ارزان‌تر رگلاتورهای برنجی، وسوسه می‌شوند که از آنها برای گازهای خورنده (مانند سولفید هیدروژن H2S یا آمونیاک NH3) استفاده کنند. این کار یک اشتباه بسیار خطرناک است.

این گازها به معنای واقعی کلمه فلز برنج را می‌خورند و آن را تخریب می‌کنند. این خوردگی باعث از کار افتادن دیافراگم، آسیب به نشیمنگاه و در نتیجه نشت گاز بسیار سمی، قابل اشتعال یا خفه‌کننده به محیط کار می‌شود. ضرر و زیان ناشی از نشت گاز سمی یا یک حادثه، به هیچ عنوان با صرفه‌جویی اولیه در خرید رگلاتور برنجی قابل مقایسه نیست.

قانون طلایی: برای گاز خورنده، فقط از رگلاتور استیل SS316L استفاده کنید.

اهمیت جنس دیافراگم (SS316L در مقابل Hastelloy C276)

تخصص واقعی در انتخاب رگلاتور، در توجه به جزئیات، به خصوص جنس دیافراگم، مشخص می‌شود.

• دیافراگم الاستومری: مانند Neoprene (نئوپرن) یا Buna-N. اینها برای کاربردهای صنعتی و گازهای غیر حساس مناسب و ارزان هستند. اما یک عیب بزرگ دارند: این مواد تمایل دارند آلاینده‌ها را به خود جذب کرده و بعداً به آرامی در جریان گاز خالص آزاد کنند، که این امر خلوص گاز گرید بالا (مثلاً گرید 6.0) را کاملاً از بین می‌برد.
• دیافراگم استیل (SS316L): این متریال استاندارد برای رگلاتورهای گاز خالص و اکثر گازهای خورنده ضعیف است.
• دیافراگم هاستلوی: این یک ابرآلیاژ بر پایه نیکل است. زمانی که گاز بسیار خورنده است (مانند گاز کلر Cl2، HCl خشک، یا H2S مرطوب)، حتی استیل SS316L نیز در طول زمان دچار خوردگی حفره‌ای می‌شود. در این موارد، دیافراگم (که نازک‌ترین و حساس‌ترین بخش رگلاتور است) باید از متریال گران‌قیمت اما فوق‌العاده مقاوم Hastelloy C276 ساخته شود تا ایمنی و طول عمر سیستم تضمین گردد.

کاربردهای تخصصی رگلاتور تک مرحله ای

رگلاتورهای تک مرحله‌ای، با توجه به تنوع متریال و طراحی، در گستره وسیعی از کاربردها استفاده می‌شوند.

کاربرد در جوشکاری و برشکاری (جوش آرگون و CO2)

یکی از رایج‌ترین و شناخته‌شده‌ترین کاربردهای صنعتی رگلاتور تک مرحله‌ای، در فرآیندهای جوشکاری و برشکاری است.اما با یک تفاوت مهم:

در جوشکاری (مخصوصاً جوشکاری TIG با گاز آرگون یا جوشکاری MIG/MAG با گاز CO2 یا مخلوط)، کاربر بیش از آنکه به فشار خروجی (Bar یا Psi) اهمیت دهد، به دبی یا نرخ جریان گاز محافظ (بر حسب لیتر بر دقیقه یا فوت مکعب بر ساعت) اهمیت می‌دهد.

به همین دلیل، در این صنعت از مدلی به نام «رگلاتور تک فلومتر» استفاده می‌شود. این دستگاه در واقع یک رگلاتور تک مرحله‌ای است که به جای گیج فشار خروجی، دارای یک فلومتر (یک لوله شیشه‌ای مدرج که یک ساچمه در آن شناور است) می‌باشد. گیج اول (فشار بالا) میزان گاز باقیمانده در کپسول را نشان می‌دهد و فلومتر، دبی دقیق گاز محافظ خروجی را برای اپراتور تنظیم می‌کند.

کاربرد در آزمایشگاه و سیستم‌های آنالیتیکال

رگلاتورهای تک مرحله‌ای (مخصوصاً مدل‌های برنجی کروم‌اندود یا استیل SS316L) برای بسیاری از کاربردهای عمومی آزمایشگاهی گزینه‌هایی عالی و اقتصادی هستند.

• کالیبراسیون: برای کالیبراسیون دوره‌ای سنسورهای گاز یا دستگاه‌ها با استفاده از گازهای مرجع، به خصوص اگر فرآیند کالیبراسیون کوتاه مدت باشد و توسط اپراتور انجام شود، رگلاتور تک مرحله‌ای کافی است.
• کروماتوگرافی گازی (GC): می‌توان از رگلاتور تک مرحله‌ای برای تامین گاز حامل دستگاه GC استفاده کرد، اما این کار با یک ریسک همراه است. همانطور که در بخش SPE توضیح داده شد، با خالی شدن سیلندر، فشار و دبی گاز حامل تغییر کرده و باعث رانش خط پایه و تغییر در زمان بازداری می‌شود. این کار ممکن است برای آنالیزهای عمومی و غیر حساس قابل قبول باشد، اما برای کارهای دقیق، طولانی مدت و تحقیقاتی، استفاده از رگلاتور دو مرحله‌ای ضروری است.

کاربردهای صنعتی (نفت، گاز، پتروشیمی) و پزشکی

• صنعتی: در صنایع سنگین مانند نفت، گاز و پتروشیمی، رگلاتورهای تک مرحله‌ای اغلب به عنوان رگلاتورهای نقطه مصرف استفاده می‌شوند. در این حالت، یک خط لوله فشار متوسط (مثلاً 15 بار) گاز را به نقاط مختلف کارخانه می‌رساند و در هر نقطه، یک رگلاتور تک مرحله‌ای کوچک (بین خطی یا دیواری) فشار را برای همان ابزار خاص کاهش می‌دهد.
• پزشکی: رگلاتورهای تک مرحله‌ای با طراحی خاص، استانداردهای پزشکی و تمیزکاری کامل، برای کنترل فشار سیلندرهای اکسیژن طبی (O2) و گاز بیهوشی (نیتروس اکساید N2O) در بیمارستان‌ها و مراکز درمانی استفاده می‌شوند.

راهنمای انتخاب و خرید رگلاتور تک مرحله ای

با توجه به تنوع فنی، انتخاب رگلاتور مناسب می‌تواند گیج‌کننده باشد. این چک‌لیست فنی به شما کمک می‌کند تا تمام پارامترهای لازم را قبل از خرید در نظر بگیرید.

چگونه بهترین رگلاتور تک مرحله ای را انتخاب کنیم؟

قبل از تماس با فروشنده، باید به 7 سوال کلیدی زیر پاسخ دهید:

1. نوع گاز چیست؟ آیا گاز خنثی (N2, Ar)، قابل اشتعال (H2)، اکسید کننده (O2)، سمی (H2S) یا خورنده (Cl2) است؟ این سوال مستقیماً جنس بدنه و دیافراگم را تعیین می‌کند.
2. خلوص گاز چقدر است؟ آیا گرید صنعتی است یا گرید خلوص بالا (مثلاً 5.0 یا 6.0)؟ گازهای با خلوص بالا نیازمند رگلاتور استیل SS316L با دیافراگم فلزی و آب‌بندی فلز به فلز ا آلودگی به حداقل برسد.
3. فشار ورودی چقدر است؟ رگلاتور باید برای حداکثر فشار سیلندر شما (معمولاً 200 بار، 230 بار یا گاهی 300 بار) رتبه‌بندی شده باشد.
4. فشار خروجی مورد نیاز شما چیست؟

همیشه رگلاتوری را انتخاب کنید که فشار کاری مورد نیاز شما در محدوده 25% تا 90% رنج گیج خروجی آن قرار گیرد. برای مثال، اگر شما فقط به 2 بار فشار نیاز دارید، هرگز یک رگلاتور با خروجی 0 تا 100 بار نخرید! در این حالت، یک رگلاتور با خروجی 0 تا 4 بار یا 0 تا 10 بار انتخاب کنید. این کار دقت تنظیم شما را به شدت افزایش می‌دهد و خواندن گیج را آسان‌تر می‌کند.

5. دبی مورد نیاز چقدر است؟ آیا برای جوشکاری به دبی بالا (LPM) نیاز دارید یا برای دستگاه آنالیز به جریان پایین (mL/min)؟
6. جنس بدنه و دیافراگم ؟
7. نوع اتصالات ؟ سایز پورت‌های ورودی و خروجی (مثلاً 1.4 اینچ NPT) و مهم‌تر از آن، استاندارد اتصال به سیلندر (مانند DIN 6 برای آلمان، BS 3 برای بریتانیا، CGA برای آمریکا) که باید با شیر سیلندر شما مطابقت داشته باشد.

جدول راهنمای انتخاب متریال بر اساس نوع گاز

این جدول به عنوان یک راهنمای سریع برای انتخاب متریال مناسب عمل می‌کند:

خانواده گاز	نمونه گازها	جنس بدنه	جنس دیافراگم	نکته کلیدی
خنثی / بی‌اثر	آرگون (Ar)، نیتروژن (N2)، هلیوم (He)	برنجی	SS316L (برای خلوص بالا) / Neoprene	برای خلوص بالا از SS316L استفاده شود.
قابل اشتعال	هیدروژن (H2)، متان (CH4)، پروپان	برنجی	SS316L	اتصال رزوه چپ-گرد
اکسید کننده	اکسیژن (O2)، نیتروس اکساید (N2O)	برنجی (مخصوص اکسیژن)	Viton / Neoprene (سازگار)	باید کاملاً چربی‌زدایی باشد
خورنده / سمی	سولفید هیدروژن (H2S)، آمونیاک (NH3)، کلر (Cl2)	SS316L	Hastelloy C276	هرگز از برنج استفاده نشود
گاز مایع	گاز مایع (LPG)، پروپان	برنجی	Neoprene / Buna-N	طراحی مخصوص برای جلوگیری از یخ‌زدگی

ایمنی، نصب و نگهداری

رگلاتور گاز یک قطعه ایمنی حیاتی است. استفاده نادرست یا نگهداری غیراصولی می‌تواند منجر به حوادث فاجعه‌بار شود.

چگونه از انفجار رگلاتور اکسیژن جلوگیری کنیم؟

این مهم‌ترین دستورالعمل ایمنی در کار با گازهای تحت فشار است.

• قانون شماره یک: هرگز، تحت هیچ شرایطی، از روغن، گریس، نوار تفلون چرب، یا هر نوع هیدروکربن بر روی رگلاتور، شیر سیلندر یا اتصالات اکسیژن (و سایر گازهای اکسید کننده) استفاده نکنید. اکسیژن خالص تحت فشار بالا، در تماس با کوچکترین ذره روغن یا گریس می‌تواند دچار احتراق خود به خودی شده و منجر به انفجار رگلاتور شود.
• باز کردن آهسته شیر: همیشه شیر اصلی کپسول را به آرامی باز کنید. ورود ناگهانی گاز پرفشار به رگلاتور (پدیده‌ای به نام فشرده‌سازی آدیاباتیک) می‌تواند دمای داخل رگلاتور را برای یک لحظه به صدها درجه سانتی‌گراد افزایش دهد و باعث اشتعال ذرات آلودگی یا حتی قطعات داخلی غیرفلزی شود.
• ایستادن در کنار رگلاتور: هرگز هنگام باز کردن شیر کپسول، مستقیماً روبروی گیج‌ها یا در مسیر خروجی شیر اطمینان نایستید. همیشه از کنار و پشت به سیلندر بایستید.
• پرج کردن شیر: قبل از اتصال رگلاتور، شیر کپسول را برای یک لحظه بسیار کوتاه باز و بسته کنید (در حالی که از مسیر خروج گاز فاصله دارید) تا هرگونه گرد و غبار یا براده از خروجی شیر خارج شود.
• باز بودن پیچ تنظیم: اطمینان حاصل کنید که قبل از باز کردن شیر کپسول، پیچ تنظیم رگلاتور کاملاً باز (خلاف جهت عقربه‌های ساعت) باشد. این کار تضمین می‌کند که رگلاتور در حالت “بسته” است و فشار ناگهانی به دیافراگم وارد نمی‌شود.

قیمت رگلاتور تک مرحله ای به چه عواملی بستگی دارد؟

کاربران اغلب با طیف وسیعی از قیمت‌ها مواجه می‌شوند. ممکن است یک رگلاتور تک مرحله‌ای با قیمت تقریبی 3 میلیون تومان و رگلاتور دیگری با قیمت 23 میلیون تومان در بازار موجود باشد. این اختلاف قیمت 8 برابری، تصادفی نیست و به عوامل فنی زیر بستگی دارد:

1. جنس بدنه: این بزرگترین عامل تعیین‌کننده قیمت است. یک رگلاتور با بدنه کامل از استیل SS316L به طور قابل توجهی گران‌تر از رگلاتور با بدنه برنجی است.
2. جنس دیافراگم: یک دیافراگم ساخته شده از ابرآلیاژ Hastelloy C276 (برای گازهای بسیار خورنده) بسیار گران‌تر از دیافراگم استاندارد SS316L یا Neoprene است.
3. کاربرد: رگلاتورهای خلوص بالا که نیاز به فرآیندهای اضافی مانند الکتروپولیش سطح داخلی برای حذف ناهمواری‌ها و جلوگیری از جذب گاز ، و تست نشتی هلیوم برای اطمینان از آب‌بندی کامل دارند، بسیار گران‌تر از مدل‌های صنعتی استاندارد هستند.
4. برند: برندهای معتبر اروپایی و آمریکایی (مانند Harris, GCE, Spectron) معمولاً گران‌تر از برندهای با کیفیت آسیایی (مانند Drastar) یا گزینه‌های اقتصادی (مانند Kasweld) هستند.

نتیجه‌گیری

رگلاتور تک مرحله‌ای، یک ابزار ضروری، کارآمد و بسیار اقتصادی برای کنترل فشار گاز در طیف گسترده‌ای از کاربردهای عمومی صنعتی (مانند جوشکاری و برشکاری) و آزمایشگاهی (مانند کالیبراسیون‌های عمومی) است.

نکته کلیدی که باید به خاطر سپرد این است که نقطه قوت آن (سادگی و قیمت) نقطه ضعف آن (پایداری) را نیز به همراه دارد. اثر فشار تغذیه (SPE) یک ویژگی ذاتی و جدایی‌ناپذیر این رگلاتورهاست که باعث می‌شود فشار خروجی با خالی شدن کپسول، به آرامی افزایش یابد.

راهنمایی نهایی: اگر پایداری فشار خروجی برای شما حیاتی است (مانند کار با دستگاه‌های آنالیتیکال گران‌قیمت یا فرآیندهای طولانی مدت)، سرمایه‌گذاری بر روی یک رگلاتور دو مرحله ای انتخاب صحیح مهندسی و حرفه‌ای است. اما برای 90% کاربردهای دیگر، یک رگلاتور تک مرحله‌ای، به شرط انتخاب صحیح متریال بر اساس نوع گاز، بهترین و اقتصادی‌ترین گزینه پیش روی شما خواهد بود.