ما هو صمام الكرة؟ الأنواع ومبدأ العمل والتطبيقات ودليل الاختيار

إذا كنت تحدد نظام أنابيب صناعي، فقد تتساءل، "ما هو الصمام الكروي، ومتى يجب أن أستخدمه؟" الصمام الكروي هو صمام ربع دورة يستخدم كرة محفورة لبدء أو إيقاف تدفق السوائل. إن هيكلها المدمج وتشغيلها السريع وإيقافها الموثوق يجعلها شائعة في النفط والغاز والمعالجة الكيميائية والغاز الطبيعي المسال وتوليد الطاقة ومعالجة المياه وأنظمة الغاز الصناعية. ومع ذلك، يعتمد التصميم الصحيح على الضغط ودرجة الحرارة والوسائط وحجم الخط ومتطلبات الختم وتكرار التشغيل. يشرح هذا الدليل كيفية عمل الصمام الكروي، ويقارن بين أنواعه الرئيسية، ويراجع المواد والمعايير، ويقدم عملية اختيار عملية.

جدول المحتويات

• الوجبات السريعة الرئيسية

• ما هو صمام الكرة؟

• مبدأ عمل صمام الكرة

• ما هي وظيفة صمام الكرة؟

• أنواع الصمامات الكروية الرئيسية

• صمام الكرة العائمة وصمام الكرة مرتكز الدوران

• منفذ كامل وصمامات كروية ذات منفذ منخفض

• مواد صمام الكرة

• ضغط الصمام الكروي وتقييمات درجة الحرارة

• تطبيقات الصمامات الكروية في النفط والغاز

• معايير API 6D وAPI 607 ​​وAPI 6FA وNACE

• كيفية اختيار صمام الكرة الصناعية

• الأسئلة المتداولة

• خاتمة

الوجبات السريعة الرئيسية

• يستخدم الصمام الكروي كرة دوارة ذات تجويف للتحكم في تدفق السوائل.

• يقوم الدوران بمقدار 90 درجة عادةً بتحريك الصمام بين الوضعين المفتوح بالكامل والمغلق بالكامل.

• الصمامات الكروية هي في المقام الأول صمامات عزل، وليست صمامات خنق للأغراض العامة.

• تخدم التصميمات العائمة والمثبتة على مرتكز الدوران متطلبات مختلفة من حيث الحجم والضغط وعزم الدوران.

• تعمل الصمامات ذات المنفذ الكامل على تقليل تقييد التدفق، بينما يمكن للصمامات ذات المنفذ المنخفض تقليل الوزن والتكلفة.

• يجب أن تتوافق مواد الجسم والكسوة والمقعد والختم مع الظروف المتوسطة والتشغيلية.

• تعالج API 6D وAPI 607 ​​وAPI 6FA وNACE MR0175/ISO 15156 متطلبات المشروع المختلفة ولا ينبغي معاملتها كشهادات قابلة للتبديل.

ما هو صمام الكرة؟

الصمام الكروي هو جهاز للتحكم في التدفق يستخدم عنصر إغلاق كروي به فتحة أو تجويف من خلال مركزه. يتم تثبيت الكرة داخل جسم الصمام ومدعومة بساق. عندما يتم محاذاة التجويف مع خط الأنابيب، يمكن أن يمر السائل من خلاله. عندما تدور الكرة بحيث يكون التجويف عموديًا على خط الأنابيب، يتم حظر الممر.

يشتمل البناء الأساسي عادةً على جسم الصمام، والكرة، والساق، والمقاعد، وتعبئة الجذع، والوصلات الطرفية، وجهاز التشغيل. اعتمادًا على التصميم، قد يكون الجسم مكونًا من قطعة واحدة أو قطعتين أو ثلاث قطع. يمكن تشغيل الصمام بواسطة رافعة يدوية، أو علبة تروس، أو مشغل كهربائي، أو مشغل هوائي، أو مشغل هيدروليكي.

بالنسبة للمشاريع الصناعية، قد تشمل فئة منتجات الصمامات الكروية تكوينات عائمة، ومثبتة على مرتكز الدوران، ومدخل من الأعلى، وملحومة بالكامل، وثلاثية الاتجاه، وأربعة اتجاهات، ومبردة، وتكوينات أخرى. تم تصميم كل تكوين لمجموعة معينة من متطلبات الضغط ودرجة الحرارة والتركيب والصيانة والعملية.

على عكس الصمام الكروي، الذي يستخدم بشكل شائع لتنظيم التدفق، تم تصميم الصمام الكروي القياسي بشكل أساسي للعزل عند التشغيل والإيقاف. يتم تحديده عندما يجب أن يبدأ النظام أو يتوقف عن التدفق بسرعة ويوفر إحكامًا موثوقًا به عند الإغلاق. لإجراء مقارنة مباشرة مع معدات العزل متعددة الدورات، قم بمراجعة خيارات صمام البوابة المتاحة أيضًا.

مبدأ عمل صمام الكرة

يعتمد مبدأ عمل الصمام الكروي على دوران الكرة حول محور متصل بالساق. تسلسل التشغيل بسيط:

1. في الوضع المفتوح، يتم محاذاة تجويف الكرة مع خط الأنابيب.

2. يقوم المشغل أو المقبض بتدوير الجذع بمقدار 90 درجة تقريبًا.

3. يقوم الجذع بتدوير الكرة داخل الجسم.

4. في الوضع المغلق، يواجه الجانب الصلب من الكرة مسار التدفق.

5. تضغط المقاعد على الكرة لإنشاء ختم حول عنصر الإغلاق.

عندما يكون الصمام مفتوحًا بالكامل، يقوم الصمام الكروي ذو المنفذ الكامل بإنشاء مسار تدفق مستقيم تقريبًا. في تصميم المنفذ المنخفض، يكون التجويف أصغر من الأنبوب المتصل، وبالتالي تقل مساحة التدفق وقد يكون فقدان الضغط أعلى.

تعتمد آلية الختم على العلاقة بين الكرة والمقاعد وضغط الخط. في الصمام الكروي العائم، لا يتم تثبيت الكرة على مرتكز الدوران السفلي. يمكن للضغط التفاضلي أن يدفع الكرة نحو المقعد السفلي، مما يساعد على إحداث الإغلاق. في الصمام الكروي المثبت على مرتكز الدوران، تكون الكرة مدعومة بسيقان أو مرتكزات علوية وسفلية. وهذا يقلل من القوة المطلوبة لتدوير الكرة، خاصة في الصمامات الأكبر أو ذات الضغط العالي.

قد تستخدم الصمامات الكروية الصناعية مقاعد ناعمة أو مقاعد معدنية أو ترتيبات مقاعد خاصة. يمكن أن توفر المقاعد الناعمة إحكامًا محكمًا لدرجات الحرارة والوسائط المتوافقة. تُستخدم التصميمات ذات المقاعد المعدنية عندما يتضمن التطبيق درجات حرارة أعلى، أو جزيئات كاشطة، أو ظروف قد تؤدي إلى تلف المقاعد البوليمرية.

ما هي وظيفة صمام الكرة؟

تتمثل وظيفة الصمام الكروي الأساسي في عزل جزء من الأنابيب. يقوم الصمام الكروي المغلق بإيقاف التدفق بحيث يمكن تشغيل المعدات أو فحصها أو صيانتها أو إزالتها من الخدمة. يسمح الصمام الكروي المفتوح لوسط العملية بالتحرك عبر الخط بمقاومة منخفضة نسبيًا.

اعتمادًا على التصميم، يمكن للصمام الكروي أيضًا أداء عدة وظائف إضافية:

• أغلق الغاز أو السائل أو وسائط المعالجة المتوافقة

• توفير عزل الطوارئ عند توصيله بمحرك سريع

• التدفق المباشر بين خطوط الأنابيب المختلفة بتصميم ثلاثي أو رباعي

• دعم ترتيبات الكتلة والتسييل المزدوج عند تكوينها خصيصًا

• توفير عزل موثوق في أنظمة خطوط الأنابيب ذات الضغط العالي

• تقليل متطلبات المساحة مقارنة بالعديد من الصمامات متعددة الدورات

• دعم تسلسلات العمليات الآلية من خلال التشغيل الكهربائي أو الهوائي أو الهيدروليكي

لا ينبغي اختيار الصمام الكروي للاختناق المستمر لأنه يمكن تركه مفتوحًا جزئيًا. يمكن أن يؤدي الفتح الجزئي إلى سرعة محلية عالية واضطراب واهتزاز وتآكل المقعد. إذا كانت العملية تتطلب تنظيمًا متكررًا ودقيقًا للتدفق، فقد يكون الصمام الكروي أو الصمام الكروي المصمم خصيصًا لخدمة التحكم أكثر ملاءمة.

أنواع صمامات الكرة الرئيسية

يمكن تصنيف الصمامات الكروية حسب هيكل الدعم، وبناء الجسم، وحجم التجويف، وترتيب المنافذ، ومواد المقعد، والاتصال النهائي، وطريقة التشغيل. فيما يلي بعض أهم الأنواع للمشترين الصناعيين.

صمام الكرة العائمة

يستخدم الصمام الكروي العائم كرة يتم تثبيتها في مكانها بواسطة المقاعد والساق ولكنها غير مدعومة بمرتكز الدوران المثبت في الأسفل. يمكن لضغط الخط أن يدفع الكرة نحو المقعد السفلي، مما يزيد من قوة الختم.

غالبًا ما تستخدم التصميمات العائمة في الأنابيب الصغيرة والمتوسطة القطر. يمكن أن توفر بنية بسيطة نسبيًا، وإغلاقًا جيدًا، وتكلفة أولية أقل. ومع ذلك، يمكن أن يزيد عزم الدوران التشغيلي مع زيادة حجم الصمام والضغط لأنه يجب تحريك الكرة عكس احتكاك المقعد وضغط الخط.

صمام الكرة المثبت على مرتكز الدوران

يحتوي الصمام الكروي المثبت على مرتكز الدوران على كرة ثابتة مدعومة بمرتكزات دوران أو أسطح تحمل. لا تتحرك الكرة بشكل ملحوظ في اتجاه التدفق. غالبًا ما يتم تنشيط المقاعد تجاه الكرة عن طريق النوابض وضغط الخط.

يعتبر هذا التصميم مناسبًا تمامًا للأحجام الأكبر والضغوط الأعلى والتطبيقات التي يجب فيها التحكم في عزم دوران المحرك. تشتمل من شركة Didtek مجموعة صمامات مرتكز الدوران على تصميمات للخدمات الصناعية المطلوبة مثل النفط والغاز والغاز الطبيعي المسال والبتروكيماويات وتطبيقات الطاقة.

صمام الكرة ذو الدخول العلوي

يسمح الصمام الكروي ذو الدخول العلوي بإزالة المكونات الداخلية الرئيسية من الجزء العلوي من الجسم. يمكن أن يكون ذلك مفيدًا عندما يتم تركيب الصمام في خط أنابيب يصعب إزالته أو عندما يكون الوصول إلى الصيانة متاحًا فوق الصمام.

صمام الكرة الملحومة بالكامل

يحتوي الصمام الكروي الملحوم بالكامل على جسم ملحوم يقلل من عدد مسارات التسرب الخارجية المحتملة. غالبًا ما يتم أخذ هذا التكوين في الاعتبار بالنسبة لخطوط الأنابيب المدفونة وأنظمة النقل والتطبيقات التي تكون فيها فترات الخدمة الطويلة وتقليل الوصول إلى الصيانة أمرًا مهمًا. لا يزال التصميم الكامل بحاجة إلى التحقق من متطلبات الفحص والإصلاح واختبار الضغط والتركيب.

صمام كروي ثلاثي ورباعي الاتجاهات

تستخدم الصمامات الكروية متعددة الاتجاهات كرات محفورة خصيصًا لتحويل التدفق أو مزجه أو تحديده بين الوصلات المتعددة. وهي مفيدة في أنظمة المعالجة التي تحتاج إلى توجيه التدفق دون تركيب عدة صمامات عزل منفصلة. يجب تحديد ترتيب المنفذ بوضوح لأن المنفذ L والصمام الكروي ثلاثي الاتجاه T-port يوفران مسارات تدفق مختلفة.

صمام كروي ذو مقاعد ناعمة ومعدنية

تستخدم الصمامات الكروية الناعمة مواد مقعد بوليمرية أو مطاطية مختارة للوسط ودرجة الحرارة. يتم استخدامها بشكل شائع عند الحاجة إلى إغلاق محكم وتكون درجة الحرارة ضمن حدود مادة المقعد.

تستخدم الصمامات الكروية ذات المقاعد المعدنية أسطح إغلاق معدنية أو ترتيب إغلاق من المعدن إلى المعدن. يمكن اعتبارها مناسبة لتطبيقات درجات الحرارة المرتفعة أو الكاشطة أو المتسخة أو شديدة الخدمة حيث يمكن أن تتشوه المقاعد الناعمة أو تتحلل أو تتلف.

صمام الكرة العائمة وصمام الكرة مرتكز الدوران

يعتمد الاختيار بين الصمام الكروي العائم والصمام الكروي مرتكز الدوران عادةً على الحجم والضغط وعزم دوران التشغيل ومتطلبات دورة حياة المشروع.

وهذه المقارنة هي دليل وليس قاعدة مطلقة. يمكن اختيار صمام مرتكز صغير لخدمة خاصة، وقد يكون الصمام العائم مناسبًا لخط أكبر عندما يظل الضغط وعزم الدوران ضمن حدود التصميم. يجب على الشركة المصنعة التأكد من حساب عزم الدوران، وحجم المحرك، وفئة الضغط، وأداء المقعد.

منفذ كامل وصمامات كروية ذات منفذ منخفض

يحتوي الصمام الكروي ذو المنفذ الكامل على تجويف قريب من القطر الداخلي للأنبوب المتصل. عندما يكون مفتوحًا بالكامل، فإنه يقلل من تقييد التدفق ويمكن أن يكون مفيدًا عندما يكون فقدان الضغط أو الاحتفاظ بالمنتج أو خلل خط الأنابيب مهمًا.

يحتوي الصمام الكروي ذو المنفذ المنخفض على تجويف أصغر من خط الأنابيب. قد يكون أكثر إحكاما أو اقتصاديا، ويمكن أن يقلل من وزن وتكلفة الصمام. وتتمثل المقايضة في أنها تخلق تغيرًا في السرعة وفقدان الضغط أكثر من تصميم المنفذ الكامل المشابه.

يجب أن يعتمد اختيار المنفذ على حساب التدفق الفعلي. لا يمثل التجويف الأصغر مشكلة تلقائيًا إذا كانت متطلبات انخفاض الضغط والسرعة والتنظيف مقبولة.

مواد صمام الكرة

تشمل مواد الصمامات الكروية الجسم والكرة والساق والمقاعد والأختام والمسامير وأي زخرفة خاصة. إن اختيار مادة الجسم فقط لا يكفي لأن المقعد ومواد الختم غالبًا ما تحدد درجة الحرارة العملية والحدود الكيميائية.

مواد الجسم وتقليم

تشمل خيارات الجسم والقطع الشائعة ما يلي:

• الفولاذ الكربوني للعديد من الخدمات الصناعية والهيدروكربونية العامة

• الفولاذ المقاوم للصدأ لمقاومة التآكل وخدمات كيميائية مختارة

• الفولاذ المطروق لمتطلبات الضغط العالي أو الجسم المضغوط

• الفولاذ الكربوني ذو درجة الحرارة المنخفضة أو الفولاذ المقاوم للصدأ المناسب للخدمة المبردة ودرجات الحرارة المنخفضة

• الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج أو المزدوج للغاية للبيئات المحددة المسببة للتآكل والتي تحتوي على الكلوريد

• سبائك النيكل أو غيرها من المواد الخاصة للظروف الكيميائية شديدة الطلب

مواد المقعد والختم

اعتمادًا على درجة الحرارة والضغط والوسائط، قد تستخدم المقاعد والأختام PTFE، أو PTFE المقوى، أو PEEK، أو النايلون، أو اللدائن، أو الجرافيت، أو المواد المعدنية. يجب التحقق من توافق المواد ضد التعرض للمواد الكيميائية، والنفاذ، والتدوير الحراري، والتآكل، ومخاطر تخفيف الضغط.

بالنسبة للتطبيقات المبردة، يجب أن تظل المواد فعالة عند درجات حرارة منخفضة جدًا. قد يتطلب التصميم أيضًا غطاء محرك ممتد لإبقاء مانع تسرب الجذع بعيدًا عن المنطقة الباردة والمساعدة في حماية الوصول إلى التشغيل والصيانة. بالنسبة للغاز الطبيعي المسال والأنظمة الأخرى ذات درجة الحرارة المنخفضة، قم بمراجعة حلول الصمامات المبردة المخصصة بدلاً من تكييف صمام درجة الحرارة المحيطة القياسي.

ضغط الصمام الكروي وتقييمات درجة الحرارة

تحدد معدلات ضغط ودرجة حرارة الصمام الكروي الظروف التي يمكن للصمام أن يحتوي فيها على الوسيط المحدد ويتحكم فيه بأمان. تتضمن تسميات الضغط الشائعة فئات الضغط ASME مثل الفئة 150 و300 و600 و900 و1500 و2500، بالإضافة إلى تصنيفات PN وفقًا للمعايير المترية. لا ينبغي مقارنة هذه التسميات دون التحقق من المعايير المعمول بها وجدول التصنيف.

معدل الضغط ليس ثابتًا واحدًا في جميع درجات الحرارة. مع زيادة درجة الحرارة، قد ينخفض ​​الضغط المسموح به بسبب تغير قوة الجسم، وأداء المقعد، وسلوك الختم، وخصائص المواد. لا يزال الصمام المميز بفئة الضغط الاسمية يتطلب جدولًا لدرجة حرارة الضغط للمادة والخدمة الفعلية.

تتضمن أسئلة التصنيف المهمة ما يلي:

• ما هي ضغوط التشغيل العادية والحد الأدنى والحد الأقصى؟

• هل الضغط المذكور هو ضغط المنبع أم الضغط التفاضلي أم كليهما؟

• ما هي درجات الحرارة التصميمية والتشغيلية والمضطربة؟

• هل الصمام ذو قاعدة ناعمة أم ذات قاعدة معدنية؟

• هل يحتوي الوسط على جزيئات كاشطة أو مواد صلبة أو كبريتيد الهيدروجين؟

• هل يخضع الصمام للتدوير الحراري أو تخفيض الضغط السريع؟

• ما هي اختبارات القشرة وضغوط اختبار المقعد المطلوبة؟

بالنسبة للصمامات الكروية المبردة، يجب على المشتري أيضًا التأكد من خصائص تأثير درجات الحرارة المنخفضة، والانكماش الحراري، وأداء تسرب المقعد، وطول غطاء المحرك، وتخفيف ضغط التجويف، واختبار درجات الحرارة المنخفضة. بالنسبة للصمامات المشغلة، يجب أن يكون حجم المشغل مناسبًا لأقصى عزم دوران مطلوب، وليس فقط عزم دوران التشغيل العادي.

تطبيقات الصمامات الكروية في النفط والغاز

تُستخدم الصمامات الكروية على نطاق واسع في النفط والغاز لأن العديد من عمليات خطوط الأنابيب والعمليات تتطلب عزلًا سريعًا وموثوقًا. تشمل المواقع النموذجية أنظمة تجميع المنبع، وخطوط أنابيب النقل المتوسطة، ومرافق معالجة الغاز، ومصافي التكرير، ومصانع البتروكيماويات، ومحطات التخزين، وأنظمة التحميل، والبنية التحتية للغاز الطبيعي المسال.

أنظمة المنبع والتجميع

في مرافق المنبع، يمكن استخدام الصمامات الكروية لعزل خطوط مجرى البئر، والفواصل، والمشعبات، وخطوط التدفق، وحزم المعدات. قد تحتوي الوسائط على الغاز والنفط الخام والماء والرمل والمكونات المسببة للتآكل. ولذلك يجب أن يأخذ تصميم الصمام في الاعتبار التآكل وتقلبات الضغط وتوافق المواد والوصول إلى الصيانة.

خطوط أنابيب منتصف الطريق

تتطلب خطوط أنابيب النقل والتوزيع عادةً عزلاً كاملاً، ومقاومة منخفضة للتدفق، وتشغيل المحرك، وأداء موثوقًا على مدار فترات الخدمة الطويلة. يمكن اعتبار الصمام الكروي المثبت على مرتكز الدوران مناسبًا لأحجام الخطوط الأكبر وخدمات الضغط العالي. يمكن تحديد التصميمات الملحومة بالكامل لتطبيقات خطوط الأنابيب المدفونة أو لمسافات طويلة حيث تعتبر مسارات التسرب الخارجية والوصول إلى الصيانة من الاعتبارات المهمة.

مصانع التكرير والبتروكيماويات

في المصافي ومنشآت البتروكيماويات، يمكن للصمامات الكروية عزل المضخات والضواغط والأوعية والمبادلات الحرارية وصهاريج التخزين وخطوط المعالجة. قد يتطلب الاختيار تصميمًا مقاومًا للحريق، أو تجهيزات مضادة للكهرباء الساكنة، أو سيقانًا مقاومة للانفجار، أو التحكم في الانبعاثات الهاربة، أو زخرفة خاصة، أو مقاعد معدنية. هذه المتطلبات خاصة بالمشروع ويجب تضمينها في ورقة بيانات الصمام.

الغاز الطبيعي المسال وأنظمة درجات الحرارة المنخفضة

يتطلب الغاز الطبيعي المسال والغازات المسالة الأخرى صمامات مصممة لدرجات حرارة منخفضة للغاية. الصمام الكروي القياسي غير مناسب تلقائيًا لخدمة الغاز الطبيعي المسال. يجب على المهندسين تقييم مواد الجسم والديكور، وتصميم غطاء المحرك الممتد، وسلوك المقعد، والانكماش الحراري، والاختبار، والعزل، ومتطلبات العزل في حالات الطوارئ.

تقدم شركة Didtek خيارات الصمامات الصناعية والمعلومات القائمة على التطبيقات من خلال حلولها لأنظمة النفط والغاز والغاز الطبيعي المسال والكيماويات والغاز الصناعي . يجب أن يظل المنتج مطابقًا لبيانات عملية المشتري ومواصفات المشروع.

معايير API 6D وAPI 607 ​​وAPI 6FA وNACE

غالبًا ما يتم تضمين المعايير في مواصفات الصمامات الكروية الصناعية، لكن كل معيار يتناول موضوعًا مختلفًا. لا ينبغي أبدًا التعامل مع المرجع القياسي كبديل لمراجعة مواصفات المشروع الكاملة.

API 6D

تغطي مواصفات API 6D خطوط الأنابيب وصمامات الأنابيب. يتم الرجوع إليه بشكل شائع لتصميم صمامات خطوط الأنابيب والتصنيع والفحص والاختبار والتوثيق والمتطلبات ذات الصلة. قد يتم تطبيق API 6D على البوابة الفولاذية، والسدادات، والكرة، وصمامات الفحص المستخدمة في خدمة خطوط الأنابيب.

عندما يطلب المشتري صمام كروي API 6D، يجب على الشركة المصنعة تأكيد الإصدار المطلوب، ونطاق الحجم، وفئة الضغط، والاتصال النهائي، وتصميم الجسم، والاختبار، ووضع العلامات، والتوثيق، وما إذا كانت الشهادة أو الترخيص مطلوبة للمشروع.

أبي 607

يتناول معيار API 607 ​​اختبار الحريق للصمامات الربعية والصمامات المجهزة بمقاعد غير معدنية. يقوم بتقييم أداء احتواء الضغط والإغلاق للصمام أثناء وبعد اختبار الحريق المحدد. بالنسبة للصمام الكروي، يكون API 607 ​​ذا أهمية خاصة عندما تكون المقاعد الناعمة أو المكونات غير المعدنية الأخرى جزءًا من التصميم.

لا يعني API 607 ​​أن كل جزء من حزمة الصمامات الآلية قد تم اعتماده بنفس الطريقة. يجب على المشتري التحقق من نطاق الاختبار، وتكوين الصمام، ومواد المقعد، والوثائق المقدمة.

API 6FA

يغطي معيار API 6FA اختبار الحريق للصمامات. يتم استخدامه لاختبار الحريق لتصميمات الصمامات القابلة للتطبيق وقد يظهر في مواصفات صناعة النفط والغاز والتكرير والعمليات. يرتبط API 6FA وAPI 607 ​​بتقييم الحماية من الحرائق، لكنهما غير قابلين للتبديل بشكل افتراضي. يعتمد المعيار المطلوب على نوع الصمام والتصميم ومواصفات المشروع ومعايير قبول المشتري.

NACE MR0175 وISO 15156

يوفر NACE MR0175/ISO 15156 متطلبات المواد للمعدات المستخدمة في بيئات إنتاج النفط والغاز التي تحتوي على كبريتيد الهيدروجين. بالنسبة للصمام الكروي، قد تؤثر المتطلبات على الجسم، والزخرفة، والربط، والصلابة، والمعالجة الحرارية، والمواد المعدنية الأخرى.

لا يتم تحقيق الامتثال لـ NACE بمجرد إضافة كلمة "NACE" إلى عرض الأسعار. تحتاج الشركة المصنعة إلى شروط الخدمة الفعلية، بما في ذلك التعرض لكبريتيد الهيدروجين، ودرجة الحرارة، والضغط، ومحتوى الكلوريد، ودرجة الحموضة، والكبريت العنصري، وغيرها من المعلومات ذات الصلة. ويجب بعد ذلك تقييم المادة المحددة ومسار التصنيع وفقًا للمتطلبات المعمول بها.

كيفية اختيار صمام الكرة الصناعية

استخدم العملية التالية عند اختيار صمام كروي صناعي لمشروع جديد أو تطبيق بديل.

1. تعريف الوسيط

اذكر اسم السائل وتركيزه ولزوجته ومحتوى المواد الصلبة والمكونات المسببة للتآكل والسمية والقابلية للاشتعال والتلوث المتوقع. قد يتطلب الغاز والنفط والماء والبخار والغاز الطبيعي المسال والهيدروجين والوسائط الكيميائية مواد وترتيبات إغلاق مختلفة جدًا.

2. تأكد من الضغط ودرجة الحرارة

توفير الضغط الطبيعي والحد الأقصى، والحد الأدنى والحد الأقصى لدرجة الحرارة، والضغط التصميمي، ودرجة الحرارة التصميمية، وأي ظروف لزيادة الضغط. تحقق من التصنيف الكامل لدرجة حرارة الضغط بدلاً من الاعتماد فقط على فئة اسمية.

3. حدد تكوين الصمام

قرر ما إذا كان التطبيق يحتاج إلى صمام كروي عائم أو مثبت على مرتكز الدوران، ومنفذ كامل أو مخفض، ومدخل علوي أو مدخل جانبي، وجسم من قطعة واحدة أو متعدد القطع، ومقاعد ناعمة أو معدنية، وتدفق ثنائي الاتجاه أو متعدد الاتجاهات، وبنية قياسية أو ملحومة بالكامل.

4. تقييم متطلبات الإغلاق

حدد فئة التسرب المطلوبة، واختبار المقعد، والإغلاق ثنائي الاتجاه أو أحادي الاتجاه، والكتلة المزدوجة ووظيفة النزيف، وتخفيف التجويف، والأداء الآمن للحريق، ومتطلبات الانبعاثات الهاربة. يمكن أن تؤثر هذه الوظائف على الجسم والمقعد والساق والتصميم الداخلي.

5. تحقق من التوصيلات والأبعاد النهائية

تأكد من معيار الحافة، وفئة الضغط، ونهايات اللحام التناكبي أو اللحام بالمقبس، والوصلات الملولبة حيثما أمكن، والأبعاد وجهاً لوجه، وحجم التجويف، واتجاه الجذع، ومساحة التثبيت المتاحة. يمكن أن تؤدي الأبعاد النهائية غير الصحيحة إلى إجراء تعديلات مكلفة على الموقع.

6. قم بضبط حجم المشغل بشكل صحيح

للتشغيل التلقائي، احسب الحد الأقصى لعزم الدوران الانفصالي والتشغيلي والنهائي في ظل الظروف الأكثر تطلبًا. تشمل احتكاك المقعد، والضغط التفاضلي، وتأثيرات درجات الحرارة المنخفضة، والتشغيل في حالات الطوارئ، وعوامل السلامة. ثم حدد الموضع المطلوب للفتح عند الفشل، أو الإغلاق عند الفشل، أو الوضع في مكانه.

7. تأكيد المعايير والوثائق

قم بإدراج معايير التصميم والاختبار المطلوبة، وخطط الفحص، وشهادات المواد، وسجلات اختبار الضغط، ومتطلبات تجربة الاقتراب من الموت، ووثائق اختبار الحريق، وتقييم مواد NACE، ومتطلبات الطلاء، وإمكانية التتبع، وقطع الغيار. يمكن استخدام من شركة Didtek مجموعة منتجات الصمامات الصناعية كنقطة بداية لمراجعة فئات الصمامات المتاحة قبل التوضيح الفني النهائي.

8. ضع في اعتبارك متطلبات دورة الحياة

قم بمراجعة الوصول إلى الصيانة، وتوافر المقعد الاحتياطي والختم، وخدمة المشغل، وفترات الاستبدال، ودورات التشغيل، والتعرض البيئي، والتكلفة الإجمالية للملكية. قد لا يكون سعر الشراء المنخفض هو الخيار الأفضل إذا كان من الصعب صيانة الصمام أو إذا كان غير مناسب لظروف العملية الفعلية.

الأسئلة المتداولة

ما هو صمام الكرة المستخدمة ل؟

يستخدم الصمام الكروي بشكل أساسي لبدء وإيقاف وعزل تدفق السوائل أو الغازات. وهو شائع في خطوط الأنابيب والمعالجة الكيميائية ومنشآت النفط والغاز وأنظمة الغاز الطبيعي المسال ومعالجة المياه ومحطات الطاقة ومعدات الغاز الصناعية. يمكن أيضًا للتصميمات الخاصة متعددة الاتجاهات تحويل التدفق أو تحديده.

كيف يعمل صمام الكرة؟

يعمل الصمام الكروي عن طريق تدوير الكرة المحفورة داخل جسم الصمام. عندما تتم محاذاة التجويف مع الأنبوب، يكون الصمام مفتوحًا. عندما تدور الكرة حوالي 90 درجة ويواجه التجويف الأنبوب، يتم إغلاق الصمام. توفر المقاعد حول الكرة ختم الإغلاق.

ما هو الفرق بين صمام الكرة العائمة وصمام الكرة مرتكز الدوران؟

يتم تثبيت الصمام الكروي العائم بواسطة الجذع والمقاعد، بينما يتم دعم الصمام الكروي مرتكز الدوران بواسطة مرتكزات ثابتة أو محامل. غالبًا ما تستخدم الصمامات العائمة للخطوط الأصغر أو المتوسطة الحجم. تُعتبر تصميمات مرتكز الدوران عادةً مناسبة للأحجام الأكبر أو الضغوط الأعلى أو التطبيقات التي تتطلب عزم دوران تشغيل أقل.

هل الصمام الكروي مناسب للاختناق؟

عادةً ما يكون الصمام الكروي القياسي مخصصًا للعزل، وليس الاختناق المستمر. يمكن أن يؤدي تركه مفتوحًا جزئيًا إلى حدوث اضطراب وسرعة عالية واهتزاز وتلف المقعد. إذا كان التنظيم مطلوبًا، استخدم صمامًا كرويًا أو صمامًا كرويًا مصممًا وحجمًا خصيصًا لخدمة التحكم.

ما هو صمام الكرة كامل المنفذ؟

يحتوي الصمام الكروي ذو المنفذ الكامل على تجويف قريب من القطر الداخلي للأنبوب المتصل. عادةً ما يوفر تقييدًا منخفضًا للتدفق وقد يكون مفضلاً للتطبيقات التي تتطلب فقدانًا منخفضًا للضغط أو حفر خطوط الأنابيب. تعتمد الملاءمة النهائية على خط الأنابيب الفعلي وتصميم الخنازير.

ما هي المواد المستخدمة في الصمامات الكروية؟

تشتمل مواد الجسم الشائعة على الفولاذ الكربوني، والفولاذ المقاوم للصدأ، والفولاذ المطروق، والفولاذ منخفض الحرارة، والفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج، والسبائك الخاصة. قد تستخدم المقاعد والأختام PTFE، أو PTFE المقوى، أو PEEK، أو النايلون، أو المطاط الصناعي، أو الجرافيت، أو المعدن، اعتمادًا على درجة الحرارة والضغط والوسائط ومتطلبات التسرب.

ماذا يعني API 6D للصمام الكروي؟

API 6D هي مواصفات لصمامات خطوط الأنابيب والأنابيب. عند الإشارة إليه للصمام الكروي، فإنه قد يغطي متطلبات التصميم والتصنيع والفحص والاختبار ووضع العلامات والتوثيق. يجب على المشتري تأكيد الإصدار المطلوب والشهادة الدقيقة أو الوثائق المطلوبة.

هل API 607 ​​هو نفس API 6FA؟

كلا، كلاهما يتعلق باختبارات الحرائق، لكنهما يتناولان معايير ونطاقات مختلفة. يرتبط API 607 ​​باختبار الحريق للصمامات الربعية والصمامات ذات المقاعد غير المعدنية. API 6FA هو معيار منفصل لاختبار الحريق لتصميمات الصمامات القابلة للتطبيق. مواصفات المشروع تحدد أي واحد هو المطلوب.

متى تكون هناك حاجة إلى NACE MR0175/ISO 15156؟

يتم أخذ معيار NACE MR0175/ISO 15156 في الاعتبار عند استخدام المعدات في بيئات إنتاج النفط والغاز التي تحتوي على كبريتيد الهيدروجين. تعتمد المواد المطلوبة على ظروف الخدمة الفعلية. يجب على المشتري تقديم بيانات كاملة للوسائط والتشغيل حتى تتمكن الشركة المصنعة من تقييم الجسم والقطع والربط والمواد الأخرى.

خاتمة

الصمام الكروي عبارة عن صمام عزل ربع دورة يستخدم كرة دوارة مملة للتحكم في التدفق. إن تشغيله السريع، وبنيته المدمجة، ومقاومته المنخفضة في العديد من تصميمات المنافذ الكاملة، وإيقافه الذي يمكن الاعتماد عليه، يجعله خيارًا عمليًا للعديد من أنظمة الأنابيب الصناعية.

يتم تحديد أفضل صمام من خلال التطبيق. قد تناسب الصمامات الكروية العائمة خطوط الضغط الأصغر أو المعتدل، في حين أن التصميمات المثبتة على مرتكز الدوران يمكن أن تدعم أحجامًا أكبر وأحمال تشغيل أعلى. توفر تكوينات المنفذ الكامل والمنفذ المنخفض تنازلات مختلفة بين منطقة التدفق وفقدان الضغط والحجم والوزن والتكلفة. يجب اختيار مواد الجسم والكسوة والمقعد والختم وفقًا للوسط ودرجة الحرارة. في خدمات النفط والغاز، يجب مراجعة API 6D وAPI 607 ​​وAPI 6FA وNACE MR0175/ISO 15156 وفقًا لأغراضهم الفردية.

من خلال تحديد وسط العملية والضغط ودرجة الحرارة وحجم الخط ومتطلبات الإغلاق وطريقة التشغيل والمعايير وتوقعات دورة الحياة، يمكن للمهندسين وفرق الشراء اختيار صمام كروي صناعي آمن وقابل للصيانة ومناسب للخدمة. للحصول على مساعدة خاصة بالمشروع، يمكن لشركة Didtek المساعدة في تقييم تكوينات الصمامات ومتطلبات التطبيق قبل المواصفات النهائية وعروض الأسعار.