ما هو صمام البوابة في السباكة: مبدأ العمل والمعايير الفنية

في هندسة خطوط الأنابيب، يقوم صمام البوابة بقطع أو توصيل وسط السائل عن طريق الرفع والخفض الرأسي للوحة البوابة. على عكس الصمامات الكروية وصمامات الفراشة، تتراجع لوحة البوابة بالكامل من ممر التدفق عندما تكون مفتوحة بالكامل، مما يؤدي إلى مقاومة منخفضة للغاية للسوائل. يتميز صمام البوابة الفولاذي المصبوب بقطر اسمي 100 مم بمعامل مقاومة تدفق يبلغ 0.05 فقط عند الفتح الكامل، وهو أقل بكثير من 4 إلى 6 صمامات كروية. هذه الخاصية تجعل صمامات البوابة مثالية لعمليات الفتح والإغلاق الكاملة المتكررة. وهي لا تنطبق على تنظيم التدفق، حيث أن الفتح الجزئي سوف يسبب اهتزازًا وتآكلًا على الأسطح المانعة للتسرب.

التفاصيل الهيكلية والمعلمات الرئيسية

يتكون صمام بوابة خط الأنابيب القياسي من الجسم والمقعد وقرص البوابة والساق والعجلة اليدوية. يتم اختيار مواد جسم الصمام وفقًا لفئات الضغط. يتم اعتماد الحديد الزهر الرمادي أو حديد الدكتايل للفئة 150 (PN20)، في حين يتم استخدام الفولاذ المصبوب WCB والفولاذ المقاوم للصدأ CF8M للفئة 300 (PN50) والدرجات الأعلى.

تندرج هياكل قرص البوابة في بوابة إسفينية مرنة وبوابة مزدوجة متوازية. وجه الختم للبوابة الإسفينية يشكل زاوية ميل بـ 5 درجات مع مقعد الصمام، مما يحقق عدم التسرب من خلال الإسفين القسري. تعتمد البوابة المتوازية على الضغط المتوسط ​​من أجل الختم المساعد. يتم عمومًا تغطية أسطح منع التسرب بسبائك صلبة أساسها الكوبالت-مثل STL6 بسمك لا يقل عن 1.5 مم وصلابة تتراوح من 40 إلى 45HRC. بعد معالجة الطحن، فإنه يتوافق مع معيار التسرب ISO 5208 Rate A، مع حجم تسرب لا يزيد عن 0.1cm³/min لكل بوصة من قطر الختم تحت 1.1 مرة من الضغط الاسمي.

أوضاع التشغيل وسيناريوهات التطبيق

صمام البوابة اليدوي هو النوع الأكثر شيوعًا. يؤدي تدوير العجلة اليدوية إلى دفع صامولة الجذع ودفع الجذع للتحرك خطيًا لأعلى ولأسفل. يتم تشغيل صمامات البوابة الصغيرة - ذات DN أقل من أو يساوي 200 مباشرة بواسطة العجلة اليدوية. تولد العجلة اليدوية بقطر 250 مم- عزم دوران فتح يتراوح من 45 إلى 60 نيوتن · متر. عيار كبير-أو مدفونصمام بوابة العجلةتم تجهيزها بصناديق تخفيض التروس. على سبيل المثال، صمام البوابة DN350 المزود بمخفض تروس دودية أحادي المرحلة - بنسبة تروس 30:1 يخفض قوة تشغيل العجلة اليدوية إلى أقل من 200 نيوتن.

صمام البوابة الميكانيكيةيتم استخدام المحركات المجهزة بمحركات كهربائية أو هوائية أو هيدروليكية في خطوط أنابيب الضغط العالي-مثل خطوط أنابيب البخار بقدرة 10 ميجا باسكال وظروف العمل التي يتم التحكم فيها عن بعد.

توفر صمامات البوابة الكهربائية عزم دوران خرج المحرك يصل إلى 3000 نيوتن متر. يتم حساب مدة السكتة الدماغية على أساس خطوة الجذع. تستغرق السكتة الدماغية الكاملة مقاس 150 مم مع ساق الرصاص 12 مم حوالي 12.5 ثانية.

إرشادات التطبيق والاختيار الصناعي

متوافقة مع معايير API 600 وASME B16.34، تعمل صمامات البوابة المصنوعة من الصلب الكربوني بثبات عند درجات حرارة تتراوح من -29 درجة إلى 538 درجة، وهي مناسبة للمياه والزيت والغاز الطبيعي والسوائل الصناعية غير المسببة للتآكل-. يتم اعتماد هيكل الجذع الصاعد OS&Y على نطاق واسع لصمامات بوابة خطوط الأنابيب في خطوط أنابيب النقل لمسافات طويلة وأنظمة المياه المتداولة في محطات الطاقة ومرافق التكرير. يمكن الحكم على درجة الفتح من خلال ملاحظة طول امتداد الجذع، ويتم عزل خيوط الجذع عن الوسط لتخفيف التآكل.

ملاحظات الاختيار: يوصى باستخدام صمامات البوابة السكينية للوسائط التي تحتوي على جزيئات صلبة. يعتبر الفولاذ LCC أو LCB ذو درجة الحرارة المنخفضة- مع غطاء المحرك الممتد إلزاميًا لدرجة حرارة العمل أقل من -46 درجة. يمكن لصمامات البوابة المختارة بشكل صحيح أن تخدم أكثر من 20 عامًا، كما أن أسطح الغلق تتحمل ما لا يقل عن 8000 دورة فتح وإغلاق قبل الصيانة.