ما هو نوع الصمام الأكثر موثوقية؟

في خطوط أنابيب معالجة النفط والغاز الطبيعي والكيماويات و-درجات الحرارة العالية والضغط العالي-، تحدد موثوقية الصمامات بشكل مباشر تكرار عمليات الإغلاق غير المخطط لها ومستوى السلامة في المحطة.

مقارنة البيانات الميدانية-المتعددة الأبعاد لصمامات البوابة، والصمامات الكروية، وصمامات الفراشة، والصمامات الكروية وفقًا لـAPI 6Dوايزو 14313، تعترف الصناعة عالمياصمام الكرةكنوع الصمام الأكثر موثوقية.

عندما يقوم المهندسون بفحصنوع الصمام الأكثر موثوقية للتطبيقات الصناعية، أصبحت الصمامات الكروية المثبتة على مرتكز الدوران والصمامات الكروية الملحومة بالكامل هي الخيار الأول نظرًا لمعدل التسرب الداخلي المنخفض للغاية ودورة الصيانة الممتدة-المجانية.

تنبع موثوقية الصمامات الكروية من مبدأ إيقاف الدوران البسيط بمقدار 90 درجة-إيقاف الدوران-. يتم وضع سطح الكرة بدقة على خشونة السطحRa أقل من أو يساوي 0.2 ميكرومتر. مع مقاعد PTFE أو PEEK المملوءة بالقولبة، فإنها تحقق ثنائية الاتجاهمعدل ISO 5208 أصفر تسرب.

بأخذ الصمام الكروي العائم فئة 600 مقاس 8 بوصة كمثال، باتباع إجراءات التحققأسم B16.34، فإن أداء الختم الخاص به لا يظهر أي تدهور بعد 50000 ضغط تفاضلي كامل في دورات إيقاف التشغيل-. وفي ظل نفس ظروف الاختبار، يصاب حوالي 25% من مقاعد صمامات البوابة الجذعية التقليدية الصاعدة بالخدوش، مع ارتفاع معدل التسرب إلى 0.05%.

استطلاع 2021 بواسطةعالم الصماماتعلى محطات النفط والغاز يظهر أن متوسط ​​الوقت بين الفشل (MTBF) للصمامات الكروية يتجاوز 12 عامًا، أي 2.3 مرة أعلى من صمامات البوابة.

ولذلك، فإن العديد من المصافي تتطلب صراحةميزات صمام الكرة المتانة العالية، بما في ذلك الجذع المضاد للانفجار-، والمقاعد المرنة المزدوجة والهيكل الآمن ضد الحريق-الذي يتوافق معAPI 607 ​​الطبعة 5.

تساعد هذه التصميمات التفصيلية أيضًا المستخدمين على البناءحلول صمامات التسرب الصفرية، وهي مناسبة بشكل خاص لمحطات التزود بالوقود الهيدروجيني وظروف عمل تخزين ونقل الغاز الطبيعي المسال ذات درجات الحرارة المنخفضة جدًا-.

إذا كان الوسط يحتوي على جزيئات صلبة صلبة أو تجاوزت درجة حرارة التشغيل 300 درجة، يلزم وجود صمامات كروية معدنية صلبة-مثبتة، بمقاعد صلبة -مواجهة بـ Stellite 21 وكرات مطلية بكربيد التنجستن. يمكن لهذا التكوين أن يتحمل درجات حرارة تصل إلى 450 درجة. فهو يمرر 100000 مرة من الغبار-متضمنًا اختبارات التآكل وفقًا لـإم إس إس SP-134، مع وجود تسرب داخلي دائمًا أقل من القيمة المسموح بها المحددة فيأبي 598.

المشاكل والحلول المشتركة

المشكلة 1: في ظل ظروف العمل السريعة والإيقاف-المتكررة (أكثر من 60 دورة في الساعة)، تكون حلقات الختم الخاصة بالصمامات الكروية القياسية عرضة للتشوه بسبب الإجهاد، مما يؤدي إلى انخفاض واضح في الموثوقية. كيفية حل هذه المشكلة؟

حل: اعتماد مقاعد المكبس المحملة بنابض قرصي للحفاظ على قوة التحميل المسبق للختم المستمر ؛ وفي الوقت نفسه، قم بترقية مادة المقعد إلى PAI المقوى (بولي أميد-إيميد)، مع معدل استرداد تشوه الضغط يزيد عن 95%. تظهر اختبارات COVALVE أن هذا الهيكل يحافظ على التسرب في الداخلمعدل ISO 5208 بحتى بعد 800000 دورة.

المشكلة 2: في بيئات الخدمة التي تحتوي على مخاطر التشقق بسبب التآكل الناتج عن الإجهاد H₂S، قد تعاني الأجسام المعدنية للصمام الكروي التقليدي من كسر هش. كيف نضمن تشغيلًا موثوقًا-على المدى الطويل؟

حل: حدد المواد المتوافقة معنيس MR0175/ISO 15156، والتحكم في صلابة الجسم عند أقل من أو يساوي 22 HRC، وتنفيذ فحص الصلابة بنسبة 100% على جميع الأجزاء المحتوية على الضغط. تستخدم الكرات وسيقان الصمامات الفولاذ المقاوم للصدأ المتصلب بالترسيب (مثل درجة 17-4PH، H1150D) أو السبائك القائمة على النيكل، مع اجتياز كل قطعة اختبار التكسير الإجهادي للكبريتيد واحدة تلو الأخرى. بهذه الطريقة فقط يمكن أن يصل عمر الخدمة الفعلي للصمامات الكروية في حقول النفط والغاز الحامض إلى أكثر من 15 عامًا.