متى لا تستخدم صمام البوابة؟

متى لا تستخدم صمام البوابة؟

يوفر صمام البوابة التقليدي إحكامًا موثوقًا للغلق ومقاومة تدفق منخفضة للغاية عند فتحه بالكامل أو إغلاقه بالكامل. ومع ذلك، فإن تصميمه الهيكلي يحد من إمكانية تطبيقه في جميع ظروف العمل. سيؤدي إجبار صمام البوابة على الأنواع الثلاثة التالية من سيناريوهات الخدمة إلى تآكل سطح الختم، أو التصاق الصمام، أو الفشل المبكر لآلية المشغل.

 

1. اختناق سيناريوهات الخدمة

تم تصميم القرص ومقعد صمام البوابة لإغلاق الضغط التفاضلي الصفري في الحالات المفتوحة بالكامل أو المغلقة بالكامل. إذا ظل الصمام مفتوحًا جزئيًا بنسبة 30% إلى 70% لفترة ممتدة، فستقوم الوسائط عالية السرعة-بمسح الحافة السفلية للقرص والمقعد السفلي مباشرة.

 

تشير بيانات الاختبار الصادرة عن إحدى شركات خطوط الأنابيب الدولية في عام 2022 إلى أنه بعد تشغيل صمام البوابة DN200 بشكل مستمر عند فتح بنسبة 50% لمدة 120 ساعة، انخفض سمك الطبقة الصلبة الساتلية على مقعد الصمام من 2.0 مم إلى 1.2 مم، وتجاوز معدل التسرب حد معدل ISO 5208 B. بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب تنظيم التدفق المتكرر، يجب اعتماد الصمامات الكروية أو الصمامات الكروية بدلاً من صمامات البوابة من أي نوع.

 

2. الوسائط التي تحتوي على مواد ليفية أو مواد صلبة لزجة

يحتوي الهيكل السفلي لصمام البوابة التقليدي على تجويف غائر. سوف تتراكم الألياف في صناعة الورق وجزيئات الرمل والرمل في المياه الراكدة في هذه المنطقة. عندما يغلق الصمام، يتم ضغط الملوثات المترسبة على سطح الختم، مما يسبب الخدوش وحتى فشل الإغلاق الكامل.

 

في مثل هذه الحالات، يعد صمام بوابة السكين مقاس 10 بوصة أو صمام بوابة السكين مقاس 12 بوصة خيارًا أكثر ملاءمة. يمكن للحافة الحادة لقرص صمام بوابة السكين أن تقطع المواد الليفية أثناء الإغلاق، ويتميز جسم الصمام بتصميم خالي من التجويف السفلي- للسماح للجزيئات الصلبة بالمرور مباشرة.

بالنسبة للتوصيلات بخطوط الأنابيب المربعة أو منافذ القادوس، لا يمكن للفلنجات الدائرية التقليدية أن تحقق التوافق المناسب. يوصى باستخدام صمام بوابة سكيني مربع، حيث تعمل قناة التدفق المستطيلة الخاصة به على التخلص من المناطق الميتة وتراكم المواد.

 

3. دورة عالية التردد- مع أكثر من 20 عملية فتح/إغلاق يوميًا

كل دورة كاملة من "الإغلاق الكامل → الفتح الكامل → الإغلاق الكامل" لصمام البوابة التقليدي تسبب احتكاكًا معدنيًا بين القرص الإسفيني والمقعد الإسفيني. توضح البيانات المقاسة أنه بعد 600 دورة تشغيل لصمام البوابة الإسفينية اليدوية DN150، وصل فقدان التآكل للطبقة المطلية بالكروم -على سطح التلامس الإسفيني إلى 0.12 مم، وزاد عزم الإغلاق بنسبة 35%. يؤدي التشغيل اليدوي المتكرر أيضًا إلى تكثيف التأثير المتكرر على سطح الختم.

 

بالنسبة لخطوط الإنتاج الآلية هذه، يوصى بشدة باستخدام صمام البوابة الذي يتم تشغيله بالهواء. يوفر المشغل الهوائي قوة إغلاق ثابتة ويدعم التحكم عن بعد باستخدام مفاتيح الحد، مع منع التشغيل العرضي النصفي -الذي نراه شائعًا في التحكم اليدوي. تجدر الإشارة إلى أن تآكل سطح الإسفين يظل عيبًا متأصلًا في صمامات البوابة التقليدية حتى مع التشغيل الهوائي. ولذلك، يُفضل استخدام صمامات البوابة السكينية الهوائية أو صمامات الفراشة في ظروف العمل ذات التردد العالي-.

 

الأسئلة الشائعة والحلول التقدمية

Q1: فشل صمام البوابة التقليدي في الإغلاق بإحكام بعد أسبوعين من التشغيل في الوسائط الليفية. هل يمكن أن يؤدي إصلاح تداخل الموقع- إلى حل المشكلة؟

← قم بتفكيك وفحص أسطح منع التسرب للقرص والمقعد. إذا كان عمق الخدش أقل من 0.3 مم، فيمكن تطبيق التصفيح اليدوي بمركب الطحن الناعم؛ إذا تجاوز عمق الخدش 0.5 مم أو كان التجويف الغائر مسدودًا بألياف صلبة، يلزم استبدال الصمام. وفي الوقت نفسه، يوصى باستبدال المعدات بصمام بوابة سكين 10 بوصة أوصمام بوابة سكين 12 بوصةللعملية اللاحقة.

 

Q2: كيف يمكن تجنب التوقف غير المخطط له تمامًا بسبب الاختيار غير الصحيح للصمام في مرحلة التصميم؟

→ الخطوة 1: إنشاء مصفوفة تقييم حالة العمل:

• (أ) خدمة العزل-فقط (مفتوحة بالكامل/مغلقة بالكامل) ← صمام البوابة القياسي؛
• (ب) ألياف/جسيمات-تحتوي على وسائط ← صمام بوابة السكين؛
• (ج) اتصال خط أنابيب مربع → صمام بوابة سكين مربع؛
• (د) التشغيل عن بعد بتردد عالي ← صمام البوابة الذي يتم تشغيله بالهواء.

 

الخطوة 2: وضع علامة تحذيرية واضحة على رسومات P&ID لمنع استخدام صمامات البوابة التقليدية للاختناق والوسائط الصلبة-التي تحتوي على خدمة التدوير عالية التردد-.

 

الخطوة 3: مطالبة الموردين بتقديم تقارير اختبار تتوافق مع API 623 أو MSS SP-81 قبل الشراء.