1. ما هو صمام البوابة؟
صمام البوابة هو صمام يُستخدم لفتح وإغلاق تدفق السوائل في الأنابيب. يُفتح أو يُغلق الصمام برفع البوابة للسماح بتدفق السائل أو تقييده. تجدر الإشارة إلى أن صمام البوابة لا يُستخدم لتنظيم التدفق، وإنما يُناسب فقط التطبيقات التي تتطلب تدفقًا كاملًا أو إغلاقًا تامًا.
صمام بوابة قياسي: GB/DIN/API/ASME/GOST.
معيار بريطانيا العظمى:
| تصميم | وجهاً لوجه | شفة | امتحان |
| GB/T12234 | GB/T12221 | JB/T79 | JB/T9092 |
معيار DIN:
| تصميم | وجهاً لوجه | شفة | امتحان |
| DIN3352 | DIN3202 F4/F5 | EN1092 | EN1266.1 |
معيار API:
| تصميم | وجهاً لوجه | شفة | امتحان |
| API 600 | ASME B16.10 | معيار ASME B16.5 | API 598 |
معيار GOST:
| تصميم | وجهاً لوجه | شفة | امتحان |
| GOST 5763-02 | GOST 3706-93. | GOST 33259-2015 | GOST 33257-15 |
2. هيكل صمام البوابة
تتكون صمامات البوابة عادةً من عدة مكونات رئيسية:
1) جسم الصمام: أهم مكون في صمام البوابة. عادةً ما يُصنع من الحديد المطاوع، أو الفولاذ المقاوم للصدأ، أو الفولاذ المقاوم للصدأ، وما إلى ذلك.
2) البوابة: وحدة التحكم، والتي يمكن أن تكون لوحة مطلية بالمطاط أو لوحة معدنية خالصة.
3) ساق الصمام: يستخدم لرفع البوابة، مصنوع من F6A (الفولاذ المقاوم للصدأ المطروق 420)، Inconel600.
4) الغطاء: الغلاف الموجود أعلى جسم الصمام، والذي يشكل مع جسم الصمام غلاف صمام البوابة الكامل.
5) مقعد الصمام: سطح منع التسرب حيث تتلامس صفيحة البوابة مع جسم الصمام.
3. ما هي الأنواع المختلفة لصمامات البوابة؟
وفقًا لنوع هيكل ساق الصمام، يمكن تقسيمه إلى صمام بوابة ذي ساق غير صاعد وصمام بوابة ذي ساق صاعد.
1)صمام بوابة ذو ساق غير صاعدة:لا يمتد الجزء العلوي من ساق صمام البوابة ذي الساق المخفية بواسطة عجلة يدوية. تتحرك صفيحة البوابة لأعلى أو لأسفل على طول ساق الصمام لفتح أو إغلاق صمام البوابة. صفيحة الصمام فقط هي التي تتحرك حركة إزاحة في صمام البوابة بأكمله.
2)صمام بوابة ذو ساق صاعدة (صمام بوابة OS&Y):يظهر الجزء العلوي من ساق صمام البوابة الصاعد فوق عجلة اليد. عند فتح صمام البوابة أو إغلاقه، يرتفع ساق الصمام ولوحة البوابة أو ينخفضان معًا.
4. كيف يعمل صمام البوابة؟
تُعد عملية تشغيل صمام البوابة بسيطة نسبيًا وتتضمن الخطوات التالية:
1) حالة الفتح: عندما يكون صمام البوابة في حالة الفتح، يتم رفع لوحة البوابة بالكامل ويمكن للسائل أن يتدفق بسلاسة عبر قناة جسم الصمام.
2) حالة الإغلاق: عند الحاجة إلى إغلاق الصمام، يتم تحريك البوابة إلى الأسفل. يتم ضغطها على مقعد الصمام وتكون على اتصال بسطح منع التسرب لجسم الصمام، مما يمنع مرور السائل.
5. ما هو استخدام صمام البوابة؟
تتمتع صمامات البوابة بمجموعة واسعة من التطبيقات ويمكن استخدامها في مختلف الصناعات والبيئات، مثل:
1) معالجة المياه: تُستخدم صمامات البوابة ذات الختم الناعم بشكل شائع لمعالجة المياه ومياه الصرف الصحي.
2) صناعة النفط والغاز الطبيعي: تُستخدم صمامات البوابة ذات الختم الصلب في صناعة النفط والغاز الطبيعي.
3) المعالجة الكيميائية: صمامات البوابة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ مناسبة للتحكم في تدفق المواد الكيميائية والسوائل المسببة للتآكل في المعالجة الكيميائية.
4) أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء: تُستخدم صمامات البوابة في أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC).
إذن، هل يمكن استخدام صمامات البوابة للتحكم في التدفق؟
كما يتضح مما سبق، فالإجابة هي لا! الغرض الأصلي من صمام البوابة هو الفتح والإغلاق الكاملين. إذا تم استخدامه قسرًا لضبط التدفق، فسيحدث تدفق غير دقيق واضطرابات وظواهر أخرى، مما قد يؤدي بسهولة إلى التكهف والتآكل.
6. مزايا صمام البوابة
1) التدفق الكامل: عندما تكون البوابة مفتوحة بالكامل، تكون في مستوى الجزء العلوي من الأنبوب، مما يوفر تدفقًا غير معاق وانخفاضًا طفيفًا في الضغط.
2) منع التسرب: عند ملامسة صفيحة البوابة لمقعد الصمام، يتشكل مانع تسرب محكم لمنع تسرب السوائل عبر الصمام. عادةً ما تُصنع أسطح منع التسرب للبوابة ومقعد الصمام من مواد مثل المعدن أو المطاط المرن لتحقيق منع تسرب الماء والهواء بشكل كامل.
3) الختم ثنائي الاتجاه: يمكن لصمامات البوابة أن توفر ختمًا ثنائي الاتجاه، مما يجعلها متعددة الاستخدامات في خطوط الأنابيب ذات التدفق العكسي.
4) سهولة الصيانة: لا حاجة لتفكيك صمام البوابة بالكامل. يكفي فتح غطاء الصمام لكشف الهيكل الداخلي بالكامل لأغراض الصيانة.
7. عيوب صمامات البوابة
1) بالمقارنة مع الصمامات الأخرى ذات الأشكال البسيطة (مثل صمامات الفراشة)، فإن جسم الصمام يستخدم الكثير من المواد وتكون التكلفة أعلى.
2) يجب أن يكون القطر الأقصى لصمام البوابة أصغر، وعادةً ما يكون DN≤1600. يمكن أن يصل قطر صمام الفراشة إلى DN3000.
3) يستغرق صمام البوابة وقتًا طويلاً للفتح والإغلاق. إذا لزم فتحه بسرعة، فيمكن استخدامه مع مشغل هوائي.
