ما هو صمام البوابة، كيف يعمل صمام البوابة؟

1. ما هو صمام البوابة؟

صمام البوابة هو صمام يُستخدم لفتح وإغلاق تدفق السوائل في خط الأنابيب. يفتح الصمام أو يغلقه برفع البوابة للسماح بتدفق السوائل أو تقييده. تجدر الإشارة إلى أن صمام البوابة لا يُستخدم لتنظيم التدفق، ولكنه مناسب فقط للتطبيقات التي تتطلب تدفقًا كاملاً أو إغلاقًا كاملاً.
صمام البوابة القياسي: GB/DIN/API/ASME/GOST.

المعيار البريطاني:

تصميم وجها لوجه شفة امتحان
GB/T12234 GB/T12221 جي بي/تي 79 JB/T9092

 معيار DIN:

تصميم وجها لوجه شفة امتحان
DIN3352 DIN3202 F4/F5 EN1092 EN1266.1

 معيار API:

تصميم وجها لوجه شفة امتحان
API 600 ASME B16.10 ASME B16.5 API 598

 معيار GOST:

تصميم وجها لوجه شفة امتحان
غوست 5763-02 غوست 3706-93. معيار غوست 33259-2015 غوست 33257-15

2. هيكل صمام البوابة

هيكل صمام البوابة

 

 

 

 

 

 

 

 

تتكون صمامات البوابة عادةً من عدة مكونات رئيسية:

١) جسم الصمام: أهم مكونات صمام البوابة. عادةً ما يكون مصنوعًا من الحديد المطاوع، أو WCB، أو SS، إلخ.

2) البوابة: وحدة التحكم، والتي يمكن أن تكون عبارة عن لوحة مغلفة بالمطاط أو لوحة معدنية نقية.

3) ساق الصمام: يستخدم لرفع البوابة، مصنوع من F6A (SS 420 مزور)، Inconel600.

4) الغطاء: هو الغلاف الموجود أعلى جسم الصمام، والذي يشكل مع جسم الصمام غلاف صمام البوابة الكامل.

5) مقعد الصمام: سطح الختم حيث تلامس لوحة البوابة جسم الصمام.

3. ما هي أنواع صمامات البوابة المختلفة؟

وفقًا لنوع هيكل ساق الصمام، يمكن تقسيمه إلى صمام بوابة ساق غير صاعد وصمام بوابة ساق صاعد.

1)صمام بوابة الجذع غير المرتفع:لا يمتد الجزء العلوي من ساق صمام البوابة ذي الساق المخفية بعجلة يدوية. تتحرك لوحة البوابة لأعلى أو لأسفل على طول ساق الصمام لفتح أو إغلاق صمام البوابة. حركة الإزاحة تقتصر فقط على لوحة صمام صمام البوابة بأكمله.

2)صمام بوابة الجذع المرتفع (صمام بوابة OS&Y):يظهر الجزء العلوي من ساق صمام البوابة الصاعد فوق عجلة اليد. عند فتح أو إغلاق صمام البوابة، يُرفع أو يُخفض ساق الصمام ولوحة البوابة معًا.

4. كيف يعمل صمام البوابة؟

تعتبر عملية صمام البوابة بسيطة نسبيًا وتتضمن الخطوات التالية:

1) الحالة المفتوحة: عندما يكون صمام البوابة في الحالة المفتوحة، يتم رفع لوحة البوابة بالكامل ويمكن للسائل أن يتدفق بسلاسة عبر قناة جسم الصمام.

٢) حالة الإغلاق: عند الحاجة إلى إغلاق الصمام، تتحرك البوابة للأسفل، وتضغط على قاعدة الصمام وتلامس سطح إحكام جسم الصمام، مما يمنع مرور السائل.

 

5. ما هي استخدامات 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 معدل التدفق؟

كما يتضح مما سبق، الإجابة هي لا! الغرض الأصلي من صمام البوابة هو أن يكون مفتوحًا ومغلقًا بالكامل. إذا استُخدم قسرًا لضبط التدفق، فسيحدث تدفق غير دقيق واضطراب وظواهر أخرى، مما يُسبب التجويف والتآكل بسهولة.

6. مزايا صمام البوابة

1) التدفق الكامل: عندما تكون البوابة مفتوحة بالكامل، تكون على نفس مستوى الجزء العلوي من الأنبوب، مما يوفر تدفقًا غير معوق وانخفاضًا ضئيلًا في الضغط.

٢) منع التسرب: عند ملامسة صفيحة البوابة لمقعد الصمام، يتشكل مانع تسرب محكم يمنع تسرب السوائل عبر الصمام. عادةً ما تُصنع أسطح مانع التسرب للبوابة ومقعد الصمام من مواد مثل المعدن أو الإيلاستومر المرن لضمان منع تسرب الماء والهواء.

3) الختم ثنائي الاتجاه: يمكن لصمامات البوابة توفير الختم ثنائي الاتجاه، مما يجعلها متعددة الاستخدامات في خطوط الأنابيب ذات التدفق العكسي.

٤) سهولة الصيانة: لا حاجة لتفكيك صمام البوابة بالكامل. ما عليك سوى فتح غطاء الصمام للكشف الكامل عن هيكله الداخلي للصيانة.

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.

٢) يجب أن يكون الحد الأقصى لقطر صمام البوابة أصغر، وعادةً ما يكون DN≤١٦٠٠. ويمكن أن يصل قطر صمام الفراشة إلى DN٣٠٠٠.

٣) يستغرق فتح وإغلاق صمام البوابة وقتًا طويلاً. إذا لزم فتحه بسرعة، يُمكن استخدامه مع مُشغِّل هوائي.