
صمامات الفراشةتُستخدم صمامات الفراشة في التطبيقات الصناعية، وتُعدّ عنصرًا أساسيًا في التحكم بتدفق السوائل المختلفة في الأنابيب. من الاعتبارات الرئيسية عند اختيار صمام الفراشة واستخدامه هو تصنيف ضغطه الأقصى. فهم هذا التصنيف ضروري لضمان التشغيل الآمن والفعال لأنظمة السوائل.
في هذه المقالة، سوف نتعمق في مفهوم أقصى ضغط يمكن أن يتحمله صمام الفراشة، وندرس تأثير ذلك على الضغط المقدر من جوانب مثل تصميم صمام الفراشة، والمادة، والختم، وما إلى ذلك.
ما هو الحد الأقصى للضغط؟
يشير تصنيف الضغط الأقصى لصمام الفراشة إلى أقصى ضغط يُمكن لصمام الفراشة العمل عنده بأمان دون عطل أو تأثير على أدائه. فيما يلي عدة عوامل تُحدد تصنيف الضغط الأقصى لصمام الفراشة:
1. مادة صمام الفراشة
تُعدّ المواد المستخدمة في تصنيع جسم الصمام، ولوحه، وساقه، وقاعدته، العوامل الرئيسية في تحديد معدل ضغط صمام الفراشة. وتتحمل المواد ذات قوة الشد العالية، ومقاومة التآكل، وثبات درجة الحرارة، ضغوطًا أعلى. على سبيل المثال، تتحمل صمامات الفراشة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ضغوطًا أعلى بفضل مقاومتها الممتازة للتآكل ومتانتها.
المقعد الصماممادة مانعة للتسربسيؤثر ذلك أيضًا على قدرة صمام الفراشة على تحمل الضغط. على سبيل المثال، تُستخدم مواد مانعة للتسرب من المطاط EPDM وNBR وغيرها بشكل شائع، إلا أن قدرتها على تحمل الضغط محدودة نسبيًا. في التطبيقات التي تتطلب تحمل ضغوط أعلى، يمكن اختيار مواد مانعة للتسرب أخرى أكثر مقاومة للضغط.
2. هيكل صمام الفراشة
يُعدّ هيكل صمام الفراشة عاملاً مهماً آخر يؤثر على ضغطه. على سبيل المثال، يُستخدم صمام الفراشة المركزي ذو الختم الناعم عادةً في أنظمة الضغط المنخفض، وتحديداً من النوع PN6 إلى PN25. يُحسّن تصميم صمام الفراشة ثنائي المركز أداء الختم من خلال تغيير هيكل صفيحة الفراشة وقاعدة الصمام لتحمل ضغطاً أكبر.
3. سمك جدار جسم صمام الفراشة
هناك علاقة تناسبية بين حجم سُمك جدار الصمام والضغط. عادةً، كلما زاد مُصنّف ضغط الصمام، زاد سُمك جسم صمام الفراشة لاستيعاب القوى المؤثرة عند ارتفاع ضغط السائل.
4. معايير تصميم ضغط صمام الفراشة
تحدد معايير تصميم صمام الفراشة أقصى ضغط يتحمله. تُصنع صمامات الفراشة وفقًا لمعايير معهد البترول الأمريكي (API)، والجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين (ASME)، والمنظمة الدولية للمعايير (ISO)، وغيرها من معايير الصناعة، وتخضع لاختبارات وفحوصات صارمة لضمان استيفاء صمام الفراشة لمستوى الضغط المحدد.
هل صمامات الفراشة جيدة للضغط العالي؟
يمكن تقسيم صمامات الفراشة إلى صمامات فراشة فراغية، وصمامات فراشة منخفضة الضغط، وصمامات فراشة متوسطة الضغط، وصمامات فراشة عالية الضغط وفقًا للضغط الاسمي.
1) صمام الفراشة الفراغي - صمام فراشة يكون ضغط عمله أقل من الضغط الجوي القياسي.
2).فراشة الضغط المنخفضصمام-صمام فراشة بضغط اسمي PN أقل من 1.6 ميجا باسكال.
3) صمام الفراشة متوسط الضغط - صمام الفراشة ذو الضغط الاسمي PN 2.5~6.4MPa.
4) صمام الفراشة عالي الضغط - صمام الفراشة ذو الضغط الاسمي PN10.0~80.0MPa.
يُشبه أقصى ضغط مُصنّف لصمام الفراشة تأثير الصفيحة القصيرة للدلو. تعتمد سعة الماء على أقصر صفيحة. وينطبق الأمر نفسه على أقصى قيمة ضغط لصمام الفراشة.
إذن كيف نحدد الحد الأقصى لتصنيف الضغط؟
عملية تحديد أقصى ضغط لصمام الفراشة هي سلسلة من الاختبارات التي يُجريها المُصنِّع لتقييم أداء الصمام وتحديد ضغطه. قد تشمل هذه الاختبارات ما يلي:
1. تحليل المواد
إجراء التحليل المعدني على مكونات صمام الفراشة للتحقق من خصائص المواد، وإجراء الاختبارات الميكانيكية للتأكد من أن صمام الفراشة يلبي المعايير الموصوفة للقوة والليونة وما إلى ذلك.
2. الاختبار الهيدروستاتيكي
يتم تعريض الصمام لضغط سائل يتجاوز الحد الأقصى لضغطه المقدر (عادةً في درجات حرارة محيطة أو مرتفعة) لتقييم سلامته البنيوية وأدائه المانع للتسرب.
1) التحضير قبل الاختبار
قبل إجراء اختبار هيدروليكي لصمام الفراشة، يجب إجراء التحضيرات التالية:
a)التحقق من سلامة معدات الاختبار للتأكد من إمكانية إجراء الاختبار بأمان وبشكل طبيعي.
b)تأكد من تركيب صمام الفراشة بشكل صحيح وأن الاتصال بجهاز قياس الضغط محكم الغلق.
ج)قم باختيار مضخة مياه ذات ضغط مناسب للتأكد من أن ضغط الاختبار ومعدل التدفق يلبي المتطلبات.
d)قم بإزالة الحطام الذي قد يؤثر على نتائج الاختبار أثناء الاختبار وتأكد من أن بيئة الاختبار نظيفة ومرتبة.
2) خطوات الاختبار
a)أولاً أغلق الصمام الموجود في صمام الفراشة، ثم افتح مضخة المياه، وقم بزيادة ضغط المياه تدريجيًا للوصول إلى ضغط الاختبار.
b)حافظ على ضغط الاختبار لفترة من الوقت، وتحقق من عدم وجود أي تسرب حول صمام الفراشة. في حال وجود تسرب، يجب معالجته في الوقت المناسب.
c)بعد فترة من الاختبار، قم بتقليل ضغط الماء تدريجيًا ونظف صمام الفراشة وجهاز قياس الضغط لتجنب بقع الماء بعد الاختبار.
3) طرق الاختبار
هناك بشكل أساسي الطرق التالية لاختبار صمام الفراشة الهيدروليكي:
أ)طريقة اختبار الضغط الثابت: أوقف مضخة المياه، وحافظ على ضغط الاختبار لمدة 1-2 ساعة، ولاحظ ما إذا كان هناك تسرب حول صمام الفراشة.
b)طريقة اختبار الضغط الديناميكي: مع الحفاظ على تدفق الاختبار والضغط، افتح صمام الفراشة، ولاحظ ما إذا كان الصمام يعمل بشكل طبيعي، وتحقق مما إذا كان هناك تسرب حوله.
c)اختبار ضغط الهواء: تطبيق ضغط الهواء أو الغاز على صمام الفراشة لمحاكاة ظروف التشغيل وتقييم استجابته لتقلبات الضغط لضمان الأداء الموثوق به في ظل الظروف الديناميكية.
d)اختبار الدورة: يتم تدوير صمام الفراشة بشكل متكرر بين أوضاع مفتوحة ومغلقة في ظل ظروف ضغط مختلفة لتقييم متانته وسلامة الختم.
لماذا يتم تحديد الحد الأقصى لتصنيف الضغط لصمام الفراشة؟
إن تحديد تصنيف الضغط الأقصى يسمح لك باختيار صمام الفراشة المناسب للتطبيق ويضمن التشغيل الآمن ضمن حدود الضغط المحددة.
1. توافق التطبيقات
قم باختيار صمام فراشة ذو تصنيف ضغط يتجاوز الحد الأقصى لضغط التشغيل الذي قد يحدث في نظام الأنابيب لمنع التحميل الزائد لصمام الفراشة.
2. اعتبارات درجة الحرارة
يجب مراعاة تغيرات درجة الحرارة في نظام السوائل، ليس فقط بسبب التمدد والانكماش الحراري. فدرجات الحرارة المرتفعة ستؤدي إلى زيادة ضغط السوائل، مما يؤثر على خصائص مادة الصمام ويقلل من قدرته على تحمل الضغط.
3. حماية من زيادة الضغط
قم بتثبيت أجهزة تخفيف الضغط المناسبة أو مثبطات زيادة الضغط للتخفيف من ارتفاعات الضغط وحماية صمام الفراشة من ارتفاعات الضغط المفاجئة التي تتجاوز سعته المقدرة.
باختصار، أقصى ضغط يمكن أن تتحملهصمام الفراشةيُحدَّد تحمل صمام الفراشة بناءً على تصميمه، ومادته، وبنيته، وطريقة إحكامه. يُعدّ تصنيف الضغط الأقصى معيارًا أساسيًا لضمان التشغيل الآمن والفعال لصمامات الفراشة. بفهم العوامل المؤثرة في تصنيفات الضغط، وكيفية تحديدها، وتأثيرها على اختيار صمام الفراشة واستخدامه، يُمكن اختيار صمام الفراشة المناسب بدقة لضمان سلامته وأدائه أثناء الاستخدام.