صمام البوابة: أنواع, أداء & التطبيقات

1. مقدمة

أ صمام البوابة هو خطي, صمام تشغيل/إيقاف مصمم إما لفتح تدفق السائل بالكامل أو إغلاقه بالكامل عبر خط الأنابيب.

يستخدم بوابة منزلقة (أو إسفين) الذي يتحرك بشكل عمودي على مسار التدفق, تقدم الحد الأدنى من العوائق عند الفتح الكامل والإغلاق المحكم عند الإغلاق.

على عكس صمامات الاختناق, صمامات البوابة ليست مخصصة لتنظيم التدفق ولكن لأغراض العزل.

التطور التاريخي والتطور

تعود صمامات البوابة إلى تطبيقات البخار المبكرة في القرن التاسع عشر.

مع نمو الأنظمة الصناعية من حيث التعقيد والحجم, تطورت صمامات البوابة — من أجسام الحديد الزهر والأوتاد المصنوعة يدويًا إلى تصميمات السبائك عالية الأداء مع مقاعد مصنوعة بدقة.

لقد مكّن التصنيع الحديث وعلوم المواد الصمامات من تحمل الضغوط الشديدة (> 250 حاجِز) ودرجات الحرارة (-196 درجة مئوية إلى 600 درجة مئوية), خدمة النفط المتطلبة & غاز, قوة, والعمليات الكيميائية.

2. ما هو صمام البوابة?

أ بوابة صمام هو صمام إغلاق كامل التجويف يستخدم بوابة معدنية (أو إسفين) لمنع تدفق السوائل.

في وضعه المفتوح بالكامل, تنسحب البوابة بالكامل من مسار التدفق, إنشاء ممر يساوي قطره تجويف خط الأنابيب.

يعمل هذا التكوين "المستقيم" على تقليل مقاومة التدفق وفقدان الضغط, جعل صمامات البوابة مناسبة بشكل مثالي للتطبيقات التي تكون فيها سعة التدفق القصوى والحد الأدنى من ΔP أمرًا بالغ الأهمية.

يتم تصنيع صمامات البوابة بأحجام من DN 10 (¾") إلى DN 2000 (80″) وفئات الضغط تتراوح من الدرجة 125 (≈ 19 حاجِز) حتى الفصل 2500 (≈ 413 حاجِز).

السمات الرئيسية:

• تشغيل/إيقاف الخدمة فقط: غير المقصود لخنق; السكتات الدماغية الجزئية يمكن أن تسبب تآكل المقعد.
• عزل ثنائي الاتجاه: يوفر إغلاقًا محكمًا بشكل متساوٍ سواء كان التدفق أعلى أو أسفل.
• إشارة الموقف البصري: ارتفاع الجذعية ونظام التشغيل&تسمح تصميمات Y للمشغلين برؤية ما إذا كان الصمام مفتوحًا أم مغلقًا.

مبدأ التشغيل

ميكانيكا البوابة والمقعد

يعتمد تشغيل صمام البوابة على التفاعل بين البوابة والمقاعد داخل جسم الصمام.

عندما يكون الصمام مغلقا, تنزل البوابة وتجلس على سطحين مانعين للتسرب (مقاعد) في جسم الصمام.

في بوابات إسفينية, الشكل المخروطي للبوابة يجبرها بقوة على المقاعد أثناء تحركها للأسفل, إنشاء ختم.

تعتمد بوابات من النوع المتوازي على ضغط السائل أو قوة خارجية للضغط على البوابة على المقاعد.

عندما يتم فتح الصمام, يتم رفع البوابة من مسار التدفق, السماح للسائل بالمرور عبر الصمام مع الحد الأدنى من انسداد.

خصائص التحكم في التدفق

في الوضع المفتوح بالكامل, توفر صمامات البوابة مسار تدفق مباشرة, مما أدى إلى انخفاض في الضغط المنخفض للغاية.

هذا يجعلها مثالية للتطبيقات التي يكون فيها الحفاظ على معدلات التدفق المرتفعة مع الحد الأدنى من فقدان الطاقة أمرًا بالغ الأهمية, كما في خطوط الأنابيب الطويلة.

لكن, صمامات البوابة ليست مناسبة للتطبيقات الخنق.

عندما تفتح جزئيا, البوابة تخلق ممر ضيق للسائل, والتي يمكن أن تسبب تدفق عالية السرعة, الاضطراب, وارتداء مفرط على البوابة والمقاعد.

هذا يمكن أن يؤدي إلى الضوضاء, اهتزاز, وعمر صمام مختصر. نتيجة ل, تُستخدم صمامات البوابة في المقام الأول للخدمة المتقطعة بدلاً من التنظيم المستمر لمعدلات التدفق.

3. تصميم وبناء صمام البوابة

تعتمد موثوقية وطول عمر صمام البوابة على التصميم الدقيق لمكوناته, اختيار المواد الحكيمة, وطرق الاتصال النهائي المناسبة.

المكونات الرئيسية

اختيار المواد

اختيار المواد مدفوع بالضغط, درجة حرارة, كيمياء السوائل, والتكلفة. فيما يلي ملخص للمواد الشائعة وأظرف الخدمات الخاصة بهم:

اتصالات نهاية (حافز, مترابطة, لحام)

حافز

الاتصالات ذات الحواف هي معيار الصناعة لصمامات البوابة.

كل نهاية صمام تتميز بشقة, الحافة الدائرية التي تتنافس على شفة مطابقة على خط الأنابيب عبر البراغي والحشيات.

يوفر هذا الترتيب ختمًا تسربًا قادرًا على تحمل ضغوط ودرجات حرارة عالية, بينما يسمح أيضًا بالتركيب السريع وإزالة الصيانة أو التفتيش.

الخيوط

نهايات الخيوط - إما داخلية (أنثى) أو خارجية (ذكر)- شائع في صمامات الحزمة الصغيرة (عادة ≤ dn 50). أنها تقدم بسرعة, مكياج بسيط دون الحاجة إلى حشوات أو مسامير.

لكن, مظروف خدمتهم محدود: يمكن أن تتفكك وصلات الخيوط أو تتسرب تحت الأحمال الدورية, درجات الحرارة القصوى, أو تقلبات الضغط العالي, وبالتالي فهي غير مناسبة للأنظمة الحرجة أو الضغط العالي.

ملحومة

يقوم اللحام بدمج الصمام بشكل دائم في خط الأنابيب، إما عن طريق لحام المقبس (ل ≥ الاسم المميز 50) أو بعقب اللحام (لأحجام أكبر).

تنتج هذه الطريقة قوة استثنائية, وصلة مانعة للتسرب مثالية للضغط العالي, ارتفاع درجة الحرارة, أو الخدمات الحيوية للسلامة.

والمقايضة هي تعقيد الصيانة: تتطلب الإزالة عادةً قطع خط الأنابيب وإعادة لحامه.

الاختلافات الجذعية: ارتفاع مقابل. الجذعية غير الصاعدة; المسمار الخارجي & نير (نظام التشغيل&ي)

Rising-Stem مقابل. غير ارتفاع الجذعية

• Rising-Stem: الخيط الجذعي يشرك البوابة, لذا، عندما يفتح الصمام، يمتد الجذع بشكل واضح فوق غطاء المحرك.
  وهذا يوفر لا لبس فيه, مؤشر at -a -glance لموضع الصمام - قيمة في المنشآت الكبيرة أو عندما تكون عمليات فحص الحالة السريعة مطلوبة.
• غير ارتفاع الجذعية: يبقى الجذع على ارتفاع ثابت ويتحول داخل غطاء محرك السيارة; تتحرك البوابة داخليًا.
  هذا التصميم المدمج يناسب المساحات المحصورة أو الأنابيب العلوية, القضاء على مخاوف التخليص وحماية النبع من المخاطر الخارجية.

المسمار الخارجي & نير (نظام التشغيل&ي)

نظام التشغيل&صمامات y هي نوع فرعي لتصميم الجسم الصاعد الذي تظل فيه خيوط المسمار خارجية حدود الضغط, بدعم من نير ملحومة. وتشمل المزايا:

• الصيانة التي يمكن الوصول إليها: تبقى المواضيع المكشوفة نظيفة ومليئة بالتشحيم, تبسيط استبدال التعبئة والتزييت.
• إشارة واضحة: يتوافق السفر المسمار المكشوف مباشرة مع موضع البوابة.
• القدرة على الضغط العالي: محدد بشكل شائع لقطعة كبيرة أو فئة 600+ التركيبات حيث يمكن الاعتماد عليها, العزلة المرئية أمر بالغ الأهمية.

4. أنواع وتصنيف صمام البوابة

يتم تصميم صمامات البوابة في تكوينات متنوعة لتناسب ضغط متفاوت, درجة حرارة, وخصائص وسائل الإعلام.

بناءً على تصميم الجسم والقرص

تختلف صمامات البوابة في المقام الأول في هندسة وبناء قرصها (بوابة) وكيف يتفاعل هذا القرص مع مقاعد الجسم.

صلب (جامد) صمام بوابة إسفين

• الهندسة: أعزب, قرص مدبب مضاء بزاوية مخروط 3 ° - 5 °.
• آلية الختم: ملامسة المعدن إلى الأسلوب حيث يتم إجبار القرص المزخرف على مقاعد مدبب مطابقة.
• نقاط القوة:

• • المتانة الاستثنائية في خدمات درجة حرارة ثابتة.
  • أبسط تصميم يعطي أقل عدد أقل من مسارات التسرب وأقل تكلفة التصنيع.

• القيود:

• • عرضة للربط أو التشويش عند مواجهة التمدد الحراري أو اختلال المقعد; يمكن أن يرتفع عزم الدوران إلى ما يصل إلى 30 %.
  • ليست مثالية لركوب الدراجات الحرارية المتكررة.

صمام بوابة إسفين مرن

• الهندسة: قرص مكون من قطعة واحدة مع فتحة محورية واحدة أو أكثر (عادة 1-2 تخفيضات) السماح لها بالثني بمقدار 0.5-1 مم.
• آلية الختم: تحافظ الوجوه المدببة على الاتصال الكامل حتى في ظل التمدد التفاضلي بين القرص والجسم.
• نقاط القوة:

• • يقوم تلقائيًا بالتعويض عن اختلال محاذاة المقعد أو تشويهه بسبب تقلبات درجة الحرارة (± 50 درجة مئوية).
  • يحافظ على ضغط الختم الموحد, الحد من مخاطر التسرب في ظل الدراجات الحرارية.

• القيود:

• • ارتفاع طفيف في تكاليف المواد والتصنيع (حوالي 10-15 % قسط على الأوتاد الصلبة).
  • يجب أخذ التعب الانثناءي بعين الاعتبار في التطبيقات ذات الدورة العالية جدًا.

ينقسم (مزدوج) صمام بوابة إسفين

• الهندسة: قرصان نصفيان مستقلان متصلان بشكل غير محكم بواسطة زنبرك, دبوس, أو قضيب التعادل.
• آلية الختم: كل نصف يتماشى بشكل مستقل مع المقعد الخاص به, ضمان اتصال موحد من المعدن إلى المعدن.
• نقاط القوة:

• • متسامح مع عيوب المقعد واختلال المحاذاة حتى 1 مم دون المساس بالختم.
  • مثالية للضغط العالي (الفئة 600-1500) والبيئات عالية الهراء حيث قد يربح الأوتاد الصلبة.

• القيود:

• • زيادة عدد الأجزاء والتعقيد; يمكن أن يتضاعف وقت الجرد ووقت الصيانة.
  • مكونات الربيع أو الدبوس تقدم نقاط تآكل محتملة إضافية.

صمام بوابة الشريحة الموازية

• الهندسة: مستوي, وجوه متوازية على القرص; لا تفتق متأصل.
• آلية الختم: الينابيع الخارجية أو ضغط النظام دفع القرص على مقعد مجرى النهر; غالبًا ما يمنع الكتف المكون من سفر الإفراط.
• نقاط القوة:

• • قوة جلوس موحدة عبر وجه القرص بأكمله, بغض النظر عن موقف البوابة, تقليل الإجهاد المترجمة وارتداء.
  • مناسبة تمامًا لخدمات الكاشطة أو الملاط, كما تقلل قوى الوزور السفلية من تضمين الجسيمات والكبار.

• القيود:

• • يتطلب الأجهزة المساعدة (الينابيع أو موانئ التوازن بالضغط), إضافة التكلفة ومسارات التسرب المحتملة.
  • تعتمد سلامة الختم على قوة الربيع أو الضغط التفاضلي الكافي; قد لا يتم إغلاقها بشكل موثوق في ضغوط منخفضة للغاية.

بناءً على تقييمات الضغط ودرجة الحرارة

يجب تحديد صمامات البوابة لتتناسب مع أقصى ضغط التشغيل ودرجة حرارة النظام.

تحدد المعايير "فئات" منفصلة أو "تقييمات" تضمن قدرة ضغط الصمام في درجة حرارة مرجعية (عادة 38 درجة مئوية), جنبا إلى جنب مع مغلف درجة حرارة الضغط المسموح به بعد تلك النقطة.

إن تحديد التصنيف الصحيح يضمن آمنًا, أداء خالي من التسرب في ظل جميع ظروف الخدمة المتوقعة.

معايير التقييم المشتركة

صمامات البوابة ذات الأغراض الخاصة

صمامات البوابة المبردة

• ميزات التصميم: أغطية الموسعة (ارتفاع الصمام 2 ×) لعزل التعبئة من -196 درجة مئوية المبردة; سبائك درجات الحرارة المنخفضة (A351 CF8M, ASTM A182 F304L).
• البيانات الرئيسية: تسرب ≤ 1 × 10⁻7 متر مكعب/ثانية; تصل بدلات الانكماش الحراري إلى 2 مم.
• حالات الاستخدام: معالجة الغاز الطبيعي المسال, توزيع الغاز الصناعي.

صمامات البوابة ذات درجة الحرارة العالية

• ميزات التصميم: أجسام سبيكة WC6 أو CRMO, الحزم الجرافيت/المعادن مصنفة 600 درجة مئوية, السترات المختارة بخار اختياري.
• البيانات الرئيسية: قوة زحف ≥ 30 MPA في 550 درجة مئوية; مقعد تسرب الفئة الرابعة (≥ 0.1 % سعة) في درجة الحرارة المرتفعة.
• حالات الاستخدام: خطوط البخار المحمولة, أفران المصفاة.

صمامات الخدمة الكاشطة والطينية

• ميزات التصميم: حواف الوجه الصعب (stellite, WC -CO تراكب), بطانات السيراميك/بو, حلقات المقعد الذبيحة قابلة للاستبدال في أقل من ساعة واحدة.
• البيانات الرئيسية: معدلات التآكل < 0.05 مم/سنة في 10 M/S سرعة الملاط; تحسين الحياة > 5× على الزخارف غير المقيدة.
• حالات الاستخدام: مخلفات التعدين, لب & خطوط مخزون الورق, الماء المحمّل بالرمل.

مقاومة للتآكل / الصمامات المبطنة

• ميزات التصميم: بطانات PTFE/FEP حتى 3 سماكة, الأجزاء غير القابل للصدأ أو الأجزاء المبللة Hastelloy, تعبئة مزدوجة التعبئة للتعامل مع المواد الكيميائية العدوانية.
• البيانات الرئيسية: التوافق مع 98 % h₂so₄, 50 % هيدروكسيد الصوديوم; معدلات التسرب ≤ 1 × 10⁻6 متر مكعب/ثانية.
• حالات الاستخدام: حمض/جرعات كاوية, خدمة الكلور, خطوط CIP الصيدلانية.

صمامات البوابة المتوازنة الضغط

• ميزات التصميم: القنوات الالتفافية الداخلية تساوي الضغط عبر القرص; تعمل تصميمات الأقراص المتوازنة على تقليل قوى الإغلاق غير المتوازنة بمقدار 60-80 %.
• البيانات الرئيسية: تخفيض عزم الدوران من 5 000 نانومتر ل 1 000 نانومتر على DN 600 فصل 900 صمام.
• حالات الاستخدام: أنابيب المياه ذات القطر الكبير, خطوط الأنابيب الهيدروكربونية ذات الضغط العالي.

5. معلمات أداء صمام البوابة

يعتمد اختيار صمام البوابة وحجمه على ثلاثة مقاييس أداء رئيسية: مقدار التدفق الذي يمرون به (السيرة الذاتية وانخفاض الضغط),

مدى إحكام الختم (فئة التسرب), ومقدار القوة أو عزم الدوران المطلوب لتشغيلها (متطلبات التشغيل).

انخفاض الضغط ومعامل التدفق (السيرة الذاتية)

معامل التدفق (السيرة الذاتية):

تم تعريفه على أنه عدد الولايات المتحدة. جالون في الدقيقة (GPM) من الماء في 60 درجة فهرنهايت التي ستمر عبر الصمام مع أ 1 انخفاض ضغط PSI.

قيم السيرة الذاتية النموذجية:

انخفاض الضغط:

صمامات البوابة كاملة التجويف, وبالتالي فإن معامل فقدان الرأس (ك) في وضع الفتح الكامل يكون منخفضًا جدًا - عادةً 0.03-0.08.

على سبيل المثال, الاسم المميز 100 مرور الصمام 20 م³/ساعة من الماء ينتج ΔP ≈ 0.05 حاجِز. يقلل انخفاض ΔP من ضخ الطاقة وتكاليف التشغيل في أنظمة خطوط الأنابيب الكبيرة.

معدلات التسرب وفئة الضيق

ANSI/FCI 70‑2 فئات التسرب:

• الفئة الرابعة - نحن تستخدم الصمامات للخدمات الحيوية (على سبيل المثال, عزل البخار, السوائل السامة أو الخطرة).
• واجهة برمجة التطبيقات 598 امتحان:

• • اختبار شل: جسم الصمام مضغوط إلى ضغط مقنن 1.5 ×, لا يسمح بالتسرب.
  • اختبار المقعد: صمام مغلق ضد الضغط المقدر (الجانب المنبع), مع التسرب المسموح به لكل فئة ANSI/FCI (الماء أو الهواء).

الجلوس الناعم مقابل. مقعد المعادن:

• مقاعد ناعمة (بتف, المرنة) غالبًا ما يحقق إحكام الدرجة السادسة عند درجات حرارة منخفضة إلى متوسطة (< 200 درجة مئوية).
• مقاعد معدنية الاعتماد على الآلات الدقيقة وضغط الخط للختم, عادة الفئة الرابعة في الخدمة ذات درجة الحرارة العالية.

عزم الدوران وطرق التشغيل

• العملية اليدوية (عقارب):

• • يزداد عزم الدوران المطلوب مع حجم الصمام, فئة الضغط, وضيق المقعد.
  • عزم الدوران اليدوي النموذجي:

• المحركات الكهربائية:

• • توفير التحكم الدقيق وعزم الدوران يصل إلى ~ 10 000 نانومتر لصمامات القطر الكبيرة أو عالية الضغط.
  • تتضمن الميزات عزم الدوران/الموقف ردود الفعل, سرعة متغيرة, والتكامل مع DCS/SCADA.

• المحركات الهوائية:

• • استخدام الهواء المضغوط (4-8 شريط العرض) لقيادة مكبس أو حجاب الحاجز, توصيل التشغيل عالي السرعة والعزم حتى ~ 5 000 نانومتر.
  • شائع في التصميمات الآمنة الفاشلة (ربيع العائد) لإغلاق الطوارئ.

• المحركات الهيدروليكية:

• • استخدام سائل غير قابل للضغط لتوليد عزم الدوران العالي جدا (5 000-20 000 نانومتر) وركوب الدراجات السريعة في ظل الظروف القاسية.
  • مناسبة للتركيبات البعيدة أو الخارجية حيث قد تكون الطاقة الكهربائية أو الهواء محدودة.

6. التطبيقات عبر الصناعات

بوابة صمامات قوية على/إيقاف العزلة, ختم ثنائية الاتجاه, والحد الأدنى من مقاومة التدفق تجعلها لا غنى عنها عبر مجموعة واسعة من صناعات العمليات.

زيت & الغاز

المنبع:

• عزل الآبار: صمامات البوابة (DN 50 - DN 150; فئة 1500-2500) توفير إغلاق إيجابي على أشجار عيد الميلاد ومشعب الاختناق, التعامل مع الضغوط حتى 345 شريط وخدمة حامضة (h₂s) شروط.
• السيطرة على السوائل الحفر: أحجام DN 25 - DN 100 مع أقراص الحافة المرنة تنظم عوائد الطين وحماية المضخات من التدفق الخلفي.

منتصف الطريق:

• كتل خط الأنابيب: كبيرة الحجم DN 600 - DN 1200 فصل 600 تقوم الصمامات بعزل أقسام خطوط أنابيب من 20 إلى 50 كم للصيانة أو الخنازير.
  غالبًا ما تتجاوز السيرة الذاتية الصمام 3 000 لاستيعاب تدفقات النفط الخام 10 000 م³/ساعة.
• محطات الضاغط & قياس الزلاجات: الصمامات من الفئة 900-1500 تحمل ضغوط دورية (ما يصل الى 100 دورات/يوم) ودرجات حرارة من -40 درجة مئوية (شتاء) ل +50 درجة مئوية (صيف).

المصب:

• وحدات عملية المصفاة: صمامات البوابة مع حواف مقاومة للتآكل (Hastelloy C - 276, مونيل) عزل درجة الحرارة العالية (400 درجة مئوية) خلاصات المفاعل و قيعان تثبيت النفثا.
• محطات الغاز الطبيعي المسال: صمامات البوابة المبردة (أغطية الموسعة, خيارات المقعد الناعم) تعمل عند -162 درجة مئوية ضمان عزل تسرب خالي من النقل والتخزين.

توليد الطاقة

خدمة البخار:

• عزل المرجل: صمامات البوابة (DN 100 - DN 500; الفئة 600-900; WC6/CRMO الجسم, تعبئة الجرافيت) التعامل مع 100-160 شريط البخار في 520 درجة مئوية, توفير الإغلاق الناقص للسلامة لضوابط الموقد وحلقات المدرج الخارق.
• التوربين الالتفافية & خطوط الصرف: فئة عالية الانقراض 1500 تقوم الصمامات بعزل الشبكات الالتفافية للطوارئ; تعمل المحركات الهوائية السريعة على العمل في أقل من ذلك 5 ثوانٍ لحماية التوربينات أثناء أحداث الرحلة.

مياه التبريد & المكثفات:

• عزل المكثف: DN 300 - DN 800 الفئة 150-300 من الحديد المصبوب أو صمامات بوابة الكربون تنظم تدفقات من 5 000-15 000 M³/H في 25-40 درجة مئوية.
• الالتفاف الصيانة: تتيح صمامات البوابة ذات الحواف المنطوقة تنظيف حزمة أنبوب المكثف دون انقطاع الشبكة.

معالجة المياه ومياه الصرف الصحي

كمية المياه الخام:

• عزل الشاشة: قطر كبير (DN 800 -DN 2000) تدفقات التحكم في صمامات بوابة الدكتايل 10 000-30 000 M³/H من الخزانات, مع تصنيفات الفئة 150-300 في ما يصل إلى ما يصل إلى 16 حاجِز.
• عزل محطة المضخة: DN 150 - DN 400 الصمامات تحمي المضخات متعددة المراحل; توفر الخيارات المرنة المقعد من الفئة السادسة مغلقة لمنع التلوث المتقاطع.

مياه الصرف & النفايات السائلة:

• خطوط الحمأة: تقلبات مقاومة للتآكل (تراكب التنغستن - كاربايد) في DN 100 - DN 300 تحمل الصمامات الملاطات مع 10-30 % المواد الصلبة والسرعات تصل إلى 3 آنسة.
• UV التطهير الالتفافية: DN 50 - DN 150 تصطف بلاستيكي (PVC/CPVC) صمامات البوابة تقاوم المواد الكيميائية للكلور وأشعة فوق البنفسجية في درجات الحرارة المحيطة.

المعالجة الكيميائية والبتروكيماويات

خدمات التآكل:

• خطوط الحمض/القلوية: صمامات بوابة PTFE (DN 15 - DN 200; PN 16 PN 40) مقبض 98 % h₂so₄ و 50 % هيدروكسيد الصوديوم في 80 درجة مئوية, تحقيق معدلات التسرب ≤ 1 × 10⁻⁶ م/ثانية.
• الكلور & حمض الكلوروسلفونيك: Hastelloy C - 276 Trims وتعبئة الجرافيت مزدوجة الخطية الحفاظ على النزاهة في 120 ° C و 20 حاجِز.

عمليات الهيدروكربون:

• عزل تغذية التفاعل: فئة ستيل غير القابل للصدأ 600 الصمامات عزل المواد الأولية C₄/C₅ في مفاعلات في 200 درجة مئوية, تقليل تسرب البخار والانبعاثات البيئية.
• وحدات تجديد جليكول: فئة الحافة المرنة 300 الصمامات في DN 50 - DN 150 مقبض الأحجام 200 درجة مئوية غليكول الغنية مع المواد الصلبة المحصورة.

7. المزايا & عيوب صمامات البوابة

المزايا

• الحد الأدنى من فقدان الضغط
  عندما تكون مفتوحة بالكامل, تتراجع البوابة تمامًا, تقديم مسار تدفق مباشرة مع معاملات الرأس المنخفضة تصل إلى 0.03-0.08.
  هذا يترجم إلى ΔP لا يكاد يذكر, خفض طاقة الضخ وتكاليف التشغيل في أنظمة التدفق المرتفع.
• إيجابي, إغلاق ثنائي الاتجاه
  بوابات إسفين نوع (صلب, مرنة أو انقسام) توليد ضغط تلامس معدني
  يزداد مع ضغط الخط, تقديم ضيقة ANSI/FCI من الدرجة الرابعة - السادس في كلا اتجاهين التدفق - ضروري للعزلة الآمنة أثناء الصيانة أو حالات الطوارئ.
• توافق وسائل الإعلام الواسعة
  متوفر في مواد من الحديد الزهر والفولاذ الكربوني إلى السبائك غير القابل للصدأ المزدوج, تستوعب صمامات البوابة السوائل, الغازات, والطيور عبر الرقم الهيدروجيني الواسع وطيف درجة الحرارة (-196 درجة مئوية ل +600 درجة مئوية).
• الحجم القابل للتطوير والتصنيف
  المصنعة من DN 10 إلى DN 2000 وتصنيف فئة ANSI 150 خلال 2500 (أو PN 6 - PN 40), تناسب صمامات البوابة كل شيء من خطوط الأجهزة الصغيرة إلى صمامات كتلة خطوط الأنابيب الكبيرة الحجم.
• متانة & تكلفة دورة الحياة المنخفضة
  مع الداخلية البسيطة (8-12 الأجزاء الرئيسية), نهايات ذات حواف لسهولة الوصول إليها, والمقاعد القابلة للاستبدال,
  يمكن أن تتجاوز صمامات البوابة التي يتم الحفاظ عليها بشكل صحيح 20 سنوات من الخدمة في أدوار العزل المتقطعة.

العيوب

• غير المقصود لتنظيم التدفق
  الفتحة الجزئية يخلق فتحة ضيقة تسارع السوائل, تسبب الاضطراب, اهتزاز, وتآكل المقعد/البوابة المتسارع - يمكن أن ينخفض ​​CV إلى ما يصل إلى 30 % بعد دورات الاختناق المتكررة.
• العملية البطيئة & عزم الدوران العالي
  قد تتطلب الصمامات الكبيرة أو عالية الضغط من 20 إلى 60 عامًا إلى السكتة الدماغية بالكامل, ويمكن أن يتجاوز عزم الدوران الختامي عدة آلاف من نانومتر - أي علب التروس أو المشغلات التي تعمل بالطاقة من أجل التشغيل السريع أو عن بُعد.
• البصمة الضخمة
  خاصة في الجسم الصاعد أو نظام التشغيل&تصاميم ص, تتطلب صمامات البوابة تصريحًا رأسيًا كبيرًا (ما يصل الى 400 MM STEM Travel) ويمكن أن تزن أكثر من طن في DN ≥ 600 أحجام مم, زيادة متطلبات الدعم الهيكلي.
• أعلى تكلفة مقدمة للتصميمات المتخصصة
  سبائك خاصة, حجة مرنة أو تقسيم حواف, والمقاعد عالية الانتكاس (لينة أو معدنية) أقساط القيادة من 10 إلى 30 % على أنواع الصمامات الأبسط, على الرغم من أن ذلك يقابله غالبًا انخفاض الصيانة وعمر الخدمة الأطول.

8. تثبيت, عملية, والصيانة

تثبيت & تنسيق

• تقتيش & توجيه: تحقق من أن الصمام والأجزاء الداخلية نظيفة وخالية من التلف. قم بالتثبيت باستخدام سهم التدفق المطابق لاتجاه خط الأنابيب.
• نهايات ذات حواف: محاذاة الوجوه بالتوازي (< 0.5 مم), استخدم نمط عزم الدوران المتقاطع على البراغي.
• نهايات مترابطة/ملحومة: تطبيق مانع التسرب المناسب على المواضيع; استخدم عمال لحام معتمدين لمفاصل اللحام التناكبي أو اللحام بالمقبس.
• يدعم: دعامة الأنابيب بالقرب من الصمام (في حدود 1-1.5 × قطر الصمام) لمنع إجهاد الجسم واختلاله.

بدء, اغلق & خانق

• ركوب الدراجات البطيئة: فتح/إغلاق خلال 1-2 دقيقة (صمامات صغيرة) أو 3-5 دقائق (كبير) لتجنب المطرقة المائية وتأثير المقعد.
• السكتة الدماغية الكاملة فقط: قم دائمًا بتشغيل صمامات البوابة مفتوحة أو مغلقة بالكامل، ولا تقم مطلقًا بالخانق. للتحكم في التدفق, قم بتثبيت الكرة الأرضية أو صمام التحكم على التوالي.
• معادلة الضغط: على خطوط عالية التفاضلية, استخدم صمام تجاوز أو معادلة لموازنة الضغط قبل ركوب الدراجات.

تقتيش & استكشاف الأخطاء وإصلاحها

• الشيكات المرئية: فحص شهريًا للتسريبات في التعبئة, غطاء محرك السيارة, وينتهي.
• مراقبة عزم الدوران: لاحظ أي > 10 % زيادة - تآكل المقعد, حطام, أو التآكل.
• خدمة التعبئة: Retorque الغدة المكسرات للمواصفات; استبدل التعبئة عند أول علامة على التسرب أو التدهور.
• العلاجات المشتركة:

• • تسرب: مقاعد اللفة أو الماكينة; تجديد التعبئة.
  • بوابة ملتصقة: حطام تدفق, صمام الدورة, فحص للتآكل.
  • عزم الدوران العالي: نظيفة/تشحيم المواضيع الجذعية; إعادة تنظيم المقاعد أو استبدال الأجزاء البالية.

تكلفة دورة الحياة & مصداقية

• انهيار التكلفة: الشراء الأولي 40%, التثبيت 10%, الصيانة 30%, التوقف 20%.
• طول العمر & عائد الاستثمار: على الرغم من أن التكاليف المقدمة قد تكون أعلى, غالبًا ما تتفوق صمامات البوابة المحددة بشكل صحيح على بدائل على مدار 15-20 عامًا في خدمة العزلة - خاصة مع الصيانة الوقائية ومواد الجودة.

9. المعايير, رموز & الامتثال التنظيمي

تصميم البوابة, تصنيع, اختبار, ويجب أن تتوافق الوثائق مع المعايير واللوائح المعترف بها لضمان السلامة, مصداقية, والامتثال القانوني.

المعايير الدولية

• ASME B16.34 "الصمامات - تنطال, الخيوط, ونهاية اللحام "
  يحدد تصنيفات الضغط ودرجة الحرارة, مواد, أبعاد, التسامح, وضع العلامات, ومتطلبات التفتيش للبوابة (وغيرها) الصمامات في الفصول 150-2500.
• واجهة برمجة التطبيقات 600 "صمامات بوابة الصلب - تنتهي بعقب ويلد بعقب"
  يحدد متطلبات المعادن المعدنية, صمامات بوابة الفولاذ المصنوعة من الصلب المستخدمة في الزيت, غاز, وخدمة البتروكيماويات, بما في ذلك المواد, تصميم, تقتيش, والاختبار.
• ايزو 5208 "الصمامات الصناعية - اختبار الضغط"
  توحيد الصدفة, مقعد, وإجراءات اختبار المقعد الخلفي ومعدلات التسرب المسموح بها لفئات الصمام المختلفة (أ - ف), ضمان التحقق المتسق للأداء في جميع أنحاء العالم.

إقليمية & رموز الصناعة

• PED (2014/68/الاتحاد الأوروبي)
  يوضح توجيه معدات الضغط الأوروبية متطلبات السلامة الأساسية, إجراءات تقييم المطابقة, وعلامة CE للمعدات المضغوطة أعلاه 0.5 حاجِز, بما في ذلك صمامات البوابة.
• ASME B31.3 "أنابيب المعالجة"
  يحكم التصميم, تلفيق, حَشد, والتفتيش على أنظمة الأنابيب في المواد الكيميائية, البترول, والصناعات ذات الصلة; معايير الصمامات المرجعية لسلامة الضغط وتوافق المواد.
• API 6D "صمامات خطوط الأنابيب"
  تصميم الأغطية, اختبار, وتوثيق الصمامات المستخدمة في نقل النفط عبر خطوط الأنابيب, غاز, والهيدروكربونات, مع متطلبات إضافية للانبعاثات الهاربة واختبار الدورة.
• ولد MR0175/ISO 15156
  يحدد المواد وضوابط التآكل للخدمة الحامضة (بيئات H₂S), فرض حدود السبائك والصلابة المؤهلة لمنع تكسير إجهاد الكبريتيد.

10. مقارنة مع الصمامات الأخرى

11. خاتمة

تظل صمامات البوابة مكونات حيوية في أنظمة معالجة السوائل في جميع أنحاء العالم نظرًا لبنيتها القوية, قدرة إغلاق محكمة, وتعدد الاستخدامات عبر أنظمة الضغط ودرجة الحرارة.

من خلال فهم الفروق الدقيقة في التصميم, اختيار المواد, وأفضل ممارسات الصيانة - ومن خلال الالتزام بمعايير الصناعة - يمكن للمهندسين تحسين أداء الصمام وطول عمره.

كالتكامل الرقمي, مواد متقدمة, والتصنيع الإضافي يعيد تشكيل الصناعة, سوف يستمر صمام البوابة في التطور, دعم الجيل القادم من الأمان, فعال, وأنظمة عملية موثوقة.

هذا: حلول صب الصمام عالية الدقة للتطبيقات الصعبة

هذا هو مزود متخصص لخدمات صب الصمام الدقيقة, تقديم مكونات عالية الأداء للصناعات التي تتطلب الموثوقية, سلامة الضغط, ودقة الأبعاد.

من المسبوكات الخام إلى أجسام الصمامات والتجميعات بالكامل, هذا يقدم حلولًا شاملة مصممة لتلبية معايير عالمية صارمة.

تشمل خبرات الصمام لدينا:

صب الاستثمار لأجسام الصمام & تقليم

استخدام تقنية صب الشمع المفقودة لإنتاج هندسة داخلية معقدة ومكونات صمام التحمل الضيق مع تشطيبات سطحية استثنائية.

صب الرمل & قذيفة القالب صب

مثالي لأجسام الصمامات المتوسطة إلى الكبيرة, الشفاه, والأغطية-تقديم حل فعال من حيث التكلفة للتطبيقات الصناعية الوعرة, بما في ذلك النفط & توليد الغاز والطاقة.

الآلات الدقيقة لملاءمة الصمام & سلامة الختم

التصنيع باستخدام الحاسب الآلي من المقاعد, المواضيع, ويضمن وجوه الختم كل جزء يلبي متطلبات أداء الأبعاد والختم.

نطاق المواد للتطبيقات الحرجة

من الفولاذ المقاوم للصدأ (CF8M, CF3M) للمواد المزدوجة والمواد العالية, هذا تم تصميم صمامات الصمامات لأداء التآكل, الضغط العالي, أو بيئات درجات الحرارة العالية.

ما إذا كنت تحتاج إلى صمامات تحكم مخصصة, صمامات البوابة, تحقق من الصمامات, أو إنتاج كبير الحجم من صمامات الصمامات الصناعية, هذا هل شريكك الموثوق به للدقة, متانة, وضمان الجودة.