ما هو صمام المكونات？

1. مقدمة

صمام التوصيل هو صمام دوار ربع ربع ينظم التدفق عن طريق تدوير سدادة أسطوانية أو مخروطية داخل جسم الصمام.

عندما يتماشى المكونات عبر الحفل مع منافذ المدخل والمنافذ, يمر السائل بحرية; 90 درجة الدوران يغلق الميناء.

صمامات التوصيل الحديثة - تم تحديدها من خلال التقدم في المعادن, بالقطع, وتكنولوجيا الختم - ضرورية في الزيت & غاز, كيميائية, معالجة المياه, وصناعات السلطة.

2. ما هو صمام المكونات?

أ سد صمام بسيط, تم استخدام صمام قوي للربع لبدء, قف, أو تحويل تدفق السوائل في أنظمة الأنابيب.

في جوهرها, يتكون الصمام من جوفاء, "قابس" أسطواني أو مدبب يجلس داخل تجويف مطابق في جسم الصمام.

عندما يكون المقطع الداخلي للمكونات (التجويف) يتماشى مع منافذ خطوط الأنابيب, يتدفق السائل بحرية; بدوره 90 درجة من القابس يدور التجويف بعيدًا عن المنافذ, إيقاف التدفق.

مفتاح مكونات الصمام

• جسم: يضم القابس ويوفر اتصالات مدخل/منفذ (حافز, مترابطة, أو اللحام).
• سدادة: العنصر الدوار, على شكل أسطوانة مستقيمة أو مخروط, يحتوي على الميناء(ق).
• مقاعد: توفير الختم بين المكونات والجسم; يمكن أن تكون الأسطح المعدنية إلى المعدن أو إدراج مرنة (بتف, ممحاة).
• ينبع & التعامل/المحرك: ينقل عزم الدوران من المشغل (رافعة, علبة التروس, المحرك الهوائي أو الكهربائي) إلى القابس.

مبادئ التشغيل

التحكم في التدفق الدوار

تعمل صمامات المكونات عن طريق تدوير المكونات حول محورها - تتطلب دورًا واحدًا فقط على مدار ربع فقط لفتح كامل أو إغلاق كامل.

هذا يسمح بتشغيل سريع: تستغرق العملية اليدوية النموذجية أقل من ثانية واحدة, ويمكن للمشغلات الهوائية أو الكهربائية إكمال السكتة الدماغية في 0.5-2 ثانية.

تشكيل الختم

• الأختام المعدنية إلى - موتال: سطح المكونات الصلب (غالبًا ما يتم تغليفه مع stellite) يتواصل مباشرة مع تجويف الجسم.
  تحت الضغط, القابس يضغط في الجسم, تعزيز الختم.
  هذه الصمامات تتعامل مع درجات الحرارة حتى 550 ° C وتطبيقات الضغط العالي (فئة ANSI 600 وفوق), لكن تتطلب عزم دوران أعلى (100-500 نانومتر لصمامات DN 50-200).
• مرن (ناعم) مقاعد: توفر حلقات المرنة أو PTFE حول تجويف المكونات ختمًا مطابقًا مع الحد الأدنى من عزم الدوران (10-50 نانومتر لصمامات DN 15-100).
  حققت صمامات المكونات الناعمة التي تم إلقاؤها إغلاقًا لكل API 598 ولكن عادة ما تقتصر على درجات الحرارة أدناه 200 ° C والضغوط تحت فئة ANSI 300.

متطلبات عزم الدوران & التشغيل

عزم الدوران لتشغيل صمام المكونات يعتمد على الحجم, نوع المقعد, وظروف الخدمة. كقاعدة عامة:

• ناعمة DN 50 تتطلب الصمامات ~ 15 نانومتر فتح; ناعمة DN 200 صمامات يصل إلى 60 نانومتر.
• المعادن DN 50 قد تحتاج الصمامات 100 نانومتر; المعادن DN 200 صمامات يصل إلى 400 نانومتر.

التشغيل اليدوي: رافعة أو عجلة اليد, في كثير من الأحيان مع علبة التروس لصمامات أكبر.
التشغيل الهوائي: أسطوانات مزدوجة المفعول أو ربيع العائد للسرعة, عملية ربع موثوقة - أوقات الدراجة <1 ق.
التشغيل الكهربائي: يوفر تحكمًا دقيقًا في الموضع وتعليقات للتكامل مع أنظمة DCS/SCADA; أوقات السكتة الدماغية النموذجية من 2-5 ثانية.

3. الأنواع والتصميمات الأساسية لصمام المكونات

تم تصميم صمام التوصيل في تكوينات مختلفة لتلبية مجموعة واسعة من متطلبات العملية.

تعتمد فروق التصميم الرئيسية على طريقة التشحيم, هندسة المكونات, تكوين المنفذ, ومسار التدفق الداخلي.

مشحم مقابل. صمامات المكونات غير المشتقة

• صمام التوصيل المشحم
  تعتمد هذه الصمامات على حقن مانعة للتسرب - على شكل جرافيت- أو مركب قائم على PTFE-بين المكونات وجسم الصمام.
  يخدم مواد التشحيم أدوارًا متعددة: إنه يقلل من الاحتكاك أثناء العملية, يعزز سلامة الختم, ويوفر حاجز وقائي ضد وسائل الإعلام المسببة للتآكل أو الكاشطة.
• صمام المكونات غير المشحم
  تستخدم هذه التصميمات مواد تشتيت ذاتيا-مثل PTFE (بولي تترافلوروإيثيلين) مع تعزيز الألياف الزجاجية-للمقعد أو استخدام المقابس المغلفة (على سبيل المثال, النيكل المنحل بالكهرباء أو الطلاء الكروم الصلب مع صلابة السطح > 60 لجنة حقوق الإنسان) لتقليل الاحتكاك.

تكوينات التوصيل: أسطواني, مخروطي & Trunnion-Mounted

• مخروطي (مدبب) سدادة
  يضم تفتقًا يطابق زاوية مقعد جسم الصمام, المقابس المخروطية محاذاة ذاتيا تحت الخط, توفير ختم أكثر أمانًا ومحكمة.
  فهي فعالة بشكل خاص في تطبيقات الضغط العالي (-2500 رطل / 172 حاجِز).
• قابس أسطواني
  هذه المقابس لها جوانب متوازية وتعتمد على مقاعد محملة بنابض أو إدراج مرنة للحفاظ على الاتصال.
  تكوينات أسطوانية أكثر ملاءمة لأنظمة الضغط المنخفض إلى المعتدل وغالبًا ما تستخدم في تصميمات الصمامات المدمجة أو منخفضة التكلفة.
• المكونات المثبتة على Trunnion
  في هذا التصميم, يتم توجيه القابس بواسطة Trunnions العلوي والسفلي, التي تقلل من متطلبات عزم الدوران وارتداء على أسطح الختم.
  يفضل هذا الهيكل لصمامات القطر الكبيرة (≥12 ″) أو تطبيقات الضغط العالي للغاية (ما يصل الى 15,000 رطل لكل بوصة مربعة / 1,034 حاجِز), مثل أنظمة حماية الضغط تحت سطح البحر أو العالية (هيبس).

صمام توصيل متعدد المنافذ

• صمام المكونات ثلاثي الاتجاه
  تم تصميمه بمقاطع توصيل على شكل حرف L أو على شكل حرف T لتحويل التدفق بين ثلاثة منافذ.
  شائع في الخلط, تجاوز, أو تحويل الخدمات (على سبيل المثال, مزج تيارات الماء الساخن والبارد, أنظمة أخذ العينات, أو تبديل الخط).
• صمام التوصيل رباعي الاتجاه
  قم بتضمين مقاطع داخلية متقاطعة أو مزدوجة L إلى تدفق إعادة توجيه بين زوجين من المدخل.
  هذه تستخدم على نطاق واسع في العمليات الكيميائية الدُفعات وتناوب تغذية المفاعل, السماح بتسلسلات العمليات المعقدة مع الحد الأدنى من عدد الصمامات.

تكوينات حجم المنفذ: الكامل منفذ مقابل. انخفاض منفذ

• صمام المكونات الكامل منفذ
  يطابق ممر التدفق الداخلي قطر خط أنابيب التوصيل (على سبيل المثال, يحتوي صمام 2 بوصة على منفذ 2 بوصة).
  يقلل هذا التصميم من انخفاض الضغط وهو ضروري عندما تكون كفاءة التدفق أو الخنازير أمرًا بالغ الأهمية.
  السيرة الذاتية النموذجية لصمام المكونات الكامل 2 ″: ~ 50.
• صمام قابس منخفضة المنفذ
  مسار التدفق هو حجم أنبوب اسمي أصغر من اتصالات المدخل/المخرج (على سبيل المثال, صمام 2 بوصة مع تجويف 1.5 بوصة).
  يقلل هذا التصميم من تكاليف المواد والتصنيع ولكنه يقدم انخفاضًا أعلى من الضغط.
  السيرة الذاتية النموذجية لصمام منفذ 2 ″: ~ 30.

4. المواد وبناء صمام التوصيل

يعد اختيار المواد وبناء صمام المكونات أمرًا ضروريًا لأدائه, متانة, والتوافق الكيميائي في البيئات الصناعية الصعبة.

كل مكون - الجسم, سدادة, مقاعد, والأختام الداخلية - يتم تصميمها باستخدام مواد مصممة لتحمل ضغوط محددة, درجات الحرارة, ومعالجة الوسائط.

جسم & مواد التوصيل

مقعد & مواد بطانة

مواد التشحيم (لصمامات المكونات المشحمة)

5. خصائص أداء صمام التوصيل

تشتهر صمامات التوصيل بتشغيلها البسيط, ختم قوي, وقدرات التدفق ثنائي الاتجاه.

لكن, يختلف أدائهم بشكل كبير على التصميم, اختيار المواد, وظروف الخدمة.

تصنيفات درجة حرارة الضغط

يتم تصنيف صمامات التوصيل وفقًا لمعايير الصناعة مثل واجهة برمجة التطبيقات 599 و ايزو 17292, التي تحدد حدود ضغط التشغيل الآمنة في درجات حرارة مختلفة.

تعتمد هذه التصنيفات بشكل كبير على الصمام مادة الجسم و تصميم المقعد.

ضيق الضيق & دروس التسرب

صمامات التوصيل, خاصة مع المقاعد الناعمة أو الشحوم المحقونة, يمكن تحقيقه إغلاق زعامة الفقاعات. يتم اختبار معايير التسرب لكل:

• واجهة برمجة التطبيقات 598: بروتوكول اختبار الضغط للصمامات الصناعية
• ايزو 5208: تصنيف تسرب الصمام
• تسرب الفئة السادسة (مقعد ناعم): تسرب مرئي صفر بشكل أساسي
• تسرب الفئة الرابعة (مقعد معدني): مقبولة لمعظم الخدمات الصناعية والسائل

صمامات التوصيل المشحمة الاعتماد على الشحوم للحفاظ على سلامة الختم وتتطلب إعادة الحقن الدوري, بينما إصدارات غير مشتقة استخدم الأكمام المرن أو PTFE التي يمكن أن ترتدي مع مرور الوقت.

خصائص التدفق (قيم السيرة الذاتية)

صمامات المكونات معرض سلوك تحكم في التدفق الخطي أو المتساوي, اعتمادًا على هندسة الميناء (جولة مقابل. مستطيل أو V-notch).

على الرغم من استخدامها في المقام الأول للعزلة, تسمح بعض تصميمات المكونات خنق معتدل.

• صمام المكونات الكامل منفذ (2-بوصة):

• • السيرة الذاتية ≈ 45-55 (كفاءة التدفق العالية)

• صمام قابس منخفضة المنفذ (2-بوصة):

• • السيرة الذاتية ≈ 25-35 (انخفاض الضغط العالي)

السيرة الذاتية (معامل التدفق) يمثل معدل التدفق في جالون/دقيقة من الماء عند 60 درجة فهرنهايت والذي سيتدفق عبر الصمام مع أ 1 انخفاض ضغط PSI.

متطلبات عزم الدوران & التشغيل

عادة ما تتطلب صمامات التوصيل عزم الدوران العالي التشغيل من صمامات الكرة أو الفراشة بسبب مناطق اتصال أكبر بين المكونات والمقعد.

6. حقول تطبيق صمامات التوصيل

• زيت & الغاز (المنبع, منتصف الطريق, المصب)
• كيميائي & صناعة البتروكيماويات
• ماء & معالجة مياه الصرف الصحي
• توليد الطاقة
• لب & صناعة الورق
• التعدين & معالجة المعادن
• التدفئة والتهوية وتكييف الهواء & خدمات البناء
• طعام & صناعة المشروبات
• البحرية & الهندسة الخارجية
• الأدوية & صناعة التكنولوجيا الحيوية
• الغاز الطبيعي المسال & النظم المبردة
• فُولاَذ & النباتات المعدنية
• التكرير & محطات التخزين بالجملة
• النسيج & صناعة الصباغة
• أنظمة الحماية من الحرائق

7. مزايا وقيود صمام المكونات

مزايا صمام المكونات

• تصميم بسيط: الحد الأدنى من المكونات الداخلية, جعل الصيانة واضحة.
• عملية سريعة: 90-يتيح الدور الدوري الدرجات الفتح السريع/الإغلاق.
• إغلاق ضيق: قدرة ختم ممتازة, خاصة مع المقاعد المرنة أو مواد التشحيم.
• ختم ثنائي الاتجاه: الأختام بشكل فعال في كلا اتجاهين التدفق.
• حجم مضغوط: أبعاد قصيرة وجهاً لوجه مقارنة بصمامات البوابة أو الكرة الأرضية.
• خيارات متعددة المنفذ: متوفر في تكوينات ثلاثية أو 4 اتجاهات لتحويل التدفق أو الخلط.
• متانة عالية: مناسبة للماشية, تآكل, أو وسائل الإعلام الملاهي (مع المواد المناسبة).
• الصيانة في الخط: تسمح العديد من التصميمات بالخدمة دون إزالة الصمام من خط الأنابيب.

قيود صمام المكونات

• عزم دوران عالية التشغيل: خاصة في صمامات الجمع المعدنية أو الأكبر; قد تتطلب ترس أو مشغل.
• ارتداء الاحتكاك: يمكن أن تواجه التصميمات المعدنية إلى المعدن المرتدي مع مرور الوقت.
• احتياجات التشحيم: يتطلب صمام التوصيل المشحم إعادة الشحوم الدورية للحفاظ على الختم وسهولة التشغيل.
• يكلف: يمكن أن تكون أغلى من صمامات الكرة في نطاقات الضغط/درجة الحرارة المماثلة.
• اختناق محدود: ليست مثالية للتحكم الدقيق للتدفق بسبب التآكل المحتمل وارتداء في مواقع مفتوحة جزئيًا.
• قيود الحجم: أقل شيوعا في الأحجام أعلاه 24 بوصة بسبب حدود عزم الدوران وحدود التصنيع.

8. مقارنة: سد صمام مقابل. كرة, بوابة, وصمامات الفراشة

ملخص:

• استخدم صمامات المكونات عندما تحتاج إلى إغلاق ضيق, ختم ثنائي الاتجاه, أو تدفق متعدد المنافذ في خدمات صعبة مثل الملاط أو المواد الكيميائية.
• الصمامات الكروية هي مثالية للإغلاق السريع وأقل انخفاض الضغط في تطبيقات الوسائط النظيفة.
• صمامات البوابة تناسب العزلة النادرة في الأنظمة الكبيرة.
• صمامات الفراشة التفوق في محدودة الفضاء, بيئات الضغط المنخفض مع أقطار كبيرة.

9. التحجيم, اختيار & إرشادات التثبيت

• وسائل الإعلام والظروف: تطابق مواد الجسم والمقعد مع كيمياء السوائل, درجة حرارة, والضغط.
• التحجيم: استخدم حسابات السيرة الذاتية لضمان التدفق المطلوب في ΔP المتوقع; حدد المحركات لتقديم عزم دوران 1.5 ×.
• تثبيت: المكونات الأشرار رأسياً في صمامات مشحمة لمنع تجميع الشحوم; الحفاظ على طول صمام 1 × من الأنابيب المستقيمة على كل جانب من أجل الأداء الأمثل.

10. صيانة, تقتيش & استكشاف الأخطاء وإصلاحها

• تشحيم: كل 6-12 شهرًا أو 5,000 دورات; استخدم الشحوم المصنعة المعتمدة.
• استبدال المقعد: في العديد من التصميمات, يمكن تغيير المقاعد في الخط دون إزالة الجسم.
• القضايا المشتركة: تعالج المقاعد المعدنية عن طريق إعادة التجهيز; تسريبات تعبئة الجرافيت تصحيحها عن طريق إعادة التعبئة; تآكل المكونات التي تناولتها الأسطوانات أو تجديد المقعد.

11. المعايير, الشهادات & اختبار

• واجهة برمجة التطبيقات 599: إجراءات التفتيش والاختبار.
• ايزو 17292: متطلبات الأداء للقابس, كرة, وصمامات الفراشة.
• MSS SP - 79/SP - 80: إرشادات لصمامات المكونات المشحمة وغير المشحمة.
• الشهادات: واجهة برمجة تطبيقات واجهة برمجة التطبيقات, علامات CE, تصنيفات SIL للأنظمة المواتيحة للسلامة.

12. خاتمة

توفر صمامات التوصيل مزيجًا فريدًا من بساطة, سرعة, و براعة عبر مجموعة متنوعة من صناعات العمليات.

عن طريق اختيار الجسم بعناية, سدادة, ومواد المقعد - والالتزام بأفضل الممارسات في التحجيم, تثبيت, والصيانة - يمكن للمؤسسات الاستفادة من صمامات المكونات للعزلة الموثوقة, تحويل, والتحكم البدائي في التدفق في أي خدمة سائل تقريبًا.

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 (CF8/CF8M/CF3/CF3M), النحاس, الحديد الدكتايل, 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 التوصيل, صمامات الكرة الأرضية, صمامات البوابة, أو إنتاج كبير الحجم من صمامات الصمامات الصناعية, هذا هو الخاص بك شريك موثوق به للدقة, متانة, وضمان الجودة.

الأسئلة الشائعة

متى يجب أن أختار صمام توصيل فوق صمام الكرة?

اختر صمامات التوصيل في خدمات عالية الحرارة أو جلخ, أو حيث ربع بسيطة, هناك حاجة إلى عملية ثنائية الاتجاه.

كم مرة يجب إعادة تشكيل صمام التوصيل المشحم?

عادة كل 6-12 شهرًا أو بعد 5000 إلى 10،000 دورة, اعتمادا على شدة الخدمة.

يمكن استخدام صمامات توصيل خدمة الاختناق?

الاختناق المحدود ممكن مع سدادات متساوية في المائة, لكن ارتداء المقعد يزيد; تتفوق صمامات الكرة الأرضية في التحكم الدقيق في التدفق.

ما الذي يسبب تسرب صمام التوصيل وكيف يتم إصلاحه?

ارتداء أو تلف المقاعد والمقاطع يؤدي إلى تسرب; علاج عن طريق استبدال المقعد, قابس إعادة إلغاء, أو إعادة التصميم للصمامات المعدنية إلى الأسلوب.