توفر بعض الشركات المصنعة أنظمة أتمتة السوائل المصممة خصيصًا حيث قد تصل درجات الحرارة المحيطة إلى -40 درجة فهرنهايت (-40 درجة مئوية). تُستخدم هذه الأجهزة مع صمامات العمليات في النفط والغاز، والهيدروكربون، والطاقة، والتكرير، والتدفئة الصناعية، والأغذية والمشروبات، والكهرباء، والمركبات، وغيرها من التطبيقات.

يتم تصنيف معظم الطرازات العادية فقط حتى 32 درجة فهرنهايت (0 درجة مئوية) للتشغيل الموثوق. يجب أن تعمل معدات أتمتة السوائل بكفاءة خلال الأشهر الطويلة والباردة، وعادةً ما تكون غير مراقبة وفي مواقع بعيدة، مما يجعل الإصلاح أو الاستبدال أكثر صعوبة. تقدم خطوط المعالجة المبردة أو المبردة صعوبات فريدة من نوعها من حيث مرونة المواد وسلامة الختم، حتى في المناطق الدافئة. 

خمس صفات رئيسية

هناك خمس خصائص أساسية يجب أخذها في الاعتبار عند شراء الصمامات والأسطوانات وغيرها من معدات أتمتة السوائل للاستخدام في درجات الحرارة المحيطة المنخفضة.

الموثوقية و السمعة

يمكن أن يؤثر السكون ونقص المرونة/المرونة ودرجات الحرارة الباردة سلبًا على أداء الصمامات.

مع انخفاض درجات الحرارة، تضعف المرونة والمرونة. من الضروري أن يكون المطاط الصناعي في قرص الصمام أو الحجاب الحاجز متماسكًا ومرنًا من أجل إحكام غلقه بفعالية على مقعد الصمام.تتقلص البوليمرات المطاطية عندما تصبح أكثر برودة وتمر بمرحلة الانتقال الزجاجي، وتصبح صلبة وهشة وشبيهة بالزجاج. هذه التعديلات تمنع القرص من التوافق مع المقعد باستمرار، مما يسمح بنشوء قناة تسرب.

When valves are used seldom, such as in low-cycling applications, dormancy results. A valve’s O-ring seals can stick against the ridges or flaws in the metal surface of its mating components when they are in continuous contact with the body or main spool for days or months. Then, after being used, it reacts slowly or not at all.

Both of these problems put the valve’s dependable operation in jeopardy. Surface friction can be reduced with simple assembly procedures, such as using high-grade lubricants that stay usable in the cold. High-quality valve suppliers carefully choose elastomers that withstand low temperatures to solve potential issues, and valve seals are designed to be optimal for arctic circumstances. Innovative construction techniques, such as swapping out old O-ring seals for new T-shaped seals with a significantly lower surface area at the point of contact, can almost eliminate dormancy.

Cylinders used in cold environments can experience similar problems to valves. Regarding resilience, cylinder seal elastomers may experience brittleness, shrinkage, and various rates of adjacent materials’ thermal expansion and contraction. This makes it possible for there to be leak paths. Therefore, manufacturers of cylinders minimize gap tolerances in their designs and choose specific cold-tested O-ring and seal materials that can maintain adequate flexibility at low temperatures to reduce these dangers.

قد تؤثر أيضًا مشاكل السكون المماثلة التي تؤثر على الصمامات على الأسطوانات المستخدمة في درجات الحرارة المتجمدة. قد تنشأ نقاط الالتصاق والانزلاق للأسطح التي تلامس الأسطوانات لفترة طويلة. قد يتم تشحيم الأنواع المتقدمة بشكل دائم أثناء التجميع بمواد تشحيم مختارة بشكل صحيح في درجات الحرارة المنخفضة لتقليل الاحتكاك ومكافحة السكون. بالإضافة إلى ذلك، قد يستخدم المصنعون هياكل فريدة من نوعها مثل موانع تسرب الشفاه الزنبركية على الأجزاء الديناميكية الهامة مثل موانع تسرب القضيب والمكبس.

هل يمكن لصمام معين أن يعمل عند درجة حرارة -40 درجة فهرنهايت (-40 درجة مئوية) بشكل ثابت وآمن وموثوق في تطبيقك؟

يعرض الرسم البياني التالي، على سبيل المثال، مواصفات اختبار UL ووكالة الفضاء الكندية (CSA) المتشابهة لصمامات الأغراض العامة وصمامات إغلاق الأمان. بالإضافة إلى ذلك، تجري كلتا المنظمتين اختبار التحمل ومقعد الصمام واختبار التسرب الخارجي.

بعد تلبية هذه المتطلبات الدنيا لاختبارات الوكالة، يمكن للموردين إجراء اختبارات إضافية لا تفرضها الوكالة. على سبيل المثال، قد يقومون بإجراء آلاف دورات اختبار التحمل المختلفة. ولمحاكاة ظروف التشغيل في العالم الحقيقي بشكل أكثر دقة، قد تتضمن الاختبارات الحرارية الإضافية دورات في درجات حرارة محيطة عالية ومنخفضة، وكذلك في إعدادات مشبعة عندما يتم الاحتفاظ بدرجة حرارة الصمام ووسائط الهواء المرسلة عبر الصمام عند -40 درجة فهرنهايت (-40 درجة مئوية) لفترات طويلة.

اتساع وعمق العرض

يفضل العديد من المستهلكين حصر اختياراتهم من الموردين على الشركات التي توفر أفضل مجموعة متنوعة من المنتجات ذات درجات الحرارة المنخفضة. ونتيجة لذلك، تحدد بعض الشركات متعددة الجنسيات الآن بعض الصمامات ذات درجات الحرارة المنخفضة من مصدر واحد وتستخدمها فقط لتطبيق معين، حتى في المناطق الأكثر دفئًا، وذلك لتجميع المخزون أو لتلبية المواصفات العالمية.

درجة حرارة منخفضة وطاقة منخفضة

وقد ترافقت الحاجة إلى الصمامات والأجهزة الأخرى التي يمكن أن تعمل في درجات حرارة باردة مع ارتفاع مماثل في الطلب على الأجهزة منخفضة الطاقة. وقد يقدّر المستخدمون أسعار الطاقة الأرخص. والأهم من ذلك، قد تحتاج الصمامات التقليدية إلى تتبع الحرارة أو الحماية في المواقع النائية مثل خطوط أنابيب نقل النفط والغاز أو مواقع الاستخراج. وغالباً ما تستدعي هذه المتطلبات وغيرها من متطلبات الطاقة مصادر طاقة أكثر أهمية وباهظة الثمن، بما في ذلك الألواح الشمسية أو أنظمة شحن البطاريات. ونتيجة لذلك، أنتج العديد من المزودين إصدارات تلبي درجات الحرارة المنخفضة ومتطلبات الطاقة.

In addition to devices that always use the least amount of current feasible, some more recent models use peak-and-hold technology, which typically draws 11 watts (W) immediately upon opening before continuing to operate at 0.5 W or 1 W. Any well-optimized valve for low power may allow customers to specify smaller battery banks, run the valve for extended periods without sunlight, or ensure that backup generators and batteries aren’t overworked.

الخدمة والدعم

It’s essential to consider much more than just the hardware when choosing the best source for low-ambient-temperature valves. It can be as crucial to finding a partner who has the availability and support systems you require. Look for straightforward and simple-to-use ordering and catalog materials. OEM designers greatly benefit from the ability of some vendors to download 2D drawings and 3D models directly into their CAD software.

تحقق من الصعوبات في الاستجابة، وكلما استطعت، اسأل الموزعين عن صلاتهم بمصنعي صمامات معينة.

العامل الأول المهم الذي يجب مراعاته هو التوافر. عندما تحتاج إلى جهاز معين لأتمتة السوائل، فإنك غالباً ما تحتاجه على الفور. ولسوء الحظ، يشتكي الكثير من المستخدمين من أن التوافر قد تدهور بشكل كبير في الآونة الأخيرة. تأكد من أن المورد الذي تختاره يمكنه تقديم توصيل سريع وتخزين محلي مناسب، ومن الناحية المثالية من خلال برنامج الشحن السريع مع معدلات تسليم عالية في الوقت المحدد.

خاتمة

قد يكون من الصعب اختيار معدات أتمتة السوائل للاستخدام في درجات الحرارة المحيطة المنخفضة. ويجب على المستخدمين والمصممين والمحددين الآخرين مراعاة الجوانب الحرجة مثل الموثوقية والاختبار والامتثال والخيارات والقدرة على استهلاك الطاقة المنخفضة والدعم، ومع ذلك، فإن الحلول التي توفر أداءً يمكن الاعتماد عليه في المناطق الباردة من الكوكب لسنوات قادمة هي النتيجة.