ما هو الصمام الكروي مرتكز الدوران؟

ال صمام كروي مرتكز الدوران is a vital device for regulating the flow of fluids, such as steam, gas, or oil, in a pipeline. It’s a quarter-turn design with a ball that can rotate 90 degrees on its axis to limit or allow fluid movement. The core of these valves has a spherical disk design that revolves to regulate the start-stop flow cycle. The disk, also known as the ball, has a little projecting shaft at the top and bottom that is mechanically supported. The position of a hole in the center of the ball controls flow in this example. Because of their versatility, trunnion-mounted ball valves are useful in enterprises that require such shut-off action.

تحتوي الصمامات الكروية مرتكز الدوران على دعامة كافية للكرة. ويكون الدعم على شكل عمود ويعرف باسم مرتكز الدوران. يمتص مرتكز الدوران أي ضغط إضافي من التدفق، مما يقلل الضغط على مقعد الصمام والكرة. تُستخدم الصمامات الكروية المثبتة على مرتكز الدوران في التطبيقات واسعة النطاق التي تتطلب عزم دوران تشغيل منخفض.

كيفية عمل الصمام الكروي مرتكز الدوران

صمام مرتكز الدوران هو جهاز يتحكم في تدفق السوائل في خطوط الأنابيب من خلال تنظيم دورة الإغلاق. وهو يحتوي على العناصر المطلوبة لتمكين أو تعطيل تدفق السوائل عبر الأنبوب. وهو مصمم لدمج قطع الأنابيب أو الأنابيب لأداء هذه الوظيفة.

ما هو هيكل الصمام الكروي مرتكز الدوران؟

الصمامات الكروية مرتكز الدوران لها هيكل مماثل للصمامات التقليدية. وتختلف الصمامات الكروية من حيث أنها تحتوي على المزيد من المثبتات الميكانيكية للحفاظ على الكرة. يتم دعم الكرة بقوة على محورها السيني بواسطة الطرفين. وهذا يؤمنها ويجعلها سهلة التحكم للغاية.

يحتوي تصميم الصمام الكروي المثبت على مرتكز الدوران على أعمدة مائلة كئيبة في الأعلى والأسفل مدعومة ميكانيكيًا. وهذا يجعلها مناسبة لأقطار أكبر وضغوط أعلى. يحافظ ضغط حلقات المقعد عند الطرفين على الكرة في مكانها في النظام المثبت على مرتكز الدوران.

 

Because of its elasticity, the ball allows for a good amount of movement. When in use, it floats downstream towards the seat ring to form a seal. If the weights on the floating ball get significantly higher, the seat rings will be unable to sustain the ball. This is where the trunnion’s power comes into play. In a trunnion design, the sections that float are the seat rings, as opposed to the typical version, in which the ball floats.

جسم

الجسم هو المبيت الذي يثبتها في مكانها ويوفر الدعم لداخل الصمام الكروي. واعتمادًا على الاستخدام، يمكن تصنيع مادة هذا التصميم من مجموعة متنوعة من المواد. بعض المواد الشائعة الاستخدام هي الفولاذ الكربوني، والفولاذ الكربوني منخفض الحرارة، والفولاذ المقاوم للصدأ، والصلب المزدوج، والإينكونيل، والصلب المزدوج الفائق.

الكرة

هذا قرص كروي الشكل كروي الشكل يدور بحركة دورانية صلبة لإيقاف أو بدء التدفق. وهي متصلة من أحد طرفيها بمرتكز الدوران ومن الطرف الآخر بالساق. أثناء الدوران، يتم تثبيت الكرة في مكانها. يكون مقعد صمام كروي مرتكز الدوران في تلامس مستمر مع هذه الكرة، مما يقلل من عزم الدوران.

مقعد

تحتوي الصمامات الكروية مرتكز الدوران على مقعد وهو عبارة عن ميزة تصميمية تحيط بالكرة، وعندما يتم تشغيل المشغل، تحافظ المقاعد على الكرة في مكانها بإحكام، مما يمنع الوصول إليها. هناك نوعان، أي المعدن واللين (التفلون). ستتحرك الآن في اتجاه الكرة.

مرتكز الدوران

عمود إضافي في صمام كروي مرتكز الدوران يمسك الكرة في موضعها من الأسفل. هذا العمود البسيط هو مرتكز الدوران، ووظيفته هي الحفاظ على الكرة مثبتة بإحكام. يعتبر مرتكز الدوران امتدادًا للكرة الكروية في بعض الصمامات الكروية المثبتة على مرتكز الدوران، بينما في البعض الآخر، يتم ربطه بقرص الكرة الكروية عن طريق وصلات ملحومة.

الجذع

يربط ساق صمام كروي مرتكز الدوران الكرة بالمشغل. يتم توصيله بالكرة بواسطة عمود إضافي يساعد على تثبيت الكرة في مكانها. كما أنه ينظم حركة الكرة. تحتوي الصمامات الكروية المثبتة على مرتكز الدوران على سيقان معززة مضادة للانفجار، ولهذا السبب يمكنها التعامل مع درجات الحرارة المضغوطة والشديدة دون التسبب في أي ضرر.

الحقن

تركيبات الحقن مدمجة في المقعد والساق. وعندما يضعف مانع التسرب ويحدث تسرب، يمكن حقن الشحم من خلال تركيبات حقن مانع التسرب؛ ويعمل مانع التسرب المحقون كمانع تسرب جزئي لمنع حدوث تسرب إضافي.

معيار تصميم صمام كروي مرتكز الدوران

صمام كروي مرتكز الدوران API6D أو API608 مصمم وفقًا لمتطلبات الصناعة مثل ASME B16.5 وASME B16.34 وASME B16.10. وهي مصممة لتكون مقاومة للحريق وفقًا لـ API 607.

ما هي الخصائص الأساسية لصمام كروي مرتكز الدوران؟

ختم الطوارئ

أ صمام كروي مثبت على محور مصممة لحقن مادة مانعة للتسرب عند المقعد والساق. قد توفر المواد المانعة للتسرب القابلة للحقن مانع تسرب طارئ مؤقت.

أنتيك ستاتيك

من المحتمل أن تتراكم شحنة ساكنة على ساق وكرة صمام كروي مرتكز الدوران نظرًا لأنها معلقة على أجزاء غير معدنية. يتم تضمين كرة مضادة للكهرباء الساكنة ونابض معدني في التصميم للحفاظ على التلامس المعدني بين الجذع الدوار أو الكرة وجسم الصمام، مما يساعد في تأريض الشحنات إلى جسم الصمام.

جذع مقاوم للانفجار

تم تصميم جذع صمام مرتكز الدوران بكتف في الأسفل. إذا انفجر الفرع عن طريق الخطأ في ظروف عمل محددة، فإنه يتم تثبيته بواسطة صندوق التعبئة.

تصميم آمن من الحرائق

تصميم الصمام الكروي مرتكز الدوران تم اختباره واعتماده بأنه آمن من الحرائق، وبالتالي يمنع انتشار الحريق والتلوث البيئي. يجب أن يكون متوافقًا مع API 607 أو API 6FA.

ما هي الأنواع المختلفة للصمامات الكروية مرتكز الدوران؟

بناءً على تكوين الجسم

صمام كروي كروي مرتكز الدوران جانبي الدخول

يُطلق على هذا النوع من التصميم أيضاً الصمام الكروي ذو الجسم المنفصل المثبت على مرتكز الدوران. ويتم تجميع كرته من الجانب. وغالباً ما تكون مصنوعة من المعدن المطروق. وفي هذا التصميم، عادةً ما ينقسم الجسم في هذا التصميم إلى ثلاث قطع أو قطعتين متصلتين معاً مثل الامتدادات. وغالباً ما يكون جزء من الجسم أكثر أهمية من بقية التصميم. تحمل هذه القطعة الأكبر حجماً الحشوة التي تلتف حول الكرة ونفسها. ويمكن إصلاحها وفحصها بسهولة في هذا التصميم لأنه يمكن سحب الجزء الأصغر للوصول إلى الصمام.

صمام كروي كروي مرتكز الدوران علوي الدخول

يتميز صمام مرتكز الدوران هذا بتصميم فريد من نوعه يسمح بتجميع الكرة من الأعلى. وهي تتكون في المقام الأول من معدن الصب.

يحتوي الصمام الكروي على غطاء غطاء محرك قابل للإزالة يستقر فوقه. بمجرد إزالة الغطاء، يمكن الوصول إلى المكونات الداخلية بسهولة. الصمامات سهلة الفك وإعادة التجميع. يمكن صيانة الصمام الكروي مرتكز الدوران وإصلاحه عن طريق إزالته من خط الأنابيب.

صمام كروي كروي مرتكز الدوران ملحوم الهيكل

This design is primarily intended for gas transmission in subterranean pipelines. They come in greater sizes of up to 60 inches. They have ASME 900 psi medium pressure classifications. Centrifugal casting or forgings can be used as RAM materials in the design. They are made of various materials, including martensitic SS and carbon steels. The valve’s major technical features include an anti-blowout stem and a valve seat design accessible in three different design patterns:

• DPE (تأثير المكبس المزدوج): هنا، قد يتم تنشيط المقعد إما عن طريق ضغط المنبع أو ضغط تجويف الجسم.
• SPE (تأثير المكبس الواحد): في هذا التصميم، يمكن تنشيط القلب عن طريق ضغط المنبع دون غيره.
• يجمع DUAL (SPE في المنبع وDPE في المصب) بين التصميمين المذكورين أعلاه ثنائي المقعد. يمكن ضمان وجود حصار مزدوج في حالة تعطل ختم المقعد.

استناداً إلى التجويف

التجويف الكامل

في حالة تصميم صمام كروي مرتكز الدوران كامل التجويف، فإن قطر التجويف يتماشى مع خط الأنابيب المتصل. عند فتح الصمام، يمكن أن يتدفق الوسط دون عائق من التجويف. وهي مفيدة في المناطق أو المصانع التي تحتاج إلى الصمامات.

التجويف المخفض

A reduced bore valve is one with a bore size less than the diameter of the linked pipeline. The channel’s flow path is limited, resulting in greater energy loss. They apply to the gas and oil industry.

بناءً على مادة الختم

يتألف الصمام الكروي من نمطين للمقعد: المقعد اللين والمقعد المعدني. يتم تركيب الصمامات الكروية ذات المقاعد اللينة ذات المقعد الناعم باستخدام مادة لدائنية حرارية مثل PTFE وDevlon. أما الصمامات الكروية ذات المقاعد المعدنية فتستخدم معادن كمواد للمقاعد مثل Inconel وHastelloy.

مقعد ناعم 

غالبًا ما تكون الكراسي اللينة مصنوعة من مواد لدن بالحرارة مثل PTFE. وهي رائعة للبيئات التي يكون فيها التوافق الكيميائي وإحكام الإغلاق ضروريين.

من ناحية أخرى، يجب عدم استخدام المقاعد اللينة في السوائل المتسخة أو الكاشطة. قد تتعطل المقاعد اللينة في ظل هذه الظروف، مما يتسبب في تسرب الصمام.

مقعد معدني

يتمثل الفرق الرئيسي بين الصمامات ذات المقاعد المعدنية والصمامات الكروية ذات مرتكز الدوران اللينة في قدرتها على تحمل درجات الحرارة العالية وظروف الخدمة القاسية. ويمكنها أن تتحمل الصدمات الهيدروليكية الشديدة والوميض وسوائل العمليات الكاشطة ودرجات الحرارة المرتفعة التي تزيد عن 1000 درجة فهرنهايت، كما أنها مناسبة للتطبيقات عالية التآكل أو التآكل.

استناداً إلى بنية الجسم

صمام كروي مقسم من قطعتين

يتكون هذا الصمام من قسمين من الغلاف متصلين بوصلات ملولبة. للوصول إلى الصمام من أجل الصيانة أو التنظيف، يمكن فتح قسم واحد من الغلاف بسهولة. ومع ذلك، يجب أولاً فصل الصمام عن خط الأنابيب قبل تركيب الغطاء.

ثلاث قطع تقسم الصمام الكروي

تتفوق الصمامات الكروية ثلاثية الأجزاء ذات مرتكز الدوران على البديل المكون من قطعتين. فهي تحتوي على ثلاثة أجزاء غلاف مثبتة بمسامير. يمكن إزالة جزء واحد للوصول إلى داخل الصمام للصيانة والإصلاح. ولإزالة الصمام للإصلاح، لا توجد حاجة لفصله عن خط الأنابيب الخاص به.

استناداً إلى مادة الجسم

صمام كروي مزور

A ‘forging’ procedure is used to create forged steel trunnion ball valves. Forging is based on the application of heat energy to solid steel blocks, followed by the use of mechanical forces to further convert the steel into a completed product. This method is used to make valves that are extremely sturdy and long-lasting. Mining and mining processing, agriculture and livestock handling, aeronautics, automotive industry, brickworks, stormwater plants, rendering plants, asphalt plants, power and water industries, pharmaceuticals, chemical industry, cosmetics industry, and other industries use SIO Forged Steel Valves.

صمام كروي مصبوب

الصب هو نوع من الصب بالحقن يتم فيه صب المعدن السائل المنصهر في قالب مُعد. ويشكل المسبوكات بعد التبريد. يمكن تصنيف الصب من الناحية الفنية على أنه صب بالرمل، والصب بالضغط، والصب الاستثماري، والصب بالصدفة، والصب بدون تجويف، والصب بالضغط المنخفض، والصب بالجاذبية، وما إلى ذلك.

يعني صب الصمامات أن الأجزاء، بما في ذلك الإطار وغطاء المحرك، مصبوبة. يستخدم الصب، على عكس التشكيل، المعدن السائل لصنع الصمامات. ينتج الصب صمامات بأحجام وأنماط وأشكال مختلفة.

أين يُستخدم الصمام الكروي مرتكز الدوران؟

صمامات كروية مرتكز الدوران قابلة للتكيف للغاية. وبسبب قدرتها على التكيف، يتم استخدامها في مجموعة واسعة من القطاعات. فالصمام الكروي المثبت على مرتكز الدوران، على سبيل المثال، مزود بحلقات على شكل حرف O وحزم جذعية آمنة من الحريق لمنع التسرب. كما أنها تحتوي أيضًا على تجهيزات حقن مانعة للتسرب من الفولاذ المقاوم للصدأ لساق أو مقعد الطوارئ. الصمامات الكروية ذات التركيب على مرتكز الدوران شائعة في الصناعات الكيميائية والبتروكيماوية والنفط والغاز والغاز الطبيعي المسال والصناعات الهيدروكربونية.

They’re also employed in skids like turbines, compressors, generators, and separators, as well as field gas, polymer, LNG, crude oil, and industrial gas processing facilities, tank farms, automated process applications, hydrocarbon processing, and oil refinery feedstock lines. Trunnion ball valves are ideal for high-pressure, compact, low-temperature applications on a large scale.

تشمل التطبيقات المحددة ما يلي:

• تطبيقات الهواء والغازات والسوائل
• أنظمة مياه التبريد ومياه التغذية
• خدمة البخار
• صمامات جذر الجهاز

لماذا وكيف يجب صيانة الصمامات الكروية مرتكز الدوران؟

من الأهمية بمكان الحفاظ على الأداء الأمثل للصمامات الكروية مرتكز الدوران. وهذا هو السبب في أهمية صيانة جميع الصمامات. يمكن استخدام الصمامات الكروية مرتكز الدوران في التركيبات لفترة أطول بكثير إذا تمت صيانتها جيدًا.

بينما توفر الصمامات ذات المقاعد اللينة مزايا ربع الدورة، إلا أنها مناسبة فقط للخدمة النظيفة. ولأن الجزء الأكبر من الخدمة ليس نظيفًا تمامًا، فإن خيارات الصيانة متاحة. كما رأينا في حالة الصمامات الكروية ذات مرتكز الدوران، فإن استخدام حقن مانع التسرب في حالات الطوارئ كثيرًا ما يجذب الحطام إلى المقعد، مما يتسبب في تلف شديد.

التنظيف ضروري

ولتسهيل عملية التنظيف، يجب استخدام عامل تنظيف. التزييت المستمر للأجزاء المتحركة ضروري لمنع الصدأ والبلى.

يضمن الصمام الكروي المثبت على مرتكز الدوران أن مرافق حقن مانع التسرب مزودة بصمامات التحكم الداخلية الصحيحة وأن الصمام مزود بجسم الصمام والتهوية وتجهيزات التصريف وحاقنات التعبئة وخطوط الرفع، إذا لزم الأمر. يسمح حقن مواد التشحيم الاصطناعية في منطقة المقعد ومانع التسرب بإغلاق المقعد المتسرب في حالات الطوارئ.

قد تتضرر حشوات المقاعد الناعمة بسبب وجود كميات ضئيلة من الملوثات العالقة في القماش.

كما ذكرنا أعلاه، يجب استخدام مواد التنظيف لإزالة الشحوم من منطقة الجلوس، مما قد يسبب المزيد من الضرر للمقعد مع جذب المزيد من الحطام.

سوف تتسبب مواد البناء المتروكة في الخط في إحداث فوضى في الصمامات ذات التجهيزات اللينة عن طريق تلويث الأجزاء العلوية. قبل تدوير صمام ذو جلوس لينة، يجب تطهير الخط من النيتروجين. يمكن تقليل عزم دوران الصمام بما يصل إلى 40% عن طريق حقن مادة مانعة للتسرب في منطقة التثبيت، ويفضل العديد من المشغلين الاحتفاظ بمواد التشحيم الاصطناعية في منطقة التثبيت لهذا السبب.

الإصلاحات والرش أمران حاسمان

الرش هو طريقة صيانة أخرى للصمام الكروي مرتكز الدوران. يؤدي ترك الملوثات على مقعد الصمام إلى تحسين عزم الدوران بمقدار 80%. هذا يجعل إغلاق الطوارئ والصمامات الوظيفية أكثر صعوبة.

للحفاظ على عمل المحطات بكفاءة، من الضروري إجراء الفحص والصيانة المستمرة. اطلب دائمًا مشورة متخصص في إصلاح الصمامات المضمنة نظرًا لوجود العديد من السيناريوهات اعتمادًا على تشغيل النظام المستخدم وحجمه وفئته وتصميمه.