ما هو هيكل صمام البوابة؟

Ⅰ تعريف صمام البوابة

أ صمام البوابة هو نوع من الصمامات التي تستخدم بوابة أو قرصاً على شكل إسفين يتحرك عمودياً على السائل لفتح أو إيقاف تدفق السائل في خط أنابيب.

عندما يكون صمام البوابة مفتوح بالكامل، يتم إزالة صفيحة صمام صمام البوابة بالكامل من السائل ولا توجد مقاومة تذكر للتدفق.

من أجل إحكام الإغلاق السليم، يجب أن يكون هناك 360 درجة من التلامس السطحي بين لوحة الصمام والمقعد عندما يكون الصمام مغلقًا بالكامل.

II هيكل صمام البوابة

1. صامولة العجلة اليدوية

2- عجلة يدوية بعجلة يدوية

3- صامولة الجذع الجذعية

4- قوس النير

5- مسامير كتيفة تثبيت النير

6.ستيم 

7- شفة الغدة، غدة التعبئة، غدة التعبئة

8- الغدة

9. مسامير الغدة والصمولة مسامير الغدة والصمولة

10. مسامير عروة الغدة (مسمار مسمار مسمار العين) مسامير عروة الغدة (مسمار مسمار مسمار العين)
11. صامولة
12. التعبئة الجذعية
13. سدادة التصريف
14. جلبة المقعد الخلفي (جلبة جذع غطاء المحرك) جلبة مقعد مانع التسرب العلوي (جلبة الجذع)
15. بونيه
16. حشية غطاء المحرك 
17. براغي غطاء المحرك والصواميل
18. لوحة البوابة (قرص، إسفين)
19. حلقة مقعد قابلة للاستبدال بحلقة مقعد قابلة للاستبدال
20.  صمام الجسم

22. بوابة وحيدة إسفين إسفينية صلبة
23. بوابة مزدوجة إسفينية إسفينية منقسمة
24. إسفين مرن إسفين مرن لوحة بوابة إسفين مرنة

25. حلقة مقعد تفلون حلقة مقعد تفلون موانع تسرب تفلون
26. قرص مزدوج، بوابة مزدوجة موازية للمقعدين متوازية
27. إدراج التفلون في حلقة المقعد حلقة مانعة للتسرب من البولي تترافلوروإيثيلين

Ⅲ. وظيفة الأجزاء الرئيسية لصمام البوابة

ال صمام الجسم هو المكون الرئيسي للصمام الذي يربط جميع الأجزاء معاً. وفي معظم الحالات، يتم توصيله بخط الأنابيب بواسطة حواف وحشيات.

غطاء المحرك هو الحد الثاني للضغط. وهو متصل بجسم الصمام بواسطة مسامير أو شفاه.

يُعرف الجمع بين الجذع والمقعد والقرص باسم الأجزاء الداخلية للصمام.

المقعد والقرص هو الجزء الأكثر أهمية في صمام البوابة. فهو يحتوي على بوابة ومقعد يتناسبان بشكل وثيق مع البوابة.

يربط الجذع بين المشغل والقرص في صمام البوابة. وعن طريقها يمكن فتح وإغلاق قرص الصمام والمقعد. هناك نوعان من سيقان الصمامات، نوع صاعد، يرتفع عند فتح الصمام، ونوع غير صاعد، لا توجد به حركة رأسية.

ال صمام المشغل عبارة عن عجلة يدوية تقوم بتشغيل الجذع وقرص الصمام.

Ⅳ. أنواع صمامات البوابة

1） إسفين صلب صمام البوابة

وهي مناسبة لجميع المواد تقريباً. هنا يتم استخدام قرص إسفيني مثبت على مقعد الصمام. وهو مناسب لظروف الضغط المتوسط ولكن ليس لظروف الضغط العالي لأنه يعلق بسبب الضغط العالي ويؤدي إلى التسرب. في بعض الأحيان، بسبب التمدد الحراري، يفشل مقعد الصمام في الفتح ويعلق. وتسمى هذه الظاهرة بالربط الحراري.

2) قرص موازٍ أو مقسم صمام البوابة

يتغلب هذا النوع على مشكلة الربط الحراري بسبب الحركة الحرة. هنا، يتم الاحتفاظ بالقرصين ومقعد الصمام معاً بواسطة نوابض.

3) إسفين مرن صمام البوابة

وهو يتضمن قطعًا صغيرًا في القرص يلائم مقعد الصمام. مع هذا القطع، لا يوجد تسرب بين المقعد والقرص. ويستخدم في تطبيقات البخار.

4) الجذع غير الصاعد والساق الصاعد صمام البوابة

في صمام البوابة ذو الجذع المفتوح (الصاعد)، يرتفع الجذع عند فتح البوابة وينخفض عند إغلاقها. في صمام البوابة المخفي (غير الصاعد)، لا يتحرك الجذع عموديًا ويستخدم عندما تكون المساحة صغيرة.

V. تطبيق مجالات صمامات البوابة

1. صناعة النفط والغاز

تؤدي صمامات البوابة مهام هامة للتحكم في السوائل في استخراج ونقل وتكرير النفط والغاز. ونظرًا لأن هذه السيناريوهات تتضمن عادةً ضغطًا عاليًا ودرجة حرارة عالية ووسائط تآكل، تُستخدم صمامات البوابة الإسفينية وصمامات البوابة المصنوعة من السبائك على نطاق واسع في ظروف العمل هذه. يعتبر أداء الختم والمتانة لصمامات البوابات أمرًا بالغ الأهمية بشكل خاص في عملية استخراج النفط، خاصة في آبار الحقن عالية الضغط وخطوط أنابيب النفط والغاز.

 

2. جالصناعات الدوائية

تتضمن عملية إنتاج الصناعة الكيميائية عددًا كبيرًا من المواد المسببة للتآكل أو المواد السامة، لذلك من المهم بشكل خاص اختيار المواد ذات المقاومة القوية للتآكل صمام البوابة. يشيع استخدام صمامات البوابة المبطنة بالفلور أو صمامات البوابة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ، والهاستيلوي وغيرها من المواد المقاومة للتآكل في الصناعة الكيميائية. وعادة ما تستخدم لنقل الأحماض والقلويات والملح وغيرها من الوسائط المسببة للتآكل والتحكم فيها.

 

3. أنظمة إمدادات المياه والصرف الصحي

في أنظمة إمدادات المياه البلدية، عادةً ما تُستخدم صمامات البوابة في عمليات فتح وإغلاق شبكات أنابيب المياه، خاصةً في أنظمة الأنابيب ذات الأقطار الكبيرة. ونظرًا لانخفاض تآكل المياه نسبيًا، غالبًا ما يستخدم صمام البوابة المصنوع من الحديد الزهر أو حديد الدكتايل في مثل هذه الظروف. في نظام معالجة مياه الصرف الصحي، تم استخدام صمام بوابة السكين لأنه يمكن أن يقطع بشكل فعال سائل الصرف الصحي بجزيئات صلبة، على نطاق واسع.

 

4. صناعة الطاقة والكهرباء

في إنتاج الطاقة، وخاصة في محطات توليد الطاقة الحرارية، تعمل الغلايات وأنظمة أنابيب البخار في درجات حرارة وضغوط عالية جدًا. ولضمان التشغيل الآمن للنظام، عادةً ما تستخدم صناعة الطاقة صمامات بوابة إسفينية ذات أداء إحكام جيد في ظل درجات الحرارة العالية وظروف الضغط العالي. بالإضافة إلى ذلك، في محطات الطاقة النووية، تعتبر صمامات البوابات المقاومة للإشعاع والمقاومة للتآكل والمصنوعة من مواد خاصة ضرورية أيضًا.

 

5. علم المعادن والتعدين

في مجال التعدين والتعدين، تُستخدم صمامات البوابة للتحكم في نقل المياه وطين الفحم والطين والوسائط الأخرى. تُستخدم صمامات البوابة السكينية على نطاق واسع لأدائها الممتاز في القطع عند التعامل مع الوسائط التي تحتوي على جزيئات صلبة.

سادسًا. مزايا صمامات البوابة وعيوبها

المزايا

1. أداء ختم جيد: صمام البوابة الختم المعدني أو هيكل الختم الناعم، يمكن أن يمنع تسرب الوسائط بشكل فعال، ومناسب بشكل خاص للضغط العالي وظروف درجات الحرارة العالية.
2. نطاق واسع من التطبيقات: صمام البوابةيمكن تطبيقه على مجموعة متنوعة من الوسائط، بما في ذلك الماء والبخار والزيت والوسائط المسببة للتآكل والوسائط ذات الجسيمات الصلبة.
3. احتكاك صغير، مقاوم للتآكل: بوابة في عملية الفتح والإغلاق مع تلامس أقل مع الوسائط، مما يقلل من التآكل والتلف، مما يجعل عمر الصمام أطول.
4. مانع تسرب ثنائي الاتجاه: صمام البوابةيمكن إغلاقه في كلا الاتجاهين، وهو مناسب لأنظمة الأنابيب ذات متطلبات التدفق ثنائي الاتجاه.

 

العيوب

1. سرعة تبديل بطيئة: نظرًا للانتقال الطويل للبوابة، يستغرق فتح الصمام وإغلاقه وقتًا طويلاً، خاصةً في أنظمة خطوط الأنابيب ذات القطر الكبير.
2. غير مناسب لتنظيم التدفق: حالة الانفتاح الجزئي عرضة للاهتزاز والتآكل، لذا فهو غير مناسب لتنظيم التدفق.
3. تشغل مساحة كبيرة: عادةً ما تتطلب صمامات البوابة مساحة تركيب كبيرة، خاصةً عند تشغيلها يدويًا، حيث يتطلب الشوط الكامل للصمام مساحة أكبر.
4. الوزن الكبير: خاصةً صمامات البوابة ذات القطر الكبير والضغط العالي، نظرًا لمتطلبات القوة الهيكلية العالية، مما يؤدي إلى وزن كبير لجسم الصمام.

سابعاً. الخاتمة

أصبحت صمامات البوابات من المعدات الهامة التي لا غنى عنها في المجال الهندسي نظرًا لأدائها الممتاز في منع التسرب وقابليتها للتطبيق على نطاق واسع ومتانتها الجيدة. عند اختيار واستخدام صمامات البوابة، يجب اختيار المواد وأنواع الهياكل وأشكال الختم بشكل معقول وفقًا لظروف العمل المحددة لضمان التشغيل الآمن والفعال للنظام. على الرغم من أن صمام البوابة في بعض ظروف العمل