تسريب صمام البوابة has the ability to disrupt any system’s efficiency, performance, and environmental compliance. This article discusses leaking gate valves, causes of leakage, types of leakages, repair options, and how to replace them.

تُستخدم صمامات البوابة عادةً إما لتمكين السائل من التدفق بحرية عبر قناة أو لإيقاف التدفق بالكامل. وتستخدم في مجموعة متنوعة من تطبيقات القطع بسبب آلية تشغيلها السهلة، بما في ذلك محطات المياه وتوليد الطاقة وإنتاج الغاز. وبمرور الوقت، تتراكم هذه الصمامات مع مرور الوقت وتتعرض للتلف في أجزاء مختلفة ويمكن أن تتسرب حتى في وضع الإغلاق. في الصناعة، يعد تسرب الصمامات أمرًا شائعًا، حتى في الصمامات المصنفة على أنها محكمة الإغلاق. وبدلاً من وجود شرط صارم بعدم وجود تسرب صارم، يكون لكل نوع من الصمامات عتبة تحمل مختلفة.

يتم تحديد عواقب تسرب صمام البوابة المتسرب حسب نوع التسرب، وهناك نوعان منها. الأول هو الانبعاثات الهاربة، والتي تحدث عندما يتسرب سائل العملية إلى الغلاف الجوي. والحالة الأخرى هي عندما يستمر التسرب داخل نظام الأنابيب. وكلا النوعين خطير، ولكن الانبعاثات الهاربة تسبب ضررًا بيئيًا إضافيًا.

أسباب تسرب صمام البوابة المتسرب

• التآكل:التآكل هو أحد الأسباب الأكثر شيوعًا لتسرب الصمامات. يتسبب التآكل في فقدان أجزاء الصمام الملامسة لسائل العملية للمواد بمرور الوقت. ينبغي التنبؤ بمعدل حدوث ذلك أثناء مرحلة التصميم، وينبغي أن يؤخذ معدل حدوث ذلك في الاعتبار عند اختيار الصمام.

ومع ذلك، قد تختلف العناصر البترولية في منشآت مثل منشأة إنتاج النفط الخام عند نضوب بئر النفط. ونتيجة لذلك، قد تتسارع معدلات التآكل وتتسبب في تعطل الصمامات في وقت أبكر بكثير من المتوقع. في مثل هذه الحالات، تساعد المراقبة المستمرة لسائل العملية في تقليل صعوبات التسرب إلى أدنى حد ممكن.

• تآكل أجزاء الصمامات:وبصرف النظر عن التآكل، يمكن أن تتسبب متغيرات إضافية في تآكل جزء الصمام. ففي منشآت النفط والغاز، على سبيل المثال، يؤدي وجود الرمال أو غيرها من الحطام الصلب إلى فقدان مادة الصمام على طول قناة التدفق. ويصبح هذا الأمر أسوأ عند معدلات التدفق العالية، خاصة في إنتاج الغاز.
• انسداد ساق الصمام:When debris collects on the valve seat or other regions inside the body, it obstructs the stem’s movement. As a result, the valve port is completely closed.
• التباين في ظروف العملية:قد تتسبب التغيرات في درجة الحرارة والضغط على طول العملية، أثناء وجود الصمام في الخدمة، في استرخاء عزم دوران الترباس، خاصة في منطقة التعبئة الجذعية، مما يؤدي إلى حدوث تسرب من خلال هذا الموقع. إذا كانت هذه هي الحالة، يجب أن يكون التحميل المباشر ضروريًا في منطقة التعبئة.
• حجم الصمام خاطئ:على الرغم من أن هذا الأمر غير شائع في التطبيقات الصناعية، إلا أنه من الممكن استخدام حجم الصمام الخاطئ في المشروع. ستكون النتيجة هي نفسها إذا تم استخدام صمام بالحجم المناسب، ولكن تصميمه غير ملائم. قد يؤدي أي منهما إلى حدوث تسرب لأن الصمام لن يغلق بشكل صحيح.

أنواع التسريبات وخيارات الإصلاح

تسرب من منطقة التعبئة الجذعية:

عند الفتح والإغلاق، قد يحدث تسرب في الصمامات القديمة والجديدة على حد سواء عند تعبئة الجذع ومنطقة المقبض، ويرجع ذلك إلى تراكم الطمي الذي يمنع الصمام من الإغلاق الكامل أو يتسبب في التصاق الجذع في وضع الفتح. علاوة على ذلك، قد يتسبب التآكل أو التآكل في تآكل الجذع بمرور الوقت.

قد يشير التسرب من تعبئة ساق الصمام إلى سوء تصميم الصمام، أو استخدام مادة ساق غير ملائمة، أو حجم الصمام الخاطئ. يتمثل أحد الحلول في إعادة إحكام ربط البراغي أو استبدال التعبئة الجذعية. لتحقيق ذلك:

صمام في نظام مضغوط:

• افتح الصمام بالكامل حتى يتدفق الجذع مع غطاء المحرك.
• قم بفك صواميل ربط شفة التعبئة وإزالتها لتحرير شفة التعبئة والغدة، وكذلك التعبئة الجذعية القديمة.
• استبدل التعبئة الجذعية بأخرى جديدة وأعد تركيب غدة التعبئة والشفة.
• أحكم ربط صواميل ربط شفة التعبئة إلى مستويات عزم الدوران المحددة من قبل الشركة المصنعة.
• قم بتشغيل الصمام لملاحظة ما إذا كان التسرب مستمرًا. في حالة حدوث ذلك، أحكم ربط صواميل شفة التعبئة 1/8 لفة في كل مرة حتى يتوقف التسرب.

تسرب من المقعد أو الختم

نظراً لأن مقعد الصمام يكون دائماً على تلامس مع السائل، فإنه يجعله عرضة للتآكل. وعلاوة على ذلك، كثيراً ما يكون هناك تراكم للرواسب الصلبة حول مانع التسرب، مما قد يتسبب في إزاحته. وفي كلتا الحالتين، يحدث تسرب من صامولة الغدة وأجزاء التوصيل بجسم الصمام الرئيسي.

هناك خطر آخر لتلف سطح الختم أو المقعد وهو الحرارة الزائدة داخل تجويف الختم أو عدم كفاية سائل التنظيف. يمكن أن يكون ترتيب التصريف لغسل المقعد أمراً محتملاً.

التسريبات عند الإغلاق أو الإغلاق

في معظم المرافق, صمامات البوابة وظيفة صمام الإمداد الأساسي. ونتيجة لذلك، فإنها غالبًا ما تكون مفتوحة أو في وضع معين لفترات طويلة، مما يؤدي إلى تراكم الحطام في منطقة الجلوس. قد يتسبب ذلك في تلف الصمام، ويتسبب في التصاق بعض الأجزاء، وحدوث تسربات حتى عندما يغلق الصمام في النهاية. 

عند حدوث تسرب في الصمام في وضع الإغلاق، تأكد من أن الوتد مغلق تمامًا وملامس تمامًا لحلقات المقعد، حيث إن الصمام قد لا يغلق تمامًا بسبب التراكمات بين حلقات المقعد. يلزم تنظيف خط الأنابيب في هذه الحالة. إذا استمر التسريب، فقد يكون أحد أجزاء الصمام تالفًا ويجب استبداله.

التسرب بين المشغل والصمام

A gate valve in an industrial pipeline involves an actuator, which can be electric, hydraulic, or pneumatic, depending on the power source available. The valve responds to the operator’s signal by adjusting the stem to close or open the valve. Although it is uncommon, there are times when the stem design is inadequate, with it being either too short or too lengthy. As a result, there is a space between the seat and the spool, and the lax closure causes internal leakage. This can be fixed in a number of ways:

• يجب تحديث المشغل والساق بما يتناسب مع المعايير.
• استقامة صامولة الجذع أو إحكام ربطها والحفاظ على نظافتها بشكل منتظم.
• الحفاظ على التشحيم الكافي للساق.

كيفية استبدال صمامات البوابة المتسربة

عندما يكون صمام البوابة التسريبات، عادةً ما تكون الخطوة الأولى هي إصلاح أو استبدال المكون المعيب. ومع ذلك، في التطبيقات الصناعية حيث يمكن أن يكون وقت تعطل النظام مكلفًا، فإن استبدال الصمام بالكامل غالبًا ما يكون الحل الأفضل.

بالإضافة إلى ذلك، فإن التدخل يستغرق وقتًا طويلاً ومكلفًا في بعض التطبيقات، مثل الأنابيب تحت سطح البحر. وبالتالي، بالمقارنة مع الاستبدال الشامل، فإن تغيير عنصر واحد وتكبد تكلفة عمالة كبيرة أمر خطير وغير ضروري.

فيما يلي بعض التلميحات المفيدة لإصلاح صمام البوابة المتسرب:

• اغسل الصمام: نظرًا لأن معظم صمامات البوابات المتسربة لا تغلق بالكامل بسبب الحطام، يجب إزالة انسدادها قبل استبدالها. لتحقيق ذلك، قم بتشغيل الإمداد بأعلى معدل تدفق ممكن، ثم افتح الصمام وأغلقه ببطء. بعد إزالة الحطام، يمكن إغلاق الصمام بالكامل. إذا لم يؤد ذلك إلى إزالة الحطام، فقم بإيقاف تشغيل الإمداد من المصدر.
• قم بعزل الصمام وتسخينه: لعزل الصمام تمامًا عن السائل، قم بإيقاف تشغيل مصدر الطاقة. نظرًا لأن صمامات البوابة غالبًا ما تترك في مكانها لفترات طويلة من الزمن، فإن الأجزاء تتصلب ويصبح من الصعب إزالتها. ونتيجة لذلك، من الضروري في كثير من الأحيان تسخين الصمام، خاصةً حول الوصلات ومقبض الساق.
• فك الصمام: قم بفك الصمام من وصلته بالأنبوب أو الجدار. بعد ذلك، استخدم كماشة لفك غطاء المحرك وأجزاء الصمام الأخرى. صامولة التعبئة هي التي تثبت مكونات الصمام معاً وتمنع تسرب السوائل إلى أعلى الجذع. ونتيجة لذلك، يجب إزالتها عند الضرورة.
• قم بتركيب الصمام الجديد: قبل تركيب صمام البوابة الجديد، تأكد من أن حجم الصمام مناسب للتركيب ومتوافق مع وسائط المعالجة. قد يرغب المهندسون في التفكير في تركيب صمام كروي بدلاً من صمام البوابة في بعض الأحيان. تتمثل عيوب الصمام الكروي في الميل العالي لمطرقة الماء وارتفاع سعره.