When handling gases in industrial settings, equipment choice is vital in ensuring safety and efficiency. In this blog, we’ll delve into gas ball valves, exploring essential considerations for their use in demanding industrial environments.

هذه الصمامات ضرورية في خدمة الغاز القابل للاحتراق في مجموعة متنوعة من التطبيقات الصناعية. وتستخدم في خطوط أنابيب الغاز الطبيعي والمصنع وغاز البترول المسال.

نناقش في هذه المقالة الخصائص ومعايير الاختيار والاستخدام والمعايير الصناعية لصمامات الغاز الكروية.

ما هو صمام الغاز الكروي؟

الصمام الكروي الغازي عبارة عن جهاز للتحكم في التدفق بربع دورة يوفر أداءً أفضل وخصائص إغلاق وإغلاق وإحكام أفضل من الصمامات الكروية التقليدية. تتميز الصمامات الكروية الغازية، على عكس الصمامات الكروية ذات الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية لخدمة المياه، بتصميم جسم صمام صغير وخفيف الوزن يعزز من تنوعها ويجعلها مناسبة لمجموعة متنوعة من التطبيقات.

غالبًا ما تُستخدم صمامات الغاز الكروية في تطبيقات نقل السوائل القابلة للاشتعال وأنظمة الأنابيب مثل الهيدروكربونات وغاز البترول المسال (LPG) والغازات الطبيعية والأبخرة الكيميائية. هذه الصمامات مثالية أيضًا للغلايات والأفران ومواقد الغاز وسخانات المياه السكنية والتجارية.

تُستخدم الصمامات الكروية الغازية في أنظمة التحكم في التدفق التي تعمل تحت ضغوط ودرجات حرارة عالية. وبالنظر إلى الطبيعة القابلة للاحتراق لمعظم السوائل العاملة، فإن منع التسرب في الصمامات أمر حيوي. يعتمد الختم والحماية من الانبعاثات الهاربة على الصمامات الكروية الغازية ذات القضبان المعدنية أو مقاعد PTFE.

مزايا الصمامات الكروية الغازية

• خصائص إغلاق ممتازة: The valves open and close quickly in response to the pressure conditions of the pipeline. It’s critical for avoiding backflows and pollution.
• متعددة الاستخدامات وفعالة:الغاز صمام كرويمتعددة الاستخدامات وفعالة بسبب حجمها الصغير، مما يسمح باستخدامها في مجموعة متنوعة من التطبيقات الصناعية. وهي تتطلب أنظمة تشغيل بسيطة وتعمل بعزم دوران منخفض.
• المتانة وسهولة الصيانة: توفر هذه الصمامات تحكمًا جيدًا في التدفق على مدار عمرها التشغيلي وتتطلب الحد الأدنى من الصيانة.

تصنيفات وكالة الفضاء الكندية وصمامات الغاز الكروية

يلزم الحصول على موافقة من جمعية المعايير الكندية (CSA) قبل استخدام الصمامات الكروية الغازية لخدمة السوائل القابلة للاحتراق. يتم تصنيف الصمامات من قبل المنظمة بناءً على مجالات التطبيق والمعايير الخاصة بكل بلد. إن CSA معترف بها من قبل إدارة السلامة والصحة المهنية (OSHA) والمعهد الوطني الأمريكي للمعايير (ANSI) في الولايات المتحدة.

يمكن استخدام الصمامات ذات تصنيفات وكالة الفضاء الكندية في مجموعة متنوعة من القطاعات في جميع أنحاء الولايات المتحدة. صمامات الغاز الكروية المطورة لتطبيقات السوائل الخارجية في الولايات المتحدة مصنفة BRS125G، بينما في كندا مصنفة CAN 3.16.

تصنيفات CSA للتطبيقات الداخلية هي نفسها في الولايات المتحدة وكندا. أي صمام كروي بتصنيفات 12 PSI و5G- مخصص فقط لتطبيقات الغاز الداخلية. يشير تصنيف 12 PSI إلى أن الصمام سيتم تركيبه على الجهاز. تُستخدم صمامات 5G في أنظمة الأنابيب المنزلية. تتميز أنظمة الغاز الداخلية بضغط تشغيل أقل من أنظمة الأنابيب الخارجية.

يجب أن تفي جميع صمامات إغلاق الغاز التي تعمل بالرافعة بمعايير CSA 3.16-15. هذه الصمامات عبارة عن صمامات كروية معدنية للغاز يتم التحكم فيها يدويًا ذات أطراف ذات حواف أو ملولبة أو ملحومة. وتتراوح درجات حرارة تشغيلها من -1048 درجة فهرنهايت (-600 درجة مئوية) إلى 3272 درجة فهرنهايت (1800 درجة مئوية)، مع حد أقصى للضغط يبلغ 125PSI. هذه الصمامات مناسبة للغاز الطبيعي وغاز البترول السائل وخدمات الغاز المصنَّع.

يمكن استخدام الصمامات ذات تصنيفات CSA 3.16-15 في محطات معالجة مياه الصرف الصحي لخدمة غاز الميثان. ومع ذلك، فمن المحتمل أن تعاني من الآثار الضارة لتجمع الملوثات حول جسم الصمام. يجب عدم استخدام صمامات الغاز الكروية في أنظمة الأنابيب التي تحتوي على آثار كبريتيد الهيدروجين (الغاز الحامض).

الميزات الخاصة للصمامات الكروية الغازية

توفر الصمامات الكروية الغازية خصائص متميزة تجعلها تتكيف بشكل أفضل مع المتطلبات والمتطلبات المحددة لتطبيقات الغاز، مما يضمن التشغيل الآمن والفعال.

• تصميم آمن من الحرائق:كثيرًا ما تُصمَّم صمامات الغاز الكروية بتصميم آمن من الحرائق لتحسين السلامة في حالة نشوب حريق أو التعرض المفرط لدرجات الحرارة. ويشمل هذا التصميم موانع تسرب من المعدن إلى المعدن ومواد مقاومة للحريق مثل الجرافيت لمنع التسرب والحفاظ على سلامة الختم حتى أثناء الاستخدامات ذات درجات الحرارة العالية. إن التلامس بين الأسطح المعدنية، مثل الكرة وجسم الصمام أو الجذع وجسم الصمام، هو أمر نموذجي في موانع التسرب المعدنية-المعدنية. يشكل التلامس المعدني المعدني مانع تسرب قوي يمكنه تحمل الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية، مما يقلل من خطر التسرب.
• غطاء المحرك الممتد:يضيف غطاء المحرك الممتد عزلًا وحماية للساق والتعبئة، مما يسمح للصمام بالعمل باستمرار تحت درجات الحرارة القاسية.
• تصميم مضاد للكهرباء الساكنة:غالبًا ما تحتوي صمامات الغاز الكروية على خصائص مضادة للكهرباء الساكنة لتجنب تراكم الشحنات الساكنة، والتي يمكن أن تكون خطيرة في تطبيقات الغاز. ومن أمثلة ذلك نوابض التأريض أو المواد الموصلة التي تبدد أي شحنة ساكنة قد تتراكم أثناء تشغيل الصمام.
• غالبًا ما تحتوي صمامات الغاز الكروية على آليات منع تسرب الغازات المحسنة لضمان إحكام الإغلاق وتقليل تسرب الغاز. ومن الأمثلة على هذه التقنيات المقاعد المحملة بنابض أو التحميل الحي للتعبئة أو غيرها من تقنيات الإغلاق للحفاظ على السلامة والحد من إمكانية تسرب الغاز.
• مقبض أصفر:يمكن تمييز صمامات الغاز الكروية الكروية عن الصمامات العادية من خلال مقابضها الصفراء (الشكل 1)، مما يشير إلى أنها معتمدة من وكالة الفضاء الكندية ويمكن استخدامها مع الغازات القابلة للاشتعال (موضح أدناه). على الرغم من أن المقبض الأصفر غير مطلوب، إلا أنه يمكن أن يساعد في تمييز الصمامات الكروية الغازية عن غيرها.
• حنفية تجريبية:تتيح الصنابير التجريبية على صمامات الغاز أجهزة قياس الضغط للتحكم في ضغط السائل ومراقبته. تساعد هذه المقاييس في اختبار الضغط لضمان عمل النظام ضمن مستويات الضغط المقبولة.

اختبار الصمامات الكروية الغازية

الغاز الصمامات الكروية تُستخدم في تطبيقات ذات نطاق واسع من درجات الحرارة والضغط. ولضمان السلامة التشغيلية، يتم إخضاع الصمامات لاختبارات هواء صارمة لتحديد كفاءتها في ظل ظروف العمل المختلفة. يتم اختبار صمامات الغاز الكروية الكروية الغازية لتتحمل 1.5 ضعف ضغط الصمام المقدر لها، وفقًا لمعايير وكالة الفضاء الكندية. الصمامات الكروية الغازية الحاصلة على شهادة CAN 3.16 مخصصة لمعدلات ضغط أكبر. قد يتم إعفاؤها من اختبارات الضغط في بعض الحالات.

تصنيفات صمامات الغاز الكروية التالية وضغوط الاختبار المقابلة لها بوحدة PSIG (رطل لكل بوصة مربعة)

• تصنيف CAN 3.16 - ضغط الاختبار 125PSIG
• BRS125G - ضغط الاختبار هو 188PSIG
• ½ PSI - 3 PSIG ضغط الاختبار
• 5G - 7.5 G ضغط الاختبار

كل صمام كروي للغاز له تصنيف اعتماد CSA مختلف. ومع ذلك، من الطبيعي أن تجد صمامات لها نفس تصنيفات وكالة الفضاء الكندية ولكن تصنيفات الضغط ودرجة الحرارة مختلفة. لتحقيق المعايير الأساسية لاعتماد وكالة الفضاء الكندية (CSA)، قد تتطلب الصمامات الخاصة بالعمليات الصناعية ذات درجات الحرارة/الضغط الشديد تغييرات واختبارات أخرى.

أنواع الصمامات الكروية الغازية

تُصنع صمامات الغاز الكروية بطرق مختلفة لتناسب مجالات استخدامها. تُستخدم الصمامات الكروية الملحومة بالكامل في أنظمة الأنابيب لخدمة الغاز الطبيعي وإمدادات الغاز النظيف والهواء المضغوط. هذه الصمامات صغيرة الحجم، وسهلة العزل، وتوفر إحكامًا ثنائي الاتجاه، ولا تحتاج إلى صيانة. ولتحقيق أقصى قدر من الإحكام، تُصنع هذه الصمامات الكروية من مواد عالية القوة ومزودة بموانع تسرب PTFE وحلقات على شكل حرف O محملة بنابض.

تُستخدم صمامات الغاز الكروية ذات الأطراف ذات الحواف والأطراف الملحومة في العمليات التي يجب أن يكون فيها وسيط العمل مفتوحًا أو مغلقًا بالكامل. وتوجد في أماكن مثل معابر أنابيب التسخين ومحطات المبادلات الحرارية.

ضع في اعتبارك مواقع التركيب عند اختيار صمامات الغاز الكروية. هل الصمامات مخصصة للاستخدام في الداخل أو في الهواء الطلق؟ ثم اختر الحجم المناسب لتلبية معايير العملية.

التطبيقات

تُستخدم الصمامات الكروية الغازية في مجموعة متنوعة من القطاعات حيث يكون التحكم في الغازات المختلفة وتنظيمها وعزلها ضروريًا. فيما يلي بعض الأمثلة على تطبيقات صمامات الغاز الكروية النموذجية في أنظمة الغاز المتخصصة:

• غاز البترول المسال (LPG):تُستخدم الصمامات الكروية بشكل شائع في أنظمة غاز البترول المسال للتطبيقات السكنية والتجارية والصناعية. وهي تضمن التحكم الفعال في غاز البترول المسال والإغلاق الآمن، مما يسمح بالاستخدام المتسق في شبكات التوزيع وصهاريج التخزين والأسطوانات والمعدات مثل الشعلات والسخانات والمواقد.
• أنظمة الغازات الصناعية: الصمامات الكروية مهمة في أنظمة الغازات الصناعية مثل الأكسجين والنيتروجين والأرجون.فهي تساعد في عمليات التصنيع وعمليات اللحام والتطبيقات المعملية من خلال توفير تحكم آمن وموثوق به في محطات إنتاج الغاز الطبيعي ومرافق التخزين وشبكات النقل والتوزيع.
• أنظمة الغازات الطبية:تُستخدم صمامات الغاز الكروية في أنظمة الغازات الطبية لتوزيع الغازات المختلفة وتنظيمها في المنشآت الطبية.
• صناعة النفط والغاز:تعمل صمامات الغاز الكروية على إدارة تدفق الغاز الطبيعي والميثان والهيدروكربونات الأخرى أثناء الاستخراج والمعالجة والتوزيع في أنظمة فوهات الآبار وخطوط الأنابيب والمصافي ومصانع البتروكيماويات ومرافق التخزين.

معايير اختيار الصمام الكروي الغازي

عند اختيار الغاز صمام كروي for any industrial application, identify the system’s performance requirements. Flow rates, pressure, and temperature ranges will all be considered. Determine the chemical properties of the service medium. Due to their chemical inertness, gas ball valves with PTFE seats will be used in piping systems with traces of sour gas, as opposed to metal-seated valves, which are likely to corrode under identical conditions.

يجب أن تكون صمامات الغاز الكروية المستخدمة في خطوط أنابيب الغاز المهمة سهلة الصيانة أو تتطلب صيانة منخفضة. ولتجنب تلف الصمامات قبل الأوان، يجب تقليل كمية الوسائط الكاشطة والشوائب في نظام الأنابيب إلى أدنى حد ممكن.