صمامات الصناعية هي مكونات تحكم حاسمة في أنظمة توصيل السوائل، مع أساليب تصنيف مختلفة تعتمد في المقام الأول على الوظيفة والضغط ودرجة الحرارة وطرق التشغيل. فيما يلي أساليب التصنيف الشائعة وأنواع الصمامات النموذجية:
مصنفة حسب الوظيفة
-
صمامات الإغلاق: تستخدم لتوصيل أو منع تدفق الوسائط، مثل صمامات البوابة، وصمامات الكرة الأرضية، وصمامات الكرة، وصمامات الفراشة، وصمامات السدادة.
أمثلة على المنتجات:- صمام بوابة انزلاقي يدوي هوائي (DN150، وصلة شفة، مناسب للتحكم الهيدروليكي في خط الأنابيب)
- صمام كرة شفة من الفولاذ المقاوم للصدأ (DN125، ختم ناعم، يستخدم لقطع التدفق)
-
صمامات الفحص: تمنع التدفق العكسي للوسائط، مثل صمامات الفحص الرافعة وصمامات الفحص المتأرجحة.
-
صمامات التحكم: تنظم ضغط وتدفق الوسائط، مثل صمامات تخفيض الضغط وصمامات الخانق.
-
صمامات الأمان: توفر حماية من الضغط الزائد عن طريق تفريغ الوسائط الزائدة.
-
صمامات التحويل: توزع أو تخلط الوسائط، مثل صمامات السدادة ثلاثية الاتجاهات ومصائد البخار.
مصنفة حسب الضغط الاسمي
- صمامات الضغط المنخفض: PN ≤1.6 ميجا باسكال
- صمامات الضغط المتوسط: PN 2.5–6.4 ميجا باسكال
- صمامات الضغط العالي: PN 10–80 ميجا باسكال
- صمامات الضغط الفائق: PN ≥100 ميجا باسكال.
مصنفة حسب درجة حرارة التشغيل
- صمامات درجة الحرارة العالية: t >450°C (تتطلب مواد خاصة مثل الفولاذ الكروم الموليبدينوم الفاناديوم، مع أغطية ممتدة وعمليات لحام حلقة الختم)
- صمامات درجة الحرارة المتوسطة: 120°C ≤ t ≤450°C
- صمامات درجة الحرارة العادية: -40°C ≤ t ≤120°C
- صمامات درجة الحرارة المنخفضة: -100°C ≤ t ≤-40°C
- صمامات درجة الحرارة شديدة الانخفاض: t <-100°C.
مصنفة حسب طريقة التشغيل
- الصمامات اليدوية: مثل صمامات الكرة اليدوية وصمامات البوابة ذات الساق الصاعدة ذات الختم الناعم
- الصمامات التي تعمل بالطاقة: بما في ذلك الأنواع الكهربائية والهوائية والهيدروليكية، مثل صمامات القطع والتشغيل الهوائية.
طرق التصنيف الأخرى
- حسب نوع التوصيل: وصلات مشفهة أو ملحومة أو ضغط.
- حسب حجم المنفذ: صغير (DN<40 مم)، متوسط (DN50–300 مم)، وكبير (DN≥350 مم).
توفر التصنيفات المذكورة أعلاه إطارًا أساسيًا للصمامات الصناعية. يجب أن يعتمد الاختيار الفعلي على ظروف العمل المحددة (مثل خصائص الوسائط ومتطلبات الضغط ودرجة الحرارة).
مواد الصمامات الشائعة
تختلف مواد الصمامات الصناعية على نطاق واسع، واختيار المادة المناسبة أمر بالغ الأهمية بناءً على وسيط العمل ودرجة الحرارة وظروف الضغط. فيما يلي مواد الصمامات الشائعة وخصائصها:
مواد الجسم الشائعة
- الحديد الزهر الرمادي
- مناسب للضغوط الاسمية PN ≤1.0 ميجا باسكال ودرجات الحرارة من -10 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية في الماء والبخار والهواء والوسائط الأخرى.
- منخفض التكلفة ولكنه يتمتع بقوة شد أقل ومقاومة معتدلة لدرجة الحرارة (موصى به أقل من 200 درجة مئوية).
- الحديد الزهر المطيل
- مناسب لـ PN ≤2.5 ميجا باسكال ودرجات الحرارة من -30 درجة مئوية إلى 300 درجة مئوية في الماء والبخار والوسائط الزيتية.
- قوة وصلابة أفضل من الحديد الزهر الرمادي، مع مقاومة جيدة للتآكل.
- الحديد الزهر المطيل (الحديد الزهر العقدي)
- مناسب لـ PN ≤4.0 ميجا باسكال ودرجات الحرارة من -30 درجة مئوية إلى 350 درجة مئوية في الماء والبخار والزيت.
- تقترب الخصائص الميكانيكية من تلك الخاصة بالفولاذ، مع قوة شد وصلابة عالية.
- الفولاذ الكربوني (مثل WCB)
- مناسب لـ PN ≤32.0 ميجا باسكال ودرجات الحرارة من -30 درجة مئوية إلى 425 درجة مئوية في بيئات الضغط العالي، مثل البترول والبخار.
- أداء جيد بشكل عام، مع مقاومة قوية للضغط والتأثير.
- الفولاذ المقاوم للصدأ
- الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي (مثل 304/316): مقاومة ممتازة للتآكل. 304 مناسب للبيئات العامة، بينما 316 مناسب للوسائط المسببة للتآكل التي تحتوي على الكلوريد.
- يستخدم على نطاق واسع في الصناعات الكيماوية والغذائية.
- سبائك النحاس
- مناسبة لـ PN ≤2.5 ميجا باسكال في الماء وماء البحر والأكسجين والوسائط الأخرى، مع درجات حرارة من -40 درجة مئوية إلى 250 درجة مئوية.
- الفولاذ ذو درجة الحرارة المنخفضة
- مناسب لـ PN ≤6.4 ميجا باسكال ودرجات الحرارة ≥-196 درجة مئوية في الغاز الطبيعي المسال والنيتروجين السائل والتطبيقات المبردة الأخرى.
- البلاستيك / المطاط المبطن / PTFE المبطن
- مقاومة جيدة للتآكل، مناسبة للوسائط منخفضة الضغط ودرجة الحرارة المنخفضة أو شديدة التآكل.
مواد الختم والتعبئة
- أسطح الختم: يجب أن تكون مقاومة للتآكل والتآكل، وعادة ما تكون مصنوعة من PTFE (تفلون) أو المعادن (مثل 1Cr13، 1Cr18Ni9).
- التعبئة: عادة ما يكون حبل PTFE أو الأسبستوس، يتم اختياره بناءً على الوسيط ودرجة الحرارة والضغط.
اعتبارات الاختيار الرئيسية
- خصائص الوسيط: بالنسبة للوسائط المسببة للتآكل، أعط الأولوية للفولاذ المقاوم للصدأ (مثل 316L) أو الصمامات المبطنة.
- درجة الحرارة والضغط: تتطلب بيئات درجات الحرارة والضغط العالي الفولاذ الكربوني أو السبائكي، بينما تحتاج التطبيقات المبردة إلى الفولاذ ذو درجة الحرارة المنخفضة.
- فعالية التكلفة: في الظروف القاسية، قد تكون المواد المقاومة للتآكل العالي (مثل 316) أكثر اقتصادا.
لمزيد من التفاصيل حول مواد معينة (مثل الاختلافات بين الفولاذ المقاوم للصدأ 304 و 316) أو مواد الختم، راجع الموارد التالية:
- دليل اختيار صمام الفولاذ المقاوم للصدأ (برنامج تعليمي بالفيديو)
- شرح تفصيلي لعلاقات مواد الصمامات ودرجة الحرارة (مقالة فنية)