غالبًا ما يتم تحديد صمامات الكرة الهوائية للبيئات الخطرة والمتفجرة لأن التشغيل الهوائي يلغي الطاقة الكهربائية في المشغل - مما يقلل بشكل كبير من خطر الاشتعال. تحتاج المرافق التي تتعامل مع الغازات القابلة للاشتعال والمذيبات المتطايرة وأجواء الغبار أو أبخرة الهيدروكربونات إلى حلول صمامات موثوقة وآمنة جوهريًا. تفحص هذه المقالة سبب تفضيل صمامات الكرة الهوائية في مثل هذه الإعدادات، واعتبارات الامتثال ذات الصلة، وأفضل الممارسات للتشغيل الآمن.
تبدأ السلامة الجوهرية بعدم وجود مكونات كهربائية في آلية التشغيل. تستخدم الأنظمة الهوائية الهواء المضغوط لتحريك الحركة، لذلك لا توجد شرارات أو أسطح ساخنة أو أقواس كهربائية في المشغل نفسه. عند دمجها مع صمامات الملف اللولبي المصنفة بشكل صحيح وخزائن التحكم عن بعد الموجودة في مناطق آمنة أو حاويات مقاومة للانفجار، يمكن لأنظمة صمامات الكرة الهوائية أن تفي بمتطلبات المناطق الخطرة الصارمة مثل ATEX و IECEx ومعايير الفئة / القسم في أمريكا الشمالية.
اختيار المواد أمر بالغ الأهمية. بالنسبة لخدمات الهيدروكربونات، تقاوم الفولاذ المقاوم للصدأ أو السبائك المقاومة للتآكل التدهور من سوائل المعالجة والمواد الكيميائية للتنظيف. يجب التحقق من أجزاء احتواء الضغط مقابل توجيهات معدات الضغط ذات الصلة. يجب أن تتحمل مواد المقعد والختم التعرض للمواد الكيميائية مع الحفاظ على أداء تسرب منخفض؛ تعد متغيرات PTFE شائعة، في حين قد تكون هناك حاجة إلى بوليمرات فلورية متخصصة أو تصميمات ذات مقعد معدني للظروف القاسية.
سلوك الأمان من السمات الهامة الأخرى للسلامة. تضمن المشغلات أحادية المفعول (العودة الزنبركية) تحرك الصمام إلى وضع آمن أثناء فقدان هواء الأداة - إما الفتح لتخفيف الضغط أو الإغلاق لعزل التدفق الخطير اعتمادًا على منطق السلامة. غالبًا ما تعتمد أنظمة الأجهزة الآمنة (SIS) على هذا السلوك الحتمي لتسلسلات إيقاف التشغيل في حالات الطوارئ. يجب أن يتم التصميم السليم لمنطق الأمان بالتعاون مع مهندسي سلامة العمليات والامتثال للمعايير مثل IEC 61511.
يعتبر الختم والتحكم في الانبعاثات الهاربة أمرًا أساسيًا للسلامة البيئية والامتثال التنظيمي. يجب أن تقلل الصمامات المستخدمة في خدمات المركبات العضوية المتطايرة (VOC) من الانبعاثات الهاربة لتلبية معايير الانبعاثات المحلية والدولية. تقلل مواد التعبئة منخفضة الانبعاثات، والسيقان المزدوجة الختم، والتصميمات المختومة بالمنفاخ من التسرب. غالبًا ما تفرض الهيئات التنظيمية جداول الكشف عن التسرب والصيانة المنتظمة ويجب دمجها في برنامج الامتثال الخاص بالمرفق.
تؤكد ممارسات التركيب في المناطق الخطرة على الفصل والتقسيم إلى مناطق. توجد عادةً جزر الصمامات الهوائية، ومشعبات صمامات الملف اللولبي، ووحدات تحضير الهواء في خزائن آمنة أو مطهرة تقع خارج المناطق المصنفة، مما يقلل من مصادر الاشتعال المحتملة. عندما تكون الأجهزة الكهربائية مطلوبة بالقرب من العملية، يجب استخدام معدات معتمدة مقاومة للانفجار أو آمنة جوهريًا وتثبيتها وفقًا لتصنيف المنطقة والأكواد المحلية.
تعد الاختبارات التشغيلية واختبار الإثبات من المكونات المطلوبة لبرنامج صمام يركز على السلامة. يؤكد الاختبار الوظيفي الدوري أن المشغلات والملفات اللولبية وأجهزة التغذية الراجعة تعمل بشكل صحيح في ظل ظروف الأعطال. بالنسبة للصمامات الموجودة في حلقات SIS، يتم حساب فترات اختبار الإثبات بناءً على معدلات الفشل وتحليل المخاطر ويجب توثيقها لكل IEC 61511 أو المعيار ذي الصلة في نطاق اختصاصك.
تعزز الوثائق وإمكانية التتبع ثقافة السلامة. يجب أن يحتوي كل صمام على قائمة مواد واضحة وشهادات المواد وسجلات الاختبار وسجلات الصيانة. في حالة وقوع حادث أو تدقيق، تُظهر إمكانية التتبع هذه العناية الواجبة وتدعم تحقيقات السبب الجذري.
لتلخيص ذلك، تعتبر صمامات الكرة الهوائية مناسبة بشكل خاص للبيئات الخطرة والمتفجرة نظرًا لتشغيلها الخالي من الشرر، وخيارات الأمان، والتصميم الميكانيكي القوي. عند دمجها مع المواد الصحيحة، والتحكم في الانبعاثات، وممارسات التركيب، والامتثال لمعايير السلامة الدولية، توفر أنظمة صمامات الكرة الهوائية حلاً موثوقًا وآمنًا للتحكم في تدفقات العمليات الحرجة.