الصمام الكروي المثبت على مرتكز الدوران ذو الحواف- هو تصميم صمام يتم فيه تثبيت الكرة بواسطة مرتكزات الدوران (أعمدة الدعم). يتكون هيكلها الأساسي من جسم الصمام، والكرة، ودعامات مرتكز الدوران، ومقعد الصمام، والمشغل. على عكس الصمامات الكروية العائمة التقليدية، يتم تثبيت الكرة الموجودة في الصمام الكروي المركب على مرتكز الدوران المستورد- بواسطة مرتكزات الدوران العلوية والسفلية وتدور فقط حول محورها لتحقيق الفتح والإغلاق. يقلل هذا التصميم بشكل كبير من عزم دوران التشغيل ويحسن موثوقية الختم في ظل ظروف الضغط العالي-.
الميزات الهيكلية
اقتطاع نظام الدعم
ترتبط الكرة بجسم الصمام على كلا الجانبين عبر مرتكزات الحركة، مما يشكل هيكل دعم ثابت. يتم تصنيع مرتكزات الدوران من سبائك فولاذية عالية القوة- (مثل F91، F92) أو من الفولاذ المقاوم للصدأ (مثل 316L)، مع سطح نيتريد لتعزيز مقاومة التآكل. يتم التحكم في الخلوص بين مرتكز الدوران والكرة ضمن نطاق 0.05-0.1 مم، مما يضمن الدوران المرن وعدم وجود خطر التسرب.
مقعد الختم ثنائي الاتجاه
يعتمد مقعد الصمام تصميمًا زنبركيًا-، مما يحقق عدم تسرب ثنائي الاتجاه من خلال موانع التسرب المعدنية الصلبة -إلى-المعادن أو موانع التسرب الناعمة (مثل PTFE، PEEK). في ظل ظروف الضغط العالي-، يمكن لمقعد الصمام أن يعوض التآكل تلقائيًا ويحافظ على أداء الختم. على سبيل المثال، عند ضغط 10 ميجا باسكال، يمكن أن يصل ضغط التلامس بين مقعد الصمام والكرة إلى 200 نيوتن/مم²، مما يضمن إحكام الإغلاق على المدى الطويل-.
آلية تشغيل عزم الدوران المنخفض
يبلغ عزم دوران تشغيل الصمامات الكروية من نوع مرتكز الدوران المستوردة 30%-50% فقط من الصمامات الكروية العائمة، وذلك بفضل دعم مرتكز الدوران الذي يقلل الاحتكاك بين الكرة ومقعد الصمام. يمكن اختيار وحدة القيادة من المحركات اليدوية أو الهوائية أو الكهربائية. يمكن تجهيز المحركات الكهربائية بوحدات تحكم ذكية للمراقبة عن بعد وتشخيص الأخطاء.
مزايا الأداء
القدرة على التكيف مع الضغط العالي
يمكن للصمامات الكروية ذات الحواف أن تتحمل تصنيفات الضغط من الفئة 1500 (25MPa) أو حتى أعلى، وهي مناسبة لسيناريوهات الضغط العالي-مثل محطات استخراج النفط والغاز وتكريره. جسم الصمام مصنوع، وتصميم سمك الجدار يتوافق مع معايير ASME B16.34، مما يضمن القوة الهيكلية.
نطاق درجة حرارة واسعة
يمكن اختيار مواد هيكل الصمام من الفولاذ الكربوني (WCB)، أو الفولاذ المبرد (LCC)، أو السبائك -ذات درجة الحرارة العالية (Inconel)، والتي تتكيف مع بيئات درجات الحرارة القصوى من -196 درجة إلى 600 درجة. على سبيل المثال، في محطات استقبال الغاز الطبيعي المسال، يمكن أن تعمل صمامات مرتكز الدوران الكروية المبردة بثبات عند -162 درجة.
مقاومة التآكل وعمر الخدمة الطويل
سطح الكرة مطلي بسبيكة صلبة (مثل Stellite 6)، مما يحقق صلابة HRC 60 أو أعلى، ويقاوم بشكل فعال تآكل الوسائط. في الوسائط التي تحتوي على جزيئات صلبة (مثل ملاط الفحم والملاط المعدني)، يمكن أن تكون مدة خدمتها 3-5 أضعاف عمر الصمامات الكروية العائمة.
فتح وإغلاق سريع مع تسرب منخفض
يمكن استكمال الفتح والإغلاق بتدوير 90 درجة، مع زمن استجابة أقل من 5 ثوانٍ. إنه يجتاز اختبارات مقاومة الحريق API 607 أو API 6FA، ويحافظ على الختم حتى في ظل ظروف الحريق، مع معدل تسرب أقل من 10 جزء في المليون.
سيناريوهات التطبيق
صناعة النفط والغاز
يُستخدم في-إيقاف الضغط العالي- وتنظيم التدفق في معدات رؤوس الآبار، وخطوط أنابيب النفط، ووحدات التكرير. على سبيل المثال، في مجال تطوير النفط والغاز-في أعماق البحار، يمكن للصمامات الكروية المستوردة أن تتحمل الضغط العالي والوسائط المسببة للتآكل في قاع البحر.
الصناعة الكيميائية
مناسب لنقل الوسائط شديدة التآكل (مثل حمض الكبريتيك والكلور- القلوي). يمكن اختيار مواد جسم الصمام من Hastelloy (C-276) أو سبائك التيتانيوم، ويستخدم مقعد الصمام ختم مركب PTFE+ الجرافيت.
الطاقة والحرارة
في وحدات الطاقة الحرارية فوق الحرجة، يتم استخدام الصمامات الكروية المستوردة لعزل خطوط أنابيب البخار، مع مقاومة لدرجة الحرارة تصل إلى 600 درجة ومعدل ضغط يصل إلى الفئة 2500. معالجة المياه
يستخدم في تحلية مياه البحر، ومعالجة مياه الصرف الصحي، وغيرها من التطبيقات، جسم الصمام مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج (2205)، مما يوفر مقاومة ممتازة للتآكل أيون الكلوريد.
اعتبارات الاختيار والصيانة
معلمات الاختيار
تصنيف الضغط: حدد الفئة 150-2500 بناءً على الحد الأقصى للضغط في النظام.
نطاق درجة الحرارة: قم بمطابقة درجة الحرارة المتوسطة مع مادة جسم الصمام.
نوع الختم: الأختام المعدنية الصلبة مناسبة لدرجة الحرارة العالية والضغط العالي. الأختام الناعمة مناسبة للوسائط النظيفة.
طريقة التشغيل: حدد التشغيل اليدوي أو الهوائي أو الكهربائي بناءً على متطلبات التشغيل الآلي.
توصيات الصيانة
تحقق بانتظام من ختم مقعد الصمام؛ استبدل حلقة الختم كل 5000 عملية أو سنة واحدة.
قم بتشحيم مرتكز الدوران. أضف شحمًا ذا درجة حرارة عالية-(مثل موليكوت 33) كل 3 أشهر.
تجنب الفتح الجزئي المتكرر لتقليل تآكل مقعد الصمام.
رسم صمام كروي مرتكز الدوران فئة 600
