اللغة العربية
المواصفات الفنية ودليل اختيار صمام التحكم
تم إنشاؤها 10.21
أولاً: المعايير المطبقة
النوع القياسي | رقم المعيار والعنوان |
المعيار الدولي | ASME B16.34 الصمامات — نهايات شفة، ملولبة، ولحام |
المعيار الدولي | ASME B16.104 تسرب مقعد صمام التحكم |
المعيار الدولي | IEC 60534-2-4، IEC 60534-3-1 — سعة تدفق صمام التحكم وأبعاد الوجه إلى الوجه |
المعيار المحلي | GB/T 4213 صمامات التحكم الهوائية |
معيار الاختبار | API 598، ISO 5208 — فحص الصمامات واختبار الضغط |
المعيار المرجعي | GB/T 17213.2 صمامات التحكم في العمليات الصناعية — سعة التدفق — معادلات تحديد الحجم لتدفق السوائل تحت ظروف التركيب |
ملاحظة: تم سحب JB/T 5296-1991 طرق اختبار معامل التدفق للصمامات العامة في عام 2017 ولم يعد مدرجًا.
ثانيًا. المبدأ الهيكلي
يتكون صمام التحكم الدوار اللامركزي من جسم صمام دوار لامركزي مع مجموعة خنق ومشغل هوائي.
مبدأ العمل: يتم تصميم السدادة الكروية وعمود الصمام بلامركزية. عندما يدور عمود الصمام، تتحرك السدادة بشكل لامركزي على طول مسار الكامة. عند إغلاق الصمام، يتعرض الذراع المرن للسدادة لتشوه مرن ويتلامس بإحكام مع المقعد لتشكيل إحكام. يوفر المشوار الزاوي البالغ 50° الفتح والإغلاق بقدرة قص طبيعية ومقاومة للانحشار، مما يجعله مناسبًا للوسائط الليفية والحبيبية وعالية اللزوجة. لذلك يُطلق عليه أيضًا صمام الكامة المرنة.
اختيار المشغل
الطراز | النوع الهيكلي | الخدمة المناسبة |
PDR | نوع الحجاب الحاجز الدوار المرتجع بالنابض | خدمة تقليدية، تطبيقات آمنة عند الفشل |
PCR | نوع مكبس مزدوج المفعول | قطر كبير، فرق ضغط عالٍ، خدمة قاسية |
مزايا التصميم الأساسية
خاصية التصميم | الميزة التقنية |
ممر تدفق الجسم المستقيم | مقاومة تدفق منخفضة، سعة تدفق عالية |
مشوار زاوي 50° | استجابة سريعة للفتح/الإغلاق، خطية تحكم جيدة |
جسم وغطاء متكاملان | تقليل نقاط التسرب الخارجي |
شق متطور | تمركز جيد، قدرة عالية على نقل العزم |
تصميم نافذة متماثل | هواء للفتح / هواء للإغلاق قابلان للتبديل بحرية في الموقع |
هيكل قص لامركزي | مقاومة الانحشار بالجسيمات، مناسب للوسائط اللزجة |
مدمج وخفيف الوزن | يمكن تركيبه بأي زاوية، صيانة سهلة |
ثالثًا. ثلاث هياكل إحكام وانخفاض الضغط المسموح به
1. تعريفات هيكل الإحكام
نوع الإحكام | التعريف الهيكلي | اختصار |
TS | حلقة O مدمجة في المقعد، هيكل بمقعد ناعم | ختم ناعم |
SS | تراكب ستيلايت محلي صلب على السدادة والمقعد | ختم صلب جزئي |
SF | تراكب ستيلايت صلب كامل على السدادة والمقعد | ختم صلب كامل |
كما هو موضح أعلاه، تشير TS إلى حلقة O محكمة في المقعد؛ تشير SS إلى ترصيع ستيلايت صلب مطبق على مناطق الختم في السدادة والمقعد (ترصيع جزئي)؛ تشير SF إلى ترصيع ستيلايت صلب كامل على كل من السدادة والمقعد (ترصيع كامل).
2. مقارنة الأداء
نوع الختم | فئة التسرب | درجة الحرارة المطبقة | مقاومة التآكل والتعرية | الوسائط / السيناريوهات المطبقة | المزايا والعيوب |
ختم ناعم TS | ASME B16.104 الفئة VI (إحكام تام ضد التسرب - صفر تسرب) | -45 إلى 230°م | متوسط؛ غير مقاوم لتآكل الجسيمات | غاز نظيف، ماء نظيف، وسائط نظيفة غير أكالة | أفضل أداء إحكام، تكلفة منخفضة؛ حد درجة حرارة منخفض، عرضة للتقادم |
ختم صلب جزئي SS | ASME B16.104 الفئة IV | -195 إلى 400°م | متوسط؛ مقاوم للجسيمات الطفيفة | منتجات نفطية عادية، بخار، وسائط أكالة بشكل خفيف | فعالية تكلفة جيدة؛ توازن بين الإحكام ومقاومة التآكل |
ختم صلب كامل SF | ASME B16.104 الفئة IV | -195 إلى 400°C | ممتاز؛ مقاوم للتآكل والتبلور والجسيمات | الوسائط التي تحتوي على ألياف، جسيمات، لزوجة عالية، درجة حرارة عالية، تآكل شديد | أطول عمر خدمة، وأوسع قابلية للتكيف مع الخدمة؛ تكلفة عالية نسبيًا |
ملاحظات فئة التسرب: الفئة VI هي إحكام مانع للفقاعات مع تسرب منخفض للغاية. الفئة IV هي المستوى الطبيعي القابل للتحقيق للصمامات ذات المقعد المعدني؛ التسرب هو 0.01% من Cv المقنن وليس تسربًا صفريًا. الأختام المعدنية الصلبة ليست مصممة لتحقيق إحكام مانع للفقاعات؛ الفئة IV هي توقع معقول للإحكام المعدن على معدن.
3. قواعد انخفاض الضغط المسموح به
نوع الإحكام | قدرة تحمل الضغط التفاضلي | قيود اختيار إمداد الهواء / المشغل |
ختم ناعم TS | الأدنى؛ أقل بأكثر من 30% من الختم الصلب بنفس الحجم | مناسب لمشغلات زنبرك PDR التقليدية؛ يُمنع منعًا صارمًا استخدام الضغط التفاضلي العالي والخدمة الجسيمية |
ختم صلب SS | متوسط؛ هامش فرق ضغط كافٍ | كل من PDR أو PCR مقبولان؛ خدمة فرق ضغط متوسطة إلى عالية عامة |
ختم معدني صلب كامل SF | الأعلى؛ أفضل مقاومة لفرق الضغط | القطر الكبير يفضل مع مشغل مكبس PCR؛ الخيار الأول لخدمة فرق الضغط العالي والتآكل |
القيود الرئيسية:
- يجب ألا يتجاوز فرق ضغط الإغلاق الفعلي قيمة جدول كتالوج الشركة المصنعة.
- يجب ألا يتجاوز ضغط المدخل التصنيف الحراري-الضغطي لفئة ANSI للجسم.
- فرق الضغط المسموح به للوسائط الغازية أكبر من ذلك الخاص بالوسائط السائلة.
رابعاً: معايير الأداء الفني الرئيسية
العنصر | المواصفات الفنية |
نطاق الحجم | 1″ إلى 12″ (DN25 إلى DN300) |
فئة الضغط | ANSI 150 / 300 / 600 رطل |
درجة الحرارة المطبقة | يعتمد على نوع الإحكام: إحكام ناعم TS من -45 إلى 230 درجة مئوية؛ إحكام صلب SS/SF من -195 إلى 400 درجة مئوية |
الخطأ الأساسي (مع الموضع) | ±2% (مرجع GB/T 4213؛ راجع كتالوج الشركة المصنعة للتفاصيل) |
الخطأ الأساسي (بدون موضع) | ±5% |
التباطؤ (مع موضع) | 1% |
التباطؤ (بدون موضع) | 3% |
النطاق الميت (مع موضع) | 1% |
النطاق الميت (بدون موضع) | 5% |
نطاق التحكم | 100:1 (راجع كتالوج الشركة المصنعة المحدد؛ بعض الطرازات 50:1) |
خاصية التدفق المتأصلة | خطي |
نوع الاتصال | نوع الرقاقة (موصى به)، نوع الفلنجة |
الطلاء | الفولاذ الكربوني: PLA9006 أبيض فضي؛ الفولاذ المقاوم للصدأ: غير مطلي |
خامساً: حساب التصميم
1. جدول معامل التدفق Cv المقنن
المقاس (بوصة) | Cv الكامل | Cv عند 60% من المشوار | Cv عند 40% من المشوار | Cv عند 20% من المشوار (مقعد معدني فقط) |
1 | 14 | 8.4 | 5.6 | 2.8 |
1-1/2 | 30 | 18 | 12 | 6.0 |
2 | 50 | 30 | 20 | 10 |
3 | 135 | 81 | 54 | — |
4 | 230 | 138 | 92 | — |
6 | 500 | 300 | 200 | — |
8 | 850 | 510 | 340 | — |
10 | 1300 | 780 | 520 | — |
12 | 1750 | 1050 | 700 | — |
قيم Cv في الجدول هي بيانات منتج نموذجية. قد تختلف المنتجات من نفس الحجم من مصنعين مختلفين؛ يجب الرجوع إلى كتالوج المصنع أثناء الاختيار.
2. حساب Cv للخدمة
الوسائط السائلة (تدفق غير مخنوق، بدون وميض/تكهف):
حيث:
Q = معدل التدفق الحجمي (م³/ساعة)
ρ = الكثافة النسبية (نسبة إلى الماء، بلا أبعاد)
ΔP = انخفاض الضغط عبر الصمام (بار)
الفرضية المطبقة: هذه الصيغة المبسطة قابلة للتطبيق على التدفق غير المخنوق مع الموائع النيوتونية. إذا وُجد تبخير وميضي أو تكهف، يجب إدخال عامل استعادة الضغط FLFL ومعامل انخفاض الضغط الحرج للتصحيح وفقًا لـ IEC 60534-2-1 (GB/T 17213.2)؛ لا يمكن تطبيق هذه الصيغة مباشرة.
الوسط الغازي: يُحسب وفقًا للصيغ المخصصة للغاز المضغوط منخفض الضغط أو عالي الضغط، مع تصحيح لدرجة حرارة التشغيل والضغط. بالنسبة للتمييز بين الغاز منخفض الضغط (ΔP<0.5P1ΔP<0.5P1) والتدفق المخنوق، وكذلك قيم عامل التمدد YY وعامل نسبة انخفاض الضغط XTXT، يُرجى الرجوع إلى IEC 60534-2-1 أو GB/T 17213.2.
3. مبادئ اختيار Cv
نطاق الاختيار | ملاءمة الخدمة |
شوط 40%–60% | نطاق التحكم الأمثل؛ خطية جيدة، بدون تذبذب |
< 10% | الفتحة الصغيرة عرضة للتذبذب والتحكم غير الدقيق؛ يجب ألا يقع الاختيار ضمن هذا النطاق |
> 80% | فتحة كبيرة مع تشبع التدفق؛ هامش تحكم غير كافٍ في الحمل |
4. التحقق من انخفاض الضغط المسموح به
بُعد التحقق | محتوى التحقق |
النوع الهيكلي | مقعد معدني / مقعد ناعم؛ جسم من الفولاذ الكربوني / الفولاذ المقاوم للصدأ |
المشغل | PDR عودة بنابض / PCR مكبس مزدوج المفعول |
ظروف الخدمة | ضغط إمداد الهواء، تدفق للفتح / تدفق للإغلاق، وسط غازي / سائل |
الحدود القصوى | فرق الضغط الفعلي ≤ قيمة جدول كتالوج الشركة المصنعة؛ ضغط المدخل لا يتجاوز الضغط المقدر لجسم الصمام |
5. ملاءمة درجة حرارة-ضغط مادة جسم الصمام
مادة الجسم | درجة الحرارة المطبقة | فئة الضغط المطبقة | ملاحظات |
الفولاذ الكربوني WCB | -29 إلى 425°C | 150 / 300 / 600 رطل | فوق 425°C عرضة للتحول الجرافيتي |
CF8 (304) | -195 إلى 400 درجة مئوية | جميع الفئات | تآكل خفيف، خدمة درجات الحرارة المنخفضة |
CF8M (316) | -195 إلى 400 درجة مئوية | جميع الفئات | حمض/قلوي، خدمة تآكل شديد |
6. حدود درجة حرارة وضغط الحشو
نوع الحشو | نطاق درجة الحرارة المطبق | الخدمة المطبقة |
PTFE المقوى | -45 إلى 230°م | درجة الحرارة المحيطة، لا خدمة عالية الحرارة |
الجرافيت المرن | -196 إلى 538°م | خدمة عالية/منخفضة الحرارة، بخار، خدمة تآكلية |
سادساً: مجموعات المواد القياسية
مادة الجسم | تكوين السدادة / المقعد | مادة الساق | الخدمة المناسبة |
WCB | 304SS / SS / SF / TS | 304 منتردة | الماء، البخار، منتجات النفط العادية |
CF8 | CF8M / SS / SF | 316SS / 17-4PH | تآكل خفيف، وسائط منخفضة الحرارة |
CF8M | CF8M / SS / SF / TS | 316SS | حمض/قلوي، تآكل شديد، درجة حرارة عالية |
سابعاً: الأعطال الشائعة والأسباب والعلاجات
ظاهرة العطل | سبب العطل | إجراء العلاج |
دقة تحكم ضعيفة، تذبذب تدفق كبير | تم معايرة الموضع بشكل غير صحيح؛ تقلب ضغط إمداد الهواء؛ التشغيل طويل الأمد بفتحة صغيرة؛ شوائب الوسط مسببة للانحشار | أعد معايرة الصفر والمدى؛ قم بتركيب منظم ضغط إمداد الهواء؛ أعد حساب Cv وأعد الاختيار؛ فك وتنظيف المواد الغريبة من السدادة |
تسرب داخلي مفرط | تقادم حلقة إحكام TS؛ تآكل وتلف سطح إحكام SS/SF؛ إجهاد الذراع المرن للسدادة؛ حطام عالق على سطح الإحكام | استبدال مانع التسرب الحلقي اللين؛ الطحن أو الترقية إلى الختم الصلب الكامل SF؛ استبدال مجموعة السدادة؛ تركيب مرشح في المنبع |
حركة بطيئة، التصاق | إفراط في إحكام الحشو؛ تآكل الساق؛ انحراف محورية قضيب التوصيل؛ تآكل غشاء/مكبس المشغل | تخفيف إحكام صامولة الحشو بشكل معتدل؛ تلميع الساق وتطبيق معالجة مضادة للتآكل؛ محاذاة وصلة النقل؛ استبدال أختام وغشاء المشغل |
تسرب هواء من المشغل، فقدان الموضع | شيخوخة الغشاء أو تلفه؛ فشل إحكام الوصلة؛ إجهاد النابض؛ تلوث الهواء الإمدادي بالماء/الزيت | استبدال الغشاء والحشوات؛ إعادة إحكام توصيلات الأنابيب؛ استبدال مجموعة النابض؛ تركيب مجفف/مرشح لإمداد الهواء |
فشل التبديل بين فتح بالهواء / إغلاق بالهواء | تجميع غير صحيح لنوافذ الجسم المتماثلة؛ انحراف اتجاهي في وصلة الذراع المتأرجحة | أعد تجميع الوصلة وفقًا لهيكل OEM؛ أعد تبديل وضع فتح بالهواء / إغلاق بالهواء في الموقع |
ضوضاء تشغيل عالية | فرق ضغط زائد؛ سرعة تدفق تتجاوز الحد؛ دوامة خنق | استخدم تخفيض ضغط متعدد المراحل؛ قم بزيادة حجم الصمام بشكل مناسب؛ حسّن نمط تدفق الأنابيب |
ثامنًا. جدول الصيانة والخدمة الروتينية
فترة الصيانة | محتوى الصيانة |
الفحص اليومي | فحص ضغط إمداد الهواء، شوط الصمام، التسرب الخارجي، والضوضاء التشغيلية غير الطبيعية |
كل ستة أشهر | معايرة الموضع، تنظيف فلتر إمداد الهواء، إحكام الحشو، إعادة إحكام البراغي |
الصيانة السنوية | فحص تفكيكي لتآكل السدادة والمقعد، استبدال ختم المشغل، معايرة الشوط الكامل |
تخزين قطع الغيار | حلقات O، حشو، غشاء، عنصر فلتر الموضع، مجموعة ختم المقعد |
فترة الضمان | 18 شهرًا بعد الشحن أو 12 شهرًا بعد التركيب، أيهما يأتي أولاً؛ إصلاح أو استبدال مجاني لعيوب التصنيع |
تاسعاً. ملخص نقاط الاختيار والتطبيق
يمكن تلخيص منطق الاختيار الأساسي لصمامات التحكم الدوارة اللامركزية في ثلاث نقاط:
أولاً، اختر نوع الإحكام وفقًا للوسط.
- للوسائط النظيفة التي تتطلب إحكامًا مانعًا للفقاعات، اختر
ختم ناعم TS.
- بالنسبة لمنتجات الزيوت العادية والبخار والوسائط ذات الجسيمات الدقيقة، اختر
ختم صلب جزئي SS.
- بالنسبة للوسائط التي تحتوي على ألياف أو جسيمات أو عالية اللزوجة أو عالية الحرارة أو شديدة التآكل، اختر
ختم صلب كامل SF.
ثانيًا، اختر المشغل وفقًا لفرق الضغط.
- تمتلك الأختام اللينة أقل قدرة على تحمل فرق الضغط ويُحظر تمامًا استخدامها في الخدمات ذات فرق الضغط العالي.
- تمتلك الأختام الصلبة الكاملة SF أقوى مقاومة لفرق الضغط؛ للقطر الكبير وفرق الضغط العالي، أعط الأولوية لـ
مشغلات المكبس مزدوجة المفعول PCR.
ثالثًا، حدد المادة وفقًا لظروف الخدمة.
- WCB
مناسبة للمياه والبخار ومنتجات الزيوت العادية.
- CF8
مناسبة للخدمات ذات التآكل الخفيف ودرجات الحرارة المنخفضة.
- CF8M
مناسبة للخدمات المتعلقة بالأحماض/القلويات والتآكل الشديد ودرجات الحرارة العالية.
- بالنسبة للحشوة،
يُستخدم البولي تترافلوروإيثيلين المقوى لدرجات الحرارة المحيطة، ويُستخدم الجرافيت المرن لدرجات الحرارة العالية/المنخفضة، والبخار، والخدمات المسببة للتآكل.
في العمليات الميدانية، يتمثل أهم ما يدعو للقلق في التشغيل طويل الأمد عند فتحة صغيرة - فهذا لا يؤدي فقط إلى دقة تحكم ضعيفة بل يسرّع أيضًا من تآكل السدادة والمقعد. إذا وُجد أن الصمام يعمل تحت فتحة 10% لفترات ممتدة، فهذا يشير إلى أن معامل السريان Cv أكبر من الحجم المطلوب ويجب إعادة حساب الاختيار. بالإضافة إلى ذلك، إذا كان هناك خطر حدوث وميض أو تكهف في الوسائط السائلة، فلا يمكن استخدام الصيغة المبسطة مباشرة لحساب Cv؛ يجب إجراء التحقق من التدفق المخنوق وفقًا لـ IEC 60534-2-1.
اتصل
اترك معلوماتك وسنتصل بك.
واتساب