حيث يتم استخدام الصمامات: في كل مكان!

يمكن العثور على الصمامات في أي مكان اليوم تقريبًا: في منازلنا ، وتحت الشارع ، وفي المباني التجارية وفي آلاف الأماكن داخل محطات الطاقة والمياه ، ومصانع الورق ، والمصافي ، والمصانع الكيماوية ، وغيرها من المرافق الصناعية والبنية التحتية.

صناعة الصمامات ذات أكتاف عريضة حقًا ، حيث تتنوع قطاعاتها من توزيع المياه إلى الطاقة النووية إلى النفط والغاز في المنبع والمصب.تستخدم كل من صناعات المستخدم النهائي هذه بعض الأنواع الأساسية من الصمامات ؛ومع ذلك ، غالبًا ما تكون تفاصيل البناء والمواد مختلفة جدًا.هنا عينة:

أعمال المياه

في عالم توزيع المياه ، تكون الضغوط دائمًا منخفضة نسبيًا ودرجات الحرارة محيطة.تسمح حقيقتا التطبيق هاتان بعدد من عناصر تصميم الصمام التي لا يمكن العثور عليها في المعدات الأكثر تحديًا مثل صمامات البخار عالية الحرارة.تسمح درجة الحرارة المحيطة لخدمة المياه باستخدام اللدائن والأختام المطاطية غير المناسبة في أي مكان آخر.تسمح هذه المواد اللينة بتجهيز صمامات المياه لإغلاق القطرات بإحكام.

هناك اعتبار آخر في صمامات خدمة المياه وهو الاختيار في مواد البناء.تستخدم مكواة الزهر والمطيلة على نطاق واسع في أنظمة المياه ، وخاصة الخطوط ذات القطر الخارجي الكبير.يمكن التعامل مع الخطوط الصغيرة جدًا بشكل جيد باستخدام مواد الصمام البرونزي.

عادة ما تكون الضغوط التي تراها معظم صمامات محطات المياه أقل بكثير من 200 رطل / بوصة مربعة.وهذا يعني عدم الحاجة إلى تصميمات ذات جدران سميكة ذات ضغط أعلى.ومع ذلك ، هناك حالات يتم فيها بناء صمامات المياه للتعامل مع ضغوط أعلى ، تصل إلى حوالي 300 رطل / بوصة مربعة.عادة ما تكون هذه التطبيقات على قنوات طويلة بالقرب من مصدر الضغط.في بعض الأحيان توجد صمامات الماء ذات الضغط العالي أيضًا في أعلى نقاط الضغط في السد الطويل.

أصدرت جمعية أعمال المياه الأمريكية (AWWA) مواصفات تغطي العديد من الأنواع المختلفة من الصمامات والمشغلات المستخدمة في تطبيقات محطات المياه.

مياه الصرف الصحي

الجانب الآخر من المياه العذبة الصالحة للشرب التي تذهب إلى منشأة أو هيكل هو مياه الصرف الصحي أو ناتج المجاري.تقوم هذه الخطوط بجمع جميع سوائل النفايات والمواد الصلبة وتوجيهها إلى محطة معالجة مياه الصرف الصحي.تتميز محطات المعالجة هذه بالكثير من الأنابيب والصمامات ذات الضغط المنخفض لأداء "العمل المتسخ".تعتبر متطلبات صمامات المياه العادمة في كثير من الحالات أكثر تساهلاً بكثير من متطلبات خدمة المياه النظيفة.تعتبر البوابة الحديدية وصمامات الفحص أكثر الخيارات شيوعًا لهذا النوع من الخدمة.يتم تصنيع الصمامات القياسية في هذه الخدمة وفقًا لمواصفات AWWA.

مجال انتاج الطاقة

يتم توليد معظم الطاقة الكهربائية المولدة في الولايات المتحدة في محطات البخار باستخدام الوقود الأحفوري والتوربينات عالية السرعة.إن تقشير الغطاء الخلفي لمحطة توليد الطاقة الحديثة من شأنه أن يعطي رؤية لأنظمة الأنابيب ذات الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية.هذه الخطوط الرئيسية هي الأكثر أهمية في عملية توليد الطاقة البخارية.

تظل صمامات البوابة خيارًا رئيسيًا لتطبيقات تشغيل / إيقاف تشغيل محطة الطاقة ، على الرغم من وجود صمامات الكرة الأرضية ذات النمط Y لأغراض خاصة أيضًا.تكتسب الصمامات الكروية عالية الأداء والخدمية شعبية مع بعض مصممي محطات الطاقة وتشق طريقها في هذا العالم الذي كان يهيمن عليه الصمامات الخطية.

يعد علم المعادن أمرًا بالغ الأهمية للصمامات في تطبيقات الطاقة ، خاصة تلك التي تعمل في نطاقات التشغيل فوق الحرج أو فوق الحرج للضغط ودرجة الحرارة.تستخدم F91 ، F92 ، C12A ، جنبًا إلى جنب مع العديد من سبائك Inconel والفولاذ المقاوم للصدأ بشكل شائع في محطات الطاقة الحالية.تشمل فئات الضغط 1500 و 2500 وفي بعض الحالات 4500. إن الطبيعة المعدلة لمحطات الطاقة القصوى (تلك التي تعمل فقط حسب الحاجة) تضع ضغطًا كبيرًا على الصمامات والأنابيب ، مما يتطلب تصميمات قوية للتعامل مع المجموعة القصوى من التدوير ودرجة الحرارة و الضغط.

بالإضافة إلى صمام البخار الرئيسي ، يتم تحميل محطات توليد الطاقة بخطوط أنابيب إضافية ، يسكنها عدد لا يحصى من الصمامات ذات البوابة ، والكرة الأرضية ، والصمامات ، والصمامات الكروية.

تعمل محطات الطاقة النووية على نفس مبدأ التوربينات البخارية / عالية السرعة.الفرق الأساسي هو أنه في محطة الطاقة النووية ، يتم إنشاء البخار بواسطة الحرارة من عملية الانشطار.تشبه صمامات محطات الطاقة النووية نظيراتها التي تعمل بالوقود الأحفوري ، باستثناء نسبها والمتطلبات الإضافية للموثوقية المطلقة.يتم تصنيع الصمامات النووية وفقًا لمعايير عالية للغاية ، حيث تملأ وثائق التأهيل والتفتيش مئات الصفحات.

انتاج النفط والغاز

تعتبر آبار النفط والغاز ومنشآت الإنتاج مستخدمين كثيفين للصمامات ، بما في ذلك العديد من الصمامات شديدة التحمل.على الرغم من أنه من غير المحتمل حدوث اندفاعات من الزيت على ارتفاع مئات الأقدام في الهواء ، إلا أن الصورة توضح الضغط المحتمل للنفط والغاز تحت الأرض.هذا هو السبب في وضع رؤوس الآبار أو أشجار عيد الميلاد في الجزء العلوي من سلسلة طويلة من الأنابيب.تم تصميم هذه التجميعات ، مع توليفة من الصمامات والتجهيزات الخاصة ، للتعامل مع ضغوط تزيد عن 10000 رطل لكل بوصة مربعة.بينما نادرًا ما توجد في الآبار المحفورة على الأرض هذه الأيام ، غالبًا ما توجد ضغوط عالية جدًا في الآبار العميقة البحرية.

تصميم معدات رأس البئر مغطى بمواصفات API مثل 6A ، مواصفات رأس البئر ومعدات شجرة عيد الميلاد.تم تصميم الصمامات المغطاة في 6A لضغوط عالية للغاية ولكن لدرجات حرارة معتدلة.تحتوي معظم أشجار عيد الميلاد على صمامات بوابة وصمامات كروية خاصة تسمى الإختناقات.تستخدم الخانقات لتنظيم التدفق من البئر.

بالإضافة إلى رؤوس الآبار نفسها ، هناك العديد من المرافق الإضافية التي تملأ حقل نفط أو غاز.تتطلب معدات المعالجة للمعالجة المسبقة للنفط أو الغاز عددًا من الصمامات.عادة ما تكون هذه الصمامات مصنفة من الصلب الكربوني للفئات الدنيا.

من حين لآخر ، يوجد سائل شديد التآكل - كبريتيد الهيدروجين - في تيار البترول الخام.هذه المادة ، التي تسمى أيضًا الغازات الحامضة ، يمكن أن تكون قاتلة.للتغلب على تحديات الغازات الحامضة ، يجب اتباع تقنيات معالجة المواد أو المواد الخاصة وفقًا لمواصفات NACE الدولية MR0175.

الصناعة البحرية

تحتوي أنظمة الأنابيب لحفارات النفط البحرية ومنشآت الإنتاج على عدد كبير من الصمامات المصممة وفقًا للعديد من المواصفات المختلفة للتعامل مع مجموعة متنوعة من تحديات التحكم في التدفق.تحتوي هذه المرافق أيضًا على حلقات مختلفة لنظام التحكم وأجهزة تخفيف الضغط.

بالنسبة لمرافق إنتاج النفط ، فإن القلب الشرياني هو نظام أنابيب استرداد النفط أو الغاز الفعلي.على الرغم من عدم وجودها دائمًا على المنصة نفسها ، إلا أن العديد من أنظمة الإنتاج تستخدم أشجار عيد الميلاد وأنظمة الأنابيب التي تعمل في أعماق غير مضيافة تصل إلى 10000 قدم أو أكثر.تم تصميم معدات الإنتاج هذه وفقًا للعديد من معايير معهد البترول الأمريكي (API) الصارمة والمشار إليها في العديد من الممارسات الموصى بها لواجهة برمجة التطبيقات (RPs).

في معظم منصات النفط الكبيرة ، يتم تطبيق عمليات إضافية على السوائل الخام القادمة من فوهة البئر.يتضمن ذلك فصل الماء عن الهيدروكربونات وفصل الغاز وسوائل الغاز الطبيعي من تيار المائع.تم تصميم أنظمة أنابيب شجرة ما بعد عيد الميلاد بشكل عام وفقًا لرموز أنابيب الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين B31.3 مع الصمامات المصممة وفقًا لمواصفات صمام API مثل API 594 و API 600 و API 602 و API 608 و API 609.

قد تحتوي بعض هذه الأنظمة أيضًا على بوابة API 6D وصمامات كروية وفحص.نظرًا لأن أي خطوط أنابيب على المنصة أو سفينة الحفر داخلية للمنشأة ، فإن المتطلبات الصارمة لاستخدام صمامات API 6D لخطوط الأنابيب لا تنطبق.على الرغم من استخدام أنواع صمامات متعددة في أنظمة الأنابيب هذه ، فإن نوع الصمام المفضل هو الصمام الكروي.

خطوط الأنابيب

على الرغم من إخفاء معظم خطوط الأنابيب عن الأنظار ، إلا أن وجودها عادة ما يكون واضحًا.تعتبر اللافتات الصغيرة التي تشير إلى "خط أنابيب البترول" أحد المؤشرات الواضحة على وجود أنابيب النقل تحت الأرض.تم تجهيز خطوط الأنابيب هذه بالعديد من الصمامات المهمة على طولها.تم العثور على صمامات إغلاق خطوط الأنابيب في حالات الطوارئ على فترات كما هو محدد بواسطة المعايير والقوانين والقوانين.تخدم هذه الصمامات الخدمة الحيوية لعزل جزء من خط الأنابيب في حالة حدوث تسرب أو عند الحاجة إلى الصيانة.

توجد أيضًا منشآت منتشرة على طول مسار خط الأنابيب حيث ينبثق الخط من الأرض ويكون الوصول إلى الخط متاحًا.هذه المحطات هي موطن لمعدات الإطلاق "الخنازير" ، والتي تتكون من أجهزة يتم إدخالها في خطوط الأنابيب إما لفحص أو تنظيف الخط.عادة ما تحتوي محطات إطلاق الخنازير هذه على عدة صمامات ، إما بوابة أو أنواع كروية.يجب أن تكون جميع الصمامات الموجودة في نظام خطوط الأنابيب ذات منفذ كامل (فتحة كاملة) للسماح بمرور الخنازير.

تحتاج خطوط الأنابيب أيضًا إلى طاقة لمكافحة احتكاك خط الأنابيب والحفاظ على ضغط وتدفق الخط.يتم استخدام ضاغط أو محطات ضخ تبدو وكأنها نسخ صغيرة من محطة معالجة بدون أبراج التكسير الطويلة.هذه المحطات هي موطن لعشرات من صمامات البوابة والكرة وفحص خطوط الأنابيب.

تم تصميم خطوط الأنابيب نفسها وفقًا لمعايير ورموز مختلفة ، بينما تتبع صمامات خطوط الأنابيب صمامات خط أنابيب API 6D.

هناك أيضًا خطوط أنابيب أصغر تغذي المنازل والمباني التجارية.توفر هذه الخطوط الماء والغاز وتحميها صمامات الإغلاق.

توفر البلديات الكبيرة ، ولا سيما في الجزء الشمالي من الولايات المتحدة ، البخار لمتطلبات التدفئة للعملاء التجاريين.تم تجهيز خطوط إمداد البخار هذه بمجموعة متنوعة من الصمامات للتحكم في إمداد البخار وتنظيمه.على الرغم من أن السائل عبارة عن بخار ، إلا أن الضغوط ودرجات الحرارة أقل من تلك الموجودة في توليد بخار محطة توليد الكهرباء.يتم استخدام مجموعة متنوعة من أنواع الصمامات في هذه الخدمة ، على الرغم من أن صمام التوصيل الموقر لا يزال خيارًا شائعًا.

المصفاة والبتروكيماويات

تمثل صمامات المصفاة استخدامًا للصمامات الصناعية أكثر من أي جزء صمام آخر.المصافي هي موطن للسوائل المسببة للتآكل وفي بعض الحالات درجات الحرارة المرتفعة.

تحدد هذه العوامل كيفية بناء الصمامات وفقًا لمواصفات تصميم صمام API مثل API 600 (صمامات البوابة) و API 608 (الصمامات الكروية) و API 594 (فحص الصمامات).بسبب الخدمة القاسية التي يواجهها العديد من هذه الصمامات ، غالبًا ما تكون هناك حاجة إلى بدل تآكل إضافي.يتجلى هذا البدل من خلال سماكة الجدار الأكبر المحددة في مستندات تصميم API.

تقريبًا يمكن العثور على كل نوع صمام رئيسي بوفرة في مصفاة كبيرة نموذجية.لا يزال صمام البوابة في كل مكان هو ملك التل بأكبر عدد من السكان ، لكن الصمامات ذات الربع لفة تستحوذ على قدر كبير بشكل متزايد من حصتها في السوق.تشتمل المنتجات ذات الربع دورة التي تحقق نجاحات في هذه الصناعة (التي كانت تهيمن عليها المنتجات الخطية في وقت ما) على صمامات فراشة ثلاثية الأوفست عالية الأداء وصمامات كروية ذات قاعدة معدنية.

لا تزال البوابة القياسية والصمامات الكروية وصمامات الفحص موجودة بشكل جماعي ، وبسبب التصميم الرائع والاقتصاد في التصنيع ، لن تختفي في أي وقت قريبًا.

تعمل تصنيفات الضغط لصمامات المصفاة في التدرج اللوني من الفئة 150 إلى الفئة 1500 ، والفئة 300 هي الأكثر شيوعًا.

 

يعتبر الفولاذ الكربوني العادي ، مثل WCB (المصبوب) و A-105 (المطروق) أكثر المواد شيوعًا المحددة والمستخدمة في الصمامات لخدمة المصفاة.تدفع العديد من تطبيقات عمليات التكرير حدود درجة الحرارة العليا للفولاذ الكربوني العادي ، ويتم تحديد السبائك ذات درجة الحرارة المرتفعة لهذه التطبيقات.الأكثر شيوعًا من هذه الأنواع هو الكروم / الفولاذ المولي مثل 1-1 / 4٪ Cr و 2-1 / 4٪ Cr و 5٪ Cr و 9٪ Cr.كما يستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك النيكل المرتفع في بعض عمليات التكرير القاسية بشكل خاص.


الوقت ما بعد: يوليو 10-2020
دردشة WhatsApp عبر الإنترنت!