في أنظمة أنابيب مياه البحر، صمام كروي يمكن استخدامها للتحكم في تدفق السوائل وعزله، شريطة أن تكون المواد وتصميم الحماية من التآكل مناسبة لظروف خدمة مياه البحر.

يحتوي ماء البحر على تركيز عالٍ من أيونات الكلوريد والأكسجين المذاب. إذا لم يتم اختيار مادة الصمام بشكل صحيح، فقد يحدث التآكل بسرعة. لذلك، عند استخدام صمامات كروية في مياه البحر، فإن العامل الأساسي ليس بنية الصمام، بل اختيار المادة ومستوى مقاومتها للتآكل.

الخلاصة واضحة:

إذا تم اختيار مواد مقاومة لمياه البحر المناسبة وتطبيق تدابير الحماية الكافية من التآكل، فيمكن استخدام صمامات كروية في أنظمة مياه البحر.

تأثير مياه البحر على الصمامات الكروية

مياه البحر وسط شديد التآكل. إذا تعرضت صمامات الفولاذ الكربوني التقليدية لمياه البحر لفترات طويلة، فقد تحدث عدة مشاكل:

● إذا كانت المادة تفتقر إلى مقاومة أيونات الكلوريد، فقد يحدث تآكل نقري.

● إذا وُجدت فروق جهد كهروكيميائية بين المعادن، فقد يحدث تآكل جلفاني.

● إذا كانت سرعة تدفق مياه البحر عالية، فقد تتعرض منطقة المقعد للتآكل والتآكل.

لهذا السبب، عند تركيب صمامات كروية في خطوط أنابيب مياه البحر، يجب مراعاة مقاومة التآكل. جسم الصمام ، المقعد، والقرص، والمثبتات.

المواد الشائعة لصمامات الكرة الأرضية لمياه البحر

في أنظمة مياه البحر، تُستخدم المواد التالية بشكل شائع.

بالنسبة لأنظمة تبريد مياه البحر أو خطوط أنابيب نقل مياه البحر، يعتبر البرونز الألومنيوم (مثل C95800 أو C95500) خيارًا شائع الاستخدام نظرًا لمقاومته القوية لتآكل مياه البحر.

بالنسبة للبيئات ذات التآكل المعتدل، يتم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج (على سبيل المثال ASTM A890 Grade 4A / 5A) بشكل متكرر نظرًا لمقاومته المحسنة للتآكل الناجم عن الكلوريد.

إذا كانت الميزانية محدودة ولكن لا يزال هناك حاجة إلى مستوى معين من مقاومة التآكل، فيمكن استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ 316 (CF8M).
ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أنه عندما يكون تركيز الكلوريد مرتفعًا، قد يظل الفولاذ المقاوم للصدأ 316 عرضة للتآكل النقطي.

تتمثل إحدى إرشادات الاختيار المبسطة فيما يلي:

● إذا كان الصمام سيتعرض باستمرار لمياه البحر، فمن الأفضل عمومًا استخدام البرونز الألومنيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج.

● إذا كان الصمام يلامس مياه البحر من حين لآخر فقط أو يعمل في ظروف مياه البحر المخففة، فقد يكون الفولاذ المقاوم للصدأ 316 مقبولاً.

متطلبات تصميم الحماية من التآكل

في تطبيقات مياه البحر، غالباً ما يكون اختيار المواد وحده غير كافٍ، وعادة ما تكون هناك حاجة إلى تدابير إضافية للحماية من التآكل.

إذا كان جسم الصمام مصنوعًا من الفولاذ الكربوني، فعادةً ما يتم تطبيق طلاءات الإيبوكسي شديدة التحمل أو الطلاءات البحرية.

إذا تم تركيب الصمام في أنابيب مياه البحر، فقد يتم النظر في الحماية الكاثودية لتقليل خطر التآكل الكهروكيميائي.

إذا كان النظام يعمل بسرعة تدفق عالية، فغالبًا ما يتم تصميم أسطح التثبيت باستخدام سبائك التصليد السطحي أو مواد مقاومة للتآكل للتخفيف من التآكل.

أحد المبادئ الهندسية الشائعة هو:

● إذا لامست مياه البحر سطح المعدن مباشرة، فيجب أن تتمتع المادة بمقاومة للتآكل الناتج عن الكلوريد.

● إذا لم يكن من الممكن ضمان مقاومة كاملة للتآكل بواسطة المادة الأساسية، فيجب تنفيذ تدابير حماية إضافية.

التطبيقات النموذجية لصمامات الكرة الأرضية في أنظمة مياه البحر

في المشاريع العملية، تُستخدم صمامات الكرة الأرضية غالبًا في أنظمة مياه البحر التالية:

● عندما يتطلب خط الأنابيب تنظيمًا دقيقًا للتدفق، فإن الصمامات الكروية تكون عمومًا أكثر ملاءمة من صمامات البوابة.

● في أنظمة تبريد مياه البحر، تُستخدم صمامات الكرة الأرضية غالبًا للتحكم في خطوط التفرع.

● في محطات تحلية المياه أو المنصات البحرية، يتم تركيب صمامات كروية مقاومة للتآكل بشكل شائع.

ومع ذلك، إذا كان النظام يتطلب سعة تدفق كبيرة مع الحد الأدنى من انخفاض الضغط، فإن صمامات البوابة أو صمامات الفراشة عادة ما تكون مفضلة على صمامات الكرة الأرضية.

خاتمة

يمكن استخدام صمامات الكرة الأرضية في خدمة مياه البحر، بشرط أن تلبي المواد ومستوى الحماية من التآكل متطلبات البيئة البحرية.

إذا تعرض الصمام لمياه البحر لفترات طويلة، فيجب إعطاء الأولوية للبرونز الألومنيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج.

في حالة استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ التقليدي أو الفولاذ الكربوني، يجب تطبيق طبقات واقية أو حماية كاثودية.

مع اختيار المواد المناسبة، يمكن لصمامات الكرة الأرضية أن تعمل بشكل موثوق في أنظمة مياه البحر.
إذا تم اختيار المواد الخاطئة، فستحدث مشاكل التآكل بسرعة.

أسئلة وأجوبة

س1: هل صمامات الكرة الأرضية مناسبة لأنظمة مياه البحر؟
نعم. إذا تم استخدام مواد مقاومة لمياه البحر مثل البرونز الألومنيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج، فيمكن استخدام صمامات كروية في أنظمة مياه البحر.

س2: هل يمكن استخدام صمامات كروية مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ 316 في مياه البحر؟
إذا كان تركيز الكلوريد مرتفعًا، فقد يتعرض الفولاذ المقاوم للصدأ 316 للتآكل النقطي، لذلك فهو ليس المادة المفضلة بشكل عام للخدمة طويلة الأمد في مياه البحر.

س3: ما هي المادة الأكثر شيوعًا لصمامات الكرة الأرضية لمياه البحر؟
في أنظمة تبريد مياه البحر ومشاريع الهندسة البحرية، برونز الألومنيوم وهي من أكثر المواد استخداماً.

س4: هل يمكن استخدام صمامات كروية من الفولاذ الكربوني في مياه البحر؟
إذا كان جسم الصمام مصنوعًا من الفولاذ الكربوني، الطلاءات شديدة التحمل أو الحماية الكاثودية وهي مطلوبة؛ وإلا سيحدث التآكل بسرعة.

س5: لماذا تتطلب أنظمة مياه البحر معايير مواد أعلى؟
لأن مياه البحر تحتوي على أيونات الكلوريد والأكسجين المذاب. إذا لم تكن المادة مقاومة للتآكل، فقد تتضرر المعادن بسرعة. التآكل النُقري أو التآكل الكهروكيميائي .