صمام التوصيل هو سائل شائع الاستخدام صمام التحكم، المطبق على نطاق واسع في صناعات مثل النفط والغاز الطبيعي، و المواد الكيميائية بسبب أداء الختم العالي وسهولة التشغيل. الصمام يتميز بتصميم بسيط، حيث يتحكم قابس دوار في اتجاه التدفق السائل، وضمان التشغيل الآمن في الأنظمة التي تنطوي على الضغط العالي، وارتفاع درجة الحرارة والوسائط الخطرة.

1. مبدأ العمل

الهيكل الأساسي لصمام التوصيل هو سدادة أسطوانية أو مخروطية مع ممر. عندما يدور القابس، يتماشى الممر أو ينحرف مع مسار السوائل لجسم الصمام، وبالتالي التحكم في فتح وإغلاق الصمام.

(1) المركز المفتوح

عندما يتم محاذاة الممر الموجود على صمام التوصيل ومع مسار السوائل في جسم الصمام، يمكن للسائل أن يتدفق مباشرة من خلاله الصمام، مما يضمن التدفق دون عائق. هذا التصميم يقلل من فقدان الضغط أثناء تدفق السوائل، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تحافظ على استقرارها التدفق ضروري.

(2) صفقة مغلقة

عندما يتم تدوير القابس بمقدار 90 درجة، فإن يصبح الممر عموديًا على مسار السائل، مما يؤدي إلى قطع المسار تمامًا تدفق السوائل، وتحقيق الموقف المغلق. دوران 90 درجة يسمح صمام التوصيل بالإيقاف الكامل لتدفق السوائل، مما يوفر سرعة الاستجابة، مما يجعلها مثالية لتطبيقات إيقاف الطوارئ.

2. الخصائص الهيكلية

(1) أنواع صمامات التوصيل

تأتي صمامات التوصيل عادة في نوعين: المقابس المخروطية والاسطوانية. يوفر القابس المخروطي ختمًا أفضل الأداء ولكن قد يتطلب تزييتًا إضافيًا أو دعمًا ماديًا على ارتفاع درجات الحرارة، في حين أن القابس الأسطواني يعمل بسلاسة ومناسب التطبيقات التي تتطلب عملية تشغيل/إيقاف متكررة.

(2) مواد الختم

تصميم الختم لصمامات التوصيل عادة يستخدم PTFE (بولي تترافلوروإيثيلين) أو مواد البطانة غير المعدنية الأخرى، والتي توفر مقاومة عالية للتآكل ومرونة، مما يضمن الختم الجيد الأداء حتى تحت الضغط العالي. بالإضافة إلى ذلك، بعض صمامات التوصيل المتطورة تستخدم ختمًا من المعدن إلى المعدن في البيئات القاسية، مما يمنع الختم فشل.

(3) مقاومة التآكل والتآكل

المواد الداخلية لصمامات التوصيل هي عادة ما تكون مصنوعة من مواد مقاومة للتآكل مثل الفولاذ المقاوم للصدأ أو سبائك أساسها النيكل، تمنع التآكل الناتج عن التآكل المتوسط. هذا يجعل إنها مناسبة لنقل الوسائط الحمضية أو المسببة للتآكل وهي شائعة الاستخدام في الصناعة الكيميائية وأنظمة التكرير.

(4) صيانة بسيطة

الهيكل الداخلي لصمام التوصيل هو بسيطة، مع عدم وجود نوابض معقدة أو آليات قرص الصمام، مما يجعل التفكيك والصيانة سهلة نسبيا. في درجات الحرارة المرتفعة والضغط العالي يمكن اختيار البيئات والمواد والتصميمات المحددة لتوسيع نطاق العمل عمر خدمة الصمام وتقليل تكاليف الصيانة اللاحقة.

3. سيناريوهات التطبيق

تطبيق صمامات التوصيل شائع توجد في المواقف الحرجة حيث يكون منع التسرب أمرًا ضروريًا، وكذلك في الأنظمة التي تتطلب فتحًا وإغلاقًا سريعًا أو إيقاف السوائل. أدناه بعض سيناريوهات التطبيق النموذجية:

(1) صناعة النفط والغاز

في خطوط أنابيب نقل النفط والغاز، تعمل صمامات التوصيل على تقليل المخاطر المحتملة للتسرب من خلال الختم الموثوق به أداء. وخاصة عند نهايات أو تقاطعات خطوط الأنابيب لمسافات طويلة، يمكن لصمامات التوصيل إيقاف التدفق بسرعة، مما يضمن التشغيل الآمن.

(2) الصناعة الكيميائية

في شديدة التآكل أو محملة بالجسيمات الوسائط، تعمل صمامات التوصيل بشكل جيد للغاية. تصميمها المقاوم للتآكل مثالي لنقل السوائل الحمضية أو القلوية والمذيبات الكيميائية و وسائل الإعلام الأخرى، والتعامل بفعالية مع البيئات الكيميائية المعقدة والحد منها خطر تآكل المواد.

(3) أنظمة درجات الحرارة العالية والضغط العالي

بعض المعادن المصممة خصيصا للمعدن يمكن أن تعمل صمامات سدادة الغلق بثبات لفترات طويلة في درجات الحرارة المرتفعة وأنظمة الضغط العالي. وهي تستخدم عادة في خطوط أنابيب البخار والغلايات الأنظمة وغيرها من البيئات ذات درجة الحرارة العالية، والحفاظ على الختم الممتاز والتحكم في التدفق.

(4) أنظمة الإغلاق في حالات الطوارئ

في الأنظمة التي يكون فيها التدفق السريع للسوائل الانقطاع ضروري، تصميم دوران 90 درجة لصمام التوصيل يسمح بإغلاق سريع وكامل للسوائل في حالات الطوارئ، مما يضمن ذلك أمان.

4. النقاط الرئيسية للتركيب والصيانة

(1) التثبيت

أثناء التثبيت، تأكد من محاذاة الصمام بشكل صحيح مع خط الأنابيب لتجنب تلف جسم الصمام بسبب الإجهاد خط الأنابيب. في أنظمة التشغيل، يوصى بإجراء يدوي اختبار عزم الدوران لضمان مرونة المكونات.

(2) فحص التشحيم والختم

لصمامات التوصيل المستخدمة في درجات الحرارة العالية البيئات، التشحيم المنتظم ضروري لمنع القابس من الشائكة. فحص التآكل على مواد الختم للتأكد من أن الصمام يحافظ على أداء الختم في بيئات الضغط العالي.

(3) الصيانة الدورية

بالنسبة للأنظمة المستخدمة على المدى الطويل، فهو كذلك يوصى بالتحقق بانتظام من تآكل القابس وعمر الختم حلقات. استبدلها عند الضرورة لضمان أداء سلامة الصمام.