إقتبس

مقدمة صمام الكرة: الميزات الهيكلية ، تحليل الفشل ، التطبيقات

Ball Valve Introduction: Structural Features, Failure Analysis, Applications

مقدمة صمام الكرة: الميزات الهيكلية ، تحليل الفشل ، التطبيقات

19 سبتمبر 2024

تطورت الصمامات الكروية ، التي ظهرت في خمسينيات القرن العشرين ، بسرعة إلى فئة رئيسية من الصمامات على مدى بضعة عقود. تطورت أقدم الصمامات الكروية من صمامات التوصيل ، باستخدام كرة بدلا من سدادة للتحكم في تدفق السوائل. تتطابق منطقة مرور التدفق داخل الصمام مع قطر خط الأنابيب ، مما يسمح للسائل بالمرور مباشرة بأقل انخفاض في الضغط. يتطلب التشغيل من الفتح الكامل إلى الإغلاق الكامل دوران 90 درجة فقط لساق الصمام. تتكون مجموعة الصمامات من عدة مكونات مختلفة ، مما يسهل صيانتها وإصلاحها. الصمامات الكروية مناسبة جدا لنقل السوائل مثل السوائل والغازات. ومع ذلك ، نظرا لأن المقاعد مصنوعة عادة من المطاط أو النايلون أو PTFE ، فإن درجة حرارة التشغيل تقتصر عموما على أقل من 200 درجة مئوية. بالنسبة للملاط أو المواد الصلبة أو الوسائط ذات درجة الحرارة العالية ، يجب استخدام المقاعد المعدنية. اليوم ، يتم تطبيق الصمامات الكروية على نطاق واسع في مختلف المجالات مثل البتروكيماويات.
 
I..تصنيف صمام الكرة
1. حسب الهيكلمصنفة إلى صمامات كروية عائمة ومرتكزات الدوران بناء على آلية الدعم.:
2. عن طريق التركيبمقسمة إلى مدخل علوي ، مدخل جانبي (قطعة واحدة ، قطعتان ، ثلاث قطع) ، وصمامات كروية بزاوية بناء على طريقة تركيب الكرة.:
3. حسب هيكل الكرةتشمل الصمامات الكروية المتكاملة والكرة المجزأة والكرة ذات المنفذ V (كرة المقطع المقوس والكرة ذات المقطع الإهليلجي).:
4. بواسطة ممر التدفقمصنفة إلى صمامات كروية ثنائية الاتجاه وثلاثية الاتجاهات ورباعية الاتجاه.:
5. حسب مادة المقعدمقسمة إلى صمامات كروية ناعمة الختم وصمامات كروية صلبة الختم بناء على مادة الأجزاء الداخلية (المقعد بشكل أساسي).:
6. عن طريق التشغيليشمل الصمامات الكروية اليدوية والهوائية والكهربائية والهيدروليكية.:
7. عن طريق التطبيقمصنفة إلى صمامات كروية مفرغة ، وصمامات كروية مبردة ، وصمامات كروية ذات درجة حرارة عالية ، وصمامات كروية معزولة ، وصمامات كروية مبطنة مقاومة للتآكل.:

يمكن تصنيف الصمامات الكروية بعدة طرق. الفئات الأكثر شيوعا هي أربعة: الصمامات الكروية العائمة ذات الختم الناعم ، والصمامات الكروية الصلبة العائمة ، والصمامات الكروية ذات الختم الناعم ، والصمامات الكروية ذات الختم الصلب في مرتكز الدوران ، كما هو موضح.
Fleyenda Flow Floating Soft-Seal Ball ValveFleyenda Flow Floating Hard-Seal Ball Valve
Fleyenda Flow Fixed Soft-Seal Ball ValveFleyenda Flow Fixed Hard-Seal Ball Valve

II..خصائص الصمامات الكروية

بالمقارنة مع أنواع الصمامات الأخرى ، تتمتع الصمامات الكروية بالعديد من المزايا. أولا ، لديهم قدرة تدفق عالية. تتوفر الصمامات الكروية بتكوينات تجويف منخفضة وكاملة ، وبغض النظر عن التصميم ، فإنها تتمتع عموما بمعامل مقاومة تدفق منخفض. ثانيا ، أنها توفر عملية سريعة وسهلة. عادة ما يكون دوران ساق الصمام بمقدار 90 درجة كافيا لفتح الصمام أو إغلاقه بالكامل ، مما يتيح التشغيل السريع. بالإضافة إلى ذلك ، تم تجهيز الصمامات الكروية بتصميم جذع مضاد للانفجار لضمان الاستخدام والصيانة بشكل أكثر أمانا.

الخصائص الرئيسية للصمامات الكروية ذات الختم الناعم
1. تتميز الصمامات الكروية ذات الختم الناعم عادة بتصميم تثبيت مباشر عالي المنصة مع غدة تعبئة مخفية قابلة للتعديل. يمكن تعديل العبوة دون تفكيك الأسطوانة أو أي مكونات أخرى.
2. ختم جيد: حاليا ، معظم مقاعد الصمامات الكروية ذات الختم الناعم مصنوعة من مواد مرنة غير معدنية ، مما يوفر قدرات إغلاق ممتازة ويضمن عدم حدوث تسرب.
3. هيكل الحماية من الحرائق: وفقا لمتطلبات تصميم AP1607 ، تتميز الصمامات الكروية ذات الختم الناعم بهيكل آمن من الحريق: ختمان - مقعد ناعم ومقعد خلفي معدني. حتى في حالة نشوب حريق ، يحافظ الصمام على الدعم والختم ، مما يمنع التسرب.
4. جهاز مضاد للكهرباء الساكنة: تم تجهيز جذع الصمام بكلتين صغيرتين موصلتين. تحافظ هذه الكرات على اتصال مستمر بجسم الصمام والكرة تحت القوة ، مما يسمح بتفريغ الكهرباء الساكنة الناتجة عن تصادم السوائل أثناء التشغيل.
5. تصميم مقعد ذاتي التخفيف: يمنع هذا التصميم الوسائط السائلة أو الغازية المتبقية داخل تجويف الصمام من التسبب في زيادة الضغط المتفجر بسبب ارتفاع درجة الحرارة عندما يكون الصمام مغلقا بالكامل أو مفتوحا بالكامل.
6. عمر طويل: توفر المقاعد غير المعدنية ، مثل PTFE ، تزييتا ذاتيا جيدا ، مما يؤدي إلى انخفاض الاحتكاك والتآكل ضد الكرة. تعمل عمليات تصنيع الكرات المحسنة على تقليل خشونة السطح ، مما يعزز عمر خدمة الصمام.

الخصائص الرئيسية للصمامات الكروية ذات الختم الصلب
1. تستخدم الصمامات الكروية ذات الختم الصلب كرات ومقاعد آلية عالية الدقة. اعتمادا على التطبيق ، تكون أسطح الكرة والمقعد صلبة بمواد مثل السبائك القائمة على الكوبالت أو السبائك القائمة على النيكل أو المغلفة بكربيد التنغستن ، مما يوفر مقاومة تآكل ممتازة.
2. أداء الختم: تضمن عملية الطحن الفريدة أن أسطح الكرة والمقعد تحقق استدارة ونعومة عالية ، مما يؤدي إلى إحكام إغلاق الفقاعات وربما عدم حدوث تسرب.
3. هيكل الختم المرن: يمنع الصمام من الاستيلاء بسبب التمدد الحراري في درجات حرارة عالية ، مما يضمن التشغيل المرن حتى في ظروف درجات الحرارة العالية.
4. قابلية التطبيق: مناسبة للسوائل التي تحتوي على جزيئات صلبة أو ملاط تحت درجات حرارة وضغوط مختلفة.

III..تصميم وحساب الصمامات الكروية
1) عند تصميم صمام كروي ، يجب عليك أولا تأكيد قطر الصمام الكروي د: ينقسم قطر القناة الكروية إلى نوعين: قطر غير مختزل ومخفض:

قطر غير مخفض: d يساوي قطر قناة جسم الصمام المحدد في المعايير ذات الصلة
انخفاض القطر: بشكل عام d = 0.78 قطر قناة جسم الصمام المحدد في المعايير ذات الصلة. في هذا الوقت ، من الأفضل تصميم قسم الانتقال الخاص به كانتقال زاوية مخروطية لضمان عدم زيادة مقاومة التدفق.

2) بعد تحديد القطر ، تحتاج إلى تحديد نصف قطر الكرة. بشكل عام ، يتم استخدام R = (0.75 ~ 0.95) d. بالنسبة للأقطار الصغيرة ، يأخذ الحساب قيمة كبيرة نسبيا ل R ، والعكس صحيح. من أجل التأكد من أن سطح الكرة يمكن أن يغطي سطح ختم مقعد الصمام بالكامل ، بعد اختيار قطر الكرة ، يجب فحصه وفقا للصيغة التالية:Dدقيقه=√ د12+ √د2

Dدقيقهالحد الأدنى للقطر المحسوب للكرة:
D1القطر الخارجي لسطح ملامسة مقعد الصمام:
dقطر ثقب قناة الكرة:
Dالقطر الفعلي للكرة:

3) تحديد سمك جدار جسم الصمام (نتبع عموما معايير ASME) صيغة حساب سمك الجدار: SB = S'B + C

س.بسمك الجدار الفعلي:
سعبسمك محسوب:
Cهامش التآكل:

عند تحديد السماكة المحسوبة S'B ، راجع الضغط الفعلي وظروف درجة الحرارة وخصائص المواد. عادة ، يوفر معيار ASME B16.34 طريقة حساب سمك الجدار المحددة.

4) صيغة حساب الضغط النسبي بين الكرة ومقعد الصمام:qوسط

qوسطالضغط النسبي المطلوب لسطح الختم:
qالضغط النسبي المحسوب لسطح الختم:
[ف]الضغط النسبي المسموح به لسطح الختم:

5) حساب تقصير دوران الصمام الكروي: م = مm+مt+ مu+ مo

Mإجمالي عزم الدوران:
Mmعزم الاحتكاك بين ختم مقعد الصمام والكرة:
Mtعزم الاحتكاك بين جذع الصمام والتعبئة:
Muعزم الاحتكاك بين كتف جذع الصمام وغسالة الدفع:
Moعزم الاحتكاك بين جذع الصمام والحلقة O.:

6) حساب قوة جذع الصمام:
إجهاد الالتواء عند الاتصال بين جذع الصمام والكرة τN1= م / ث1≤ [τ]
إجهاد الالتواء عند الاتصال بين جذع الصمام والمشغل τن2= م / ث2≤ [τ]

Mإجمالي عزم الدوران:
w1معامل التواء قسم جذع الصمام عند الاتصال بالكرة:
w2معامل الالتواء لقسم جذع الصمام عند التوصيل بالمحرك:
[τ] :الإجهاد التواء المسموح به من المواد.

IV..تحليل تسرب الصمامات الكروية
يمكن تصنيف تسرب الصمام الكروي إلى تسرب خارجي وداخلي. غالبا ما يؤدي التسرب الخارجي إلى إهدار المواد الخام والطاقة والتلوث البيئي والمخاطر المحتملة مثل الحريق أو الانفجارات أو التسمم ، مما يؤدي إلى خسائر اقتصادية كبيرة.

أسباب التسرب الخارجي:
1. جسم الصمام: يحدث عادة بسبب عيوب الصب مثل المسام أو الثقوب الرملية ، مما يؤدي إلى تسرب متوسط. عادة ما يتم اكتشافها من خلال الاختبار الهيدروليكي.
2. الوصلات: تسرب في جسم الصمام ، وصلات الجسم الجانبية ، أو جسم الصمام إلى وصلات شفة خط الأنابيب. يحدث عادة بسبب مشكلات مثل نوع الحشية أو المادة أو الحجم غير المناسب ، أو جودة سطح ختم الحافة الرديئة ، أو الأحمال الخارجية الزائدة على مسامير التوصيل.
3. جذع الصمام: غالبا بسبب التصميم غير السليم أو اختيار المواد ، مما يتسبب في الاستيلاء على جذع الصمام في موضع معين ، مما يمنع الإغلاق المناسب ويؤدي إلى تسرب كبير.
4. غدة التعبئة: ناتجة عن غدة تعبئة فضفاضة ، أو ختم غير كاف ، أو نوع أو جودة تعبئة غير لائقة ، أو شيخوخة أو تآكل التعبئة.

أسباب التسرب الداخلي:
1. التصميم والتصنيع: المشكلات التي تسبب الختم غير السليم والتسرب المتوسط ، عادة من خلال التسرب أو التفريغ المستمر الصغير.
2. الضرر أثناء المناولة: تلف سطح ختم الكرة أو المقعد أثناء التصنيع أو النقل أو التفتيش أو التركيب أو الاستخدام ، مما يؤدي إلى التسرب.
3. الجسيمات الصلبة في الوسط: تتسبب الشوائب الصلبة في الوسط في إغلاق الصمام بشكل غير صحيح وتسرب متوسط ، يتراوح من التسرب الصغير إلى معدلات التدفق الكبيرة.

تطبيقات الصمامات الكروية
نظرا لمزاياها العديدة ، يتم استخدام الصمامات الكروية على نطاق واسع. يوصى به للأنظمة التي تتطلب ضبطا ثنائي الموضع ، وإحكاما صارما ، وملاطا ، ومقاومة التآكل ، ومسارات تدفق التجويف الكامل ، والتشغيل السريع ، والإغلاق بالضغط العالي (الضغط التفاضلي الكبير) ، والضوضاء المنخفضة ، والحد الأدنى من التبخير والتسرب ، وعزم التشغيل المنخفض ، ومقاومة السوائل المنخفضة.

V.. كيفية اختيار الصمام الكروي المناسب لمختلف التطبيقات:
- خطوط أنابيب الغاز / الغاز الطبيعي في المدينة: صمامات كروية عائمة ذات حواف أو ملولبة.
- خطوط أنابيب الأكسجين في علم المعادن: صمامات كروية مزودة الشحوم بدقة.
- خطوط تجهيز الأغذية: صمامات كروية مصقولة من الدرجة الصحية.
- خطوط الأنابيب الرئيسية في نقل النفط والغاز: صمامات كروية ملحومة كاملة التجويف مدفونة تحت الأرض.
- التحكم في منفذ V: صمامات كروية ذات فتحات على شكل حرف V لبعض أداء التنظيم.
- البتروكيماويات والتكرير وتوليد الطاقة: صمامات كروية ناعمة الختم للأنظمة التي تعمل أقل من 200 درجة مئوية وصمامات كروية محكمة الختم للأنظمة التي تزيد عن 200 درجة مئوية.

في الختام ، يتم استخدام الصمامات الكروية على نطاق واسع ويتزايد إمداداتها العالمية سنويا. يشمل اتجاه التطوير درجة حرارة عالية ، وضغط مرتفع ، وقطر كبير ، وأداء ختم عالي ، وعمر طويل ، وتنظيم ممتاز ، ووظائف متعددة. نظرا لمقاومتها للتآكل وخفة وزنها وفعاليتها من حيث التكلفة ، فقد استبدلت جزئيا صمامات البوابة وصمامات الكرة الأرضية وصمامات التحكم. مع التقدم في تكنولوجيا الصمامات الكروية ، من المتوقع أن يتوسع استخدامها في صناعات مثل اللب والورق ونقل الغاز الطبيعي والتكرير والطاقة النووية بشكل كبير في المستقبل المنظور.
  تركز Fleyenda على تصميم وتصنيع وتقديم منتجات من الدرجة الأولى مع توفير خدمة عملاء استثنائية. تشمل مجموعة منتجاتنا صمامات مختلفة ، مثل الصمامات اليدوية والصمامات الكهربائية والصمامات الهوائية وملحقات صمامات التحكم في التدفق. تم تصميم هذه الصمامات لتلبية احتياجات الصناعات المختلفة ، بما في ذلك البتروكيماويات والكيماويات والنفط والغاز والمياه ومياه الصرف الصحي والأدوية والتكنولوجيا الحيوية وقطاعات الطاقة الجديدة.

لا تتردد في الاتصال بنا للحصول على تفاصيل الصمام وأحدث عروض أسعار الصمامات. فريق Fleyenda المحترف مكرس لمساعدتك في العثور على الحلول المثالية لتطبيقاتك.
  • اجتماعي:

آخر الأخبار

آخر المقالات

فئات

العلامات

المنتجات الموصى بها

IP67 Electric Explosion Protect Regulating Type 2 Way Pvc Ball Valve

IP67 انفجار كهربائي حماية تنظيم نوع 2 طريقة PVC الكرة صمام

غلاف الصمام الكروي PVC الكهربائي الخارجي IP67 مصنوع من سبائك الألومنيوم الصلبة ، مع معالجة الأكسدة الأنودية وطلاء مسحوق البوليستر ، مما يساهم في مقاومته القوية للتآكل. T
عرض التفاصيل+
Wafer Explosion Proof Electrically Actuated Butterfly Valve

رقاقة انفجار والدليل على صمام فراشة تعمل كهربائيا

مادة قرص صمام الفراشة التي تعمل كهربائيا Fleyenda والمواد الجذعية هي الحديد الزهر ، CF8 ، و CF8M. مصمم لتحمل مخاطر الانفجار ، يوفر هذا الصمام تدابير أمان استثنائية. ثي
عرض التفاصيل+
Self Actuating Pressure Control Valve - Actuated Valve Supplier

صمام التحكم في الضغط ذاتي التشغيل - مورد الصمام المشغل

نحن نقدم صمامات الضغط ذاتية التشغيل والضغط التفاضلي وتنظيم التدفق بثلاث سلاسل من صمام التحكم في الضغط ذاتي التشغيل. نوع منظم الضغط ونوع تخفيف الضغط متاحان
عرض التفاصيل+
FLE-Z20-SKG Cast Iron Electric Rotary Actuator with Globe Valve

FLE-Z20-SKG مشغل دوار كهربائي من الحديد الزهر مع صمام كروي

استخدام رقائق رقمية متكاملة واسعة النطاق له وظائف قوية ودقة عالية. المحرك الدوار FLE-Z20-SKG مع صمام الكرة الأرضية مصمم بالميكاترونكس وصغير وخفيف الوزن. كورين المهنية
عرض التفاصيل+
Electric Sanitary Ball Valve 1/2” - 4” Inch SS316L PTFE Seat

صمام كروي صحي كهربائي 1/2 "- 4" بوصة SS316L PTFE مقعد

تم تصميم صمام كروي صحي كهربائي بحجم 1/2 بوصة - 4 بوصة للتطبيقات الصحية. مقعد هذا الصمام مصنوع من PTFE (بولي تترافلورو إيثيلين) وهو مصنوع
عرض التفاصيل+
Fluorine Lining Flange Electric Ball Valve

الفلور بطانة شفة الكرة الكهربائية صمام

تم تطوير صمام الكرة الكهربائية لبطانة الفلور Fleyenda للقطاعات شديدة التآكل أو المقاومة كيميائيا. PTFE هي مادة بطانة الفلور. تعمل بطانة الفلور كحاجز بين t
عرض التفاصيل+
يستخدم هذا الموقع ملفات تعريف الارتباط لتحسين تجربتك. سنفترض أنك موافق على هذا ، ولكن يمكنك إلغاء الاشتراك إذا تتمنى. الكوكي اعدادات تقبل
سياسة الخصوصية وملفات تعريف الارتباط