إقتبس

مقدمة الصمام الكروي: الميزات الهيكلية ، تحليل الفشل ، التطبيقات

Ball Valve Introduction: Structural Features, Failure Analysis, Applications

مقدمة الصمام الكروي: الميزات الهيكلية ، تحليل الفشل ، التطبيقات

يناير.15.2025

تطورت الصمامات الكروية ، التي ظهرت في الخمسينيات ، بسرعة إلى فئة رئيسية من الصمامات على مدى بضعة عقود. تطورت الصمامات الكروية الأولى 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 قدر من انخفاض الضغط. يتطلب التشغيل من الفتح الكامل إلى الإغلاق بالكامل دوران جذع الصمام بزاوية 90 درجة فقط. تتكون مجموعة الصمام من عدد قليل من المكونات المختلفة ، مما يجعل من السهل صيانتها وإصلاحها. الصمامات الكروية مناسبة جدا لنقل السوائل مثل السوائل والغازات. ومع ذلك ، نظرا لأن المقاعد عادة ما تكون مصنوعة من المطاط أو النايلون أو PTFE ، فإن درجة حرارة التشغيل تقتصر بشكل عام على أقل من 200 درجة مئوية. بالنسبة للطين أو المواد الصلبة أو الوسائط ذات درجة الحرارة العالية ، يجب استخدام المقاعد المعدنية. اليوم ، يتم تطبيق الصمامات الكروية على نطاق واسع في مجالات مختلفة مثل البتروكيماويات.
 
I.. تصنيف الصمام الكروي
1. حسب الهيكلتصنف إلى صمامات كروية عائمة ومركز الدوران بناء على آلية الدعم.:
2. عن طريق التركيبمقسمة إلى مدخل علوي, مدخل جانبي (قطعة واحدة, قطعتين, ثلاث قطع), وصمامات كروية بزاوية بناء على طريقة تركيب الكرة.:
3. حسب هيكل الكرةيتضمن الكرة المتكاملة ، والكرة المجزأة ، والكرة ذات منفذ V (كرة المقطع المقوسة ، وكرة المقطع الإهليلجي) الصمامات الكروية.:
4. عن طريق مرور التدفقمصنفة إلى صمامات كروية ثنائية الاتجاه وثلاثية الاتجاهات ورباعية.:
5. حسب مادة المقعدمقسمة إلى صمامات كروية ناعمة الختم ومحكمة التسرب بناء على مادة الأجزاء الداخلية (المقعد بشكل أساسي.:
6. عن طريق التشغيليشمل الصمامات الكروية اليدوية والهوائية والكهربائية والهيدروليكية.:
7. حسب التطبيقمصنفة إلى صمامات كروية مفرغة ، صمامات كروية مبردة ، صمامات كروية عالية الحرارة ، صمامات 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 العائمة ذات الختم الصلب ، والصمامات الكروية ذات الختم الناعم مرتكز الدوران ، والصمامات الكروية ذات الختم الصلب 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 منخفضة وكاملة التجويف ، وبغض النظر عن التصميم ، فإنها تتمتع عموما بمعامل مقاومة تدفق منخفض. ثانيا ، أنها توفر عملية سريعة وسهلة. عادة ما يكون دوران جذع الصمام بزاوية 90 درجة كافيا لفتح الصمام أو إغلاقه بالكامل ، مما يتيح التشغيل السريع. بالإضافة إلى ذلك ، تم تجهيز الصمامات الكروية بتصميم جذعي مضاد للانفجار لضمان الاستخدام والصيانة الأكثر أمانا.

الخصائص الرئيسية للصمامات الكروية ذات الختم الناعم
1. تتميز الصمامات الكروية ذات الختم الناعم عادة بتصميم مثبت مباشر عالي المنصة مع غدة تعبئة مخفية قابلة للتعديل. يمكن تعديل العبوة دون تفكيك الأسطوانة أو أي مكونات أخرى.
2. الختم الجيد: 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: مانعتان للتسرب - مقعد ناعم ومقعد احتياطي معدني. حتى في حالة نشوب حريق ، يحافظ الصمام على الدعم والختم ، مما يمنع التسرب.
4. جهاز مضاد للكهرباء الساكنة: تم تجهيز جذع الصمام بكرتين فولاذيتين صغيرتين موصلتين. تحافظ هذه الكرات على اتصال مستمر بجسم الصمام والكرة تحت القوة ، مما يسمح بتفريغ الكهرباء الساكنة الناتجة عن تصادمات السوائل أثناء التشغيل.
5. تصميم مقعد التخفيف الذاتي: يمنع هذا التصميم وسائل الإعلام 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. تقلل عمليات تصنيع الكرة المحسنة من خشونة السطح ، مما يعزز عمر خدمة الصمام.

الخصائص الرئيسية للصمامات الكروية ذات الختم الصلب
1. تستخدم الصمامات الكروية ذات الختم الصلب كرات ومقاعد عالية الدقة. اعتمادا على التطبيق ، تكون أسطح الكرة والمقعد صلبة بمواد مثل السبائك القائمة على الكوبالت ، أو السبائك القائمة على النيكل ، أو المغلفة بكربيد التنجستن ، مما يوفر مقاومة تآكل ممتازة.
2. أداء الختم: تضمن عملية الطحن الفريدة أن تحقق أسطح الكرة والمقعد استدارة ونعومة عالية ، مما يؤدي إلى إحكام إغلاق الفقاعات وربما عدم التسرب.
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 مخفض ومنخفض:

القطر غير المخفض: d يساوي قطر قناة جسم الصمام المحدد في المعايير ذات الصلة
قطر مخفض: 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 مخروطي 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

SBسمك الجدار الفعلي:
س'بالسماكة المحسوبة:
Cهامش التآكل:

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

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

Mعزم الدوران الكلي:
Mmعزم دوران الاحتكاك بين ختم مقعد الصمام والكرة:
Mtعزم دوران الاحتكاك بين جذع الصمام والعبوة:
Muعزم دوران الاحتكاك بين كتف جذع الصمام وغسالة الدفع:
Moعزم دوران 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 τN2= م / ث2≤ [τ]

Mعزم الدوران الكلي:
w1معامل الالتواء لقسم جذع الصمام عند الاتصال بالكرة
w2معامل الالتواء لقسم جذع الصمام عند الاتصال بالمشغل:
[τ] :إجهاد الالتواء المسموح به للمواد.

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 ثقوب الرمل ، مما يؤدي إلى تسرب متوسط. عادة ما يتم اكتشافها من خلال الاختبار الهيدروليكي.
2. التوصيلات: تسرب في جسم الصمام ، أو وصلات الجسم الجانبية ، أو جسم الصمام إلى وصلات شفة خط الأنابيب. عادة ما يحدث بسبب مشكلات مثل نوع الحشية غير الصحيحة أو المادة أو الحجم أو جودة سطح ختم الحافة الرديئة أو الأحمال الخارجية الزائدة على مسامير التوصيل.
3. جذع الصمام: غالبا بسبب التصميم غير الصحيح أو اختيار المواد ، مما يتسبب في استيلاء ساق الصمام في موضع معين ، مما يمنع الإغلاق المناسب ويؤدي إلى تسرب كبير.
4. غدة التعبئة: ناتجة عن غدة التعبئة السائبة ، أو الختم غير الكافي ، أو نوع التعبئة أو الجودة غير المناسبة ، أو الشيخوخة 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 المتوسط: الشوائب الصلبة في الوسط تسبب إغلاق الصمام بشكل غير صحيح وتسرب متوسط ، تتراوح من التسرب الصغير إلى معدلات التدفق الكبيرة.

تطبيقات الصمامات الكروية
نظرا لمزاياها العديدة ، يتم استخدام الصمامات الكروية على نطاق واسع. موصى به للأنظمة التي تتطلب تعديلا ثنائي الموضع ، وختم صارم ، وملاط ، ومقاومة تآكل ، ومسارات تدفق التجويف الكامل ، والتشغيل السريع ، وإغلاق الضغط العالي (الضغط التفاضلي الكبير) ، وانخفاض مستوى الضجيج ، والحد الأدنى من التبخر والتسرب ، وعزم دوران 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: الصمامات الكروية منزوعة الشحوم بدقة.
- خطوط تجهيز الأغذية: صمامات كروية صحية مصقولة.
- 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: الصمامات الكروية ذات التسرب الناعم للأنظمة التي تعمل تحت 200 درجة مئوية والصمامات الكروية ذات الختم الصلب 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 ، وتعدد الوظائف. 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 تقديم 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 مختلف الصناعات ، 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 الصمام. فريق Fleyenda المحترف مكرس لمساعدتك في العثور على الحلول المثالية لتطبيقاتك.
  • اجتماعي:

آخر الأخبار

آخر المقالات

فئات

العلامات

المنتجات الموصى بها

DIN GB Flange Electric PTFE Fluorine-Lined Ball Valve

DIN GB شفة الكهربائية PTFE صمام الكرة المبطنة بالفلور

يحتوي الصمام الكروي المبطن بالفلور PTFE ثنائي الاتجاه على معايير GB / DIN / ANSI / JIS. جسم الصمام مبطن بمادة الفلور المستوردة ، والتي تتمتع بمقاومة جيدة للتآكل ومقاومة التآكل. فال
عرض التفاصيل+
ANSI Flange High Platform 2pcs Electric Full Bore Ball Valve for Water Oil Gas

ANSI شفة عالية منصة 2 قطعة صمام كروي كهربائي كامل التجويف للمياه والغاز والنفط

الصمام الكروي الكهربائي ذو التجويف الكامل عبارة عن منصة عالية بدون أقواس ، كما أن الختم الناعم PTFE يحسن أداء الختم. غلاف سبائك الألومنيوم المصبوب لديه حماية جيدة من مقاومة التآكل. مولت
عرض التفاصيل+
Motorized Actuated Thin Type Electric Actuator Ball Valve

صمام الكرة الكهربائي من النوع الرقيق المشغل بمحركات

يتميز الصمام الكروي الكهربائي من النوع الرفيع بمظهر جانبي مضغوط وضيق ، مما يجعله مثاليا للتطبيقات ذات المساحة المحدودة. يتم استخدامه على نطاق واسع في الإجراءات الصناعية التي تحتاج إلى دقة
عرض التفاصيل+
Wafer Explosion Proof Electrically Actuated Butterfly Valve

رقاقة مقاومة للانفجار صمام فراشة يعمل كهربائيا

مادة قرص صمام الفراشة التي يتم تشغيلها كهربائيا Fleyenda والمواد الجذعية هي الحديد الزهر و CF8 و CF8M. تم تصميم هذا الصمام لتحمل مخاطر الانفجار ، ويوفر 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 الضغط الذاتي ، والضغط التفاضلي ، وصمامات تنظيم التدفق ثلاث سلاسل صمام التحكم في الضغط ذاتي التشغيل. يتوفر نوع منظم الضغط ونوع تخفيف الضغط
عرض التفاصيل+
FLE-Z20-SKG Cast Iron Electric Rotary Actuator with Globe Valve

FLE-Z20-SKG المحرك الدوار الكهربائي من الحديد الزهر مع صمام الكرة الأرضية

استخدام رقائق رقمية متكاملة واسعة النطاق له وظائف قوية ودقة عالية. المحرك الدوار FLE-Z20-SKG مع صمام الكرة الأرضية مصمم بالميكاترونيك ، صغير وخفيف الوزن. كورين محترف
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