المواد المستخدمة عادة لجسم الصمام

يفي بالنص السابق، المواد الشائعة لجسم الصمام تشمل الفولاذ الكربوني ، الفولاذ الكربوني منخفض درجة الحرارة ، سبائك الصلب ، الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي ، سبائك التيتانيوم وسبائك التيتانيوم المصبوب ، سبائك الألومنيوم ، وما إلى ذلك ، والتي يعتبر الفولاذ الكربوني أكثر مواد الجسم استخدامًا. اليوم سنقوم بجمع المواد شائعة الاستخدام لجسم الصمام.

مادة جسم الصمام المعايير درجة الحرارة / ℃ الضغط / الآلام والكروب الذهنية متوسط
الحديد الزهر الرمادي -15 ~ 200 ≤ 1.6 الماء والغاز

 

حديد أسود مرن -15 ~ 300 ≤ 2.5 الماء ومياه البحر والغاز والأمونيا

 

الدكتايل الحديد -30 ~ 350 ≤ 4.0 الماء ، مياه البحر ، الغاز ، الهواء ، البخار

 

الكربون الصلب (WCA 、 WCB 、 WCC) ASTM A216 -29 ~ 425 ≤ 32.0 تطبيقات غير قابلة للتآكل ، بما في ذلك الماء والنفط والغاز
فولاذ كربوني منخفض الحرارة (LCB 、 LCC) ASTM A352 -46 ~ 345 ≤ 32.0 تطبيق درجة حرارة منخفضة
سبائك الصلب (WC6 、 WC9)

(C5 、 C12)

ASTM A217 -29 ~ 595

-29 ~ 650

ضغط مرتفع وسط غير قابل للتآكل /

وسط أكّال

الفولاذ المقاوم للصدأ ASTM A351 -196 ~ 600 وسط أكّال
سبيكة مونيل ASTM A494 400 يحتوي على حمض الهيدروفلوريك متوسط
HASTELLOY ASTM A494 649 وسائط تآكل قوية مثل حمض الكبريتيك المخفف
سبائك التيتانيوم مجموعة متنوعة من الوسائط عالية التآكل
سبائك النحاس المصبوب -273 ~ 200 الأكسجين ومياه البحر
البلاستيك والسيراميك ~ 60 ≤ 1.6 وسط أكّال

 

Codes للحلول التقنية الخامة المعايير التطبيقات درجة الحرارة
المزيد الكربون الصلب ASTM A216 تطبيقات غير قابلة للتآكل ، بما في ذلك الماء والنفط والغاز -29 ℃ ~ + 425 ℃
LCB فولاذ منخفض الحرارة ASTM A352 تطبيق درجة حرارة منخفضة -46 ℃ ~ + 345 ℃
إل سي 3 3.5٪ نيكل فولاذ ASTM A352 تطبيق درجة حرارة منخفضة -101 ℃ ~ + 340 ℃
WC6 1.25٪ Cr0.5٪ مو فولاذ ASTM A217 تطبيقات غير قابلة للتآكل ، بما في ذلك الماء والنفط والغاز -30 ℃ ~ + 593 ℃
WC9 2.25Cr
C5 5٪ كر 0.5٪ مو ASTM A217 تطبيقات خفيفة أو غير قابلة للتآكل -30 ℃ ~ + 649 ℃
C12 9٪ كر 1٪ مو
CA15 (4) 12٪ كر ستيل ASTM A217 تطبيقات أكالة + 704 ℃
CA6NM (4) 12٪ كر ستيل ASTM A487 تطبيقات أكالة -30 ℃ ~ + 482 ℃
CF8M 316SS ASTM A351 التطبيقات المسببة للتآكل ، منخفضة للغاية أو عالية الحرارة غير قابلة للتآكل -268 ℃ إلى + 649 , , 425 ℃ أعلى أو محتوى الكربون المحدد هو 0.04٪ أو أعلى
سي اف 8 سي 347SS ASTM A351 تطبيقات عالية للتآكل المؤقت -268 ℃ إلى + 649 , , 540 ℃ أعلى أو محتوى الكربون المحدد هو 0.04٪ أو أعلى
CF8 304SS ASTM A351 التطبيقات المسببة للتآكل ، منخفضة للغاية أو عالية الحرارة غير قابلة للتآكل -268 إلى + 649 ℃ , 425 ℃ أعلى أو محتوى الكربون المحدد 0.04٪ أو أعلى
CF3 304LSS ASTM A351 التطبيقات المسببة للتآكل أو غير المسببة للتآكل + 425 ℃
CF3M 316LSS ASTM A351 التطبيقات المسببة للتآكل أو غير المسببة للتآكل + 454 ℃
CN7M سبائك الصلب ASTM A351 مقاومة جيدة للتآكل لحرارة حامض الكبريتيك + 425 ℃
M35-1 مونيل ASTM A494 درجة لحام ، مقاومة جيدة للحمض العضوي وتآكل المياه المالحة.

معظم مقاومة التآكل الحل القلوي

+ 400 ℃
N7M هاستيلوي ب ASTM A494 مناسبة لتركيزات ودرجات حرارة مختلفة من حمض الهيدروفلوريك ، ومقاومة جيدة لحمض الكبريتيك وأداء تآكل حمض الفوسفوريك + 649 ℃
CW6M هاستيلوي C ASTM A494 عند درجة الحرارة المرتفعة ، لديها مقاومة عالية للتآكل لحمض الفورميك وحمض الفوسفوريك وحمض الكبريتيك وحمض الكبريتيك + 649 ℃
CY40 INCONEL ASTM A494 يعمل بشكل جيد في التطبيقات ذات درجة الحرارة العالية ، ولديه مقاومة جيدة للتآكل لوسائل السوائل شديدة التآكل

 

كشركة مصنعة وموزعة بالكامل للصمام الصناعي ، توفر PERFECT مجموعة متكاملة من الصمامات للبيع التي يتم توفيرها لمختلف الصناعات. مواد هيكل الصمام المتاحة بما في ذلك الكربون الصلب والفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك التيتانيوم وسبائك النحاس وغيرها ، ونحن نجعل المواد سهلة للعثور على حاجتك للصمام.

 

فئة تسرب مقعد صمام التحكم

في المقالات السابقة ، قدمنا ​​"ما تسبب في تسرب الصمام"و"معايير معدلات التسرب للصمام الصناعي"اليوم سنواصل مناقشة فئة وتصنيف تسرب الصمام.

تعتبر ANSI FCI 70-2 معيارًا صناعيًا لتسرب مقعد صمام التحكم ، وست فئات محددة للتسرب (الفئة الأولى والثانية والثالثة والرابعة والخامسة والسادسة) لصمامات التحكم وتحدد إجراء الاختبار ، وتحل محل ANSI B16.104. الأكثر استخدامًا هي CLASS I و CLASS IV و CLASS Vl. يجب اختيار الختم المرن المعدني أو الختم المعدني في التصميم الهندسي وفقًا لخصائص الوسط وتردد فتح الصمام. يجب أن يتم تحديد درجات ختم الصمامات المعدنية في عقد الطلب ، وتستخدم المعدلات I ، Ⅱ ، Ⅲ أقل بسبب طلب مستوى أقل ، بشكل عام اختر Ⅳ على الأقل و V أو Ⅵ لمتطلبات أعلى.

 

تصنيفات مقعد صمام التحكم (ANSI / FCI 70-2 و IEC 60534-4)

فئة التسرب أقصى تسرب مسموح به اختبار الوسط اختبار الضغط إجراءات تصنيف الاختبار نوع الصمام
الصف الأول / / / لا يوجد اختبار مطلوب صمامات معدنية أو مرنة
الدرجة الثانية 0.5٪ من السعة المقدرة الهواء أو الماء عند درجة حرارة 50-125 فهرنهايت (10-52 درجة مئوية) 3.5 بار ، التشغيل التفاضلي أيهما أقل أقل من 45 إلى 60 رطل لكل بوصة مربعة أو أقصى فرق عمل صمامات تحكم تجارية مزدوجة المقعد أو مقعد واحد متوازن صمامات التحكم مع ختم حلقة المكبس والمقاعد من المعدن إلى المعدن.
الدرجة الثالثة 0.1٪ من السعة المقدرة على النحو الوارد أعلاه على النحو الوارد أعلاه على النحو الوارد أعلاه مثل الفئة الثانية ، ولكن درجة أعلى من المقعد وضيق الختم.
الفئة الرابعة 0.01٪ من السعة المقدرة على النحو الوارد أعلاه على النحو الوارد أعلاه على النحو الوارد أعلاه صمامات تحكم تجارية غير متوازنة لمقعد واحد وصمامات تحكم متوازنة بمقعد واحد مع حلقات مكبس ضيقة أو وسائل مانعة للتسرب ومقاعد معدنية إلى معدنية.
الفئة الخامسة 0.0005 مل لكل دقيقة من الماء لكل بوصة من قطر المنفذ لكل تفاضل رطل الماء عند 50-125 فهرنهايت (10-52 درجة مئوية) ينخفض ​​الحد الأقصى لضغط الخدمة عبر قابس الصمام ، بحيث لا يتجاوز تصنيف جسم ANSI. لا يتجاوز ضغط الخدمة الأقصى عبر قابس الصمام تصنيف ANSI مقعد معدني ، صمامات تحكم غير متوازنة لمقعد واحد أو تصميمات متوازنة لمقعد واحد مع مقعد استثنائي وضيق مانع للتسرب
الفئة السادسة عدم تجاوز المبالغ الموضحة في الجدول التالي بناءً على قطر المنفذ. الهواء أو النيتروجين عند 50-125 فهرنهايت (10-52 درجة مئوية) 3.5 بار (50 رطل / بوصة XNUMX) أو الضغط التفاضلي المقنن الأقصى عبر قابس الصمام أيهما أقل. لا يتجاوز ضغط الخدمة الأقصى عبر قابس الصمام تصنيف ANSI صمامات التحكم في المقاعد المرنة إما غير متوازنة أو متوازنة بمقعد واحد مع حلقات "O" أو أختام مماثلة بدون فجوات.

 

 

 

ما الذي تسبب في تسرب الصمام؟

تعد الصمامات أحد مصادر التسرب الرئيسية في نظام خطوط الأنابيب في صناعة البتروكيماويات ، لذا فهي ضرورية لتسرب الصمامات. إن معدلات تسرب الصمام هي في الواقع مستوى ختم الصمام ، ويشار إلى أداء ختم الصمام باسم أجزاء ختم الصمام لمنع قدرة تسرب الوسائط.

الأجزاء الختم الرئيسية للصمام بما في ذلك سطح التلامس بين أجزاء الفتح والإغلاق والمقعد ، وتركيب العبوة والساق وصندوق التعبئة ، والربط بين جسم الصمام والغطاء. ينتمي الأول إلى تسرب داخلي ، مما يؤثر بشكل مباشر على قدرة الصمام على قطع الوسط والتشغيل العادي للمعدات. الأخيرين هما التسرب الخارجي ، أي تسرب الوسائط من الصمام الداخلي. غالبًا ما تكون الخسارة والتلوث البيئي الناجم عن التسرب الخارجي أكثر خطورة من ذلك الناتج عن التسرب الداخلي. ثم هل تعرف ما سبب تسرب الصمام؟

صب وتزوير جسم الصمام

يمكن أن تتسبب كل من عيوب الجودة التي تكونت في عملية الصب مثل ثقوب الرمل والرمل وفتحات الخبث والمسام ، وعيوب الجودة المتشكلة مثل الشقوق والطيات ، في حدوث تسرب في جسم الصمام.

حزم

ختم الجزء الجذعي هو التعبئة في الصمام ، المصممة لمنع تسرب الغاز والسائل والوسائط الأخرى. سيحدث تسرب الصمام بسبب انحراف ربط الغدة ، وتثبيت مسمار التعبئة غير المناسب ، والتعبئة القليلة جدًا ، ومواد التعبئة الخاطئة ، وطريقة تركيب التعبئة غير المناسبة في عملية تركيب التعبئة.

الختم الدائري

مادة حلقة الختم غير صحيحة أو غير مناسبة ، جودة لحام السطح السيئة مع الجسم ؛ خيط فضفاض ، المسمار وحلقة الضغط ؛ تركيب حلقة مانعة للتسرب ، أو استخدام حلقة مانعة للتسرب معيبة لم يتم العثور عليها في اختبار الضغط ، مما يؤدي إلى تسرب الصمام.

سطح الختم

الطحن الخشن لسطح الختم ، وانحراف تجميع جذع الصمام وجزء الإغلاق ، واختيار الجودة غير اللائق لمواد سطح الختم سيؤدي إلى تسرب جزء التلامس بين سطح الختم وجذع الصمام.

 

بشكل عام ، يحدث التسرب الخارجي للصمامات بشكل رئيسي بسبب الجودة الرديئة أو التركيب غير السليم لجسم الصب ، والشفة ، والتعبئة. غالبًا ما يحدث التسرب الداخلي في ثلاثة أجزاء: الأجزاء المفتوحة والمغلقة وسطح إحكام المقعد للمفصل ، وجسم الصمام ومفصل غطاء المحرك ، وموضع الصمام المغلق.

بالإضافة إلى ذلك ، لا يمكن إغلاق أنواع الصمامات غير المناسبة ، أو درجة الحرارة المتوسطة ، أو التدفق ، أو الضغط ، أو مفتاح الصمام بالكامل ، مما يؤدي أيضًا إلى تسرب الصمام. لا يُسمح بتسريب الصمام خاصةً في درجات الحرارة المرتفعة وحالة الضغط أو الوسائط القابلة للاشتعال أو المتفجرة أو السامة أو المسببة للتآكل ، لذلك يجب أن يوفر الصمام أداء مانع للتسرب موثوق به لتلبية متطلبات شروط استخدامه في التسرب.

كيفية منع تجويف الصمام؟

القرص والمقعد وأجزاء أخرى من الداخلية من صمام التحكم و صمام تخفيض سيظهر احتكاك وأخدود وعيوب أخرى ، معظمها ناتج عن التجويف. التجويف هو العملية الكاملة لتراكم الفقاعة وحركتها وتقسيمها وإزالتها. عندما يمر السائل عبر الصمام مفتوحًا جزئيًا ، يكون الضغط الساكن أقل من ضغط التشبع للسائل في منطقة السرعة المتزايدة أو بعد إغلاق الصمام. في هذا الوقت ، يبدأ السائل في منطقة الضغط المنخفض بالتبخر وينتج فقاعات صغيرة تمتص الشوائب في السائل. عندما يتم حمل الفقاعة إلى منطقة الضغط الساكن الأعلى بواسطة تدفق السائل مرة أخرى ، تنفجر الفقاعة أو تنفجر فجأة ، نسمي هذا النوع من تجويف صمام ظاهرة التدفق الهيدروليكي.

السبب المباشر للتجويف هو وميض ناتج عن تغيير مفاجئ للمقاومة. يشير اللمعان إلى الضغط العالي للسائل المشبع بعد فك الضغط في جزء من البخار المشبع والسائل المشبع ، الفقاعة وتشكيل احتكاك سلس على سطح الأجزاء.

عندما تنفجر الفقاعات أثناء التجويف ، يمكن أن يصل ضغط التصادم إلى 2000 ميجا باسكال ، وهو ما يتجاوز بشكل كبير حد فشل التعب لمعظم المواد المعدنية. تمزق الفقاعة هو المصدر الرئيسي للضوضاء ، ويمكن أن ينتج الاهتزاز الناتج عنها ما يصل إلى 10 كيلو هرتز من الضوضاء ، وكلما زادت الفقاعات ، يكون الضجيج أكثر خطورة ، بالإضافة إلى ذلك ، سيقلل التجويف من قدرة تحمل الصمام ، ويتلف الأجزاء الداخلية للصمام و عرضة لإنتاج التسرب ، ثم كيفية الوقاية صمام التجويف؟

 

  • تخفيض الضغط متعدد المراحل

تنخفض الأجزاء الداخلية متعددة المراحل ، أي انخفاض الضغط من خلال الصمام إلى عدة أصغر ، بحيث يكون قسم انكماش الوريد أكبر من ضغط البخار ، لتجنب تكوين فقاعات البخار والقضاء على التجويف.

 

  • زيادة صلابة المادة

أحد الأسباب الرئيسية لتلف الصمام هو أن صلابة المواد لا يمكنها مقاومة قوة الصدمة التي تنفجر بسبب انفجار الفقاعة. تسطيح أو لحام بالرش لسبائك السترايكر على أساس الفولاذ المقاوم للصدأ لتشكيل سطح صلب ، بمجرد تعرضه للتلف ، يمكن أن يؤدي التسطيح للمرة الثانية أو اللحام بالرش إلى إطالة عمر خدمة المعدات وتقليل تكلفة الصيانة.

 

  • تصميم خنق مسامية

يجعل المقعد الخاص وهيكل القرص تدفق الضغط السائل أعلى من ضغط البخار المشبع ، وتركيز سائل الحقن في صمام الطاقة الحركية إلى طاقة حرارية ، مما يقلل من تكوين فقاعات الهواء.

من ناحية أخرى ، تنفجر الفقاعة في وسط الجلبة لتجنب التلف مباشرة على سطح المقعد والقرص.

 

كيفية اختيار صمام لخط أنابيب الأكسجين؟

للأكسجين خصائص كيميائية نشطة. إنها مادة مؤكسدة وقابلة للاحتراق ويمكن أن تتحد مع معظم العناصر لتكوين أكاسيد باستثناء الذهب والفضة والغازات الخاملة مثل الهيليوم والنيون والأرجون والكريبتون. يحدث الانفجار عندما يتم خلط الأكسجين مع الغازات القابلة للاحتراق (الأسيتيلين ، الهيدروجين ، الميثان ، إلخ) بنسبة معينة أو عندما يلتقي صمام الأنبوب بنار مفاجئة. يتغير تدفق الأكسجين في نظام خطوط الأنابيب في عملية نقل غاز الأكسجين ، طورت الرابطة الأوروبية للغاز الصناعي (EIGA) معيار IGC Doc 13 / 12E "خط أنابيب الأكسجين وأنظمة الأنابيب" قسمت ظروف عمل الأكسجين إلى "التأثير" و " غير الأثر ". يعتبر "الاصطدام" مناسبة خطيرة لأنه من السهل تحفيز الطاقة مسببة الاحتراق والانفجار. صمام الأكسجين هو "مناسبة تأثير" نموذجية.

صمام الأكسجين هو نوع من الصمام الخاص المصمم لخط أنابيب الأكسجين ، وقد استخدم على نطاق واسع في الصناعات المعدنية والبترولية والكيميائية والصناعات الأخرى التي تنطوي على الأكسجين. تقتصر مادة صمام الأكسجين على ضغط العمل ومعدل التدفق لمنع تصادم الجسيمات والشوائب في خط الأنابيب. لذلك ، يجب على المهندس مراعاة الاحتكاك والكهرباء الساكنة والإشعال غير المعدني والملوثات المحتملة (تآكل سطح الفولاذ الكربوني) وعوامل أخرى عند اختيار صمام الأكسجين.

لماذا صمامات الأكسجين عرضة للانفجار؟

  • يتسبب الصدأ والغبار وخبث اللحام في الأنبوب في الاحتراق عن طريق الاحتكاك بالصمام.

في عملية النقل ، سوف يفرك الأكسجين المضغوط ويتصادم مع الزيت أو خردة أكسيد الحديد أو احتراق الجسيمات الصغيرة (مسحوق الفحم أو جزيء الكربون أو الألياف العضوية) ، مما يؤدي إلى كمية كبيرة من حرارة الاحتكاك ، مما يؤدي إلى احتراق الأنابيب و المعدات ، والتي تتعلق بنوع الشوائب وحجم الجسيمات وسرعة تدفق الهواء. مسحوق الحديد سهل الاحتراق بالأكسجين ، وكلما كان حجم الجسيمات أدق ، كلما انخفضت نقطة الاشتعال ؛ كلما زادت السرعة ، كلما كان حرقها أسهل.

  • يمكن أن يشعل الأكسجين المضغوط بشكل ثابت المواد القابلة للاشتعال.

سوف تشتعل مواد نقطة الاشتعال المنخفضة مثل الزيت والمطاط في الصمام عند درجة حرارة عالية محلية. يتفاعل المعدن في الأكسجين ، ويتم تكثيف تفاعل الأكسدة هذا بشكل كبير عن طريق زيادة نقاء وضغط الأكسجين. على سبيل المثال ، أمام الصمام 15 ميجا باسكال ، ودرجة الحرارة 20 ℃ ، والضغط خلف الصمام 0.1 ميجا باسكال ، إذا تم فتح الصمام بسرعة ، يمكن أن تصل درجة حرارة الأكسجين بعد الصمام إلى 553 ℃ وفقًا لحساب الضغط الأديباتي الصيغة ، التي وصلت أو تجاوزت نقطة الاشتعال لبعض المواد.

  • نقطة الاشتعال المنخفضة للمواد القابلة للاشتعال في الأكسجين النقي عالي الضغط هي تحريض احتراق صمام الأكسجين

تعتمد شدة تفاعل الأكسدة على تركيز وضغط الأكسجين. يحدث تفاعل الأكسدة بعنف في الأكسجين النقي ، في نفس الوقت يعطي كمية كبيرة من الحرارة ، لذلك فإن صمام الأكسجين في الأكسجين النقي عالي الضغط لديه خطر محتمل كبير. وقد أظهرت الاختبارات أن طاقة تفجير النار تتناسب عكسًا مع مربع الضغط ، مما يشكل تهديدًا كبيرًا لصمام الأكسجين.

يجب تنظيف الأنابيب وتركيبات الصمامات والجوانات وجميع المواد التي تتلامس مع الأكسجين في خطوط الأنابيب بشكل صارم بسبب الخصائص الخاصة للأكسجين ، وتطهيرها وإزالة الشحوم قبل التركيب لمنع إنتاج الحديد والشحوم والغبار والجسيمات الصلبة الصغيرة جدًا أو تركها في عملية التصنيع. عندما تكون في الأكسجين من خلال الصمام ، من السهل أن تسبب احتراق الاحتراق أو خطر الانفجار.

كيفية اختيار الصمام المستخدم للأكسجين؟

بعض المشاريع تحظر صراحة بوابة الصمامات من استخدامها في أنابيب الأكسجين ذات الضغط التصميمي الأكبر من 0.1 ميجا باسكال. ويرجع ذلك إلى أن سطح الختم الخاص بصمامات البوابة سوف يتضرر بسبب الاحتكاك في الحركة النسبية (مثل فتح / إغلاق الصمام) ، مما يتسبب في سقوط "جزيئات مسحوق الحديد" الصغيرة من سطح الختم واشتعال النيران بسهولة. وبالمثل ، فإن خط الأكسجين لنوع آخر من الصمامات سينفجر أيضًا في الوقت الذي يكون فيه فرق الضغط بين جانبي الصمام كبيرًا ويفتح الصمام بسرعة.

  • نوع الصمام

الصمام المركب في خط أنابيب الأكسجين هو بشكل عام صمام كروي ، اتجاه التدفق العام لوسط الصمام ينزل ويخرج ، في حين أن صمام الأكسجين عكس ذلك لضمان قوة جذعية جيدة والإغلاق السريع لنواة الصمام.

  • مادة الصمام

جسم الصمام: يوصى باستخدام الفولاذ المقاوم للصدأ تحت 3MPa ؛ يستخدم Inconel 625 أو Monel 400 سبائك الفولاذ فوق 3MPa.

  • تقليم

(1) يجب معالجة الأجزاء الداخلية للصمام باستخدام Inconel 625 وتصلب السطح ؛

(2) مادة ساق الصمام / الأكمام هي Inconel X-750 أو Inconel 718 ؛

(3) يجب أن يكون صمامًا غير مختزل وأن يحتفظ بنفس العيار مع الأنبوب الأصلي ؛ المقعد الأساسي للصمام غير مناسب للحام الأسطح الصلب ؛

(4) المواد من حلقة ختم الصمامات هي الجرافيت مصبوب غير الشحوم (محتوى منخفض الكربون) ؛

(5) يتم استخدام التعبئة المزدوجة لغطاء الصمام العلوي. التعبئة هي الجرافيت مقاومة درجات الحرارة العالية خالية من الشحوم (468 ℃).

(6) الأكسجين في تدفق نتوءات أو أخاديد سوف ينتج احتكاك عالي السرعة ، والذي ينتج تراكم كمية كبيرة من الحرارة وقد ينفجر مع مركبات الكربون ، يجب أن يلبي تشطيب السطح الداخلي للصمام متطلبات ISO 8051-1 Sa2 .

 

مزيد من المعلومات حول صمام الأكسجين ، اتصل بنا الآن!