صمام بوابة سكين عالي الضغط بإحكام ثنائي الاتجاه

2" - 24" (DN50 - DN600)

الفئة 300 - 900 (حتى 150 بار / 2200 رطل لكل بوصة مربعة)

ASME B16.34، تصميم ثنائي الاتجاه عالي الضغط خاص بالشركة المصنعة

A216 WCB، A182 F316، A182 F51/F53، A217 WC6/WC9

مقاعد مزدوجة معدنية-بمعدنية (تغطية Stellite 6 على المقاعد العلوية والسفلية)، آلية مقعد محملة بنابض أو مفعلة بإسفين

جسم من قطعتين مثبت بمسامير أو جسم من قطعة واحدة، بناء بجدران سميكة، حدود ختم مزدوجة مستقلة (المقعد العلوي + المقعد السفلي)، غطاء ختم بالضغط فوق الفئة 600، ساق صاعدة من نوع OS&Y أو تشغيل هوائي/هيدروليكي

مشكلتان تتطلبان عادةً صمامين مختلفين

لا تجتمع خاصية منع التسرب ثنائي الاتجاه وتحمل الضغط العالي عادةً في صمام واحد. فصمامات البوابات السكين ثنائية الاتجاه - التي تُحكم الإغلاق في كلا اتجاهي التدفق - تصل عادةً إلى أقصى حد لها عند الفئة 150 أو 300. ولا تتحمل المقاعد المطاطية التي تجعل منع التسرب ثنائي الاتجاه عمليًا واقتصاديًا الضغط العالي، إذ تتشوه وتتمدد وتتلف. توجد صمامات بوابات سكين عالية الضغط، لكن معظمها أحادي الاتجاه - حيث يُحكم الصمام الإغلاق على مقعد واحد، ولا يعمل هذا المقعد إلا عندما يدفع ضغط الخط الصمام في الاتجاه الصحيح.

لكن بعض خطوط العمليات تحتاج كليهما. دوائر معالجة المعادن حيث ينعكس اتجاه التدفق أثناء عمليات الدفعات. خطوط النقل التي يمكن أن يكون الضغط على أي من الجانبين اعتمادًا على المضخة التي تعمل. نقاط العزل حيث تحتاج الصمام ليحكم الإغلاق بغض النظر عن الاتجاه الذي يأتي منه الضغط — وهذا الضغط 50 بار أو 100 بار أو 150 بار. هنا يصبح صمام بوابة السكين ثنائي الاتجاه عالي الضغط هو الحل العملي الوحيد.

مقعدان مستقلان، لا نقطة ضعف مشتركة

الصمام يحتوي على مقعدين معدنيين — علوي وسفلي — كلاهما بتغطية Stellite 6. كل مقعد يختم بشكل مستقل. عندما يأتي الضغط من الأعلى، المقعد السفلي يتحمل. عندما ينعكس الضغط، المقعد العلوي يتحمل. البوابة لا تهتم بالاتجاه الذي يدفع فيه الضغط لأن كلا المقعدين محملان بنابض أو مفعلان بإسفين للحفاظ على ضغط التلامس على البوابة بغض النظر عن اتجاه ضغط الخط.

هذه هي الآلية الأساسية. المقاعد المحملة بنابض تضغط على وجه البوابة في جميع الأوقات — ليس فقط عندما يساعد ضغط الخط في الختم. ضغط الخط يعزز المقعد النشط، لكن المقعد غير النشط لا يزال يتحمل لأن قوة النابض تحافظ على اتصاله. المقاعد المفعلة بإسفين تستخدم إسفينًا ميكانيكيًا يدفع المقعد ضد البوابة عندما تصل البوابة إلى وضع الإغلاق. في كلتا الحالتين، حدود الختم مستقلة. إذا تضرر مقعد واحد، الآخر لا يزال يختم. هذا تكرار لا تحصل عليه مع تصميم المقعد الواحد.

مقاعد معدنية لأن المطاط لا يمكنه القيام بهذه المهمة

عند ضغوط الفئة 900، المقاعد المطاطية مستبعدة. فرق الضغط عبر المقعد مرتفع جدًا — المطاط ينبثق عبر فجوة المقعد تحت هذا الحمل، حتى مع حلقات منع الانبثاق. تغطية Stellite 6 على كلا المقعدين توفر الصلابة اللازمة لمقاومة الملاط الكاشط بسرعة عالية وقدرة الختم المعدني-بالمعدني اللازمة لتحمل الضغط عند 150 بار. أسطح المقاعد مشغلة بتفاوتات ضيقة ومصقولة لدقة التلامس. هذا ليس رخيصًا، لكنه ما يعمل.

بالنسبة للتكوينات من الفئة 300 إلى 500 ضمن هذا النطاق، يمكن تحديد حشوات مطاطية مقواة على أحد المقعدين أو كليهما إذا سمحت بذلك تركيبة المادة اللزجة والضغط. أما التصميم القياسي في الفئة 600 وما فوق فهو معدني مزدوج. لا مجال للتنازلات.

جسم ثقيل، غطاء ختم بالضغط، بناء جاد

يُحدد سُمك جدار جسم الصمام وفقًا لمعيار ASME B16.34 لفئة الضغط المُصنفة، بالإضافة إلى سُمك إضافي لتعويض التآكل الناتج عن الطين الكاشط. في الفئة 900، يكون جسم الصمام أثقل بكثير من صمام البوابة ثنائي الاتجاه من الفئة 300 بنفس الحجم - وهذا ليس اختياريًا، بل هو جزء أساسي من بنيته. غطاء مانع التسرب للضغط في الفئات الأعلى من 600 يُلغي الحاجة إلى حشية الغطاء كمسار للتسرب تحت الضغط الداخلي الشديد. أما في الفئات من 300 إلى 600، فيُستخدم غطاء مثبت بمسامير كمعيار قياسي.

اختيار آلية التشغيل مهم عند هذه الضغوط. الصمام ذو الساق الصاعدة OS&Y يعطيك مؤشرًا بصريًا للموضع وتشغيلًا يدويًا بقوة إحكام مضبوطة. التشغيل الهوائي يعمل للفئات 300-500 حيث تكون قوى الإحكام قابلة للإدارة. التشغيل الهيدروليكي موصى به للفئة 600 وما فوق — القوى المطلوبة لإحكام البوابة ضد مقعدين معدنيين محمّلين بنوابض عند 150 بار تتجاوز ما توفره الأسطوانات الهوائية بكفاءة.

ج: يمكنك ذلك، لكنك تدفع ثمن قدرة ثنائية الاتجاه لا تحتاجها. إذا كان اتجاه التدفق معروفًا دائمًا، فإن صمام السكين عالي الضغط أحادي الاتجاه أبسط وأقل تكلفة. التصميم ثنائي الاتجاه مخصص للخطوط التي قد يأتي فيها الضغط من أي من الجانبين.

ج: النوابض تحافظ على ضغط تلامس ثابت بين سطح المقعد والبوابة. عندما يكون ضغط الخط صفرًا، تحمل النوابض الختم. عندما يزداد ضغط الخط، فإنه يعزز المقعد النشط. المقعد غير النشط يبقى ملتصقًا لأن قوة نابضه لم تتغير. تحصل على ختم عند ضغط صفر وختم عند الضغط المقنن.

ج: المقعد الآخر يستمر في الإحكام بشكل مستقل. المقعد التالف قد يتسرب، لكن الصمام لا يزال يحتفظ بالضغط على حدود الإحكام السليمة. هذه هي ميزة التكرار في المقاعد المزدوجة المستقلة — لا تفقد وظيفة الإحكام بالكامل إذا تعرض سطح أحد المقاعد للضرر.

ج: ستلايت 6 هو التوازن المثبت لخدمة الملاط. إنه صلب بما يكفي لمقاومة التآكل الكاشط عند السرعات العالية، ويمكن تشغيله آليًا وصقله لتحملات الإحكام، ويلتحم بشكل موثوق بالمعدن الأساسي. طلاءات كربيد التنجستن أصلب لكنها أكثر هشاشة، وأصعب في التشغيل الآلي لتحملات التلامس للإحكام، وأكثر عرضة للتشقق تحت الدورات الحرارية في خطوط معالجة التعدين.