صمامات الإغلاق هي أجهزة تقسم خط الأنابيب إلى أقسام منفصلة وتنظم الضغط داخلها. فهي تنظم التدفق وتوفر مستوى معينًا من الإحكام. وتُستخدم على نطاق واسع، إذ تشكل ما يصل إلى 80% من جميع صمامات خطوط الأنابيب. تشمل صمامات الإغلاق: صمامات الإيقاف، وصمامات البوابة، وصمامات الفراشة، والصمامات المغلقة.
صُممت هذه المعدات لإغلاق أو فتح تدفق مختلف السوائل في خط الأنابيب بشكل كامل وفقًا لمتطلبات العملية. تشمل هذه الأجهزة صمامات الإغلاق، وصمامات البوابة، وصمامات الفراشة، والصنابير. تعمل صمامات الإغلاق والتحكم بدورها كمنظمات للتدفق وتُحكم إغلاق خط الأنابيب.
صمامات الإغلاق بجميع أنواعها مصممة للاستخدام في البيئات التالية:
- سائل وغاز-سائل؛
- ماء؛
- ضبابي.
في الغالب، يتم تصميم هذه المعدات للعمل في وضعين فقط: "مفتوح" أو "مغلق"، وفي أغلب الأحيان لا يتم استخدامها في أوضاع وسيطة.
بحسب الغرض منه، ينقسم التسليح إلى الأنواع التالية:
- صمام الإغلاق – لمنع تدفق المادة المنقولة مع الشرط الأساسي للإحكام؛
- التنظيم - تحديد معدل تدفق معين للوسيط العامل عن طريق تغيير المقطع العرضي الاسمي لخط الأنابيب، والذي يتم التحكم فيه عادةً بواسطة مصدر طاقة مستقل؛
- التوزيع – تقسيم التدفق في الاتجاهات المطلوبة، وكذلك لخلط التدفقات المختلفة؛
- السلامة - لمنع تجاوز المعايير المسموح بها لخطوط الأنابيب والأوعية عن طريق الضغط عن طريق تصريف المنتجات التي يتم ضخها حتى يتوقف التدفق؛
- فصل الطور - يستخدم لفصل المنتج إلى أجزاء وحالات مختلفة، وتشمل هذه فواصل الزيت ومصائد المكثفات والرطوبة.
يرتبط استخدام صمامات الإغلاق في أنظمة الصرف الصحي بالحاجة إلى إغلاق أقسام فردية لإجراء الإصلاحات.
لخطوط الأنابيب الرئيسية
لكي تكون عملية ضخ المنتجات فعالة، فإنها تتطلب مسافات طويلة بضغط وسرعة عاليتين. لذلك، تُفرض متطلبات خاصة على اختيار الأنابيب وصمامات الإغلاق - صمامات البوابة، وصمامات عدم الرجوع، وصمامات الفراشة.
يتم اختيارها وفقًا للمعايير الفنية، وضغط التصميم، ولزوجة السائل، وتقلبات درجة الحرارة الداخلية والخارجية. كما أن درجة أتمتة الضخ مهمة أيضًا.
في شبكات إمداد المياه الرئيسية، يحتوي السائل المضخوخ دائمًا على كمية معينة من المكونات الكيميائية الضارة. لذلك، تُستخدم مواد مقاومة كيميائيًا في صناعة الصمامات. يتميز الحديد الزهر، المستخدم في تصنيع جميع أنواع صمامات إغلاق خطوط الأنابيب، بهذه الخصائص تمامًا.
تُستخدم هذه المواد في خطوط الأنابيب ذات الضغط العالي والمنخفض، ولضخ مختلف السوائل. كما أنها الأكثر شيوعًا في صناعة وصلات خطوط أنابيب النفط.
تُستخدم صمامات الإغلاق بأحجام تتراوح من 8 إلى 2000 مليمتر في خطوط الأنابيب الرئيسية.
يتم التحكم في الصمامات يدويًا باستخدام عجلات الموازنة، وفي الأماكن التي يصعب الوصول إليها، باستخدام محرك كهربائي عن بعد.
معظم صمامات البوابات المصنوعة من الحديد الزهر مصممة بآليات ذات حواف ويمكن إنتاجها بتصاميم متنوعة:
- صمامات البوابة - ذات ساق متحركة أو ثابتة؛
صمام البوابة مصنوع من جسم من الحديد الزهريحتوي هذا النظام على صمام بوابة مسطح بفتحة تتناسب مع حجم الأنبوب. ويُستخدم نوعان من المشغلات للتحكم: مشغل يدوي للوحدات الموجودة في أماكن يسهل الوصول إليها، ومشغل عن بعد للوحدات المثبتة في أماكن مغلقة.
يتكون المشغل اليدوي من مقبض، وزوج من البراغي، وقضيب متصل بالمخمد. عند تدوير المقبض، يحول زوج البراغي الحركة الدورانية إلى حركة خطية، والتي بدورها، عبر القضيب، تحرك المخمد في الاتجاه المطلوب. وعندما تتطابق فتحة المخمد مع فتحة الأنبوب، يستأنف تدفق السائل.
- تُعدّ صمامات الوتد نوعًا فعالًا للغاية من صمامات الإغلاق لخطوط الأنابيب. ويضمن شكل عنصر الإغلاق إحكامًا تامًا بين الصمام ومقعده، مما يُحسّن جودة الإغلاق.
يؤدي رفع البوابة إلى تحريك الوتد بالنسبة للمقعد، مما يؤدي إلى محاذاة تجويفه مع تجويف الجزء الثابت، مما يسمح بمرور سائل التشغيل. ويمكن إجراء الدوران يدويًا أو عن بُعد.
- موازي.
صُممت هذه الأجهزة للعمل عند ضغوط تتراوح بين 2 و200
أَجواء.
يوجد سائل التشغيل وعناصر إغلاق الجهاز، على شكل لوحين، داخل الحجرة. ويرتبط لوحا الإغلاق بساق المشغل. فعند دوران ساق المشغل، ينفتحان، مما يسمح بمرور الماء أو البخار عبر الأنبوب.
تشترك جميع الصمامات المعروضة في عدد من المعايير المشتركة، بما في ذلك:
- يتم توصيل خط أنابيب المنتج باستخدام الفلنجات أو الوصلات أو اللحام.
- لا تُستخدم صمامات البوابة لتنظيم الضغط في خط الأنابيب، ولكن فقط لإغلاقه أو فتحه في أوضاع قصوى.
- تُصنع أجسام صمامات البوابة من الحديد الزهر، ونادراً ما تُصنع من الفولاذ.
- تستخدم جميع أنواع هذه التركيبات أجهزة إحكام مصنوعة من المطاط، والبارونيت، والكرتون، وما إلى ذلك.
- اعتمادًا على مدى توفر الجهاز، يتم استخدام محرك يدوي على شكل دولاب موازنة أو جهاز تحكم عن بعد باستخدام محرك كهربائي.
لا تُستخدم صمامات الإغلاق ذات الحواف لخطوط الأنابيب في شبكات إمدادات المياه فحسب، بل تُستخدم أيضًا عند ضخ المنتجات البترولية أو الوسائط السائلة الأخرى.
في شبكات التوزيع، تُستخدم الصمامات والحنفيات ذات وصلات الربط عادةً في أنابيب إمداد المياه ذات الأقطار DN100 وما دون. تتميز هذه الأجهزة بصغر حجمها وسهولة تركيبها، حيث يتم الربط عن طريق لفها على أسنان الجزء المقابل.
يُضمن إحكام هذا النوع من الوصلات باستخدام مواد مانعة للتسرب متنوعة، مثل ألياف الكتان، وشريط FUM (مادة مانعة للتسرب من الفلوروبلاستيك)، وحبال مانعة للتسرب، ومادة مانعة للتسرب من السيليكون ذات أغراض خاصة. يُعد هذا النوع من الوصلات أقل موثوقية من الوصلات ذات الحواف، ولكنه يتميز بسهولة وسرعة إصلاح التسريبات.
تُستخدم وصلات الإغلاق لخطوط الأنابيب في شبكات التوزيع الداخلية بأحجام أقل من DN 50 عند ضغط خط الأنابيب 0.6 جو.
صمامات إغلاق المياه لشبكات التوزيع
صُممت هذه المنتجات، بمختلف أنواعها وأغراضها، لتوصيل المياه من خزان الإمداد إلى نقطة الاستهلاك النهائية. ويتمثل غرضها الأساسي في إيقاف أو فتح تدفق السائل في الأنابيب، بالإضافة إلى تنظيم الضغط في الشبكة. ببساطة، أي من هذه الآليات، سواءً كانت صنبورًا أو صمامًا، يسمح لك بإيقاف أو استئناف إمداد المياه.
تصميم صمام الإغلاق بسيط للغاية. فهو يعتمد على أنبوب من الحديد الزهر أو النحاس الأصفر. يُركّب صمام داخل الأنبوب، قادر على إغلاقه جزئيًا أو كليًا، مما يُحدث تغييرًا في الضغط داخله أو يوقف التدفق. ويتم التحكم في هذه الآلية بواسطة صمام ذراع بأي شكل.
الغرض الوظيفي للأجهزة
لا تقتصر تجهيزات نظام إمداد المياه على المنازل فحسب، بل تشمل جميع الشقق أيضاً. فهي تنظم ضغط المياه في نظام إمداد المياه بالمنزل وتوزع المياه في جميع أنحاء الشقة، وفقاً لما هو محدد في التصميم.
شاهد الفيديو
تُركّب هذه الأجهزة في المباني الصناعية والأماكن التي يُستخدم فيها الماء كجزء من عملية الإنتاج، وكذلك لأغراض الصرف الصحي. ولهذا الغرض، تُستخدم أنابيب مصنوعة من مواد خاصة، تختلف عن تلك المستخدمة في المباني السكنية.
صُممت صمامات الإغلاق لأنظمة إمداد المياه وظيفيًا لحجز السائل في الأنبوب، وإذا لزم الأمر، إمداده إلى الوجهة بالكمية المطلوبة.
يمكن أن تكون المواد المستخدمة في تصنيع آليات القفل موادًا مختلفة، ولكن في أغلب الأحيان تكون هذه المواد هي:
- الحديد الزهر بأشكال مختلفة.
- النحاس الأصفر.
- الفولاذ المقاوم للصدأ، الذي يمكنه تمرير السوائل النشطة كيميائياً بأمان، والتي يتم ضخها أيضاً في كثير من الأحيان عبر خطوط الأنابيب.
حول مزايا وعيوب التصنيفات المختلفة للأجهزة
بفضل أدائها العالي وجاذبيتها الجمالية، تُعدّ صمامات النحاس والفولاذ المقاوم للصدأ الأكثر شيوعًا في الوقت الحالي. ويمكن أن تدوم هذه الصمامات حتى خمسة عشر عامًا في نظام إمداد المياه.
مع ذلك، لا تزال الأبحاث جارية لزيادة متانة تجهيزات السباكة باستخدام مواد جديدة. وقد أسفر ذلك عن تطوير تجهيزات مصنوعة من البوليمرات يمكن استخدامها إلى أجل غير مسمى، شريطة ألا تتعرض لإجهاد ميكانيكي شديد.
شاهد الفيديو - التصنيف والأنواع
أما بالنسبة لأنابيب المياه البلاستيكية، فتستخدم وصلات مصنوعة من مادة مماثلة.وإلا، فسيكون التآكل غير متساوٍ عند نقطة التماس بين المواد المختلفة. ويتحدد العمر الافتراضي الإجمالي للنظام بالمادة التي تتآكل أسرع.
من مزايا أنابيب المياه البلاستيكية أنها لا تحتوي على وصلات ملولبة. يتم توصيل المكونات باستخدام معدات اللحام أو المواد اللاصقة. هذه الوصلات متينة للغاية ولا يمكن كسرها إلا بالقوة.
تُستخدم أنابيب البولي إيثيلين التي يتراوح قطرها بين 820 و1020 مم بشكل أساسي في شبكات المياه الرئيسية. وتُستخدم هذه الأنابيب مع وصلات بلاستيكية لأنظمة إمداد المياه. وتتحمل هذه الأنابيب بسهولة الضغوط التي تُصادف عادةً في أنظمة المياه، والتي لا تتجاوز في معظم الحالات 20 ضغطًا جويًا.
يتم توصيل الأنابيب المعدنية باستخدام نفس الوصلات. ومع ذلك، ولأن الوصلات الملولبة أقل موثوقية، يجب استخدام مواد مانعة للتسرب وحشيات.
دعونا نلقي نظرة على الأنواع والتصنيفات
تتنوع تصاميم الصمامات والحنفيات المستخدمة في أنظمة إمداد المياه، وأكثرها شيوعاً هي:
- رافعات مزودة بصندوق محور الرافعة.
يُمنع تدفق الماء عبر الأنبوب عن طريق إحكام ربط ساق الصنبور، مما يؤثر على حلقة مطاطية تُركّب على المقعد وتُحكم إغلاق الممر. نقطة الضعف في هذا النظام هي الحلقة المطاطية، والتي يجب استبدالها دوريًا. لذا، يُعدّ وجود حلقة مطاطية احتياطية في المنزل مع هذه الصنابير أمرًا ضروريًا للغاية. تُصنع أجسام هذه الصنابير من النحاس، أو في حالات أقل شيوعًا، من الحديد الزهر.
- صنابير وصمامات مزودة بحشوات سيراميكية
أصبح هذا التصميم لصمامات إغلاق إمدادات المياه شائعًا بالفعل نظرًا للموثوقية العالية لوحدة التجاوز.
يُفرغ الماء من الأنبوب بتدوير المقبض حوالي ١٨٠ درجة. يؤدي ذلك إلى محاذاة الفتحات في لوحين خزفيين، مما يفتح مسار الماء من الأنبوب. وبفضل متانة سطح اللوحين العالية، فإنهما يتآكلان ببطء شديد، كما أن استخدام حشية مطاطية داعمة في الجزء السفلي (الثابت) من جسم الصمام يضمن تعويض التآكل وإحكام الإغلاق. جسم الصمام (والصمام نفسه) مصنوعان من النحاس.
- صمامات كروية.
عنصر الإغلاق في هذه الأجهزة عبارة عن كرة مصنوعة من النحاس الأصفر عالي الجودة. تُصقل الكرة بمعجون الماس ثم تُطلى بالنيكل أو الكروم. يتناسب حجم الفتحة الموجودة في الكرة مع حجم الممر. عند تدوير المقبض، تدور الكرة 90 درجة، فتغلق الفتحة أو تفتحها. تعمل حلقات التفلون المقاومة للتآكل كحلقة مانعة للتسرب. هذا الجهاز غير مُصمم للتحكم في التدفق.
بالإضافة إلى أنواع صمامات الإغلاق المذكورة أعلاه، يتم إنتاج العديد من الأنواع الأخرى:
- صمامات لتحرير الهواء المحبوس في نظام التدفئة؛
- صمامات تخفيف الضغط الطارئة المثبتة على السفن؛
- صمامات لتنظيم الضغط في نظام إمداد المياه الداخلي.
تُستخدم صمامات الكرة لإغلاق خط الأنابيب في حالات الطوارئ.
التكنولوجيا وأساليب الإنتاج
إن إنتاج وصلات الأنابيب عملية تكنولوجية معقدة تتضمن سلسلة من الخطوات المتسلسلة التي تضمن إنتاج منتجات موثوقة وقابلة للتسويق.
شاهد الفيديو
تتضمن تقنية إنتاج صمامات الإغلاق لخطوط الأنابيب الخطوات التالية:
- التسويق في سوق المنتجات ذات الصلة بهدف تحديد النطاق الفعال (القابل للبيع) للمنتجات.
- أعمال التصميم والمسح لإنشاء نماذج وأنواع من المنتجات تتسم بالكفاءة من حيث الجودة وتكاليف التصنيع.
- تطوير تكنولوجيا الإنتاج، وتحديد التركيبة المثلى للمعدات.
- تطوير أساليب فعالة وغير مدمرة لمراقبة جودة المنتجات.
- تطوير إعلانات فعّالة لمنتجاتك.
- الخدمات اللوجستية وتوزيع المنتجات.
يمكن تمثيل تقنية إنتاج صمامات الإغلاق لخطوط الأنابيب على النحو التالي:
- شراء المواد الخام اللازمة للإنتاج. مراقبة جودة المواد الخام والمكونات الواردة.
- إنتاج قطع خام لتصنيع التركيبات عن طريق الصب من الحديد الزهر والنحاس الأصفر ومواد أخرى مناسبة.
- المعالجة الحرارية للقطع المصبوبة لإكسابها الخصائص الميكانيكية المطلوبة.
- تشكيل أسطح العمل ميكانيكياً لتحقيق التسطيح المطلوب والتشطيب السطحي المطلوب. خراطة الوصلات الملولبة.
- تطبيق طبقة واقية باستخدام الطلاء الجلفاني. ويُستخدم طلاء النيكل بشكل شائع.
- تجميع تجهيزات السباكة باستخدام أجزاء من إنتاجنا الخاص ومكونات تم شراؤها من خلال التعاون.
- تُجرى عملية مراقبة الجودة النهائية للمنتجات المُصنّعة ونقلها إلى مستودع المنتجات النهائية. تجدر الإشارة إلى أن عمليات مراقبة الجودة الوسيطة تُجرى أثناء تصنيع الصمامات بعد كل خطوة من خطوات التصنيع. على سبيل المثال، بعد الصب والجلفنة، يُعدّ الفحص بالموجات فوق الصوتية إلزاميًا للكشف عن الفراغات والعيوب الأخرى.
- مبيعات المنتجات النهائية.
يجب على الشركات التي تنوي بيع منتجاتها في الخارج أن تحصل على شهادة ISO 9001. ومن المهم أن هذا المعيار لا ينظم المنتج النهائي فحسب، بل ينظم أيضًا عملية الإنتاج بأكملها، بدءًا من إدارة المستندات.
شاهد الفيديو
الوثائق الفنية
تُنظَّم المتطلبات العامة لإنتاج صمامات الإغلاق لخطوط الأنابيب وخطوط أنابيب النفط بموجب المواصفة القياسية الروسية GOST R 53673-2009. وتُغطَّى قواعد التشغيل وخصائص التركيب من خلال عدد من قوانين ولوائح البناء المتعلقة بالمتطلبات ذات الصلة.
