ما هي صمامات الكرة ball valves وما هي أنواعها المختلفة
تستخدم صمامات الكرة ball valves كرة معدنية تحتوي على ثقب يمر عبر المركز. وتوضع بين مقعدين للتحكم في تدفق السوائل. تُستخدم في العديد من تطبيقات معالجة الهيدروكربونات. تتمتع صمامات الكرة بالقدرة على التحكم في تدفق الغازات والأبخرة، وتكون مفيدة بصورة خاصة في حالات التدفق المنخفض.
يتكون صمام الكرة من جسم صمام يتم تركيب كرة كبيرة به ثقب مركزي يكون بحجم قطر الأنبوب الداخلي. عندما يتم تدوير الكرة، في وضعية الفتح الكاملة، يوفر الصمام ممرًا مفتوحًا أو فتحة كاملة تسمح بتدفق غير مقيد للسوائل والمنظفات. بالمقارنة مع صمام البوابة، يكون لصمام الكرة مقاومة ضد التدفق ضئيلة جدًا في وضعية الفتح الكاملة. يُستخدم صمام الكرة، مثل صمام البوابة، عمومًا في وضعية الفتح الكامل أو الإغلاق الكامل.
نوع صمامات الكرة:
تتعدد أنواع صمامات الكرة، منها:
صمام الكرة ذو الختم الناعم
صمام الكرة “الكلاسيكي” هو ذو ختم ناعم ولا يزال هو الأكثر استخدامًا حتى اليوم بسبب مرونته. حلقات الختم (الكروية) مصنوعة من البلاستيك، وفي الغالب يكون البولي تترافلورو إيثيلين (PTFE). حلقات الختم من PTFE مناسبة لمعظم السوائل والغازات ويمكن استخدامها حتى درجة حرارة +200 درجة مئوية، وتصل أيضًا إلى +260 درجة مئوية اعتمادًا على المضافات.
صمامات الكرة ذات الختم الناعم غير مناسبة للوسائط التي تحتوي على جسيمات صلبة أو لدرجات حرارة التشغيل العالية.
صمام الكرة ذو الختم المعدني:
تستخدم الصمامات الكروية المعدنية في التطبيقات التي تنطوي على مرور المواد الصلبة أو عند درجات حرارة التشغيل العالية. حلقات الختم مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ أو سبائك فولاذية عالية الصلابة، وفي بعض الحالات يتم تصليبها بشكل إضافي. صمامات الكرة ذات الختم المعدني مناسبة لدرجات حرارة التشغيل حتى تقريبًا +650 درجة مئوية.
تصميم صمام الكرة Ball Valve:
أنواع صمامات الكرة من حيث التصميم الجسم، يوجد الأنواع التالية:
صمام الكرة ذو جسم واحد:
يتكون الجسم من قطعة واحدة فقط، ويتم تقليل الممر ويكون نوع الاتصال هو الموضوع الداخلي فقط.
صمام الكرة ذو جسمين:
تتم ربط قسمي الجسم معًا ببراغي، ويمكن أن تكون هناك إصدارات بممر كامل أو ممر معتدل، وجميع أنواع الاتصال ممكنة.
صمام الكرة ذو ثلاثة أجزاء:
يتكون صمام الكرة من ثلاثة أجزاء (الجزء الداخلي – الجزء الأوسط – الجزء الخارجي). يتميز هذا التصميم بسهولة الصيانة، حيث يمكن إزالة القسم الوسطي بسهولة لاستبداله بالكامل أو استبدال أجزاء الإغلاق الفردية. تعمل على تحسين الأداء وتوفير تجربة أفضل للمستخدم.
مزايا وعيوب صمامات الكرة:
وفيما يلي هي المزايا الرئيسية لصمامات الكرة:
- نظرًا لتصميمه، يتمتع صمام الكرة ببنية مدمجة.
- الفتح والإغلاق سريع جدًا عن طريق الدوران 90 درجة.
- صمامات الكرة ذات الممر الكامل يسهل تنظيفها.
- تتحمل درجات حرارة عالية وضغوط عالية.
- يمكن تحقيق معدلات تدفق عالية جدًا، وقيمة Kvs عالية، وفقدان ضغط منخفض فقط.
- مُصنعة وفقًا لمواصفات صارمة توفر إغلاقًا محكمًا وصيانة أقل.
- تتوفر مجموعة واسعة من الأحجام والمواد وخيارات تصميم الجسم لتوفير نموذج مناسب لأي تطبيق.
- تصميم دقيق يوفر صمامات مدمجة.
- التشغيل والصيانة سهلة بفضل الدوران الربعي للفتح والإغلاق.
- صمامات عزم دوران منخفض مع محركات صغيرة للأتمتة.
- تدفق غير مقيد يسمح بانخفاض الضغط وزيادة القدرة.
- الجسم المقاوم للتآكل يضمن عمرًا طويلًا للمنتج.
عيوب يمكن أن تواجهك عند استخدام صمامات الكرة
- سطح الختم في صمامات الكرة قد يتآكل بسرعة.
- عند الضغوط العالية أو الأحجام الكبيرة، يجب أن يتم تحمل المحور، مما يؤدي إلى زيادة تكاليف التصنيع.
- قد يحدث ارتفاع ضغط في نظام الأنابيب عند إغلاق صمام الكرة بسرعة.
- في صمام الكرة القياسي، يتمكن وسط التشغيل من الدخول إلى المساحة المعتبرة فارغة الفعالية في صمام الكرة. يدخل الوسط في المنطقة بين الجسم والكرة في وضعية الفتح الجزئي؛ وتُشار إلى هذه المنطقة بمصطلح المساحة المعتبرة فارغة. يحتجز الوسط في تلك المنطقة ولا يتاح له التمدد في حالة التقلبات في درجة الحرارة. وهذا يمكن أن يؤدي في النهاية إلى تلف النظام الختمي والكرة وبالتالي إلى مشاكل تشغيلية.
