منع عطل في صمام الفراشة يعني ذلك اكتشاف الأعراض مبكراً. تشمل العلامات التحذيرية الشائعة انخفاض الضغط، أو عزم الدوران غير المعتاد، أو التسريبات المرئية. غالباً ما تظهر هذه الأعراض قبل أيام من التوقف التام.
يتناول هذا الدليل أنواع الأعطال الخمسة الأكثر شيوعًا، وأسبابها الجذرية، وكيفية إصلاحها. كما يقارن مخاطر الأعطال بين مختلف الأنظمة. مقعد ناعم, مقعد معدني, لا مركزي مزدوج, ، و ثلاثي اللامركزية تصاميم.
أنواع أعطال صمامات الفراشة الشائعة في لمحة سريعة
تندرج معظم الأعطال ضمن خمس فئات. ولكل منها أعراض واضحة ومسار إصلاح محدد.
| نوع العطل | العرض الرئيسي | السبب الرئيسي | الإجراء الأول |
| تسرب داخلي | التدفق يمر عبر قرص مغلق | تآكل المقعد أو عدم محاذاة القرص | افحص المقعد؛ اشطف الأوساخ |
| التسرب الخارجي | السائل عند الساق أو الحواف | حشوة قديمة، براغي مفكوكة | أعد ربط البراغي بعزم الدوران المطلوب؛ استبدل الحشوة |
| تآكل سطح الختم | يزداد التسرب بمرور الوقت | الاحتكاك، والتآكل، والتدوير | افحص القرص وسطح المقعد |
| تلف الساق | لا يفتح الصمام أو يغلق بالكامل | عزم الدوران الزائد، عدم المحاذاة، التآكل | قم بقياس انحراف ساق الجذع؛ واستبدله إذا كان مثنيًا. |
| عطل في المشغل | حركة غير منتظمة أو معدومة | ضعف التشحيم، عطل في المحرك | تحقق من عزم الدوران المطلوب ونوع مادة التشحيم |
توضح الأقسام التالية بالتفصيل أنواع الأعطال المختلفة وأعراضها وأسبابها.
التسرب الداخلي
التسرب الداخلي يحدث هذا العطل عندما يفشل القرص في تشكيل مانع تسرب محكم في وضع الإغلاق الكامل. وهو أكثر أنواع أعطال الصمامات شيوعاً في تطبيقات المياه والتطبيقات الصناعية على حد سواء.
أعراض
يظهر التسريب بوضوح عندما يستمر التدفق باتجاه المصب بعد صمام مغلق تمامًا. كما يكون الضغط في اتجاه المصب أعلى من المتوقع. ويوجد أيضًا تلوث في العملية بين المناطق المعزولة. ستسمع أيضًا صوت أزيز أو معادلة للضغط عبر القرص.
الأسباب
من الأسباب الرئيسية للتسريب تراكم الرواسب أو القشور بين القرص والمقعد. سبب آخر هو عدم ضبط مسمار إيقاف المشغل بشكل صحيح، مما يمنع القرص من الوصول إلى وضع الإغلاق الكامل.
قد تتلف المقاعد المطاطية أيضًا نتيجةً للتآكل الكيميائي، أو دورات التسخين والتبريد، أو التقادم. وأخيرًا، قد يؤدي عدم تطابق القرص مع المقعد، الناتج عن التركيب غير الصحيح أو تآكل المكونات، إلى تسرب الزيت.
تسرب خارجي
يعني التسرب الخارجي خروج السائل من جسم الصمام إلى البيئة الخارجية، مما يُسبب مخاطر تتعلق بالسلامة، ومخالفات تنظيمية، وفقدان المنتج.
نقطتا التسرب الرئيسيتان هما منطقة حشو الجذع ووصلات الشفة.
أعراض
غالباً ما يشير تسرب السوائل المرئي من منطقة ساق الصمام أو سطح الشفة إلى وجود تسريب. وقد تلاحظ أيضاً بقعاً ناتجة عن التآكل أو ترسبات معدنية حول وصلات جسم الصمام. ويُعدّ انخفاض الضغط المستمر دون وجود تسريبات داخلية مرئية علامة شائعة أخرى. تساعد هذه المؤشرات في تحديد الصيانة اللازمة لمجموعة الصمام.
الأسباب
غالباً ما ينجم التسريب عن حشوات قديمة أو متصلبة لا توفر إحكاماً ضاغطاً مناسباً. كما أن الإفراط في شد الشد أثناء التشغيل قد يؤدي إلى ضغط الحشوات وتلفها قبل الأوان.
بالإضافة إلى ذلك، فإن براغي تثبيت حشوة منع التسرب غير المحكمة تسمح للحشوة بالتراخي مع مرور الوقت، مما يقلل من فعاليتها. كما أن عدم انتظام عزم ربط براغي الشفة يُحدث فجوات في سطح الحشية. واستخدام مادة حشية غير متوافقة مع وسط العملية يزيد من ضعف الإحكام.
ضغط العمل: 150 رطلاً - 600 رطلاً
تآكل سطح منع التسرب
يتطور تآكل سطح الختم تدريجياً وغالباً ما يمر دون أن يتم اكتشافه حتى يصل التسرب إلى مستوى حرج.
بخلاف الأعطال المفاجئة، يتفاقم التسرب الناتج عن التآكل مع كل دورة تشغيل.
أعراض
غالباً ما تزداد معدلات التسريب بشكل مطرد بين فترات الفحص المجدولة. وقد تلاحظ أيضاً وجود خدوش أو حفر أو أخاديد مرئية على سطح القرص أو المقعد أثناء إيقاف التشغيل.
علاوة على ذلك، فإن الحاجة إلى عزم دوران أعلى لتثبيت القرص هي علامة واضحة على عدم انتظام السطح أو التآكل.
الأسباب
تؤدي الخدمة ذات الدورات العالية إلى احتكاك مستمر للقرص بمقعده، مما يتسبب في تآكل أسطح الاحتكاك. وتتسارع هذه العملية بوجود مواد كاشطة مثل الطين والماء المختلط بالرمل. وقد يحدث التآكل نتيجةً لتفاعل مواد غير متوافقة كيميائيًا أو بفعل التفاعل الكهروكيميائي بين المعادن المختلفة.
تؤدي دورات التغير الحراري عادةً إلى تشكل تشققات في أسطح المقاعد.
تلف الساق
يؤدي تلف ساق القرص إلى منعه من الانفتاح أو الإغلاق بشكل كامل.
حتى الانحراف الطفيف في ساق القرص يغير موضع القرص بما يكفي للتسبب في التسرب أو تعطل التشغيل.
أعراض
من المحتمل ألا يصل الصمام إلى وضع الفتح أو الإغلاق الكامل. ستحدث تقلبات غير منتظمة في عزم الدوران أثناء تشغيل الصمام. كما تُعد علامات التآكل أو الخدوش أو الانحناء في منطقة اتصال ساق الصمام بجسمه من العلامات الشائعة.
الأسباب
قد يؤدي الإفراط في شد الصمام أثناء التشغيل اليدوي إلى انحناء أو تشقق ساق الصمام عند مجرى المفتاح. كما أن عدم محاذاة الأنابيب يُعرّض ساق الصمام لحمل جانبي ضار، خاصةً بعد التركيب الأولي.
بالإضافة إلى ذلك، تتعرض السيقان المعرضة لمياه الصرف الصحي والرواسب لتآكل متسارع. وأخيرًا، يؤدي تآكل المحمل عند نقطة اتصال الساق بالجسم إلى اهتزاز القرص وعدم انتظام التلامس مع المقعد.
عطل في المشغل
يؤدي تعطل المشغل إلى توقف الصمام عن الاستجابة لإشارات التحكم. وقد يتجمد الصمام في منتصف شوطه، أو يتحرك بشكل غير منتظم، أو يتوقف عن الحركة تمامًا.
غالباً ما تظهر مشاكل المشغل على شكل مشاكل في الصمامات. لذا، احرص دائماً على فحص المشغل أولاً.
أعراض
قد لا يفتح الصمام أو يغلق عند الطلب. قد تلاحظ حركة غير منتظمة أو غير مكتملة حيث يتوقف الصمام في وضع وسيط. ومن المؤشرات الأخرى على هذه المشكلة ارتفاع مستوى الضوضاء أو الاهتزاز أثناء حركة الصمام. كما قد يعاني النظام من مشاكل في الأداء في حال تكررت حالات فصل التشغيل بسبب الحمل الحراري الزائد للمشغل الكهربائي.
الأسباب
يؤدي نقص التزييت في علبة التروس إلى زيادة عزم الدوران المطلوب بما يتجاوز قدرة المشغل المقدرة. كما أن وجود أجسام غريبة عالقة داخل جسم الصمام بعد صيانة الخط يزيد من مقاومة التشغيل.
ستسخن المحركات الكهربائية بشكل مفرط إذا تجاوزت دورة التشغيل المقدرة لها، والتي عادة ما تكون 15 دقيقة من الاستخدام المتواصل.
وأخيرًا، عندما تتسرب الرطوبة إلى غلاف المحرك، فإنها تتسبب في تآكل ملفات المحرك. وهذا غالبًا ما يشير إلى أن تصنيف الحماية (IP) للوحدة غير كافٍ للبيئة.
الصيانة والوقاية
معظم مشاكل صمام الفراشة يمكن الوقاية منها. يلخص الجدول أدناه إجراءات الصيانة الرئيسية وتدابير الوقاية لكل نوع من أنواع الأعطال.
| نوع العطل | مهمة التفتيش | إجراءات الصيانة | إجراءات وقائية |
|---|---|---|---|
| تسريبات داخلية | افحص تلامس المقعد مع القرص ووضعه المغلق كل 6 أشهر. | قم بإزالة الأوساخ من سطح المقعد؛ أعد ضبط مسمار إيقاف المشغل؛ نفّذ استبدال مانع التسرب إذا تدهورت حالة المقعد. | تجنب استخدام المواد الكاشطة في الصمامات ذات المقاعد اللينة؛ حدد نوع المطاط الصناعي الصحيح عند الشراء. |
| التسرب الخارجي | افحص حشوة منع التسرب ومسامير الشفة كل 6 أشهر. | أعد ربط مسامير حشوة منع التسرب ومسامير الشفة بشكل متقاطع؛ استبدل الحشوة القديمة أو الحشيات التالفة. | تدريب المشغلين على حدود عزم الدوران الصحيحة؛ عدم إعادة استخدام الحشيات المضغوطة مطلقاً؛ التحقق من توافق مادة الحشية عند الشراء. |
| تآكل سطح الختم | افحص قرص الفرامل وسطح المقعد سنوياً؛ وقم بقياس معدل التسرب في كل فترة. | إعادة طحن أو استبدال سطح المقعد في الصمامات ذات المقاعد المعدنية؛ استبدال البطانة المطاطية في الصمامات ذات المقاعد اللينة. | استخدم طبقة صلبة من الستيليت أو كربيد التنجستن في الخدمة الكاشطة أو عالية السرعة؛ وجدول الاستبدال في وقت مبكر في التطبيقات ذات الدورات العالية. |
| تلف الساق | قم بقياس انحراف ساق المحمل سنويًا باستخدام مقياس قرصي؛ وافحص المحامل كل سنتين. | استبدل أي ساق بها انحراف يزيد عن 0.1 مم؛ قم بالترقية إلى تشغيل التروس أو التشغيل الكهربائي للتخلص من عزم الدوران الزائد اليدوي. | تحقق من محاذاة الشفة عند التركيب؛ حدد سيقان الفولاذ المقاوم للصدأ 316 للاستخدام في البيئات المسببة للتآكل أو مياه الصرف الصحي. |
| عطل في المشغل | قم بإجراء اختبار شوط كامل شهريًا؛ وتحقق من مستوى زيت علبة التروس كل 6 أشهر. | قم بتشحيم علبة التروس بالدرجة المحددة من قبل الشركة المصنعة؛ استبدل الملف اللولبي أو الموضع أو المحرك قبل التفكير في استبدال المشغل بالكامل. | قم بتنظيف خط الأنابيب قبل تركيب الصمام؛ التزم بدورة التشغيل المقدرة للمشغلات الكهربائية؛ تحقق من تصنيف الحماية IP للمشغل لبيئة التركيب. |
هناك ممارستان عامتان تنطبقان على جميع أنواع الأعطال:
- توفير قطع الغيار الأساسية في الموقع: تغطي موانع التسرب الخاصة بالمقاعد، والحشوات، والحشيات، وموانع تسرب الجذع معظم سيناريوهات الإصلاح المخطط لها.
- إصلاح صمام الفراشة يمكن إجراء أعمال التعبئة والتثبيت في الموقع. أما إصلاحات المقعد والقرص والجذع فتتطلب عزلًا كاملًا للخط وتفريغًا للضغط.
كيف يؤثر هيكل الصمام على مخاطر الفشل
تختلف أنماط الفشل باختلاف التصاميم. ويؤدي اختيار الهيكل المناسب إلى تقليل المخاطر منذ البداية.
| تصميم | الفشل الشائع | السبب الجذري | وقاية |
|---|---|---|---|
| مقعد لين (متمركز) | تسريبات داخلية | يتآكل المقعد المطاطي أثناء ركوب الدراجات | فحص سنوي للمقعد؛ تجنب المواد الكاشطة |
| مقعد معدني | تآكل سطح الإغلاق | التآكل والصدأ عند نقطة اتصال القرص بالمقعد | طلاء صلب للسطح؛ يُفحص سنوياً |
| لا مركزي مزدوج | اختلال محاذاة القرص | تآكل العمود أو المحمل بعد دورات عالية | اضبط محددات المشغل؛ وافحص المحامل كل سنتين |
| ثلاثي اللامركزية | انفصال طبقة الختم | تتعرض الأختام المعدنية المصفحة للإجهاد نتيجة دورات التغير الحراري. | حدد درجة الختم الصحيحة، ثم قم بالتنفيذ. استبدال مانع التسرب حسب الحاجة؛ مناسب لإيقاف التشغيل من الفئة الخامسة/السادسة؛; |
| صمام قلاب لأنبوب التصريف | إغلاق غير مكتمل | تراكم الحطام؛ تآكل دبابيس المفصلات | اشطف بانتظام؛ استخدم تصميمًا بمقعد مطاطي في مياه الصرف الصحي |
عند اختيار صمام ذو رفرف لأنبوب التصريف عند استخدام التطبيقات، يجب مراعاة التصاميم المقاومة لتآكل دبابيس المفصلات لمنع مشاكل الإغلاق الشائعة.
توفر الصمامات ثلاثية اللامركزية أقوى أداء إغلاق، لكنها تتطلب اختيارًا مناسبًا لمانع التسرب الرقائقي لنطاق درجة الحرارة.
تُناسب التصاميم ذات المركز المزدوج أنظمة توزيع المياه وأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء. فهي تُوازن بين عزم الدوران المنخفض والإحكام الجيد على مدى ملايين الدورات.
خاتمة
عطل في صمام الفراشة يمكن الوقاية من ذلك من خلال التعرف على الأعراض. ومن أكثر حالات فشل الصمامات شيوعًا ما يلي: تسرب داخلي،, التسرب الخارجي، وتآكل سطح منع التسرب، وتلف الجذع، وفشل المشغل.
كل أعمال الصيانة والوقاية و إصلاح صمام الفراشة يعتمد ذلك على أنواع الأعطال. كما يعتمد على تصميم الصمام ومدى سرعة تشخيص المشكلة.
شركة TG Valve تصنع صمامات الفراشة وفقًا لمعايير ISO 9001 و API 609 و CE. يخضع كل صمام لاختبارات الضغط الهيدروستاتيكي للغلاف واختبارات تسرب المقعد قبل مغادرة المصنع.
