كيفية تركيب صمام الفراشة في نظام الأنابيب

صمام الفراشة في مجال الأنابيب تُستخدم هذه الوصلات بين حواف الأنابيب. كما يمكن تثبيتها بين حافتي أنبوب بدلاً من ربطها مباشرةً بالأنبوب أو لحامها به. تصميمها الصغير يجعلها مثالية للتركيبات ذات المساحة المحدودة.

تُستخدم صمامات الفراشة في معالجة المياه، وصناعة النفط والغاز، وأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، والمعالجة الكيميائية، وأنظمة خطوط الأنابيب. بالإضافة إلى تركيب الصمامات في خطوط الأنابيب، من المهم فحص وصلات الأطراف لضمان عدم وجود أي تسريب. 

تتناول هذه المقالة موقع الصمام في خط الأنابيب، ومزاياه الرئيسية، ومتطلبات مساحة الصيانة، واتجاه التركيب الصحيح. كما تناقش أنواع وصلات الأطراف المختلفة.

ما هو دور صمام الفراشة في نظام الأنابيب؟

أ صمام فراشة في الأنابيب يُستخدم كـ صمام داخلي.  يقوم الصمام بتنظيم أو منع التدفق عن طريق تدوير القرص ربع دورة.

تدور القرص حول عمود مركزي بين حالتين. وهما حالة الفتح وحالة الإغلاق.

في معظم أنظمة الأنابيب، يُخصص المهندسون صمامات الفراشة لواحدة من ثلاث مهام:

• تشغيل/إيقاف عزل خط الأنابيب: مفتوح بالكامل أو مغلق بالكامل، لا حاجة للتحكم في التدفق.
• وظيفة الخنق: تعمل أوضاع القرص الجزئي على تنظيم معدل التدفق داخل قسم من خط الأنابيب.
• خدمة النقل في منتصف الشبكة: خطوط النقل ومجمعات محطات الضخ التي تحمل كميات كبيرة من السوائل.

صمامات الفراشة في منتصف مجرى النهر تظهر في أغلب الأحيان بأحجام تجويف من DN300 إلى DN1200، حيث يوفر التصميم المدمج للصمام وزنًا وتكلفة كبيرين مقارنة بصمامات البوابة.

لماذا يختار المهندسون صمامات الفراشة للتحكم في التدفق؟

يختار المهندسون صمامات الفراشة للتحكم في التدفق لأنها توفر العديد من المزايا العملية في صمام الفراشة في السباكة وتصميم خطوط الأنابيب الصناعية.

إليكم الأسباب:

أبعاد صغيرة وجهاً لوجه

تتميز صمامات الفراشة بطول أقصر بين وجهيها مقارنةً بصمامات البوابة أو الصمامات الكروية ذات القطر الداخلي المماثل. وهذا يساعد على توفير المساحة في رفوف الأنابيب ذات المساحة المحدودة.

هيكل خفيف الوزن

يتميز صمام الفراشة ذو القطر الكبير بوزن أقل بكثير من صمام البوابة المكافئ. وهذا يقلل الحمل على دعامات الأنابيب، خاصة في الأنابيب العلوية أو المرتفعة.

انخفاض الضغط المنخفض

عند فتح القرص بالكامل، يكون موازياً تقريباً لمسار التدفق. وتكون المقاومة ضئيلة، مما يحافظ على انخفاض استهلاك الطاقة وتكاليف التشغيل.

تشغيل سريع بربع دورة

تؤدي دورة 90 درجة إلى فتح الصمام أو إغلاقه بالكامل. وتدعم هذه السرعة التشغيل السريع. عزل خط الأنابيب ويعمل بشكل جيد مع المشغلات الهوائية والكهربائية والهيدروليكية.

الكفاءة في التكلفة عند أحجام الثقوب الكبيرة

تُعدّ صمامات الفراشة أقل تكلفةً من صمامات الكرة أو البوابات، وذلك لكل وحدة قطر تجويف. وتزداد هذه الميزة بشكل ملحوظ في الأقطار DN500 وما فوق.

يقارن الجدول أدناه صمامات الفراشة بالبدائل الشائعة:

ما هي المساحة التي يحتاجها صمام الفراشة للصيانة؟

لا تحتاج صمامات الفراشة إلى مساحة رأسية كبيرة لأنها لا تستخدم أي سيقان صاعدة. لذا، فهي مناسبة للاستخدام في الأماكن ذات المساحات الرأسية المنخفضة.

في حالة الأنابيب الأفقية، يجب توفير خلوص من الجانب الذي يتم تركيب المشغل أو عجلة اليد فيه. وذلك بسبب دوران المشغل بزاوية 90 درجة.

يمكن استبدال القرص والمقعد في خط واحد لمعظم صمامات الفراشة من نوع الرقاقة والوصلة، دون إزالة الأنابيب المجاورة.

يُنصح بترك مسافة لا تقل عن ضعفين إلى خمسة أضعاف قطر الأنبوب من الأنبوب المستقيم قبل الصمام وبعده. يضمن ذلك تدفقًا مستقرًا ويحمي مقعد الصمام من التآكل الناتج عن الاضطرابات.

تُقدّم شركة TG Valve رسومات تخطيطية للمشغلات وجداول أبعاد التركيب مع كل طلب. ويمكن لفرق الهندسة والمشتريات والإنشاءات استخدام هذه الرسومات لتخطيط الوصول للصيانة أثناء تصميم رفوف الأنابيب.

ما هو اتجاه التركيب الصحيح لصمام الفراشة؟

بالنسبة لخطوط الأنابيب الأفقية، يكون الاتجاه الصحيح لتركيب صمامات الفراشة مع عمود القرص عند موضع الساعة الثالثة أو التاسعة. وهذا هو الوضع المفضل للعمود في معظم التطبيقات.

تجنب وضع العمود عند موضع الساعة السادسة. تتراكم الرواسب والحطام حول محمل العمود السفلي، مما يسرع من تآكله بمرور الوقت.

بالنسبة للصمامات التي تحتوي على سهم يشير إلى اتجاه التدفق على جسمها، يجب دائمًا مطابقة هذا السهم مع اتجاه التدفق الفعلي في خط الأنابيب. وينطبق هذا بشكل خاص على مزدوج اللامركزية والتصميمات ثلاثية اللامركزية (وفقًا لإرشادات API 609).

أبقِ الصمام على بُعد ما لا يقل عن ضعفين إلى ثلاثة أضعاف قطر الأنبوب من الأكواع أو المخفضات أو مخارج تصريف المضخة. قد يؤدي الاضطراب بالقرب من هذه التركيبات إلى تلف المقعد قبل الأوان.

بالنسبة لخطوط الأنابيب الرأسية، تأكد من اتجاه التدفق (لأعلى أو لأسفل) من خلال دليل التركيب والتشغيل الخاص بالشركة المصنعة قبل تحديد الموضع النهائي.

ضع المشغل دائمًا في مكان يسهل على المشغلين الوصول إليه دون الحاجة إلى تسلق المعدات الأخرى. تجنب تركيب المشغل في مكان يعيق التحكم اليدوي.

ما هي أنواع وصلات صمام الفراشة لتكامل الأنابيب؟

يُحدد نوع وصلة النهاية كيفية توصيل صمام الفراشة بنظام الأنابيب المحيط. كل نوع يناسب تصنيفات ضغط مختلفة، ومواد أنابيب، ومتطلبات المشروع.

نوع الرقاقة (بدون حواف)

ال صمام فراشة رقائقي تُثبّت المشابك بين شفتين باستخدام براغي تثبيت. يُعدّ هذا الخيار الأخف وزنًا والأكثر اقتصادية، وهو شائع في أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء وشبكات المياه العامة حتى ضغط 16.

ملحوظة: لا تدعم صمامات الرقاقة خدمة نهاية الخط لأنها تعتمد على الحواف على كلا الجانبين لإحكام الإغلاق.

نوع العروة

صمامات الفراشة ذات العروة تحتوي هذه الأنابيب على حلقات ملولبة حول جسمها، مما يسمح بإزالة أحد طرفيها دون التأثير على الطرف الآخر. وتُناسب هذه الأنواع ذات العروات خدمة النهايات المغلقة حيث يلزم فصلها في اتجاه مجرى التيار.

نوع ذو حواف مزدوجة

يُثبّت هذا النوع مباشرةً على حواف متطابقة من كلا الجانبين. وهو يتحمل ضغوطًا أعلى وأقطارًا أكبر. غالبًا ما تُوصي فرق المشتريات بالصمامات ذات الحواف المزدوجة لمشاريع محطات المياه ومشاريع نقل المياه حتى ضغط 25 ضغطًا داخليًا (PN25) وما فوق.

أنواع اللحام التناكبي والنهايات المحززة

تُناسب وصلات اللحام التناكبي الخطوط عالية الدورة أو الحساسة للاهتزازات حيث قد تتفكك الوصلات ذات الحواف بمرور الوقت. أما الوصلات ذات النهايات المخددة فتستخدم وصلات ميكانيكية لتركيب سريع، وهي شائعة في أنظمة الحماية من الحرائق وأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء.

تُصنّع شركة TG Valve جميع أنواع الوصلات الأربعة. وتتوافق منتجاتها مع معايير ANSI B16.5 وEN1092 وDIN2501 وJIS B2220 الخاصة بشفاه الفلنجات. ويمكن لفرق الهندسة والمشتريات والإنشاءات الدولية تحديد مُصنِّع واحد لجميع أنواع الوصلات في مشروع واحد.

كيف تدعم شركة TG Valve صمام الفراشة في مشاريع الأنابيب؟

توفر شركة TG Valve الدعم الهندسي وتوريد المنتجات لـ صمامات الفراشة في الأنابيب مشاريع في قطاعات ومناطق جغرافية متعددة.

سيناريو واقعي: توسعة محطة تبريد المناطق

كان مهندس مشروع في شركة هندسية ومشتريات وإنشاءات يقوم بتصميم خط توزيع مياه مبردة بقطر 800 مم لتوسيع نظام تبريد منطقة في جنوب شرق آسيا.

كان خط الأنابيب يعمل عند ضغط اسمي PN10، باستخدام مزيج من أنابيب ذات حواف من الفولاذ الكربوني والحديد المطاوع. تطلبت المواصفات صمامات فراشة ذات حواف مزدوجة وأخرى ذات حواف مسطحة، بالإضافة إلى مشغلات كهربائية للتشغيل عن بعد.

اتصل المهندس بشركة TG Valve بجدول صمامات يغطي 84 صمامًا عبر ستة أحجام تجويف (DN200 إلى DN1000).

قام الفريق الفني لشركة TG Valve بمراجعة الجدول الزمني وأكد توافق المواد مع خدمة المياه المبردة (مقاعد EPDM، وأجسام من الحديد المطاوع، وأجزاء داخلية مطلية بالإيبوكسي).

يكمن الحل في تقديم حسابات عزم دوران المشغل، ورسومات أبعاد التركيب، وتقارير اختبار المواد في غضون خمسة أيام عمل. وقد مكّن هذا المهندس من إتمام دورة الشراء دون الحاجة إلى استشارة إضافية مع المورد.

تم تسليم جميع الصمامات الـ 84 إلى موقع المشروع مع شهادات اختبار هيدروستاتيكي من طرف ثالث وفقًا للمعيار EN12266-1.

خاتمة

اختيار المناسب صمام فراشة في الأنابيب يتضمن التصميم تحديد موضع الأنابيب، واتجاه التركيب، وإمكانية الوصول للصيانة، وطرق التوصيل.

يساهم صمام الفراشة ذو المواصفات الجيدة في تقليل تكلفة الشراء، ويدعم عزل خطوط الأنابيب بسرعة، ويطيل عمر الخدمة عبر مجموعة واسعة من التطبيقات الصناعية.

قامت شركة TG Valve بدعم مشاريع أنظمة الأنابيب في مجالات معالجة المياه والبتروكيماويات والطاقة المركزية وتطبيقات محطات استقبال الغاز الطبيعي المسال منذ عام 1985. 

نُقدّم جميع أنواع وصلات الأطراف الأربعة، المتوافقة مع معايير ANSI وEN وDIN وJIS. كما نُقدّم حزم توثيق كاملة لمتطلبات مشاريع الهندسة والمشتريات والإنشاء.