قد يؤدي اختيار فئة صمام الفراشة الخاطئة إلى أعطال في النظام، وتلف في مانع التسرب، وحوادث تتعلق بالسلامة، واستبدالات طارئة مكلفة. بالنسبة للمهندسين ومديري المشتريات، يُعد فهم كيفية عمل فئات الضغط في الأنظمة الصناعية أو البلدية أو التجارية مطلبًا أساسيًا.
الفرق الرئيسي بين الاثنين هو أن صمام الفراشة الفئة 150 تتحمل هذه الصمامات ضغطًا أقل، لذا فهي أصغر حجمًا. أما صمامات الفئة 300 فتتحمل ضغطًا أعلى، وبالتالي فهي أكثر سمكًا ووزنًا. ويُعد نظام تصنيف الضغط ANSI/ASME المعيار الصناعي لتصنيفات هذه الصمامات والشفاه.
يتناول هذا الدليل الاختلافات بين تصنيف ضغط صمام الفراشة من الفئة 150 مقارنةً بصمام الفئة 300. كما سيتناول هذا المقال نصائح حول كيفية اختيار الصمامات المناسبة لمشروعك، وسيعرض تطبيقات عملية من واقع الحياة.
ماذا تعني "الفئة 150" و "الفئة 300"؟
في نظام ANSI/ASME B16.34، تشير كلمة "فئة" إلى تصنيف الضغط ودرجة الحرارة يعتقد الكثيرون خطأً أن الفئة 150 تشير إلى 150 رطل لكل بوصة مربعة بالضبط. في الواقع، يمثل رقم الفئة تصنيف ضغط معياري يختلف باختلاف مادة الصمام ودرجة حرارة التشغيل.
يوضح الجدول أدناه تصنيف الضغط ونطاقات الضغط ودرجة الحرارة المقابلة:
| فئة الضغط | أقصى ضغط عند درجة حرارة 100 فهرنهايت (38 درجة مئوية) | نطاق درجة الحرارة |
| الصف 150 | 285 رطل لكل بوصة مربعة (19.6 بار) | من -29 درجة مئوية إلى 270 درجة مئوية |
| الصف 300 | 740 رطل لكل بوصة مربعة (51.0 بار) | من -29 درجة مئوية إلى 454 درجة مئوية |
صمام الفراشة من الفئة 150: المواصفات الرئيسية
ال صمام الفراشة الفئة 150 وهو المعيار لمعظم تطبيقات المرافق ذات الضغط المنخفض إلى المتوسط.
تتناول الأقسام التالية المواصفات المختلفة:
- تصنيف ضغط صمام الفراشة من الفئة 150: يتحمل صمام الفراشة ضغطًا أقصى قدره 285 رطل لكل بوصة مربعة عند درجة حرارة محيطة تبلغ 100 درجة فهرنهايت (38 درجة مئوية). وينخفض هذا الضغط مع ارتفاع درجة حرارة التشغيل.
- أبعاد صمام الفراشة من الفئة 150: تتميز هذه الصمامات بحواف أرق وهيكل أخف وزنًا. وفقًا لمعيار ASME B16.5،, أبعاد صمام الفراشة من الفئة 150 تتميز بدائرة براغي أصغر وعدد أقل من الثقوب. وهي متوفرة في رقاقة، طرف توصيل, ، ووصلات طرفية ذات حواف.
- صمام الفراشة من الفئة 150 - التشغيل اليدوي: ال صمام فراشة من الفئة 150 يدوي يُعدّ المشغل الخيار القياسي لخدمات المرافق العامة أو خدمات التدفئة والتهوية وتكييف الهواء. أما بالنسبة للأنظمة الآلية، فيمكن للمهندسين تجهيز هذه الصمامات بـ مشغلات كهربائية أو هوائية.
صمام فراشة من الفئة 300: قدرة عالية على تحمل الضغط
يوفر صمام الفئة 300 قدرة ضغط تبلغ حوالي 2.6 ضعف قدرة صمام الفئة 150. ويتحمل ضغطًا يصل إلى 740 رطل لكل بوصة مربعة عند درجة حرارة 100 فهرنهايت، ويدعم أنظمة تصل درجة حرارتها إلى 454 درجة مئوية.
تتميز هذه الصمامات بأجسام ذات حواف أكثر سمكًا وجدران أكثر متانة لتحمل إجهادًا داخليًا أكبر. كما أنها تستخدم عددًا أكبر من فتحات المسامير وأقطارًا أكبر لدائرة المسامير لضمان إحكام الإغلاق تحت الضغط العالي.
يستخدم المصنعون عادةً الفولاذ الكربوني (WCB) أو الفولاذ المقاوم للصدأ (CF8M) مع موانع التسرب المعدنية لتحمل درجات الحرارة القصوى.
يلخص الجدول أدناه الاختلافات في القدرات لكل تصنيف من تصنيفات الفئات:
| المعلمة | صمام فراشة من الفئة 150 | صمام فراشة من الفئة 300 |
| أقصى ضغط (100 درجة فهرنهايت) | 285 رطل لكل بوصة مربعة | 740 رطل لكل بوصة مربعة |
| أقصى درجة حرارة | 270 درجة مئوية | 454 درجة مئوية |
| سُمك الجدار/الشفة | أخف وزناً / أنحف | أثقل / أكثر سمكًا |
| وسائل الإعلام النموذجية | الماء والهواء والمواد الكيميائية الخفيفة | البخار، الزيت، الغازات الساخنة |
متى تحتاج إلى صمام فراشة من الفئة 150 بتصنيف ضغط مقابل الفئة 300؟
إذا ظل ضغط النظام أقل من 285 رطل لكل بوصة مربعة وكانت المادة غير قابلة للتآكل، فاختر صمام فراشة من الفئة 150. يُعد هذا الخيار فعالاً من حيث التكلفة لأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء ومعالجة المياه.
وبناءً على ذلك، إذا تجاوز ضغط النظام 400 رطل لكل بوصة مربعة أو تجاوزت درجة حرارته 200 درجة مئوية، فيجب الترقية إلى صمام فراشة من الفئة 300. هذه الفئة مطلوبة للتطبيقات بالغة الأهمية مثل مصافي النفط والغاز، وأنظمة تغذية المياه لمحطات توليد الطاقة، ومفاعلات العمليات الكيميائية.
دراسة حالة: تحسين تكاليف المياه البلدية
قامت إحدى محطات المياه البلدية مؤخراً بتحديث شبكة التوزيع الخاصة بها.
على الرغم من أنهم فكروا في البداية في استخدام الفئة 300 من أجل "متانة إضافية"، إلا أن التحليل الهندسي أظهر أن النظام يعمل عند ضغط يتراوح بين 120 و180 رطل لكل بوصة مربعة. وبما أن هذا كان ضمن النطاق صمام الفراشة الفئة 150 المواصفات التي اختاروها حديد مطاوع صمامات من الفئة 150 مع مشغلات التروس.
أدى هذا القرار إلى خفض تكاليف الشراء بمقدار يتراوح بين 30% و40% مع الحفاظ على الامتثال لمعايير ASME B16.34 وAWWA C504. وبعد 18 شهرًا، أكدت الفحوصات السنوية عدم وجود أي تسريب، مما يثبت أن المبالغة في المواصفات تزيد التكلفة دون توفير أي فوائد إضافية تتعلق بالسلامة.
التطبيقات الصناعية لصمامات الفراشة من الفئة 150 والفئة 300
يعتمد اختيار فئة الضغط المناسبة على قطاعك المحدد ومتطلبات نظامك. فيما يلي قائمة بالتطبيقات المحددة ومتطلبات تصنيف الفئات:
- خدمات التدفئة والتهوية وتكييف الهواء وخدمات المباني (الفئة 150): يوصى به لحلقات المياه المبردة، وتوزيع المياه الساخنة، وأبراج التبريد.
- معالجة المياه ومياه الصرف الصحي (الفئة 150): يستخدم في خطوط التوزيع وخزانات التخزين وعزل المضخات.
- النفط والغاز / المعالجة الكيميائية (الفئة 300): يستخدم في خطوط التجميع، ومفاعلات المعالجة، ومجمعات البخار ذات الضغط العالي.
- توليد الطاقة (الفئة 300): ضروري لأنظمة مياه التغذية ومياه التبريد ذات الضغط العالي.
خاتمة
تتطلب التطبيقات الصناعية مطابقة فئة الصمام مع متطلبات النظام. وينطبق هذا على أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، ومعالجة المياه، وأنظمة النفط والغاز. يجب على المهندسين والمتخصصين في المشتريات مراعاة عوامل مثل تصنيف الضغط ودرجة الحرارة ووسائط المعالجة. وهذا يضمن السلامة والحلول الفعالة من حيث التكلفة.
صمامات الفراشة من نوع CTGV تُصنّع منتجاتنا وفقًا لمعايير شهادات CE وAPI وISO. تأسس مصنعنا عام 1985، ويمتد على مساحة 66,000 متر مربع، بطاقة إنتاجية سنوية تبلغ 20,000 طن، ويضم أكثر من 80 نوعًا من الصمامات. سواء كنت بحاجة إلى صمام الفراشة الفئة 150 أو حلول الفئة 300، تم تصميم منتجاتنا بدقة هندسية لتلبية معايير خطوط الأنابيب الدولية.
