تحدد تصنيفات درجة الحرارة والضغط حدود التشغيل الآمنة لـ الصمامات الصناعيةيُحدد تصنيف درجة الحرارة الحد الأدنى والحد الأقصى لدرجات حرارة التشغيل. يُشير تصنيف الضغط إلى أقصى ضغط عند درجة حرارة مُحددة. وترتبط هاتان التصنيفتان بعلاقة عكسية: فمع ارتفاع درجة الحرارة، ينخفض الضغط المسموح به.
ما هو تصنيف الضغط للصمام؟
يُحدد تصنيف ضغط الصمام أقصى ضغط عمل مسموح به (MAWP) يتحمله الصمام عند درجة حرارة معينة. يختلف هذا التصنيف بناءً على درجة حرارة التشغيل ومادة الصمام. فالصمام المُصنّف لضغط 285 رطل/بوصة مربعة عند درجة حرارة الغرفة قد يتحمل ضغط 150 رطل/بوصة مربعة فقط عند درجة حرارة 250 درجة مئوية.
يعتمد تصنيف ضغط الصمام دائمًا على درجة الحرارة، لأن قوة المادة تتناقص مع ارتفاع الحرارة. تتبع هذه التصنيفات معايير مثل ASME B16.34 للصمامات الأمريكية الشمالية وEN 1092 للصمامات الأوروبية.
فهم تصنيف ضغط صمام الفئة 300 والمعايير الأخرى
فيما يلي تصنيفات فئات الصمامات المختلفة مع أوصافها:
تصنيفات فئة ANSI
تصنيفات فئة ANSI هي نظام تصنيف الضغط الأساسي في أمريكا الشمالية. تشمل الفئات الشائعة 150، 300، 600، 900، 1500، و2500. تصنيف ضغط الصمام من فئة 300 لا يعني 300 رطل/بوصة مربعة، بل يشير إلى جداول الضغط ودرجة الحرارة في معيار ASME B16.34. فئة 300 صمام من الفولاذ الكربوني يتعامل مع ما يقرب من 740 رطل لكل بوصة مربعة في درجة حرارة الغرفة ولكن 450 رطل لكل بوصة مربعة فقط عند 400 درجة مئوية.
تقييمات PN
تصنيفات الضغط الاسمي (PN) شائعة في المعايير الأوروبية. تشير هذه الأرقام إلى أقصى ضغط مسموح به (بار) عند 20 درجة مئوية. PN 50 يعني أن الصمام يتحمل ضغطًا قدره 50 بار عند درجة الحرارة المرجعية.
تقييمات WOG
تحدد تصنيفات WOG (الماء، النفط، الغاز) أقصى ضغط عند درجات الحرارة المحيطة، عادةً من -29 درجة مئوية إلى 38 درجة مئوية. يتحمل صمام WOG 600 ضغطًا قدره 600 رطل/بوصة مربعة عند درجة حرارة الغرفة.
| تصنيف PN | فئة ANSI | تقريبي PSI في درجة الحرارة المحيطة |
| رقم 20 | الصف 150 | 285 رطل لكل بوصة مربعة |
| رقم 50 | الصف 300 | 740 رطل لكل بوصة مربعة |
| رقم 100 | الصف 600 | 1480 رطل لكل بوصة مربعة |
| رقم 150 | الصف 900 | 2220 رطل لكل بوصة مربعة |
| رقم 250 | الصف 1500 | 3705 رطل لكل بوصة مربعة |
العلاقة بين الضغط ودرجة الحرارة في الصمامات
يرتبط تصنيف ضغط الصمامات بعلاقة عكسية مع درجة الحرارة. فمع ارتفاع درجة حرارة التشغيل، ينخفض الحد الأقصى للضغط المسموح به نظرًا لفقدان المواد قوتها الميكانيكية عند تسخينها. صمام مصنوع من الفولاذ الكربوني من الفئة 150، مُصنّف لضغط 285 رطل/بوصة مربعة عند 38 درجة مئوية، ينخفض إلى حوالي 75 رطل/بوصة مربعة عند 260 درجة مئوية.
تتطلب هذه العلاقة مراجعة جداول الضغط ودرجة الحرارة (PT) الخاصة بكل مادة وفئة صمام. لا يُمكن تطبيق تصنيف درجة الحرارة المحيطة عند درجات حرارة عالية. يجب على المهندسين الرجوع إلى جدول الضغط ودرجة الحرارة الدقيق لمادة جسم الصمام لتحديد ضغط التشغيل الآمن عند أقصى درجة حرارة للنظام.
تقوم CTGV باختبار جميع الصمامات في بيئات محاكاة ذات ضغط ودرجة حرارة عالية لضمان الامتثال لتصنيفات الضغط ANSI وAPI وDIN.
كيفية اختيار تصنيف الضغط المناسب للصمامات
اتبع الخطوات التالية لتحديد تصنيف ضغط الصمام الصحيح لنظامك:
- تحديد أقصى ظروف التشغيل: تحديد أعلى ضغط ودرجة حرارة سيتعرض لها الصمام، بما في ذلك ارتفاعات الضغط من مطرقة الماء أو التمدد الحراري.
- استشر مخططات العلاج الطبيعي: قم بالرجوع إلى مخططات تصنيف الضغط ودرجة الحرارة الخاصة بالشركة المصنعة للمواد والفئة المحددة للصمام الذي تفكر فيه.
- التحقق من توافق المواد: تأكد من أن مادة جسم الصمام متوافقة مع سائل العملية الخاص بك، وخاصةً التطبيقات المسببة للتآكل أو الكاشطة.
- تطبيق هامش الأمان: حدد صمامًا يظل ضغط التشغيل فيه عند 80-90% من السعة المقدرة عند درجة حرارة التشغيل.
خاتمة
يُحدد تصنيف ضغط الصمام حدود التشغيل الآمنة، وينخفض مع ارتفاع درجة الحرارة. يُوفر تصنيف ضغط الصمام من الفئة 300، بالإضافة إلى فئات ANSI الأخرى، مواصفات موحدة.
تختبر CTGV جميع الصمامات في بيئات محاكاة عالية الضغط ودرجة الحرارة لضمان توافقها مع معايير الضغط ANSI وAPI وDIN. تحافظ صماماتنا على سلامة هيكلها من -196 درجة مئوية إلى +425 درجة مئوية، وهو ما أثبتته الغاز الطبيعي المسال، والأنظمة الكيميائية والبخارية.
