عشرة أنواع شائعة لاختيار ظروف تشغيل الصمامات

1

صمام خاص لوحدات التكسير الهيدروجيني والتكويك في المصافي

وحدة التكسير الحراري المتأخر في المصافي هي عملية يتم فيها تكسير بقايا الفراغ حرارياً بعمق لتوليد الغاز وزيت التقطير الخفيف والأسفلت. إنها وسيلة مهمة للمصافي لتحسين إنتاجية الزيت الخفيف وإنتاج أسفلت البترول.

تنقسم العملية إلى جزأين:

1. التكويك – إنتاج مستمر
2. إزالة التكويك – إنتاج غير مستمر

يتم توصيل مدخل ومخرج فرن التسخين واسطوانة الأسفلت بصمام رباعي الاتجاهات. الصمام رباعي الاتجاهات هو قناة مهمة لتبديل فرن التسخين إلى اسطوانة الأسفلت. إنه صمام خاص ويستخدم في المناسبات ذات درجات الحرارة العالية. تؤثر جودته بشكل مباشر على الطاقة الإنتاجية للجهاز. معظم التصميمات الجديدة والأجهزة القديمة في الصين تستخدم صمامات سدادة رباعية الاتجاهات مستوردة، لكنها باهظة الثمن.

بشكل عام، يعاني الصمام رباعي الاتجاهات المحلي من مشاكل في الهيكل غير المعقول، والجودة غير المستقرة، وسهولة الفشل.

التكسير الهيدروجيني في المصافي هو أحد العمليات الرئيسية لتكرير النفط الخام. نظرًا لأن وحدة التكسير الهيدروجيني تعمل تحت درجة حرارة وضغط عاليين، والوسط عبارة عن هيدروجين وهيدروكربونات قابلة للاشتعال والانفجار، وظروف العمل خاصة، لذلك يجب أن يكون الختم موثوقًا به. وبالتالي، يتم وضع متطلبات أعلى على تصميم وهيكل الصمام. في الوقت الحالي، يتم استخدام معظم صمامات الوتد المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ المحلية صمامات بوابة وصمامات غلوب DC.

2

صمام النفط والغاز الخاص

للتحكم في تدفق النفط والغاز، يجب أن يتمتع الصمام الخاص بالنفط والغاز بالخصائص الأساسية التالية: الختم، قوة الضغط، السلامة، قابلية التعديل، تدفق السوائل، ومرونة التبديل.

بالنسبة لوسائط النفط والغاز عالية الضغط والقابلة للاشتعال والمتفجرة، يجب أولاً حل مشكلة الختم، مع مراعاة ظروف العمل الخاصة لصمامات النفط والغاز الخاصة:

1. في الغاز الطبيعي الرطب الذي يحتوي على كبريتيد الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون، توضع متطلبات خاصة لمادة جسم الصمام.

2. توجد المحلول الملحي، والأحماض المتبقية، ووسائط أخرى مسببة للتآكل في جهاز رأس البئر ونظام التجميع والنقل، لذا فإن اختيار مواد جسم الصمام ومتطلبات مقاومة التآكل.

3. الغبار والجزيئات الصلبة تسرع من تآكل وتلف أجزاء إغلاق الصمام. مما يؤدي إلى فشل زوج الختم بسرعة.

4. في الأماكن الخارجية في الهضاب والصحاري والمناطق الألبية، يحدث التقصف الناتج عن درجات الحرارة المنخفضة لـ مواد الصمامات, ، التشوه بالانحناء، إلخ.

5. تتطلب الصمامات الخاصة للنفط والغاز المستخدمة في خطوط أنابيب النقل لمسافات طويلة نفس العمر التشغيلي لخط الأنابيب ولن يتم استبدالها لعقود.

كل هذا يوضح أن الصمامات الخاصة بالنفط والغاز تختلف عن الصمامات العادية، ولها موثوقية عالية  في ظل الظروف القاسية، وتلبية متطلبات القوة العالية وعدم التسرب.

3

ظروف العمل المحتوية على الكلور

يجب أن يشير اختيار الصمامات لظروف الكلور إلى “نظام خط أنابيب غاز الكلور الجاف” الذي أعدته الجمعية الأمريكية للكلور.

الخدمة التي تتضمن غاز الكلور أو الكلور السائل هي خدمة شديدة التآكل، خاصة إذا كانت الخدمة تحتوي على ماء. حمض الهيدروكلوريك (HCl) المتكون من خلط الكلور بالماء سيؤدي إلى تآكل جسم الصمام وأجزائه الداخلية.

نظرًا لمعامل التمدد الحراري العالي للكلور، إذا تم ختم الكلور السائل في تجويف الصمام، فسيزداد الضغط في تجويف الصمام بسرعة. يجب أن تتمتع الصمامات المستخدمة في هذه الظروف بوظيفة موثوقة لتخفيف الضغط في التجويف الأوسط.

4

ظروف العمل عند التجمد (درجات الحرارة المنخفضة)

على الرغم من أن الصمامات لخدمة التبريد العميق تستند إلى ASME B16.34 و معايير API, ، فإن هذه الصمامات تتمتع أيضًا بميزات تصميم أخرى لضمان تشغيل موثوق به في خدمة التبريد العميق. قد تتضمن هذه الصمامات أيضًا تصميمًا ممتدًا للغطاء (bonnet extension) يزيد المسافة بين حشوة الجذع وآلية التشغيل وسوائل التبريد العميق، مما يسمح بتشغيل حشوة الجذع عند درجة حرارة أعلى ويضمن عدم تجمد آلية تشغيل الصمام أثناء الخدمة. توفر MISS SP-134 بعض التفاصيل بما في ذلك تصميم الغطاء الممتد.

5

ظروف حمض الهيدروفلوريك

يجب قصر الصمامات المستخدمة في خدمة حمض الهيدروفلوريك على أنواع الصمامات التي أثبتت فعاليتها في الخدمة أو تم اختبارها للتعامل بنجاح مع هذه الخدمة. تُفضل أنواع الصمامات التي لا تسمح بتراكم المواد الصلبة بشكل عام. يجب أن تتم عمليات التعامل مع حمض الهيدروفلوريك بواسطة فنيين مؤهلين يتحكمون بدقة في الصمامات المتوفرة في السوق. متطلبات التصميم والمواد وتفاصيل الهندسة الداخلية لهذه الصمامات (عادة صمامات فولاذ كربوني مع حشوات مونيل خاصة أو حشوات مونيل صلبة) مفصلة للغاية ويجب تصميم الصمام ليكون مقاومًا للتآكل بواسطة حمض الهيدروفلوريك. في الخدمة التي تحتوي على حمض الهيدروفلوريك، يجب أن يكون فحص واختبار الصمام أعلى مما هو مستخدم للصمامات العملية النموذجية.

6

ظروف العمل التي تحتوي على الهيدروجين

غالبًا ما يتم تحديد الصمامات المستخدمة في هذه الخدمة لتكون ذات جودة صب عالية مقارنة بإمدادات الصب التقليدية. نظرًا لأن الهيدروجين سائل شديد النفاذية، فإن الصمامات المتصلة باللحام بتصنيفات ضغط أكبر من أو تساوي 600 رطل لكل بوصة مربعة تقلل من مصادر التسرب المحتملة في الخدمة. يغطي API 941 اختيار واستخدام المواد في خدمة الهيدروجين.

7

ظروف الأكسجين

يجب أن تتبع الصمامات المستخدمة في الخدمة التي تحتوي على الأكسجين معيار جمعية الغاز المضغوط CGA G4.4-2003 “أنظمة أنابيب الأكسجين” عند الاقتضاء. يجب أن تكون الصمامات لهذه الخدمة خالية تمامًا من الشحوم، نظيفة، ويتم تركيبها في ظروف نظيفة، وتعبئتها وختمها بشكل صحيح، حيث أن الزيوت والشحوم قابلة للاشتعال بدرجة عالية في وجود الأكسجين. يتم تقديم الإرشادات في CGA G4.1 تنظيف المعدات لخدمة الأكسجين. المناولة والتخزين السليم ضروريان قبل التركيب. غالبًا ما تُستخدم مواد الجسم والحشوات من البرونز أو المونيل المناسبة للخدمة التي تحتوي على الأكسجين لمنع الشرر والاشتعال من التأثيرات الميكانيكية عالية الطاقة. توجد شحوم خاصة مصاغة خصيصًا تعتمد على السيليكون للاستخدام في الخدمة التي تحتوي على الأكسجين لأن زيوت الهيدروكربون القياسية لا ينبغي استخدامها في وجود الأكسجين.

8

التدفق المتقطع أو غير المستقر

صمامات عدم رجوع تُستخدم في التدفقات المتقطعة أو غير المستقرة، والتي تتطلب اعتبارات خاصة، مثل تلك المستخدمة في الضواغط الترددية، وقد يتم فتحها وإغلاقها بسرعة مع تغيرات التدفق، مما قد يسبب طرقًا وتلفًا للصمام. قد تكون هناك آراء مختلفة حول أنواع الصمامات المستخدمة في التدفقات المتقطعة وغير المستقرة، ولكن بشكل عام يوصى بصمامات عدم الرجوع الفراشية، وصمامات عدم الرجوع ذات لوحة التأرجح، وصمامات عدم الرجوع ذات التدفق المحوري للتدفقات المتقطعة أو غير المستقرة.

9

ظروف الحمض (ظروف H2S الرطبة)

يجب أن يتوافق استخدام مواد الصمامات في الظروف التي تحتوي على الأحماض مع معيار NACE MR0103. يحد هذا المعيار لصناعة معالجة الهيدروكربونات النهائية من صلابة جميع الفولاذ؛ ويتطلب التلدين بالمحلول للفولاذ الأوستنيتي؛ ويحظر استخدام مواد معينة للأجزاء التي تحتوي على الضغط (بما في ذلك جذوع الصمامات)؛ ويقترح متطلبات خاصة للتوصيلات الملولبة، والصمامات الملحومة، وما إلى ذلك. يجب الانتباه إلى مسؤولية المستخدم في NACE MR0103، والتي تنص على أن المستخدم يجب أن يحدد ما إذا كانت البراغي معرضة لبيئات تحتوي على H2S. ما لم يحدد المستخدم، غالبًا ما تخضع البراغي التي ليست داخل الصمام، مثل براغي توصيل الغطاء، لمعايير المنتج، ولا يتم تضمين الظروف المحتوية على الكبريت في هذه المعايير. لا تحتاج براغي توصيل الغطاء إلى تلبية متطلبات NACE إذا كانت المادة المستخدمة للبراغي لا تتحمل سائل العملية مباشرة. إذا لا يمكن استبعاد أي تسرب للكبريت من الزيوت المحتوية على الكبريت أو تبخره (مثل صمامات الإغلاق)، فيجب أن يتوافق الاتصال الملولب مع معايير NACE. إذا لم تكن مادة مسموح بها من NACE ضرورية، فيجب إيلاء اهتمام خاص لمادة الوصلة الملولبة. سيؤدي هذا المتطلب المفروض للصلابة إلى انخفاض في القوة. ستنخفض قوة براغي تثبيت الغطاء وقد لا تكون مناسبة لنفس ظروف التصميم مثل مواد البراغي القياسية.

10

ظروف اللزوجة أو المعالجة

غالبًا ما تتطلب الصمامات المستخدمة في الخدمة اللزجة أو المعالجة، مثل الكبريت السائل أو الزيت الثقيل، تتبع البخار أو سترات البخار للحفاظ على درجات حرارة تشغيل كافية لقابلية تشغيل الصمام. يجب إيلاء اهتمام خاص لصمامات عدم الرجوع لأن استجابتها التباطؤية يمكن أن تسبب مشاكل تشغيلية.