منطق اختيار ساق الصمام في ظل ظروف درجات الحرارة والضغط العاليين

في بنية الصمام، قد لا يبدو ساق الصمام معقدًا، ولكن بمجرد التعامل مع أنظمة ذات درجات حرارة وضغوط عالية، ستدرك أنه من أكثر الأجزاء عرضةً للمشاكل. خاصةً في محطات توليد الطاقة، ومصافي التكرير، ومصانع المعادن، حيث تصل درجة حرارة الوسط غالبًا إلى 400 أو 500 درجة مئوية، والضغط إلى عشرات الكيلوغرامات، فإذا لم يُختر ساق الصمام بشكل مناسب، فسيتعطل مانع التسرب على الأقل، وقد ينكسر أو يعلق تمامًا.

واجهنا حالة عملية: بدأت مجموعة من صمامات الكرة الأرضية المستخدمة في محطة توليد طاقة بالتعطل بشكل متكرر بعد ستة أشهر من التشغيل، وكشف التفكيك في الموقع عن تغير لون سطح ساق الصمام وتشوهه، وعدم إمكانية إصلاح حشوة منع التسرب. لاحقًا، تأكد أن التصميم الأصلي كان مصنوعًا من الفولاذ المقاوم للصدأ 304، لكن درجة حرارة تشغيل خط الأنابيب كانت تقارب 500 درجة مئوية، مما أدى إلى تجاوز المادة الحد المسموح به.

لا يقتصر السبب الرئيسي لتلف ساق الصمام عند درجات الحرارة والضغط العاليين على ضعف المادة فحسب، بل يشمل أيضًا تغير حجم التركيب نتيجة التمدد الحراري، والكسر الناتج عن الإجهاد الحراري، والاحتكاك الجاف الناتج عن تلف مواد التشحيم. خاصةً مع الاستخدام المتكرر للفتح والإغلاق، والأشواط الطويلة، والأحمال العالية، فإن تراكم هذه العوامل يُقصر عمر ساق الصمام بشكل كبير.

لذلك، نركز عمومًا على عدة جوانب عند الاختيار: أولًا، حاول استخدام مواد ذات درجة حرارة عالية وقوة مستقرة، مثل 17-4PH وF6a و1Cr13Mo وغيرها من سبائك الصلب عالية الجودة، وإذا كان الوسط حمضيًا، فينبغي النظر في استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج أو سبيكة مونيل؛ ثانيًا، يوصى بتغطية جزء الوصلة الملولبة بطبقة من كربيد التنجستن لتحسين مقاومة التآكل؛ ثالثًا، يجب تشكيل منطقة تلامس الحشو بدقة ومعالجتها بالنتردة أو طلائها.

بالإضافة إلى ذلك، يُنصح باستخدام المعالجة المتكاملة بدلاً من وصلات اللحام قدر الإمكان لتقليل مخاطر فشل الوصلات. في التطبيقات ذات الأشواط الطويلة، من الضروري مراعاة الإزاحة المحورية الناتجة عن التشوه الحراري، وإلا فقد تحدث مشاكل "عدم التثبيت" أو "التعطل".

تُستخدم سيقان الصمامات التي تنتجها شركة يينينغ للآلات حاليًا على نطاق واسع في صناعات البتروكيماويات والطاقة الكهربائية والمعادن والغاز المسال وغيرها من الصناعات، وقد قمنا بتطوير سيقان صمامات مخصصة تناسب هياكل التوصيل المختلفة لأنظمة الصمامات ذات درجات الحرارة العالية والضغط العالي، بما في ذلك التشطيب بالتشكيل، ولحام سطح الخيوط، والمعالجة بالمرآة وغيرها من العمليات، والتي يمكنها التعامل مع متطلبات العمل للأحمال العالية وتكرار الفتح والإغلاق العالي.

باختصار، على الرغم من بساطة تصميم الجذع، إلا أن اختياره غير المناسب يُعدّ نقطة ضعف في النظام عند تعرضه لدرجات حرارة وضغوط عالية. لذا، يُنصح بإجراء حسابات دقيقة في مرحلتي التصميم والتوريد، مع مراعاة معايير ظروف التشغيل، وطرق الفتح والإغلاق، وتكرار الاستخدام، بدلاً من الاكتفاء بالنظر إلى الرسم الهندسي أو السعر لتحديد الاختيار.