الصمام (Valve) هو عبارة عن آلة أو أداة تحتوي جزء متحرك واحد او اكثر قابل للفتح والغلق او إعاقة مجرى المائع (نفط، غاز، ماء)، ويُشغل ميكانيكيا أو كهربائيا او هيدروليكيا بواسطة السائل أو الهواء.
الغرض من الصمام
- التحكم بحركة المائع
- السيطرة على الضغط في المنظومة
- التحكم بمعدل التدفق للمائع
- عزل طاقة السوائل (تشغيل/إيقاف)
- التحكم بالانفجار
- سلامة التدفق
- سلامة الضغط
- خلط تدفق الموائع
- تباعد التدفق
أصناف الصمامات النفطية
تصنف الصمامات النفطية الى ثلاث مجاميع رئيسية:- صمامات السيطرة على الضغط
- صمامات السيطرة على التدفق
- صمامات السيطرة على الاتجاة
وتصنف حسب الطريقة التي تعمل بها إلى:
- كهربائي
- يدوي
- هوائي
انواع الصمامات النفطية
- الصمام البوابي Gate Valve
- الصمام الكروي Ball Valve
- صمام الفراشة Butterfly Valve
- صمام عدم الرجوع (Check valve (non Return Valve
- صمام السلامة والتصريف Relief and Safety Valve
- الصمام الخانق Chock Valve
- الصمام السدادي Plug Valve
- الصمام الابري Needle valve
- صمام رِقي Diaphragm Valve
- صمام الخنق (الكروي) Globe valve
الاجزاء الرئيسية للصمامات النفطية
ﺗﺸﺘﺮك ﻛﺎﻓﺔ اﻟﺼﻤﺎﻣﺎت النفطية اﻟﻌﺎﻣﻠﺔ ﺑﺎﺧﺘﻼف ﺃﺣﺠﺎﻣﻬﺎ وﺿﻐﻮﻃﻬﺎ اﻟﺘﺸﻐﻴﻠﻴﺔ ﺑﺂﻟﻴﺔ ﻋﻤﻞ ﻣﻴﻜﺎﻧﻴﻜﻴﺔ وﺍﺣﺪة وان اﺧﺘﻠﻒ ﻓﻲ اﻟﺸﻜﻞ والحجم وﺣﺴﺐ اﻟﺸﺮﻛﺎت اﻟﻤﺼﻨﻌﺔ الا اﻧﻬﺎ ذات هدف واﺣﺪ ﻟﻜﻞ ﺟﺰء.
|
| شكل (1) اجزاء الصمامات الرئيسية |
جسم الصمام (Valve Body)
جسم الصمام هو الغلاف الخارجي لمعظم أو كل الصمام حيث يحتوي على القطع والأجزاء الداخلية للصمام. والغطاء (Bonnet) هو أيضا جزء من الغلاف الخارجي الذي يعمل على توفير العزل وتوجية ساق الصمام (Stem) الذي يمر من خلالة. عادةً ما يتم تثبيت الغطاء بمسامير في جسم الصمام.
عادةً ما تكون أجسام الصمامات النفطية معدنية كما أن النحاس والبرونز والزنك والحديد والفولاذ وسبائك الفولاذ والفولاذ المقاوم للصدأ شائعة جدًا في تصنيع الصمامات.
|
| شكل (2) جسم وغطاء الصمام. |
غطاء الصمام (Valve Bonnet)
يعمل غطاء الصمام كغطاء على جسم الصمام، وعادة ما يتم تثبيته بشكل شبه دائم في جسم الصمام أو تثبيته بمسامير، وأثناء تصنيع الصمام، يتم وضع الأجزاء الداخلية في الجسم ثم يتم توصيل الغطاء فية ليحمل كل شيء ويعمل على نقل الحركة الدورانية من خلال الساق الى الأجزاء الداخلية للصمام، يقوم العامل بخلع الغطاء في حال تطلب الامر اجراء صيانة للصمام.
العديد من الصمامات النفطية لا تحتوي على أغطية؛ على سبيل المثال، لا تحتوي صمامات السدادة (Plug Valve) عادةً على أغطية. بالإضافة هناك بعض الصمامات الكروية (Ball Valve) ايضا لا تحتوي على غطاء.
المنافذ عبارة عن ممرات تسمح بمرور الموائع عبر الصمام. يتم إعاقة المنافذ بواسطة عضو الصمام أو القرص للتحكم في التدفق. تحتوي الصمامات النفطية في الغالب على منفذين، ولكن قد تحتوي على ما يصل إلى 20 منفذًا، ويتم توصيل الصمام دائمًا من خلال منافذه بالأنابيب أو المكونات الأخرى.
ينقل الساق الحركة من المقبض أو جهاز التحكم إلى القرص. يمر الساق عادةً عبر غطاء الصمام عند وجوده. في بعض الحالات، يمكن دمج الساق والقرص في قطعة واحدة، أو يتم دمج الساق والمقبض في قطعة واحدة.
قد تكون الحركة المنقولة بواسطة الساق قوة خطية، أو عزم دوران، أو مزيجًا من هذه. تستعمل الحشوات غالباً بين الساق وغطاء الصمام لتوفير عزل محكم لمنع التسرب. بعض الصمامات النفطية ليس لها تحكم خارجي ولا تحتاج إلى ساق كما هو الحال في معظم صمامات عدم الرجوع (Check Valve).
القرص (Disc or Plug)
القرص أو السدادة هو عبارة عن عائق متحرك داخل الجسم يعمل على تقيد التدفق عبر الصمام بشكل قابل للتعديل. على الرغم من أن الأقراص تتخذ شكل قرص تقليديًا، إلا أنها تأتي بأشكال مختلفة، اعتمادًا على نوع الصمام. يمكن للقرص أن يتحرك خطيًا داخل الصمام، أو يدور على الساق (كما هو الحال في صمام الفراشة)، أو يدور على مفصلة أو مرتكز الدوران (كما في صمام عدم الرجوع "Check Valve").
المقعد هو السطح الداخلي للجسم الذي يلامس القرص لتشكيل مانع تسرب محكم. في الأقراص التي تتحرك خطيًا أو تتأرجح على مفصلة أو مرتكز الدوران، لا يتلامس القرص مع المقعد إلا عند إغلاق الصمام. في الأقراص التي تدور، يكون المقعد دائمًا على اتصال بالقرص، لكن منطقة التلامس تتغير مع تدوير القرص. يظل المقعد ثابتًا دائمًا بالنسبة إلى الجسم.
تُصنف المقاعد حسب ما إذا كانت مقطوعة مباشرة في الجسم أو مصنوعة من مادة مختلفة:
- المقاعد الصلبة (Hard seat): جزء لا يتجزأ من جسم الصمام. تحتوي جميع الصمامات المعدنية ذات المقاعد الصلبة تقريبًا على قدر ضئيل من التسرب.
- المقاعد الناعمة (Soft seat): على جسم الصمام وهي مصنوعة من مواد أكثر ليونة مثل PTFE أو العديد من اللدائن مثل NBR أو EPDM أو FKM اعتمادًا على درجة حرارة التشغيل القصوى.
يكون الصمام ذو المقعد الناعم أقل عرضة للتسرب عند إغلاقه بينما تكون الصمامات ذات القاعدة الصلبة أكثر متانة. عادة ما تكون صمامات البوابة والعالم وصمامات عدم الرجوع ثابتة في حين أن صمامات الفراشة والكرة والسدادة والرق تكون عادةً ناعمة.
تستخدم الحشوات كعوامل لمنع تسرب المائع من جسم الصمام ولتسهيل الأحتكاك في نفس الوقت.
يوجد نوعان أساسيان من الحشوات وهما:
- حشوات التفلون (PTFE): وهي حشوات من البلاستك لها قابلية على منع الإحتكاك وتمتاز في عدم الحاجة الى تزييتها كما ان لها قابلية على التحمل، حيث تتحمل العديد من مواد كيميائية فضلا على انها تعمل بدرجات حرارة (-40 الى 450 درجة مئوية)، لذلك فهي لا تستعمل في الخدمات النووية وحاجتها الى عنق صمام ناعم جدا لتجنب الإحتكاك ويمكنها من العزل.
- حشوات الكرافي (Graphite): من الممكن ان تستعمل في الخدمات النووية لقابليتها على تحمل الحرارة العالية التي تصل الى 680 درجة مئوية، وتمتاز في عدم حاجتها الى التزييت، وايضا تمنع التسريب بشكل جيد جدا، لكنها لا تقلل او تتجنب الإحتكاك لعنق الصمام بشكل جيد.
تحتوي العديد من الصمامات النفطية على نابض للتحميل على النابض (Spring-loading)، وذلك لتحويل القرص في العادة إلى بعض الأوضاع افتراضيًا مع السماح بالتحكم في تغيير موضع القرص. عادةً ما تستخدم صمامات التصريف نابضاً لإبقاء الصمام مغلقًا، ولكنها تسمح بضغط زائد لإجبار الصمام على الفتح مقابل تحميل النابض. عادة ما تستخدم نوابض لولبية. تشمل مواد النابض النموذجية الفولاذ المطلي بالزنك والفولاذ المقاوم للصدأ ولتطبيقات درجة الحرارة المرتفعة Inconel X750.
يشغل الصمام يدويا بواسطة المقبض او العجلة اليدوية أو الرافعة، أو تعمل من تلقاء نفسها بالطاقة الهوائية، الهيدروليكية، أو المحرك الكهربائي.
يوفر توجية للسدادة، تثبيت seat ring في مكانها، ويزود هبوط للضغط، مع توفير خصائص التدفق.
المقرن (Yoke)
توفير الاتصال بين المشغل وغطاء الصمام.
|
| شكل (3) مكونات صمام يدوي. |
|
| شكل (4) مكونات صمام تحكم. |
اهمية الصمامات النفطية
- على الرغم من أن الصمامات النفطية هي أجزاء غير مكلفة نسبيًا ولكن لها الجزء الحيوي مثل التحكم في تدفق السوائل وضغط النظام وعناصر التحكم في درجة حرارة العملية.
- لعب دور هام كبند حماية للعملية.
- غالبًا ما تكون الصمامات النفطية خط التحكم الأول للسوائل والغازات القابلة للاشتعال، ومن المهم للغاية اختيار وتركيب الصمام المناسب في المكان المناسب.
- اختيار الصمام المناسب (النوع والحجم) يمكن أن يساعد في توفير مئات الآلاف من الدولارات.
اﻣﺎ ﺍﻻﻧﻮﺍﻉ ﺣﺴﺐ ﺍﻟﻘﻴﺎﺱ
"2 1/16
"2 9/16
" 31/8
" 41/16 7
" 1/16
" "9
ﺍﻟﻀﻐوط ﺍﻟﺘﺸﻐﻴﻠﻴﺔ
2000 psi
3000 psi
5000 psi
10000 psi
15000 psi
ﻣﺴﺘﻮيات ﺍﻟﺘﺼﻨﻴﻊ
PSL 1
PSL 2
PSL 3
PSL 4
ومن ناحية المنشأ
CANADA
CAMERON
FMC
INGRAM CACTUS
WELL HEAD INC
MECEVOY
DELTA
PCC STEROM
UPTROM
BPMMP
DELTA DOHA
ANSON
STREAM FLO
CONTROL FLOW
BREDA....