اختيار القيم في مجال التجهيز النووي والكيميائي: اعتبارات المعايير والسلامة

ويمثل اختيار القيمة أحد أهم القرارات الهندسية في مرافق التجهيز النووي والكيميائي، إذ إن التحديد السليم للصمامات وتركيبها وصيانتها يؤثر تأثيرا مباشرا على السلامة التشغيلية، وموثوقية العمليات، والامتثال التنظيمي، وكفاءة التكاليف في الأجل الطويل، وفي البيئات التي تكون فيها المواد الخطرة، ودرجات الحرارة القصوى، والضغوط العالية، والمواد التآكلية، يمكن أن تكون النتائج كارثية بالنسبة لصمام الفرد، كما أن تكون الخدمة العامة غير المقصودة.

ويبحث هذا الدليل الشامل المعايير، واعتبارات السلامة، وأنواع الصمامات، ومعايير اختيار المواد، ومتطلبات الاختبار، وممارسات الصيانة الضرورية لتطبيقات التجهيز النووي والكيميائي، ويمكِّن فهم هذه العناصر المهندسين ومديري المنشآت والمهنيين في مجال المشتريات من اتخاذ قرارات مستنيرة تحمي الموظفين والمعدات والبيئة مع تحقيق الأداء التشغيلي الأمثل.

Understanding the Critical Role of Valves in Process Industries

فالقيم هي عناصر أساسية في نظم العمليات الكيميائية، مسؤولة عن تنظيم تدفق الغازات أو السوائل أو السهام، ويؤثر اختيار الصمامات ووضعها تأثيرا كبيرا على سلامة النباتات، والكفاءة التشغيلية، وموثوقية المعدات، وتكاليف الصيانة، وفي المرافق النووية، تعمل الصمامات بنفس القدر من الأهمية في نظم التبريد المفاعلات، والعزلة الاحتواءية، والتبريد الأساسي في حالات الطوارئ، وإدارة النفايات المشعة.

إن عواقب فشل الصمامات في هذه الصناعات تتجاوز كثيراً استبدال المعدات البسيطة، ويمكن أن يؤدي الفشل إلى إطلاقات غير خاضعة للمراقبة من المواد الخطرة، واضطرابات في العمليات، والتلوث البيئي، والإصابات التي يتعرض لها الموظفون، والانتهاكات التنظيمية، والخسائر المالية الكبيرة، كما أن الصمامات المختارة بشكل صحيح ستعزز سلامة وكفاءة وموثوقية تطبيق التجهيز الكيميائي.

وتعتمد مرافق العمليات الحديثة على مئات أو آلاف الصمامات التي تؤدي وظائف متنوعة من العزلة البسيطة إلى التحكم في التدفق المعقد، ويجب أن يتطابق كل صمام بعناية مع تطبيقه المحدد، مع مراعاة عوامل مثل الممتلكات المسيّرة، وظروف التشغيل، ومتطلبات السلامة، وإمكانية الوصول إلى الصيانة، ويبدأ النهج المنهجي لاختيار الصمامات بفهم المعايير الصناعية ومتطلبات التنظيم المنطبقة.

معايير الصناعة التي تحكم اختيار القيم وأدائها

وتضع منظمات متعددة المعايير التي تحكم تصميم الصمامات وصنعها واختبارها وتطبيقها في صناعات التجهيز النووي والكيميائي، وتوفر هذه المعايير الأساس التقني لضمان أن تكون الصمامات قادرة على تحمل شروط الخدمة المطلوبة مع الحفاظ على السلامة والموثوقية.

معايير آم آيمز للقيم

الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين منظمة مهنية عضو تركز على المسائل التقنية والتعليمية والبحثية للدوائر الهندسية والتكنولوجية، وبالإضافة إلى استضافة المؤتمرات التقنية والدورات الإنمائية، تضع المنظمة معايير صناعية وتصنيعية معترف بها دولياً تعزز السلامة العامة.

أما النظام الأساسي للنظم الإيكولوجية للزراعة B16.34 فهو معيار شامل يغطي تقديرات الضغط - درجة الحرارة، والأبعاد والمواد، والاختبارات الخاصة بالأصداف المستخدمة في الأغراض الصناعية العامة، ويضع هذا المعيار الأساس متطلبات أساسية تنطبق على أنواع وصناعات متعددة الصمامات، والنموذج B16.34 هو المعيار الذي يحدد فيه ضغط الصمامات الفولاذية/تقديرات الحرارة، كما يقدم بيانات إضافية عن مواصفات الصمامات بما في ذلك إجراءات الامتحانات غير المدمرة.

وفيما يتعلق بالتطبيقات النووية، ينص قانون المواد الكيميائية البيولوجية والتكسينية على قواعد السلامة التي تحكم تصميم وتصنيع وتفتيش وتجارب وتشغيل المغليات والسفن الكسادية، ومكونات محطات الطاقة النووية أثناء البناء، ويتناول القسم الثالث من قانون أجهزة التعبئة والضغط التابع للمؤسسة تحديداً عناصر المرافق النووية، مما يوفر متطلبات صارمة للصمود المتصلة بالسلامة.

(ب) إن النظام الآلي للبيانات الجمركية (OM-4) هو مبدأ توجيهي لتشغيل وصيانة أجهزة تخفيف الضغط، بما في ذلك صمامات الأمان، ويوجز متطلبات التفتيش والاختبار وصيانة صمامات الأمان لضمان بقائها في حالة عمل جيدة والوفاء بوظيفتها المقصودة، وهذا المعيار مهم بصفة خاصة بالنسبة للأمان التشغيلي الجاري في المرافق النووية والكيميائية على السواء.

ويجري تحديث مدونة أو معايير برنامج تطوير المشاريع الصغيرة والمتوسطة الحجم كل سنتين لإدراج التقدم في التصميم والمواد استنادا إلى أدلة التجربة، وتتأكد عملية التنقيح المنتظمة هذه من أن المعايير لا تزال قائمة مع التطورات التكنولوجية والخبرة التشغيلية.

معايير تطبيقات القيمة

يمثل المعهد الأمريكي للبترول صناعة النفط والغاز الطبيعي، إذ ينتج أكثر من 900 معيار يشكل الأساس لبرامج الجودة التي تحافظ على أنظمة لمواد الإنتاج ومواد التشحيم، وبرامج التصديق على خزانات التخزين، وسفن الضغط، ومفتشي البترول، بينما وضعت أصلا لتطبيقات النفط، فإن معايير تطبيقات النفط تعتمد على نطاق واسع في التجهيز الكيميائي نظراً لمتطلباتها الصارمة.

معيار القيمة القياسي للأسعار هو مواصفات تقنية وضعها المعهد الأمريكي للبترول، تستهدف تحديدا تصميم الصمامات في قطاع النفط والغاز الطبيعي وغيرها من صناعات الطاقة وصنعها واختبارها واستخدامها، وتتصل معايير عديدة لمعايير الإنتاج الزراعي بالخصوص بالنسبة لتطبيقات التجهيز الكيميائي:

• API 600:] API 600 هو المواصفات الرئيسية لصمامات البوابة، وقد حددت معايير تصميم وتشييد القيمة، فضلا عن المواد والتسميات الثلاثية.
• API 602:] API 602 applies to small-diameter valves, generally between 1/2 inch and 2 inches, with an 800 psi pressure rating.
• API 603: ] API 603 يعرض معيار صمامات خفيفة الوزن مع سميك الجسم أصغر من 600 من API، مقارنة مع ASME B16.34.
• API 6D:] API 6D is the primary standard for valves used in main line pipeline service, including gate, ball, plug and check valves.
• API 608:] API 608 is the purchase specification for class 150, 300, 600 and 800 class steel ball valves.
• API 609:] API 609 is the main standard for mafly valves.

المعيار 520 من المعايير القياسية لصناعة الصرف الصحي هو المعيار الأكثر شيوعاً لصمومات الإغاثة من أجل السلامة من الضغط، ويوفر هذا المعيار إرشادات حيوية لتصنيف واختيار أجهزة الإغاثة التي تحمي المعدات والأفراد من ظروف الضغط المفرط.

المنظمة الدولية للتوحيد القياسي والمعايير الدولية

وتكمل المبادئ التوجيهية للمنظمة متطلبات التنفيذ الفعال والمشروع الآسيوي من خلال معالجة الأداء البيئي ومراقبة التسرب، وتوفر معايير المنظمة الدولية للتوحيد القياسي مواصفات معترف بها عالميا تيسر التجارة الدولية وتضمن الجودة المتسقة.

وتشمل المعايير الرئيسية للمنظمة الدولية لتوحيد المقاييس لتطبيقات الصمامات المعيار ISO 15848 لاختبار الانبعاثات الهاربة، الذي يعالج الشواغل البيئية بشأن التسرب غير المركب العضوي، المعيار 10434 هو أساساً نفس المعيار الذي يُستنسخه في المعيار 600 من المعايير الدولية للتوحيد القياسي، وهذا التنسيق بين معايير معايير المنظمة الدولية لتوحيد المقاييس يبسط الامتثال للمشاريع المتعددة الجنسيات.

معايير ضمان الجودة على النطاق النووي

وتضع المنظمة المذكورة أعلاه شروطاً لبرامج ضمان الجودة للهياكل والنظم والعناصر المتصلة بسلامة المرافق النووية، بما في ذلك صمامات تخفيف الضغط، وهي تضمن أن تستوفي هذه الصمامات أعلى معايير الجودة والأداء لحماية المرافق النووية من الإخفاقات المحتملة.

(ب) يشمل النموذج الأول للكيمياء السمية تفاصيل ذات صلة باختبار المؤهلات المطلوبة للأصداف النشطة المستخدمة في محطات الطاقة النووية، ويتناول هذا المعيار الاحتياجات الفريدة للصمامات التي يجب أن تؤدي وظائف السلامة أثناء الحوادث، بما في ذلك الأحداث السيزمية، وحوادث فقدان المكولات، وغيرها من أحداث الأساس التصميمي.

وتفرض معايير الصمامات النووية متطلبات أكثر صرامة من التطبيقات الصناعية العامة بسبب الآثار المحتملة للفشل، فالتوثيق، والقابلية للتعقب، ومراقبة الجودة، ومتطلبات الاختبار تتجاوز بكثير تلك المتعلقة بتطبيقات التجهيز الكيميائي التقليدية.

شروط الامتثال والتصديق

ولا يمكن التفاوض على الامتثال للمعايير والأنظمة الخاصة بالصناعة عندما يتعلق الأمر بسلامة النباتات، والمعهد الأمريكي للبترول، والجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين، والمنظمة الدولية للتوحيد القياسي، وهي بعض المنظمات التي تضع مبادئ توجيهية حاسمة لاختيار الصمامات وأدائها.

وتعترف السلطات التنظيمية على نطاق واسع بوثائق المشاريع الصغيرة والمتوسطة الحجم (U, S, and R stamps) وتشير هذه الطوابع إلى أن الصمامات قد صنعت في إطار نظم الجودة التي راجعتها المنظمة وتستوفى الشروط الرمزية، أما بالنسبة للتطبيقات النووية، فإن طابع " N " يصدق على الامتثال لمتطلبات القسم الثالث من النظم الإيكولوجية البحرية الآسيوية - الأفريقية فيما يتعلق بالمكونات النووية.

ومن الواضح أن نظام الجودة في إطار المبادرة 1 يتطلب من الشركات إنشاء آلية للتتبع على أساس كامل العملية، بدءاً من شراء المواد الخام إلى تفتيش المصنع، وكلها تحتاج إلى تسجيل، ولا يضمن ذلك الجودة فحسب، بل يخفض أيضاً تكلفة دورة حياة المنتج، وهذا النهج الشامل للجودة أمر أساسي لتطبيقات الخدمات الحيوية في كل من التجهيز النووي والكيميائي.

اعتبارات السلامة الحرجة لاختيار القيم

ويجب أن تؤدي اعتبارات السلامة قرارات اختيار الصمامات في تطبيقات التجهيز النووي والكيميائي، ويكفل التقييم المنهجي لعوامل السلامة أن تؤدي الصمامات وظائفها المقصودة في ظروف طبيعية وضيقة وطارئة.

رسوم الضغط والتأديب

ويحدد تقدير الضغط أقصى ضغط يمكن للصمام أن يتعامل بأمان في ظل ظروف محددة، ويعتبر فهم فئات الضغط أمرا أساسيا لضمان سلامة النظام وتجنب الفشل الميكانيكي، إذ إن تصنيف الضغط ليس قيما مطلقة بل يختلف بدرجات حرارة وفقا لخطوط الضغط الثابتة.

وتحدد تقديرات الضغط ودرجات الحرارة الحدود القصوى التي يمكن أن يتعامل بها الصمام بأمان، وفي التطبيقات العالية الضغط، يجب تصميم الصمامات بمواد قوية وتعزيزات هيكلية لمقاومة التشهير والحفاظ على سلامة الفقمة، ويجب على المهندسين أن يكفلوا وجود هوامش أمان كافية بين ظروف التشغيل وتقديرات الصمامات لتسديدها للمرور العابر، والإضطراب، والآثار الناشئة.

وتشمل التعيينات في فئات الضغط المشتركة 150 و300 و 600 و 900 و 1500 و 2500 للصموم B16 المشتعلة، وهذه الصفوف تتطابق مع درجات ضغط محددة في درجات حرارة مختلفة، فعلى سبيل المثال، يمكن تقدير صمام فولاذي من الفئة 300 للكربون لـ 740 بيزو بـ 100 درجة ف، ولكن فقط 535 بسي بـ 600 درجة ف بسبب انخفاض القوام المادي عند درجات الحرارة المرتفعة.

وتؤدي درجة الحرارة أيضا دورا هاما، حيث أن الحرارة الشديدة يمكن أن تضعف بعض المواد بمرور الوقت، وتتطلب خدمة التمرين العالي مواد تحافظ على الممتلكات الميكانيكية، وتقاوم التشوهات، وتتحمل التدوير الحراري دون تدهور، وتطرح التطبيقات الكيمائية تحديات مختلفة، وتتطلب مواد لا تزال في درجة حرارة منخفضة للغاية.

الاختيار المادي والمساعدة على التصويب

فالفولط اللاصق يوفر مقاومة تآكل ممتازة، ومثلاً للتجهيز الكيميائي والسوائل العدوانية، ويجب على المهندسين تقييم طبيعة السوائل، بما في ذلك ما إذا كانت متآكلة أو مفترسة أو مثمرة كيميائياً، والتوافق المادي مع سوائل العمليات أمر أساسي لطول الصمامات والسلامة.

وتؤمن معايير المواد الصمامات القوة، ومقاومة التآكل، والتوافق مع الهيدروكربونات ووسائط الإعلام الكيميائية، وتشمل مواد الجسم الصمامات المشتركة ما يلي:

• Carbon Steel:] Cost-effective for non-corrosive services at moderate temperatures
• Stainless Steel (304, 316, 317):] excellent general corrosion resistance for many chemical applications
• Duplex and Super Duplex Stainless Steels:] Superior strength and corrosion resistance for aggressive environments
• Nickel Alloys (Hastelloy, Inconel, Monel): High alloy valves, like Hastelloy or Inconel, are excellent for corrosive environments.
• Titanium:]
• Exotic Alloys:] Specialized materials for extreme conditions

ويجب أن تمتثل أجهزة التكرير لمعالجة الكبريت الهيدروجينية أو بيئات الغاز الحامض للأشعة دون الحمراء (NACE) MR0175 / ISO 15156، وتعالج هذه المعايير معالجة الإجهاد الناجم عن الكبريت وتشريد الهيدروجين، مما قد يسبب إخفاقات كارثية في الخدمة الحامضة، وتخضع حدود القدرة على المواد ومتطلبات التكوين ومواصفات المعالجة الحرارية للرقابة الدقيقة لمنع آليات الفشل هذه.

ويمكن أن يؤدي اختيار المواد الخاطئة إلى التآكل والتدهور الهيكلي والحد من فترة الحياة الصمامية، مما يؤثر في نهاية المطاف على موثوقية النظام، ويمكن أن يتخذ التآكل أشكالاً كثيرة منها التآكل الموحد، والحفر، والتآكل، والتآكل، والتآكل، والتآكل، والتآكل، وتتطلب كل آلية استراتيجيات محددة لاختيار المواد.

باء - حالات الازدهار والقابلية للمقارنة

وتشمل اعتبارات المرحلة السائلة التقلبات والغازات المذوبة (التي قد تشكل تدفقاً من مرحلتين تحت ضغط منخفض)، ووجود حالات توقف صلبة، وارتفاع، ونقطة التجميد.

وتمتلك مختلف أنواع وسائط الإعلام، مثل المياه والبخار والزيوت والمواد الكيميائية، خصائص فريدة تؤثر على سلوك الصمامات، فعلى سبيل المثال، يمكن للمواد الكيميائية التآكلية أن تلحق الضرر بالمكونات الداخلية، بينما يمكن للبخار العالي التمرين أن يضعف الختم ويقلل من القوة المادية، وفهم خصائص السوائل أمر أساسي لتحديد الصمامات المناسبة.

وتشمل خصائص السوائل الحرجة التي تؤثر على اختيار الصمامات ما يلي:

• الرسم البياني: ] يحدد التوافق المادي وإمكانية التآكل
• Phase:] Gas, liquid, two-phase, or slurry service affects valve type selection
• Viscosity:] Impacts flow characteristics and actuator sizing
• Temperature:] Affects material selection and sealing system design
• Pressure:] Determines required pressure class and body design
• Toxicity:] May require special sealing arrangements and leak detection
• Flammability:] Requires fire-safe design and appropriate area classification
• Abrasiveness:] Necessitates hardened trim and erosion-resistant materials

خصائص التصفيات الخاصة بـ "سوائل" العمليات، والكثافة، والتكوين الكيميائي، تُعطيل قدرة الصمامات على التدفق والاستجابة، والتميز السليم لممتلكات السوائل، يتيح تحديد صمامات دقيقة ويكفل الأداء الكافي عبر نطاق التشغيل.

قدرات السلامة من الحرائق وإغلاق الطوارئ

ويجب أن تؤدي صمامات الترميم حتى تحت التعرض للحرائق، وتتحقق منظمة API 607 و 6FA من أداء السلامة من الحرائق من خلال تأكيد قدرة الإغلاق أثناء وبعد ظروف الحريق، وترمي صمامات السلامة من الحرائق إلى الحفاظ على السلامة من الإغلاق عند التعرض لإطلاق النار، ومنع إطلاق مواد قابلة للاشتعال أو خطرة يمكن أن تتصاعد حالة الطوارئ.

ويشتمل تصميم السلامة من الحرائق عادة على ختم ثانوي من المعادن إلى المعادن يستعمل عندما تدمر الختم الناعم بالنار، ويخضع الاختبار لكل 607 من المواد 6FA من نظام AAPI لصلاحيات محددة من الحرائق ويتحقق من معدلات التسرب المقبولة أثناء التعرض وبعده، وهذه القدرة حاسمة بالنسبة للصمود في الخدمة القابلة للاشتعال، ولا سيما في المناطق التي تنطوي على مخاطر كبيرة من الحرائق.

تؤدي القيم وظائف متعددة، بما في ذلك مراقبة تدفق ردود الفعل، وإدارة عمليات إغلاق الطوارئ، وتيسير توزيع المواد الكيميائية وخلطها، ويجب أن تغلق صمامات وقف العمل في حالات الطوارئ بسرعة وموثوقية عند اكتشاف حالات الاضطرابات في العمليات أو الظروف الخطرة، وهذه الصمامات عادة ما تكون مخططات آمنة للفشل تنتقل إلى وضع آمن محدد مسبقا عند فقدان السلطة أو الإشارة إلى المراقبة.

اختيار بناء على سلامة العمليات: وقف الصمامات من الهواء إلى الجرعات عند توقف الهواء عن التغذى أو الحرارة؛ وتكفل الصمامات من الهواء إلى الهواء الطلق التصريف أو التهوية أثناء الفشل، ويجب تحديد إجراءات السلامة من الفشل بعناية استنادا إلى تحليل سلامة العمليات لضمان تحقيق أكبر نتيجة خلال مختلف سيناريوهات الفشل.

مراقبة الانبعاثات الهاربة

وتعالج معايير اختبار الانبعاثات الهاربة رقم 15848 تسرب المركبات العضوية المتقلبة، وتزيد الأنظمة البيئية من تقييد الانبعاثات الهاربة من الفقمات الجذعية الصمامية وغيرها من مسارات التسرب المحتملة، وتشتمل تصميمات الصمامات المنخفضة الانبعاثات على نظم حزم متطورة، أو ختمات مطاطية، أو ختمات غطس لتقليل الانبعاثات إلى أدنى حد.

ويتحقق اختبار الانبعاثات الفيوجية من أن الصمامات تستوفي حدودا محددة للتسرب من خلال آلاف دورات التشغيل، وهذا أمر مهم بصفة خاصة بالنسبة لخدمات غازات الدفيئة المتقلبة أو السامة التي يمكن أن تترتب عليها حتى التسربات الصغيرة آثار بيئية وتنظيمية كبيرة، وتحتاج ولايات قضائية كثيرة الآن إلى رصد وتوثيق دوريين للانبعاثات الهاربة من الصمامات.

وتقضي صمامات الصلصال بالبلووز على الختم الجذعي الدينامي بالكامل، مما يوفر أداءً لا يصف بالتساوي في التطبيقات الحرجة، وفي حين أن تصميمات الصمامات المغلفة التقليدية تكون في كثير من الأحيان مبررة لسوائل سامة أو قيمة للغاية حيث يكون أي تسرب غير مقبول.

التصنيفات المحلية الخطرة والسلامة الكهربائية

والمحركات التي تمنع الانفجار إلزامية في المناطق الخطرة، ويجب أن تلبي القيم التي لديها محركات كهربائية في مناطق سرية الاحتياجات الملائمة من الحماية من الانفجارات أو السلامة من حيث الجوهر، ويحدد تصنيف المناطق (الكلاس، الشعبة، ومجموعة الغاز في أمريكا الشمالية؛ ومجموعة المناطق والغاز في نظم اللجنة الانتخابية المستقلة) مستوى الحماية المطلوبة للمعدات الكهربائية.

ويجب التصديق على المشتغلين والملحقات مثل مفاتيح التبديل القصوى، والصمامات المشبعة باللون الوحدوي، ومواقع التصفيف الخاصة بالمناطق الخطرة، ويمنع الاختيار السليم للمكونات الكهربائية وتركيبها مصادر الإشعال التي يمكن أن تشعل حرائق أو انفجارات في أجواء قابلة للاشتعال.

قفل مزدوج وترتيبات مزيفة

وبالنسبة للسوائل السمية أو القابلة للاشتعال أو السوائل العالية الضغط، تُركّز صمامين منعزلين مع صمام نزيف بينهما، ولا سيما استخدامه في خطوط أخذ العينات، وأجهزة LPG، ونظم الهيدروجين، وتصريف النفايات الخطرة.

ويتيح صمام النزيف بين صمامي العزلة التحقق من سلامة العزلة والاكتئاب الآمن للحجم المحاصر، وهذا الترتيب ضروري عند العمل على معدات تحتوي على مواد خطرة أو عندما تكون العزلة المطلقة ضرورية لأسباب تتعلق بالسلامة أو العمليات، ويستخدم بعض التطبيقات صمامات مدمجة للثنائي الفينيل متعدد البروم تجمع بين وظائف العزلة والنزف في تجمع واحد.

دليل الاختيار الشامل للقيمة

وتشمل أكثر أنواع الصمامات شيوعاً المستخدمة في عمليات التجهيز الكيميائي ما يلي: الكرة، الفراشة، التحقق، السيطرة، الناطق، العوامة، البواب، الكرة، الكرة، البوابة، الكرة، البقول، الإغاثة، النسيج، المنعزل أو المنقطع، المتحرك، الرصيف، ثلاثة طرق، كل صمامات توفر مزايا وقيود متميزة تجعله مناسباً لتطبيقات محددة.

بوابة الأقفال

وتستخدم صمامات البوابة بوابة الانزلاق أو الحشيش لمراقبة التدفق، وهي توفر الحد الأدنى من الضغط عندما تكون قادرة على إطفاء فتحة كاملة وممتازة عند الحفاظ على النحو السليم، وستوفر صمامات البوابة مقفلة ضيقة، ولكن لا ينبغي استخدامها لتنظيم التدفق، ولا يكون تصميم البوابة مناسبا للخدمة التي تُشغل بالزجاجة، حيث يؤدي الفتح الجزئي إلى تآكل شديد وهتز.

وتُعد صمامات البوابة مثالية للخدمة العزلة في مكان ما إذا ظلت مفتوحة تماما أو مغلقة تماما، وتشمل التطبيقات المشتركة العزلة الرئيسية في خط العمليات، وعزلة الخزانات/التركات، وعزلة الضخ/العزلة المنقطعة، وهي متاحة في التشكيلات الجذعية الآخذة في الارتفاع، مع ارتفاع التصميمات الجذعية التي توفر مؤشرات بصرية على موقع الصمامات.

ويركز مشروع تجديد نظم المعلومات على صمامات بوابات الصلب لصناعات النفط والغاز الطبيعي، ويحدد التصميم والمواد والاختبارات، وتميز صمامات بوابة العمل الثقيل هذه بناء قوي يناسب ظروف الخدمة القاسية، وتشمل تصميمات الزواج الحطب الصلب، والرطوبة المرنة، والتشكيلات المقسمة للنظم، التي توفر مزايا محددة لمختلف التطبيقات.

وتحتاج صمامات البوابة إلى مساحة أكبر من صمامات التركيب التي تدوم ربعا بسبب السفر الجذعي اللازم لفتح البوابة بالكامل، غير أن مسارها المباشر عند فتحها يوفر الحد الأدنى من الضغط والقدرة على التدفق الممتازة، وعادة ما تنطوي الصيانة على إعادة التغليف الدوري للختم الجذعي وإعادة التصفيح أو استبدال أسطح الجلوس.

Globe Valves

وتميز صمامات الغلوب قرصاً منقولاً يُستخدم فيه المقاعد في مقعد ثابت في الحلبة، ويتغير مسار التدفق عبر صمام الكرة الأرضية، ويخلق هبوطاً أعلى من صمامات البوابة، ولكنه يوفر خصائص متتالية ممتازة، فالغلوب، والزجاج، والأفران الإبرة، هي مثالية للتحسين.

ويتيح تصميم صمامات العالم مراقبة دقيقة للتدفق عبر مجموعة واسعة من الفتحات دون مشاكل التآكل والاهتزاز المرتبطة بصمامات البوابات المهددة، مما يجعل صمامات الكرة الأرضية مناسبة للتطبيقات التي تتطلب تعديلاً أو تعديلاً للتدفق، وهي تستخدم عادة في تطبيقات الصمامات الخاضعة للمراقبة، وخطوط التفافية، والخدمات التي تتطلب تنظيماً دقيقاً للتدفق.

ونظراً للاحتياجات الخاصة لصمامات العالم في التحكم في التدفق، بدأ العمل في 623 من المبادرة، وتركز المبادرة 623 على سميك الصمامات الأرضية ومقياسها الجذعي ومقاومتها من أجل تلبية متطلبات الدفع العالي، وخاصة في البيئات العالية الضغط، يكفل معيار الصمامات 623 في العالم أن الصمامات يمكن أن تتحمل ضغوطاً أعلى.

وتتوفر صمامات الغلوب في مختلف أنماط الجسم بما في ذلك التكوينات المستقيمة والزاوية والحرفية، وتجمع صمامات الكرة الأرضية النغلية بين مهام صمام الكرة الأرضية ومساحة من 90 درجة، مما يقلل من مساحة التركيب وهبوط الضغط.

البال

وتستخدم صمامات الاقتراع عنصراً من عناصر الإغلاق التسلسلي مع ضجر أسطواني، ويحرك التناوب على مدار ربع الكرة الصمام بين مواقع مفتوحة تماماً ومغلقة تماماً، وعندما يكون مفتوحاً، يتوافق المغلي مع خط الأنابيب، ويوفر تدفقاً مباشراً مع انخفاض الضغط الأدنى، وعندما يغلق، تدور الكرة 90 درجة أمام مقاعد الفلزات.

ويخصص برنامج " إي بي سي 608 " على وجه التحديد لصمامات الكرة، مع تصميمين رئيسيين: فاليمة المزخرفة: الكرة العائمة ترتكز على مقعد الصمام، وتستخدم عادة في التطبيقات المتوسطة إلى المنخفضة الضغط، وفي تصميمات الكرة العائمة، يدفع الضغط على الكرة على المقعد الممتد، مما يخلق ختماً ضيقاً، وهذا التصميم اقتصادي وفعال لتطبيقات الضغط المعتدلة.

وتساند صمامات الكرة التي تُحملها ترونيون الكرة في الهضاب العليا والدنيا، مما يحول دون تحميل المقاعد المفرطة في التطبيقات العالية الضغط، ويفضل هذا التصميم على أحجام أكبر وضغوط أعلى حيث تؤدي تصميمات الكرة العائمة إلى ضغط مفرط في المقاعد، كما أن الارتفاع في ترنيون يقلل أيضا من حجم العمل المكثف بالمقارنة مع تصميمات العائمة في الخدمة العالية الضغط.

استخدام البوابات أو الكرات أو الصمامات المتحركة لإغلاقها بالكامل، وتفضلوا، من أجل إغلاقها بسرعة، أو سطوحها أو كرتها أو صمامات الفراشة، وتتيح صمامات الكرات تشغيلا سريعا، وتخضع للاختتام الموثوق به، وتدني متطلبات الصيانة، وتستخدم على نطاق واسع لخدمة العزل، وتطبيقات وقف الطوارئ، والحالات التي تتطلب تشغيلا متكررا.

ويمكن تجهيز صمامات الاقتراع بمختلف مواد المقاعد التي تتراوح بين الذرات الناعمة من أجل إغلاقها بدقة عند درجات الحرارة المحيطة إلى مقاعد معدنية لخدمة عالية الحرارة أو السلامة من الحرائق، وتشتمل صمامات الكرات في الميناء على كرة محفورة أو مقعد يوفر مراقبة التدفق المتسمة بالطبيعة، ويجمع بين فوائد سرعة الصنع من صمامات الكرة ذات القدرة على التآكل.

Butterfly Valves

وتتناسب صمامات الفراشة من الدرجة ألف مع انخفاض الضغط والتطبيقات غير الحرجة والتصميم المركزي، وتتناسب صمامات الفراشة من الدرجة باء مع التطبيقات القاسية ذات الضغط العالي والضغط العالي، وتفي بمعايير تقييم درجة الحرارة 16.5 و16.47، وتتكون الصمامات من فراشات ب من تصميمات مزدوجة وثلاثية، مما يمكن أن يوفر أداء ممتازاً في مجال الختم.

وتميز صمامات الفراشات المركزة على قرص يدور حول خط وسطي عبر القرص، والمقعد عادة هو منافٍ يوفر مكوكاً من الفقاعات، وهذه الصمامات اقتصادية ومضغوطة ولكنها تقتصر على ضغوط ودرجات حرارة متوسطة من قبل مواد المقاعد البكرة، ويمكن أن توفر الصمامات المتطايرة التحكم في تدفقها بشكل ممتاز، ولكن قد لا تكون ضيقة.

وتستخدم صمامات الفراشات العالية الأداء تصميمات من الأقراص ذات الدفع المزدوج أو الثلاثة أضعاف التي تزيل الأنقاض أثناء التشغيل وتتيح الجلوس بالمعادن للخدمة العالية الحرارة، وتوفر صمامات الزبدة الثلاثية المفقودة مقفلة بمقاعد معدنية، مما يجعلها مناسبة لتطبيقات الخدمة الشديدة التي كانت تتطلب صمامات للبوابات، وهذه التصميمات توفر قدرا كبيرا من التكاليف والوزن مقارنة بالمقاعد.

وبالنسبة لمجالات التدفق الكبيرة، فإن الصمامات التي تُستخدم في الصمامات أو الصمامات الزبدة توفر خصائص جيدة لمراقبة التدفق، وكثيرا ما تستخدم في تطبيقات التدفق الكبيرة التي تكون صمامات الكرة الأرضية باهظة التكلفة، غير أنها لا تحدد أبدا صمامات الفراشات لهذه الخدمات التي تنطوي على ظروف شديدة الارتداد أو الوميض التي يمكن أن تلحق ضررا سريعا بالهب والمقعد.

تحقق من (فالف)

تركيب صمامات مراقبة لمنع التدفق الخلفي، وفحص الصمامات تفتح تلقائياً بالتدفق الأمامي، وقرب منع التدفق العكسي، وهي أجهزة أمان أساسية تحمي معدات مثل المضخات والضغط من الأضرار الناجمة عن التدفق الخلفي، كما تمنع الصمامات التلويث بنظم الإمداد وتحافظ على توجه العمليات.

594 - المعيار الرئيسي لصمامات الشيكات، وهو ضمان أن توفر تدفقاً واحداً في النظم ومنع تدفقها إلى الوراء، وتشمل أنواع الصمامات الشيكية المشتركة التحقق من التأرجح، والتحقق من الرفع، وفحص الرش، والفحص المزدوج، وتصميمات الضبط الصامت، ويوفر كل نوع مزايا محددة لمختلف التطبيقات.

وتستخدم صمامات الشيكات ذات الصمامات التي تدور حولها التدفق الأمامي وتغلقها الجاذبية والتدفق العكسي، وهي مناسبة للخطوط الأفقية وتوفر انخفاضا في الضغط عندما تكون مفتوحة تماما، وتشتمل صمامات الشيك على قرص مرشد يزيل المقعد بالتدفق الأمامي، على غرار صمام الكرة الأرضية، ويمكن تركيبها في خطوط أفقية أو عمودية، ولكن تخلق انخفاضا أعلى في الضغط عن الشيكات المؤقتة.

وتستخدم صمامات الشيك المزدوجة أقراص نصف دائرية محمولة في الربيع وتفتح بالتدفق الأمامي، وهي مصممة، خفيفة الوزن، ومناسبة للتنصيب في أي اتجاه، وتشتمل صمامات الشيكات الصامتة على آليات لدر الينابيع وحفر الماء لمنع الإصطدام ومطرقة المياه، مما يجعلها مثالية لتطبيقات الضخ والنظم المعرضة للهبوط.

ويتطلب اختيار الصمامات الصحيحة النظر في سرعة التدفق، وانخفاض الضغط، وإمكانية الحصول على مطرقة المياه، وسرعة الإغلاق، ويؤدي صمامات الشيكات التي لا تُذكر إلى انخفاض الضغط المفرط، وقد يُدردش، في حين أن صمامات التفتيش التي تُبالغ في حجمها قد لا تفتح بشكل كامل أو قد تغلق، مما يتسبب في إخفاق مطرقة في المياه وفي وقت مبكر.

قيم الإغاثة في مجال السلامة

صمامات الأمان هي أجهزة أمان حرجة تحمي المعدات والأفراد من ظروف الإفراط في الضغط، وهي تفتح تلقائياً عند ضغط محدد سلفاً لتصريف السوائل وتمنع الضغط من تجاوز الحدود الآمنة، وتوفر الممارسة 521 الموصى بها التوجيه بشأن تقييم الحد الأقصى للدرجات المسموح بها لإطارات تخفيف الضغط في سيناريوهات مختلفة، وتشمل عوامل مختلفة يمكن أن تؤثر على الحد الأقصى لدرجات الحرارة المسموح بها، مثل الضغط المصمم، والضغط المخفف.

صمامات الأمان مصممة للسوائل المضغوطة (غازات وبخار) وتفتح بسرعة عند الوصول إلى الضغط المحدد، وتصمم صمامات الإغاثة لسوائل غير قابلة للضغط (بسائل) وتفتح بشكل متناسب مع الضغط المتزايد.

إن التعبئة السليمة لصمامات الإغاثة في مجال السلامة أمر حاسم لضمان القدرة الكافية على تخفيف حد الصمامات مع تجنب ارتفاع حجم الصمامات المفرطة التي قد تسبب مشاكل تشغيلية، ويجب أن تُحسب الحسابات في حساب القدرة على تخفيف آثارها، وممتلكات السوائل، والضغط على ظهرها، والضغط على التخلف، ومدونات التصعيد المطبقة، ولا يمكن لصمامات الإغاثة المحدودة أن توفر الحماية الكافية، بينما قد تُدردِّدِّد أو تفشل في إعادة الصمامات.

وفي مجال النفط والغاز، يجب أن تتعامل صمامات الأمان مع وسائط الإعلام ذات الصلة، وتقلب درجات الحرارة، وتغيرات الضغط السريع، وهي مصممة من السكك الحديدية المقاومة للتآكل، وتستوفى معايير صارمة في مجال تطبيق المعايير المتعلقة بالتطبيقات النووية والنظم الإيكولوجية البحرية المتوسطة الحجم، وتفرض التطبيقات النووية متطلبات أشد صرامة لصلاحيات الإغاثة في مجال السلامة، بما في ذلك المؤهلات السيزمية، والتكييف البيئي، والوثائق الواسعة النطاق.

وتحتاج صمامات الإغاثة في مجال السلامة إلى إجراء اختبارات دورية وصيانتها لضمان أن تعمل على النحو المناسب عند الحاجة، ويمكن إجراء الاختبارات في الموقع باستخدام معدات اختبار محمولة أو عن طريق إزالة الصمامات اللازمة لاختبار المتاجر، وتُحدد فترات الصيانة بمتطلبات تنظيمية وخبرة تشغيلية وظروف تجهيز، وتستخدم بعض التطبيقات الحرجة صمامات إغاثة زائدة ذات صمامات عزلة للسماح بإجراء الاختبارات دون إغلاق العمليات.

Plug Valves

599 تغطي تصميمات الصمامات المزودة بمقياسات لطائفة واسعة من التطبيقات، مع أحجام الصمامات من 1/2 بوصة إلى 36 بوصة، وتستخدم صمامات البلوغ جهازاً أسطوانياً أو ملصقاً مع مرور عبره، وتناوب التناوب على العجلات الفصلية ينسق المرور مع خط الأنابيب للتدفق أو يتناوب عليه في الغلق.

كما أن صمامات السطوح الصنعية الممزوجة تُحقن الختم بين القس والجسم لتوفير الختم والحد من الشعلة التشغيلية، كما يحمي عامل التشحيم الأسطح المُغلقة من التآكل وتراكم العمليات، وتستعمل الصمامات غير المُبطنة أكمامات أو معاطف لاستوائية لتوفير الختم دون وجود نظم تهوية خارجية.

ويتيح هذا النوع من الرواسب الثلاثية الاتجاه أو الصمامات ذات الصمامات إمكانية تغيير الاتجاه السريع، مع خفض البصمات التي تعمل بها، ويمكن أن تتدفق صمامات متعددة الموانئ مباشرة بين موانئ متعددة، مما يزيل الحاجة إلى صمامات متعددة ذات اتجاهين وما يرتبط بها من صمامات، وهذا يبسط مخططات الرصيف ويخفض تكاليف التركيب في التطبيقات التي تتطلب تحويلاً للتدفق أو اختلاط.

Diaphragm Valves

وتستخدم صمامات الديبراغيم غطسة مرنة تتحول إلى إغلاقها ضد مقعد مغطى بالبلاد أو مجهز، وتعزل الصمامات وتنشأ عن سائل العمليات، مما يجعل هذه الصمامات مثالية لسوائل متآكلة أو مفترسة أو ملتوية تضر بطبقات الصمامات التقليدية، ولا يلزم أن يُزيل أي تسرب محتمل.

ويظهر صمامات الديبراغيم من نوع غريب في مسار التدفق الذي يقترب منه الغابرام، وهذا التصميم يوفر إطفاء جيد ولكنه يخلق هبوطاً في الضغط وعرقلة للتدفق، ويقضي الصمامات الممتدة من خلال الصمود المتناثرة على الوريث، ويوفر تدفقاً كاملاً مع انخفاض الضغط الأدنى، غير أن الاختناق يجب أن يزدهر أكثر مما يمكن أن يقلل من حياة الخدمة.

واختيار المواد الديموغرافية أمر حاسم ويتوقف على التوافق الكيميائي والحدود القصوى للحرارة والمرونة المطلوبة، وتشمل المواد المشتركة للاختناق PTFE، و EPDM، والمطاط الطبيعي، ومختلف المعالم، وتستخدم صمامات الديبراغيم على نطاق واسع في المستحضرات الصيدلانية وتجهيز الأغذية والتطبيقات الكيميائية التي تتسم فيها الوقاية من التلوث والتنظيف السهل.

جيم - الرقابة على القيم

ويستند تحديد نطاقات الصمامات واختيارها إلى مجموعة من البيانات النظرية والتجربةية، حيث تُحدِّد صمامات التحكم تدفقاً استجابةً للإشارات الواردة من نظم مراقبة العمليات، وهي ضرورية للحفاظ على متغيرات العمليات مثل الضغط، ودرجة الحرارة، والرتبة، والتدفق ضمن النطاقات المستصوبة.

تتكون صمامات التحكم من جسم الصمامات، أو ثلاث (الرقيق والمقعد)، أو الملجأ، أو الموصلات مثل أجهزة تحديد المواقع، أو مفاتيح التبديل، أو الصمامات التي يمكن أن تكون من الأرض، أو الزوايا، أو الزبدة، أو الكرات، أو غيرها من التشكيلات حسب الطلب.

وتوفر خصائص تدفق السواحل علاقة خطية بين موقع الصمامات والتدفقات، وتتفاوت التدفق عبر صمام خطي مباشرة مع وضع جذع الصمامات، وتوفر خصائص متساوية في النسبة المئوية تغيرات في التدفقات المنخفضة وتغيرات التدفق الكبيرة في فتحات عالية، مما يتيح مراقبة أفضل على نطاق واسع، وتوفر خصائص التشغيل السريع الحد الأقصى من تغير التدفق عند فتحات المنخفضة، المناسبة لتطبيقات الرقابة على العمليات.

ويضمن صمام التحكم السليم أن يتعامل الصمام مع مدى التدفق المطلوب مع الحفاظ على القدرة على التحكم، ومن الضروري حساب التدفق المخنق خلال عملية التخزين لضمان عدم التقليل من الصمامات، وبعبارة أخرى، من الضروري معرفة الحد الأقصى لمعدل التدفق الذي يمكن أن يتعامل معه الصمام في إطار مجموعة معينة من الظروف، حيث تعمل صمامات التحكم المفرطة بالقرب من مقاعدها، حيث تكون السيطرة ضعيفة وشديدة.

ويثير الإجلاء والكشف قلقا بالغا في تطبيقات صمامات التحكم بالسائل، ويحدث الإجلاء عندما ينخفض الضغط تحت ضغط البخار السائل، ويشكل فقاعات بخار تنهار فيما بعد، ويسبب ضوضاء، وهتز، وضرر تآكل شديد، ويحدث الارتطام عندما يظل الضغط تحت ضغط البخار في أسفل الصمام، ويحول السائل إلى بخار.

شروط اختبار القيمة والتفتيش

ويضمن الاختبار والتفتيش الشاملان استيفاء الصمامات للمواصفات وسيؤديان بشكل موثوق في الخدمة، وتختلف متطلبات الاختبار على أساس المعايير المنطبقة، وشدة الخدمات، والمتطلبات التنظيمية.

اختبار الضغط

وتغطي الدراسة الاستقصائية 598 متطلبات الاختبار والتفتيش المتعلقة بالفحص والبوابة والكرة والكرة والغطاء والزبدة، وتتحقق اختبارات الضغط من السلامة الهيكلية لجسد الصمامات والقدرة على إغلاق عناصر الإغلاق، وتطبق اختبارات القصف على هيئة الصمامات مع عناصر الإغلاق المفتوحة للتحقق من سلامة الجسم والزبدة، وتتحقق اختبارات الغلق من ختم عنصر الإغلاق مع الضغط المطبق على المقاعد.

وعند اختبار بوابة الإغلاق، وربط الصمامات، تستخدم طريقة اختبار تسرب المقاعد بحيث تملأ وتضغط بشكل كامل على تجويف الجسم لضغط الاختبار بين المقاعد ومنطقة الفول، مما يكفل اختبار كلا المقعدين في آن واحد والتحقق من سلامة الجسم.

وتحدد المعايير المنطبقة الضغوط على الاختبارات ومدتها، حيث تبلغ نسبة الضغط على الجرعة المصورة 1.5 مرة في درجة الحرارة في الاختبار، وتتفاوت ضغط اختبارات الصمامات حسب نوع الصمامات ومقياسها، ولكنها عادة ما تكون 1.1 مرة في تقدير الضغط، وتتوقف معدلات التسرب المسموح بها على نوع الصمامات وحجمها ومتطلبات الخدمة، وتحتاج بعض التطبيقات إلى عدم وجود تسرب واضح، بينما تسمح حالات أخرى بمعدلات التسرب المحددة.

ويستخدم اختبار الهيدروستاتية المياه أو السوائل الأخرى كوسيلة الاختبار، ويستخدم الاختبارات المغناطيسية الغاز الجوي أو الغاز الخام، ويتطلب احتياطات خاصة للسلامة بسبب الطاقة المخزنة في الغاز المضغط، ويقتصر الاختبار المغناطيسي عادة على الحالات التي يكون فيها الاختبار الهيدروكولوجي غير عملي، مثل الصمامات التي لا يمكن جفافها أو التي يكون فيها التجميد مصدر قلق.

الامتحانات غير التعليمية

تجري معالجة سطحية نهائية (MT and PT) وأشعة فوق الصوتية (UT) بعد المعالجة النهائية للحرارة أو معالجة الحرارة اللاحقة للدروع، وتشمل أساليب الفحص غير التدميري عيوب مادية دون المساس بالعنصر.

• امتحان افتراضي: ]
• Liquid Penetrant Testing (PT):] Detects surface-breaking defects in non-magnetic materials
• Magnetic Particle Testing (MT):] Detects surface and near-surface defects in magnetic materials
• Radiographic Testing (RT): ] Uses X-rays or gamma rays to detect internal defects
• Ultrasonic Testing (UT): ] Uses high-frequency sound waves to detect internal defects and measure wall fishness

وتحتاج التطبيقات النووية إلى درجة كبيرة من الكفاءة في استخدام الطاقة النووية لكل قسم من القسم الثالث من النظام الآلي للبيانات الجمركية، بما في ذلك فحص الحجم للحاملات والسطحات التي تحمل ضغطاً، وقد تتطلب تطبيقات التجهيز الكيميائي تطبيقات من إدارة الطاقة الوطنية للخدمات الحرجة أو على النحو الذي يحدده المشترون.

اختبار المواد والتصديق عليها

وتشمل متطلبات الاختبارات المتشابكة اختبارات لكل مدفع آلي من طراز ASTM A370 أو ISO 6892-1. ويجرى اختبار تنازلي واحد على الأقل، وتحدد جميع نقاط القوة باستخدام 0.2 في المائة من طريقة التعويض، وتستوفي نتائج اختبار الاختراق شروط المواصفات المادية المنطبقة.

وتوثق تقارير اختبار المواد التركيبة الكيميائية والخواص الميكانيكية للمواد المستخدمة في بناء الصمامات، وتتحقق استعراضات منتصف المدة من الامتثال للمواصفات المادية وتوفر إمكانية التتبع، وتتحقق اختبارات الأثر من مدى صعوبة المواد عند درجات الحرارة المنخفضة، والأمر الحاسم بالنسبة للخدمة المسببة للبكاء والمنشآت المناخية الباردة، وتكفل اختبارات الارتداد استيفاء المواد لحدود محددة، لا سيما بالنسبة للخدمة الحامضة التي يمكن أن تؤدي إلى إجهاد الناجم عن الكبريتيد.

ويستخدم تحديد المواد الإيجابية محلليات محمولة للتحقق من تركيب المواد، ومنع المزيجات التي يمكن أن تؤدي إلى حالات فشل كارثية، ويكتسي نظام المعلومات المسبقة عن علم أهمية خاصة بالنسبة لصمامات السكك الحديدية التي يتعذر فيها تحديد الهوية البصرية، ويحتاج العديد من المواصفات الآن إلى أن تكون عناصر ثابتة للضغط.

اختبار الحريق

ويتحقق اختبار إطلاق النار لكل من الـ 607 من الـ 6FA من أن الصمامات تحافظ على سلامة الختم أثناء التعرض للحرائق وبعده، وتخضع إجراءات الاختبار الصمامات لظروف حريق محددة، بينما ترصد معدلات التسرب، ويجب أن تحد القيم من التسرب إلى مستويات مقبولة أثناء التعرض للحرائق، وبعد التبريد لإثبات أن الفقمات المعدنية الثانوية تعمل بشكل سليم عندما تدمر الأختام اللينة.

ويستلزم إجراء اختبارات لإطلاق النار بالنسبة للصمامات التي تعمل في خدمة مرنة حيث يكون التعرض للحرائق ذا مصداقية، وتوثيق شهادات الاختبار، وهي مطلوبة عادة لقبول المشروع، وتقضي بعض الولايات القضائية بأن تُمنح صمامات اختبار الحريق لتطبيقات محددة تستند إلى تقييمات مخاطر الحريق.

اختبار الانبعاثات الهاربة

ويتحقق اختبار الانبعاثات الفيوجية لكل متجانس من الإيزو 15848 أو 622/624 من أن الفقمات الجذعية الصمامية تحد من التسرب إلى مستويات محددة من خلال آلاف دورات التشغيل، ويستخدم الاختبار المطياف الكتلية الهيليومية للكشف عن معدلات التسرب المنخفضة للغاية، وتصنف القيم على أساس معدلات التسرب والتحمل (عدد الدورات).

ويصف اختبار النوع تصميم صمامات لأداء الانبعاثات الهاربة، وقد يلزم اختبار الإنتاج بالنسبة لصمامات فردية في التطبيقات الحرجة، ويتزايد اشتراط التصديق على الانبعاثات الفيوجية بموجب الأنظمة البيئية ومبادرات استدامة الشركات.

اختبار المؤهلات النووية

وتحتاج الصمامات المتصلة بالسلامة النووية إلى اختبارات تأهيلية واسعة النطاق تتجاوز الاحتياجات الصناعية التقليدية، وتظهر المؤهلات السيزمية أن الصمامات يمكن أن تتحمل أعباء الزلازل التي تصمم على أساسها مع الحفاظ على القدرة الوظيفية، وتتحقق المؤهلات البيئية من أن الصمامات يمكن أن تؤدي وظائف السلامة بعد التعرض لظروف الحوادث بما في ذلك الإشعاع ودرجات الحرارة والضغط والرطوبة.

تقييم الدراسات العمرية لآليات التحلل الطويلة الأجل وإنشاء حياة مؤهلة، التحقق من اختبار الصمامات النشطة لكل نظام تحديد نوعي واحد أن الصمامات التي تعمل بالمحرك والهواء يمكن أن تطور الدافع المطلوب أو الحرق تحت شروط الأساس التصميمي، وتوثيق التأهيل واسع النطاق ويجب الحفاظ عليه طوال فترة خدمة الصمامات.

استراتيجيات الحفاظ على القيمة والاعتماد

فالالصيانة السليمة ضرورية لضمان استمرار الصمامات في أداء مهامها بأمان وعلى نحو موثوق طوال فترة خدمتها، وقد تطورت استراتيجيات الصيانة من النهج القائمة على الزمن إلى منهجيات قائمة على ظروف معينة وعلى أساس المخاطر تُفضي إلى تخصيص الموارد على النحو الأمثل.

برامج الصيانة الوقائية

وكل صمام له عمر محدد يجب استبداله، بالإضافة إلى أن الخبرة التشغيلية أو المتطلبات التنظيمية أو ولايات السلامة قد تتطلب استبدالها بعد فترة خدمة معينة، ويحدد فترة الصيانة القصوى المسموح بها هذه العتبة - وهي أقصى درجات التأخير المسموح بها قبل إصلاح الصمام أو استبداله.

وتشمل الصيانة الوقائية أنشطة مثل تسوية التغليف، ومواد التشحيم، وصيانة المشغل، وإعادة التأهيل الدوري، وتوضع فترات الصيانة استنادا إلى توصيات الصانع، والخبرة التشغيلية، والمتطلبات التنظيمية، وقد تتطلب الصمامات الحرجة صيانة أكثر تواترا من الصمامات غير الحرجة.

وينبغي توثيق إجراءات الصيانة ومتابعتها باستمرار، فالأدوات الملائمة وقطع الغيار والموظفين المدربين ضرورية للصيانة الفعالة، وتوفر سجلات الصيانة بيانات قيمة لتحليل الموثوقية والمساعدة على تحديد المشاكل المتكررة التي قد تتطلب تغييرات في التصميم أو اختيارات مختلفة لصمامات.

الصيانة المشروطة

حتى 70 في المائة من الصمامات التي تم سحبها للنفقة أثناء الإغلاق لا تحتاج فعلاً إلى خدمة بينما لا تزال تعمل، الحل لمنع 90 في المائة من إغلاق الصمامات غير المتوقعة هو بالفعل ملجأ في المعدات التي تملكها معظم النباتات، وتستخدم الصيانة القائمة على الشروط بيانات تشخيصية لتحديد متى تكون الحاجة فعلاً إلى الصيانة بدلاً من الاعتماد فقط على فترات زمنية محددة.

وتوفر أجهزة التحكم في الصمامات الرقمية الحديثة ومواقعها قدرات تشخيصية واسعة النطاق تشمل انحرافات الوضع الجذعي، وضغط المحركات، وتحليل التوقيعات الصمامات، واختبار الجلطة الجزئية، ويمكن لهذه التشخيصات أن تكشف عن مشاكل ناشئة مثل احتكاك التعبئة، وارتداء المقعد، وتدهور المفرزة، وتراكم العمليات قبل أن تسبب الفشل.

ويتطلب تنفيذ الصيانة القائمة على الظروف تحديد أداء خط الأساس، ووضع حدود للإنذار والإنذار، ووضع إجراءات للاستجابة، وتشمل هذه الفوائد تخفيض الصيانة غير الضرورية، وتحسين الموثوقية، وتحسين تخصيص موارد الصيانة للأوقاف التي تحتاج فعلا إلى الاهتمام.

استراتيجيات الصيانة القائمة على المخاطر

ويصبح وضع استراتيجية صيانة قائمة على المخاطر الصمامات أمرا أساسيا، ويجمع الإطار بين بعدين: احتمال الفشل (الذي يُستنير بحالة، ودورة عمل، وشدة الخدمة، والتاريخ) ونتائج الفشل (الآثار الصحية والبيئية والإنتاجية والمالية والتنظيمية).

وتعطي الصيانة القائمة على المخاطر الأولوية للموارد التي تنجم عن الفشل في الصمامات، وتتلقى الصمامات العالية المخاطر مزيدا من التفتيش والصيانة، بينما قد تفشل الصمامات المنخفضة المخاطر، وتفشل في ذلك: فهذه صمامات مقبولة للاستعاضة عنها بدلا من الإصلاح، وهي عادة ما تكون ذات مخاطر منخفضة، وليست جزءا من أي إعادة برمجة حيوية، ولن يتسبب فشلها في نظم أخرى.

وينظر تقييم المخاطر في احتمالات الفشل وعواقبه، وتشمل عوامل الهيمنة نوع الصمامات، وشروط الخدمة، وتاريخ التشغيل، وبيانات رصد الحالة، وتشمل عوامل النتائج آثار السلامة، والإطلاقات البيئية، وخسائر الإنتاج، وتكاليف الإصلاح، وتسترشد مصفوفة المخاطر باختيار استراتيجية صيانة كل صمام.

إدارة قطع الغيار

ومن الضروري أن تخفض كمية قطع الغيار الكافية وقت التعطل عند الحاجة إلى صيانة الصمامات أو إصلاحها، وتشمل قطع الغيار الحرجة عناصر ثلاثية (اللوج، والمقاعد، والكرات، والقرص)، ومجموعات التغليف، والغاز، ومكونات المفرزة، والوصلات، وقد يكون هناك ما يبرر بالنسبة للأصمامات الحرجة، وجود تجمعات صمامات كاملة من أجل التمكين من الاستبدال السريع.

وينبغي أن ينظر اختيار قطع الغيار في أوقات القيادة، والنقد، ومعدلات الفشل، وفرص التوحيد، مع توحيد معايير عدد أقل من نماذج الصمامات التي تبسط عمليات جرد قطع الغيار والتدريب على الصيانة، غير أن التوحيد يجب ألا يعرقل اختيار الصمامات المناسبة لتطبيقات محددة.

وتحمي ظروف التخزين السليم قطع الغيار من التآكل والتلوث والضرر، ويكفل التفتيش الدوري لقطع الغيار المخزنة بقاءها صالحة للاستخدام، وتتتبع نظم إدارة المخزون استخدام قطع الغيار، وتحدد المواد البطيئة الحركة، وتحفز إعادة الإمداد عندما تقل مستويات المخزون عن الحد الأدنى.

التدريب والكفاءة

ويتطلب صيانة الصمامات الفعالة موظفين مدربين يفهمون تصميم الصمامات وتشغيلها وإجراءات الصيانة، وينبغي أن يشمل التدريب أنواع الصمامات المستخدمة في المرفق، وتقنيات الصيانة السليمة، وإجراءات السلامة، وأساليب استئصال الشغب، والتدريب على اليدين باستخدام معدات الصمامات الفعلية أكثر فعالية من التعليمات الدراسية وحدها.

ويتحقق تقييم الكفاءة من أن موظفي الصيانة يمكنهم أداء المهام المطلوبة على نحو صحيح، وتوثيق برامج التصديق التدريب على الإنجاز والتحقق من الكفاءة، ويحافظ التدريب على المهارات ويستحدث تكنولوجيات وإجراءات جديدة.

ويوفر التدريب في مجال البائعين معرفة تفصيلية بمنتجات صمامات محددة، وهو ذو قيمة خاصة بالنسبة لصمامات المراقبة المعقدة والتصميمات المتخصصة، ويمكن لممثلي خدمات المصنعين أن يقدموا التدريب في الموقع، والمساعدة في استئصال شأفة المشاكل، وخدمات الإصلاح المتخصصة عند الحاجة.

عملية اختيار القيم المنهجية

وتشمل عملية اختيار الصمامات سلسلة من الأسئلة التي تهدف إلى التضييق المنهجي على حلول الصمامات المحتملة إلى أن يبرز صمام معين كخيار مثالي، ويضمن النهج المنظم النظر في جميع العوامل ذات الصلة وتوثيقها.

تحديد شروط التطبيق

ويبدأ أساس اختيار الصمامات الآمنة بفهم شامل لمتطلبات العمليات، والتعاون مع مهندسي العمليات وفهم التطبيق المحدد أمر حاسم، وتتمثل الخطوة الأولى بوضوح في تحديد ما يجب أن يحققه الصمام:

• Function:] Isolation, throtling, flow control, pressure relief, check, diversion
• Operating Frequency:] Frequent versus infrequent operation, process against drain, fire-safe, normally open (N/O), normally closed (N/C), critical service, safety, and environment.
• Performance requirements:]غلق الضيق، دقة التحكم، وقت الاستجابة
• Fail-Safe requirements:] Fail-open, fail-inplace

شروط العملية

إن بيانات العمليات الشاملة ضرورية لاختيار الصمامات الصحيحة، إذ إن اختيار الصمام الصحيح لعملياتك البتروكيميائية ينطوي على النظر بعناية في عدة عوامل، منها متطلبات الضغط، ودرجة حرارة التشغيل، وخصائص وسائط الإعلام، والوظيفية المنشودة، كما أن مواد الجسم الصمام، بما في ذلك اختيار الخط، والمقاعد، والأختام، تؤدي دورا هاما في ضمان الأداء الأمثل.

وتشمل بيانات العمليات المطلوبة ما يلي:

• تحديد هوية المصابيح وممتلكاتها (المرحلة، التكوين، الازدراء، الكثافة)
• ضغط التشغيل ودرجات الحرارة (الطبيعية، الحد الأقصى، الحد الأدنى)
• معدلات التدفق (الطبيعي، الحد الأقصى، الحد الأدنى)
• انخفاض الضغط متاح عبر الصمام
• التآكل والتآكل
• السمية وخصائص القابلية للاشتعال
• متطلبات التنظيف

نوع الصمامات المختارة

وتتمثل الخطوة الأولى في كل حالة في النظر في نوع الطلب الذي سيستخدم الصمامات من أجله واختيار الخيار الأكثر فعالية من حيث التكلفة الذي يفي بمتطلبات ذلك التطبيق بالذات، وستستند جميع قرارات الاختيار الصمامات الأخرى إلى الفئة والاحتياجات المحددة للتطبيق.

وينظر اختيار نوع الصمامات في الوظيفة المطلوبة، وخصائص التدفق، وهبوط الضغط، ومتطلبات الإغلاق، وتواتر التشغيل، ويجب أن يكون نوع الصمام مناسبا لظروف العملية وأن يوفر الأداء المطلوب بتكلفة مقبولة.

فئة الحجم والضغط

أولا، النظر في الحجم المطلوب من الطلب: السؤال التالي: ما هو حجم الأنابيب عند مدخل الصمامات ومنفذه؟ وما هي قدرة التدفق (Cv)؟ وستحد الردود على هذه الأسئلة على الفور من خيارات الصمامات تبعا للأحجام المتاحة من المصنع.

وتحدد حسابات قياس القيمة حجم الصمامات اللازمة لتجاوز التدفق المحدد مع انخفاض الضغط المقبول، ويؤدي الصمامات القليلة الحجم إلى انخفاض الضغط المفرط والضوضاء والتحات، ويزيد من تكلفة الصمامات التي تزيد عن طاقتها وقد لا تتحكم فيها على النحو الصحيح، ويجب أن يوفر اختيار درجة الضغط هامش أمان كاف أعلى من الضغط التشغيلي الأقصى عند أعلى درجة حرارة تشغيلية.

المواد المختارة للتشييد

Material selection must consider corrosion resistance, temperature limits, mechanical strength, and cost. High alloy valves, like Hastelloy or Inconel, are excellent for corrosive environments. These alloys are engineered to resist specific chemicals and endure harsh environments, but their advantages may be wasted in less demanding applications such as water services. Understanding these distinctions w