شاركنا نوع الوسط التشغيلي، ضغط الضبط، درجة الحرارة، المقاس، المعيار، أو ورقة البيانات، وسيقوم فريقنا بمراجعة متطلباتك والاستجابة بالخطوة التالية المناسبة.
دليل اختيار مواد صمامات الأمان: مواد الجسم، والتشذيب، والنابض، والمقعد
يجب اختيار مادة صمام الأمان بمراجعة الوسط الخدمي، ودرجة الحرارة، والضغط، وآلية التآكل، ومتطلبات التسرب، والمعايير المطبقة، وكل مكون حرج. مادة الجسم وحدها لا تكفي. قد تتطلب الفوهة، القرص، المقعد، الدليل، الساق، النابض، المنفاخ، الحشية، الحلقات الدائرية، والمثبتات مواد مختلفة لأنها تواجه أحمالًا مختلفة، وتعرضًا للتآكل، واحتكاكًا، ودرجة حرارة، وحركة. للخدمة العامة للبخار أو الهواء أو الماء، قد تكون الفولاذ الكربوني أو الفولاذ المقاوم للصدأ كافيين. بالنسبة للمواد الكيميائية المسببة للتآكل، أو الغاز الحامضي، أو مياه البحر، أو درجات الحرارة العالية، أو درجات الحرارة المنخفضة، أو الأكسجين، أو الهيدروجين، أو الخدمة الصحية، قد تكون هناك حاجة إلى الفولاذ المقاوم للصدأ، أو الدوبلكس، أو المونيل، أو الهاستلوي، أو الإنكونيل، أو PTFE، أو PEEK، أو الجرافيت، أو المطاط الصناعي المعتمد. يجب تأكيد الاختيار النهائي ببيانات القياس، وضغط الضبط، وسعة التنفيس، وشهادات المواد، وسجلات الفحص، ومعيار المشروع.
يجب اختيار مادة صمام الأمان بمراجعة الوسط الخدمي، ودرجة الحرارة، والضغط، وآلية التآكل، ومتطلبات التسرب، والمعايير المطبقة، وكل مكون حرج. مادة الجسم وحدها لا تكفي. قد تتطلب الفوهة، القرص، المقعد، الدليل، الساق، النابض، المنفاخ، الحشية، الحلقات الدائرية، والمثبتات مواد مختلفة لأنها تواجه أحمالًا مختلفة، وتعرضًا للتآكل، واحتكاكًا، ودرجة حرارة، وحركة. للخدمة العامة للبخار أو الهواء أو الماء، قد تكون الفولاذ الكربوني أو الفولاذ المقاوم للصدأ كافيين. بالنسبة للمواد الكيميائية المسببة للتآكل، أو الغاز الحامضي، أو مياه البحر، أو درجات الحرارة العالية، أو درجات الحرارة المنخفضة، أو الأكسجين، أو الهيدروجين، أو الخدمة الصحية، قد تكون هناك حاجة إلى الفولاذ المقاوم للصدأ، أو الدوبلكس، أو المونيل، أو الهاستلوي، أو الإنكونيل، أو PTFE، أو PEEK، أو الجرافيت، أو المطاط الصناعي المعتمد. يجب تأكيد الاختيار النهائي ببيانات القياس، وضغط الضبط، وسعة التنفيس، وشهادات المواد، وسجلات الفحص، ومعيار المشروع.
ملخص هندسي: يعد اختيار مادة صمام الأمان مراجعة هندسية لكل مكون على حدة. قد لا تكون المادة المقبولة للجسم مقبولة للمقعد، أو النابض، أو المنفاخ، أو الختم. قد تتسبب المادة الخاطئة في التآكل، أو تسرب المقعد، أو التآكل الاحتكاكي، أو انحراف ضغط الضبط، أو إعادة إغلاق غير مستقرة، أو فترات صيانة أقصر، أو تأخير في التوثيق، أو تكاليف استبدال غير ضرورية.
في هذا الدليل، تتم مناقشة “صمام أمان,” “صمام تنفيس الضغط,”صمام الأمان“ و ”PSV“ من منظور اختيار المواد. يجب أن تتبع المصطلحات النهائية رمز المشروع المعمول به ومعيار الصمام. يجب عدم فصل اختيار المواد عن ضغط الضبط، والضغط الزائد، والتراكم، والتنفيس، والضغط الخلفي، والقدرة التنفيسية المعتمدة، وظروف التركيب، لأن هذه المعلمات تحدد الحمل الميكانيكي والحراري الفعلي على مكونات الصمام.
الشكل 1 - خريطة مواد مكونات صمام الأمان. يجب أن تشمل مراجعة اختيار المواد الأجزاء الحاملة للضغط، والتشطيبات المبللة، والأجزاء المتحركة، وأجزاء الختم، والمكونات الخاصة بشكل منفصل.
ما هي أجزاء صمام الأمان التي تحتاج إلى مراجعة المواد؟
الشكل 2 - أجزاء صمام الأمان المبللة وغير المبللة. قد تتطلب التشطيبات المبللة، ومكونات حجرة النابض، والمنافيخ، والأختام، والمثبتات قرارات مواد مختلفة.
الأجزاء الحاملة للضغط: الجسم والغطاء
يجب أن يكون الجسم والغطاء متوافقين مع الضغط ودرجة الحرارة وتصنيف الفلنجة والغلاف الخارجي والسائل المعالج عند تعرضهما. قد يكون الفولاذ الكربوني مناسبًا للعديد من الخدمات الصناعية العامة، بينما قد تكون صمامات الأمان المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ضرورية للخدمات المسببة للتآكل أو النظيفة أو التي تتلامس مع المنتج. يجب أن يشمل المراجعة ضغط التصميم، وضغط الاختبار، ونطاق درجة الحرارة، ودرجة الصب أو الطرق، والمعالجة الحرارية، وشهادة المواد، ومتطلبات معدات الضغط.
لماذا هذا مهم: إذا تم اختيار مادة الجسم أو الغطاء فقط حسب فئة الضغط، فقد يجتاز الصمام اختبار الضغط ولكنه لا يزال يفشل في التآكل، أو تأثير درجات الحرارة المنخفضة، أو الخدمة الحامضية، أو التعرض البحري الخارجي. يؤثر هذا على السلامة، وتكلفة الصيانة، ووقت تسليم المشتريات.
غالبًا ما تتعرض الأجزاء المبللة لظروف خدمة أكثر قسوة من جسم الصمام لأنها تتلامس مع الوسط مباشرة وتتحكم في الإحكام أو الحركة. الفوهة والقرص مهمان بشكل خاص لإحكام المقعد. يؤثر الدليل والمغزل على الرفع المستقر وإعادة الإغلاق. إذا تآكلت هذه الأجزاء أو تخدشت أو تآكلت، فقد يتسرب الصمام، أو يهتز، أو يفشل في إعادة الإغلاق، أو يتطلب صيانة متكررة حتى لو ظل الجسم سليمًا.
يجب أن تظل الأجزاء المتحركة حرة بما يكفي للاستجابة عندما يصل ضغط النظام إلى ضغط الضبط. هذا مهم بشكل خاص في صمامات أمان محملة بنابض, ، حيث تؤثر قوة النابض مباشرة على سلوك الفتح. يمكن أن يؤدي التآكل أو الترسبات أو الاحتكاك أو التشوه الحراري إلى زيادة الاحتكاك وتأخير الفتح أو التأثير على إعادة الإغلاق. يجب مراجعة المواد للمحور والدليل ومكونات الرفع مع قيود التشحيم ونظافة الوسط وبيئة الغطاء وسهولة الوصول للصيانة.
أجزاء الإحكام: مقعد معدني، مقعد ناعم، حشية وحلقة دائرية (O-Ring)
تؤثر مواد المقعد والعزل على التسرب، وقدرة تحمل درجة الحرارة، والتوافق الكيميائي، وسلوك التفريغ، وتكلفة الصيانة. غالبًا ما يتم اختيار المقاعد المعدنية للخدمة ذات درجات الحرارة العالية أو الخدمة الشاقة، بينما قد توفر المقاعد اللينة إغلاقًا أكثر إحكامًا في الخدمة النظيفة المؤهلة. يجب دعم مادة المقعد الدقيقة لدرجة حرارة التنفيس، والضغط، والتعرض الكيميائي، وسلوك إزالة الضغط، والجزيئات، والدورات المتوقعة. يجب مراجعة الحشوات والحلقات الدائرية لكل من التعرض للعملية ودرجة الحرارة الخارجية.
أجزاء خاصة: المنفاخ، مكونات البايلوت والمثبتات
تتطلب المكونات الخاصة مراجعة منفصلة للمواد. في صمامات أمان متوازنة مع الضغط الخلفي, ، يمكن للمنفخ المعدني أن يقلل من تأثير ضغط المخرج ويحد من التعرض العادي لغرفة الزنبرك لضغط العملية، لكن المنفاخ لا يزال يرى حركة دورية وقد يتعرض إذا فشل. صمامات أمان تعمل بالبايلوت, ، قد تنسد أنابيب البايلوت وخطوط الاستشعار أو تتآكل في الخدمة المتسخة. قد تتطلب المثبتات درجات حرارة منخفضة أو عالية أو خدمة حامضة أو درجات مقاومة للتآكل اعتمادًا على مواصفات المشروع.
المكون
اعتبارات المواد
خطر الفشل
بيانات للتأكيد
الجسم
الضغط، درجة الحرارة، التآكل، تصنيف الفلنجة
التسرب الخارجي، فشل حدود الضغط، مشكلة سماحية التآكل
درجة المادة، فئة الضغط، شهادة المواد (MTR)، درجة حرارة التصميم
الغطاء (Bonnet)
الغلاف الجوي الخارجي، تعرض حجرة النابض، درجة الحرارة
تآكل النابض، تآكل الغطاء، صعوبة الصيانة
غطاء مفتوح / مغلق، البيئة، شهادة المواد
المنفذ (Nozzle)
تآكل الأجزاء الملامسة للسائل، التآكل، حالة سطح المقعد
تسرب المقعد وتقليل السعة
مادة التريم، السطح الصلب، تشطيب السطح، الوسط
القرص / المقعد
الإحكام، التآكل، درجة الحرارة، الهجوم الكيميائي
التسرب، إعادة الإغلاق السيئ، التجليخ المتكرر
نوع المقعد، متطلبات التسرب، API 527 إذا كان منطبقًا
الدليل / المغزل
التصاق، ترسبات، تآكل، محاذاة
التصاق، اهتزاز، رفع غير مستقر
توافق المواد، نظافة الوسط، خطة الفحص
نابض
تآكل، استرخاء، التعرض لدرجات الحرارة
انحراف ضغط الضبط أو الفشل في الفتح بشكل صحيح
مادة النابض، بيئة الغطاء، درجة حرارة التصميم
منفاخ
الضغط الخلفي، التآكل، الإجهاد الدوري
حساسية الضغط الخلفي، تسرب إلى الغطاء، فشل التوازن
مادة المنفاخ، الضغط الخلفي، بيانات التآكل
حشية / حلقة دائرية
التوافق الكيميائي، درجة الحرارة، مجموعة الانضغاط
تسرب خارجي، تسرب المقعد، عمر خدمة قصير
ورقة بيانات المواد، شهادة المطاط الصناعي، نطاق درجة الحرارة
المثبتات
درجة الحرارة، التآكل، القوة، الخدمة الحامضة
فشل التجميع، خطر الصيانة، مشكلة الامتثال
درجة المثبتات، الطلاء، حد الصلابة إن أمكن
ملاحظة مراجعة المواد: عند إرسال استفسار عن صمام أمان، لا تحدد فقط “صمام فولاذ كربوني” أو “صمام فولاذ مقاوم للصدأ”. حدد متطلبات الجسم، الغطاء، التشذيب، النابض، المنفاخ، المقعد، الحشية، وحلقة O ومتطلبات المثبتات حيث تكون الخدمة مسببة للتآكل، أو ذات درجة حرارة عالية، أو منخفضة الحرارة، أو حامضة، أو صحية غذائية، أو حساسة للتسرب.
ابدأ بظروف الخدمة قبل اختيار المادة
الوسط: بخار، غاز، سائل، مادة كيميائية، غاز حامض أو سائل صحي غذائي
يأتي قرار المواد الأول يأتي من الوسط. يثير البخار بشكل أساسي مخاوف درجات الحرارة والتكثيف والتآكل. قد تسمح الغازات غير المسببة للتآكل والهواء بخيارات مواد أبسط. تتطلب المواد الكيميائية المسببة للتآكل مراجعة التوافق الكيميائي. قد يتطلب الغاز الحامضي مواد مقاومة للتشقق بموجب معيار الخدمة الحامضية المحدد للمشروع؛ المقاومة العامة للتآكل وحدها لا تثبت المقاومة للتشقق المتعلق بـ H₂S. تتطلب السوائل الصحية قابلية التنظيف، وتشطيب السطح، وتوثيق ملامسة المنتج. اسم المادة وحده لا يكفي ما لم تكن الخدمة الفعلية معروفة.
نطاق درجة الحرارة والدورات الحرارية
تؤثر درجة الحرارة على القوة، معدل التآكل، سلوك النابض، أداء الحشية، حدود المقاعد اللينة، واختيار المثبتات. قد تسبب الخدمة ذات درجة الحرارة العالية استرخاء النابض أو تدهور المقعد اللين. قد تتطلب الخدمة ذات درجة الحرارة المنخفضة مواد مختبرة للصدمات أو ذات درجة حرارة منخفضة. قد تؤدي الدورات الحرارية إلى إجهاد المنفاخ، وتقسية المطاط الصناعي، وتغيير إحكام المقعد بمرور الوقت.
تصنيف الضغط، ضغط الضبط، والقدرة المعتمدة للتنفيس
يجب أن يتوافق اختيار المواد مع فئة الضغط وتصنيف الجسم وضغط الضبط وضغط الاختبار ومتطلبات المعدات المحمية. يؤثر ضغط الضبط على وقت بدء فتح الصمام. يحدد الضغط الزائد والتراكم هامش الضغط أثناء حدث التنفيس. يؤثر التنفيس على نطاق إعادة الإغلاق. يؤثر الضغط الخلفي على الاستقرار وسلوك التفريغ الفعال. تؤكد القدرة التنفيسية المطلوبة ما إذا كان الصمام يمكنه حماية المعدات؛ حجم الاتصال وحده لا يثبت القدرة. للحصول على سياق حساب المقاسات، راجع دليل حساب مقاسات صمامات الأمان وقدرة التنفيس المعتمدة.
ما الذي يمكن أن يحدث بشكل خاطئ: إذا تم اختيار الصمام بناءً على المادة وحجم الوصلة فقط، فقد يبدو صحيحًا في ورقة البيانات ولكنه يفشل في مراجعة الحماية الفعلية. يمكن أن يحتوي الصمام على مادة جسم مقبولة ولا يزال لديه سعة معتمدة غير كافية، أو رفع غير مستقر، أو فقدان ضغط مدخل مفرط، أو إعادة إغلاق ضعيفة في ظل ظروف التركيب الفعلية.
آلية التآكل، وليس فقط اسم التآكل
لا تختر المادة فقط بقول “خدمة تآكل”. التآكل العام، التنقر، تآكل الشقوق، تكسر الإجهاد الناتج عن الكلوريدات، تكسر الإجهاد الناتج عن الكبريتيدات، التكسر الناتج عن الهيدروجين، التآكل الجلفاني، والتآكل التآكلي تتطلب استجابات مختلفة. قد يكون الفولاذ المقاوم للصدأ مناسبًا في خدمة تآكلية واحدة وغير مناسب في خدمة أخرى، خاصة حيث توجد الكلوريدات أو درجات الحرارة العالية أو الشقوق.
متطلبات التسرب وتوقعات إحكام المقعد
يجب مراعاة إحكام المقعد قبل اختيار مادة المقعد. يمكن للمقعد الناعم تحسين أداء التسرب في العديد من الخدمات النظيفة، ولكنه قد يكون محدودًا بدرجة الحرارة أو الهجوم الكيميائي أو البخار أو الجسيمات أو التعرض للحريق. قد يتحمل المقعد المعدني الخدمة الشديدة بشكل أفضل ولكنه يتطلب عادةً تلميعًا دقيقًا أو تقوية أو تخطيطًا للصيانة حيث يُتوقع إغلاق محكم.
الشكل 3 - مصفوفة ظروف الخدمة مقابل اختيار المواد. يجب مراجعة الوسط والضغط ودرجة الحرارة وآلية التآكل ومتطلبات التوثيق قبل تأكيد المواد.
حالة الخدمة
مخاطر المواد
اتجاه المواد الشائع
الحاجة إلى التحقق
بخار
درجة حرارة عالية، تآكل، تكثف
فولاذ كربوني أو سبيكة / تشطيب من الفولاذ المقاوم للصدأ حسب درجة الحرارة
درجة الحرارة، نوع المقعد، مادة النابض، التحكم في التكثف
هواء / غاز خامل
تسرب المقعد، النظافة، التآكل الخارجي
فولاذ كربوني، فولاذ مقاوم للصدأ أو مقعد ناعم حيثما كان مناسبًا
متطلبات التسرب، البيئة، فئة الضغط
ماء / سائل
التآكل، الترسبات، قوة رد فعل السائل
فولاذ كربوني، برونز، فولاذ مقاوم للصدأ أو سبيكة حسب كيمياء الماء
الكلوريدات، الأس الهيدروجيني، المواد الصلبة، أنابيب التفريغ
حمض / قلوي
الهجوم الكيميائي، التنقر، تآكل الشقوق
فولاذ مقاوم للصدأ، دوبلكس، مونيل أو هاستلوي بعد مراجعة التوافق
التركيز، درجة الحرارة، الشوائب، شهادة المواد
مياه البحر / بحرية
تآكل الكلوريد، الغلاف الجوي الخارجي، التآكل بالاحتكاك
استراتيجية طلاء مناسبة من دوبلكس، سوبر دوبلكس، مونيل أو ما شابه
مستوى الكلوريد، الحماية الخارجية، المسامير، توافق التشذيب
خدمة كبريتيد الهيدروجين / الخدمة الحامضة
تكسر الإجهاد الكبريتيدي (SSC)، التكسر الناتج عن امتصاص الهيدروجين (HIC)، التكسر الإجهادي التأكلي (SCC)، حد الصلادة
فولاذ كربوني مؤهل للمشروع، أو فولاذ مقاوم للصدأ، أو سبيكة نيكل لنطاق الخدمة الحامضية المطبق
المادة التي تمت مراجعتها لخدمة الهيدروجين تحت الضغط ودرجة الحرارة
مواصفات خدمة الهيدروجين، نوع الختم، تصنيف الضغط
خدمة صحية غذائية
قابلية التنظيف، تشطيب السطح، إمكانية تتبع المطاط الصناعي
316L والمطاط الصناعي المعتمد، أو سبائك أعلى إذا لزم الأمر
تشطيب السطح، بيانات CIP/SIP، مستندات ملامسة للمنتج
المواد الشائعة لجسم وغطاء صمام الأمان
الفولاذ الكربوني للخدمة الصناعية العامة
يُستخدم الفولاذ الكربوني بشكل شائع في خدمات البخار الصناعي العام، الهواء، الماء، والغازات غير المسببة للتآكل حيث تكون درجة الحرارة والتآكل ضمن الحدود المناسبة. غالبًا ما يكون اقتصاديًا ومتوفرًا، ولكنه قد لا يكون مناسبًا للمواد الكيميائية المسببة للتآكل، الخدمة الرطبة الحامضة، الخدمة ذات الكلوريد العالي، متطلبات التأثير في درجات الحرارة المنخفضة، أو الخدمة النظيفة دون مراجعة إضافية.
الفولاذ المقاوم للصدأ للخدمة المسببة للتآكل أو النظيفة
يتم مراجعة الفولاذ المقاوم للصدأ بشكل شائع حيث تكون مقاومة التآكل أو سهولة التنظيف أو نقاء المنتج مطلوبة. يمكن استخدام 304 و 316 و 316L في خدمات مختلفة، ولكن الفولاذ المقاوم للصدأ ليس حلاً عالميًا. يجب التحقق من الكلوريدات والشقوق ودرجة الحرارة وخطر التآكل الإجهادي قبل افتراض أن الفولاذ المقاوم للصدأ آمن. للحصول على خيارات المواد على مستوى المنتج، راجع قد تكون صمامات الأمان المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ.
البرونز والنحاس الأصفر لخدمة المرافق منخفضة الضغط
قد تُستخدم صمامات الأمان المصنوعة من البرونز أو النحاس في بعض خدمات المرافق ذات الضغط المنخفض، أو خدمات المياه، أو الهواء، أو خدمات التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC). لا يتم اختيارها عادةً لخدمات العمليات القاسية، أو درجات الحرارة العالية، أو الغازات الحامضة، أو الخدمات الكيميائية العدوانية. يجب أن يؤكد المراجعة الهندسية على تصنيف الضغط، ودرجة الحرارة، وخطر إزالة الزنك، وتوافق الوسط، وقبول الأكواد المحلية.
يمكن النظر في استخدام الفولاذ الدوبلكس، والسوبر دوبلكس، والمونيل، والهاستلوي لخدمات مياه البحر، أو الوسائط المحتوية على الكلوريدات، أو الأحماض، أو الخدمات البحرية، أو التعرض الكيميائي الشديد. يمكن لهذه المواد أن تقلل من خطر التآكل ولكنها تزيد من التكلفة، ووقت التسليم، وتعقيد التوثيق. يجب اختيارها بناءً على آلية تآكل محددة، وليس لمجرد وصف الخدمة بأنها “مسببة للتآكل”.”
اعتبارات المواد لدرجات الحرارة المنخفضة والعالية
قد تتطلب الخدمة ذات درجات الحرارة المنخفضة مواد تم اختبارها للصدمات ومسامير متوافقة. قد تتطلب الخدمة ذات درجات الحرارة العالية سبائك فولاذية، أو تشطيبات مقاومة للصدأ، أو سبائك زنبركية عالية الحرارة، أو حشوات مؤهلة من الشركة المصنعة، أو مقاعد معدنية، اعتمادًا على درجات حرارة حدود الضغط وغرفة الزنبرك الفعلية. يجب أن تشمل مراجعة المواد تصنيف ضغط الجسم، وتعرض الزنبرك، وحدود الحشوة، ومادة المقعد، وفترة الصيانة المتوقعة.
اتجاه المواد
الاستخدام النموذجي
تحديد
متى تتم مراجعة البدائل
الفولاذ الكربوني
البخار العام، الهواء، الماء، الغاز غير المسبب للتآكل
مقاومة محدودة للتآكل
خدمات رطبة، أو تحتوي على كلوريدات، أو حامضة، أو نظيفة، أو منخفضة الحرارة
ستانلس ستيل 304 / 316 / 316L
خدمة مسببة للتآكل أو خدمة نظيفة
غير محصن ضد الكلوريدات أو التشققات الإجهادية
مخاطر الكلوريد العالي، درجة الحرارة العالية، والشقوق
برونز / نحاس أصفر
بعض خدمات المرافق منخفضة الضغط
نطاق محدود للضغط ودرجة الحرارة والمواد الكيميائية
خدمة العمليات، التآكل الشديد، أو الخدمة الخاضعة للقوانين
دوبلكس / سوبر دوبلكس
خدمة الكلوريدات والخدمات البحرية
اللحام، وقت التسليم، وموافقة المشروع
مياه البحر، المحلول الملحي، مخاوف إجهاد الكلوريد
مونيل
خدمة مياه البحر المختارة أو الخدمة الكيميائية
التكلفة والتوافر
حالات المواد الكيميائية البحرية أو حمض الهيدروفلوريك أو الخاصة
هاستلوي C-276 / C-22
تآكل كيميائي شديد
تكلفة عالية ووقت تسليم أطول
خطر الأحماض أو المواد الكيميائية المختلطة أو التآكل العالي
إينكونيل / سبيكة درجات الحرارة العالية
خدمة نابض أو مكونات درجات الحرارة العالية
ليس دائمًا مطلوبًا للجسم
خدمة نابض أو منفاخ أو أجزاء داخلية خاصة لدرجات الحرارة العالية
اختيار مادة الأجزاء الداخلية: الفوهة، القرص، المقعد، الدليل والمغزل
الشكل 4 - مادة الجسم ومادة التشذيب هي قرارات هندسية مختلفة. قد يكون الجسم مقبولاً بينما تفشل الفوهة، القرص، المقعد، الدليل أو المغزل أولاً.
لماذا تفشل مادة التشذيب غالبًا قبل الجسم
قد يظل جسم الصمام مقبولاً هيكليًا بينما يفشل التشذيب بسبب التآكل، التآكل بالاحتكاك، الالتصاق أو الترسبات. هذا شائع عندما يتم اختيار مادة الجسم من خط كتالوج ولكن تُترك مادة التشذيب كإعداد افتراضي للمصنع. في خدمة صمامات الأمان، يمكن أن يؤدي الضرر البسيط في المقعد أو القرص أو الفوهة إلى تسرب مستمر أو إعادة إغلاق ضعيفة.
مادة المقعد والقرص للتحكم في التسرب
يجب اختيار المقعد والقرص مع مراعاة متطلبات التسرب، ودرجة الحرارة، والجسيمات، والتآكل، والتآكل. قد تساعد الأسطح الصلبة أو الصلبة في الخدمة الشاقة، بينما قد يدعم المقعد الناعم الإغلاق المحكم في الخدمات النظيفة والمتوافقة. إذا كانت العملية تحتوي على مواد صلبة أو رواسب لزجة، فقد يتلف المقعد الناعم بسرعة. حيث تتطلب مواصفات المشروع التحقق من التسرب، اربط اختيار المواد بـ اختبار إحكام المقعد API 527.
مادة الدليل والمغزل لمقاومة الالتصاق والحركة المستقرة
تقترن مادة الدليل والمغزل وتؤثر على الاحتكاك، الالتصاق، والرفع المستقر. يمكن أن تلتصق أزواج الانزلاق من الفولاذ المقاوم للصدأ على الفولاذ المقاوم للصدأ في بعض الظروف إذا لم يتم التحكم في تشطيب السطح، الصلابة أو الخلوص. يمكن أن يؤدي اختيار مادة دليل ضعيفة إلى الالتصاق، والاهتزاز، وعدم المحاذاة، وإعادة الإغلاق غير المؤكد.
حدود التصليد، الطلاءات والمعالجة السطحية
قد يحسن التصليد أو المعالجة السطحية مقاومة التآكل أو التآكل بالاحتكاك، ولكنه ليس بديلاً للتوافق الكيميائي. يجب مراجعة الطلاءات للتأكد من التصاقها، سمكها، درجة حرارتها، مقاومتها للتآكل وقابليتها للإصلاح. إذا سيتم إصلاح الصمام في المستقبل، يجب أن يعرف فريق الصيانة ما إذا كان من المتوقع التجليخ، التلميع أو الاستبدال.
سيناريو ميداني: ما المشكلة التي حدثت: صمام أمان بجسم فولاذي كربوني اجتاز اختبار الضغط الأولي ولكنه طور تسربًا في المقعد بعد عدة أشهر في خدمة بخار مسببة للتآكل بشكل طفيف. لماذا حدث ذلك: كانت مادة الجسم مقبولة، لكن مادة التشذيب الافتراضية لم تكن مناسبة لكيمياء التكثيف الفعلية. السبب الحقيقي للنظام: حدد طلب عرض السعر مادة الجسم وتصنيف الفلنجة ولكن لم يحدد مواد الفوهة والقرص والمقعد. الإجراء التصحيحي: فحص المقعد والقرص التالفين، مراجعة بيانات الوسط والتكثيف، واختيار تشذيب مقاوم للتآكل. الوقاية: تحديد مواد التشذيب المبللة بشكل منفصل عن مادة الجسم في الاستفسار.
اختيار مادة النابض ولماذا هي مهمة
الشكل 5 - يمكن أن يؤدي تآكل النابض، أو استرخاؤه، أو التعرض لدرجات الحرارة العالية إلى تغيير سلوك ضغط الضبط وزيادة مخاطر الصيانة.
فولاذ الزنبرك القياسي مقابل زنبركات الفولاذ المقاوم للصدأ
يحدد النابض قوة الفتح وبالتالي يؤثر على استقرار ضغط الضبط. قد يكون فولاذ النابض القياسي مناسبًا في العديد من بيئات الأغطية المحمية، ولكن قد تكون هناك حاجة إلى ينابيع من الفولاذ المقاوم للصدأ أو السبائك حيث يكون التآكل أو الخدمة النظيفة أو الغلاف الجوي الخارجي أو تعرض الغطاء مصدر قلق. بالنسبة للتصميمات المحملة بنابض، يجب مراجعة مادة النابض مع صمام أمان محمل بنابض التكوين الكامل.
خدمة Inconel X-750 ودرجات الحرارة العالية للزنبرك
قد تتطلب الخدمة ذات درجات الحرارة العالية مواد زنبرك ذات مقاومة أفضل للاسترخاء. قد يتم مراجعة سبائك Inconel X-750 أو سبائك الزنبرك المماثلة ذات درجات الحرارة العالية حيث تفقد مواد الزنبرك القياسية الحمل عند درجات الحرارة المرتفعة. يعتمد الاختيار النهائي على درجة حرارة حجرة الزنبرك الفعلية وتصميم الصمام وبيانات الشركة المصنعة.
الغلاف الجوي المسبب للتآكل حول الغطاء
قد لا يكون الزنبرك على اتصال مباشر بسائل العملية، ولكنه قد يظل يتآكل إذا تعرض الغطاء لغلاف جوي مسبب للتآكل أو تسرب أو أبخرة مهواة أو بيئة بحرية. يمكن لتصميمات الأغطية المفتوحة وتسرب المنفاخ والصيانة السيئة أن تغير بيئة الزنبرك الحقيقية.
استرخاء الزنبرك والتآكل وانجراف ضغط الضبط
يمكن أن يؤدي تآكل الزنبرك أو استرخاؤه إلى تغيير القوة اللازمة لفتح الصمام. قد يتسبب هذا في انجراف ضغط الضبط أو الفتح المبكر أو التأخير في الفتح أو إعادة الإغلاق غير المؤكد. بالنسبة للخدمة الحرجة، يجب تحديد مادة الزنبرك والطلاء الواقي وتصميم الغطاء وفترة الفحص أثناء الاختيار، وعدم تركها للصيانة فقط.
اتجاه مادة الزنبرك
خدمة مناسبة
المخاطر
التحقق
فولاذ زنبرك كربوني
خدمة محمية عامة
حساسية التآكل ودرجة الحرارة
تعرض الغطاء ودرجة حرارة حجرة النابض
نابض من الفولاذ المقاوم للصدأ
خدمة تآكل معتدلة أو نظيفة
قد لا يزال محدودًا بدرجات الحرارة العالية أو الكلوريدات
درجة المادة، البيئة، درجة الحرارة
سبائك Inconel X-750 أو ما يعادلها
خدمة نابض لدرجات الحرارة العالية أو المتطلبة
التكلفة ووقت التسليم
بيانات النابض الخاصة بالشركة المصنعة ودرجة حرارة التصميم
نابض من سبائك خاصة
جو أكّال أو جو خاص
التوفر والتوافق
الوسط، الجو الخارجي، خطة الفحص
سيناريو ميداني: ما المشكلة التي حدثت: بدأ صمام أمان للبخار في الفتح تحت ضغط الضبط المتوقع بعد تشغيل طويل. لماذا حدث ذلك: تغير حمل النابض بسبب ارتفاع درجة حرارة حجرة النابض والتقادم. السبب الحقيقي للنظام: تم اختيار مادة النابض الأصلية دون مراجعة درجة حرارة حجرة الغطاء الفعلية وفترة الصيانة. الإجراء التصحيحي: معايرة الصمام، فحص النابض، ومراجعة ما إذا كانت هناك حاجة لمادة نابض لدرجات الحرارة العالية. الوقاية: تأكيد درجة حرارة حجرة النابض ومادة النابض قبل إصدار أمر الشراء لخدمة درجات الحرارة العالية.
اختيار مادة المقعد، الحشوة، الجوانات وحلقات منع التسرب (O-Ring)
الشكل 6 - يؤثر اختيار المقعد المعدني والمقعد المرن على التسرب، قدرة تحمل درجة الحرارة، التوافق الكيميائي وتخطيط الصيانة.
المقعد المعدني مقابل المقعد الناعم
تُستخدم المقاعد المعدنية غالبًا لدرجات الحرارة العالية، البخار، الخدمة الشاقة أو الوسائط الملوثة. فهي تتحمل الحرارة والتآكل بشكل أفضل في العديد من الخدمات ولكن قد تكون لها توقعات تسرب مختلفة. قد توفر المقاعد المرنة إغلاقًا أكثر إحكامًا في خدمة الغاز النظيف أو السائل، ولكن يجب التحقق منها مقابل متطلبات درجة الحرارة، الهجوم الكيميائي، الجسيمات، التعرض للحريق والصيانة.
PTFE، PEEK، EPDM، FKM، FFKM والمواد المرنة الأخرى
لا ينبغي اختيار PTFE، PEEK، EPDM، FKM، FFKM والمواد المرنة الأخرى بالاسم فقط. كل مادة لها سلوك مختلف فيما يتعلق بدرجة الحرارة، الكيمياء، الانضغاط والتقادم. قد يتطلب الأكسجين، البخار، المذيبات، الخدمة الحامضة (sour service)، الخدمة الصحية، والتشغيل ذي الدورات العالية موافقة وتوثيقًا محددًا من المورد.
درجة الحرارة، التوافق الكيميائي ومتطلبات التسرب
يجب مناقشة متطلبات التسرب مع اختيار مادة المقعد. قد يقلل المقعد اللين من التسرب العادي في الخدمة المتوافقة، ولكن قد يتورم المقعد أو يتشقق أو ينبثق أو يتصلب إذا تعرض لمادة كيميائية أو درجة حرارة غير مناسبة. يمكن استخدام API 527 حيث يستخدم تصميم صمام تنفيس الضغط المختار ومواصفات المشروع أساس اختبار التسرب هذا؛ بخلاف ذلك، يجب أن يحدد المشروع طريقة الاختبار المقبولة ومعيار القبول.
متى لا ينبغي استخدام مواد المقاعد المرنة
قد لا تكون مواد المقاعد اللينة مناسبة للبخار عالي الحرارة، أو الوسائط المتسخة، أو الجسيمات الكاشطة، أو التعرض للنار، أو المواد الكيميائية غير المتوافقة، أو الخدمات التي قد يؤدي فيها تلف المقعد إلى تسرب غير مقبول. في هذه الحالات، قد يكون المقعد المعدني مع مادة تشذيب مناسبة، وتشطيب سطحي، وخطة صيانة أكثر موثوقية.
مادة المقعد / مانع التسرب
فائدة محتملة
اعتبارات المواد
فحص الاختيار
مقعد معدني
تحمل درجات الحرارة العالية، البخار، والخدمات الشاقة
يعتمد التسرب على التجليخ وحالة السطح
متطلبات إحكام المقعد وخطة الصيانة
PTFE
مقاومة كيميائية في العديد من الخدمات
حدود درجة الحرارة والزحف
درجة الحرارة، الضغط، التوافق الكيميائي
PEEK
قوة ميكانيكية أعلى من العديد من المقاعد اللينة
القيود على التكلفة والمواد الكيميائية
توافق درجة الحرارة والضغط والوسط
EPDM
مطاط صناعي شائع في خدمات المياه أو الخدمات الصحية الغذائية
حدود الزيت والمذيبات ودرجات الحرارة العالية
الوسط، سائل التنظيف، متطلبات الشهادة
FKM
النطاق الكيميائي ودرجة الحرارة في خدمات محددة
قيود البخار وبعض المواد الكيميائية
الوسط، درجة الحرارة، بيانات المورد
FFKM
إحكام كيميائي حرج أو إحكام لدرجات الحرارة العالية
التكلفة ووقت التسليم
الأهمية، التوافق، خطة قطع الغيار
حشوة جرافيت أو حشوة أخرى مؤهلة لدرجات الحرارة العالية
إحكام الغلق عند درجات الحرارة العالية
قيود الأكسدة والنظافة
درجة الحرارة، الوسط، تصميم الفلنجة
اختيار المواد حسب التطبيق والوسط
مواد صمامات الأمان للبخار
تتطلب صمامات الأمان للبخار الانتباه إلى درجة الحرارة، والتكثيف، والتآكل، وتصنيف الجسم، ودرجة حرارة النابض، ومادة المقعد. قد تكون أجسام الفولاذ الكربوني مع التشطيب المناسب مقبولة في العديد من الخدمات، بينما قد يتطلب بخار درجات الحرارة الأعلى مراجعة فولاذ السبائك، أو التشطيب المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ، أو نابض إنكونيل، أو حشية الجرافيت.
مواد صمامات الأمان للهواء والغازات غير المسببة للتآكل
قد تسمح خدمات الهواء والغازات غير المسببة للتآكل باستخدام الفولاذ الكربوني أو الفولاذ المقاوم للصدأ، اعتمادًا على الضغط، والجو الخارجي، ومتطلبات التسرب. إذا كان الإغلاق المحكم مهمًا، يمكن النظر في مادة المقعد اللينة، ولكن فقط إذا كانت درجة الحرارة والضغط والنظافة متوافقة.
مواد صمامات تنفيس السوائل
تتطلب خدمة السوائل مراجعة التآكل، والرواسب، واللزوجة، والمواد الصلبة، وكيمياء المياه، ورد فعل التفريغ. إذا كان السائل يحتوي على كلوريدات أو أحماض أو مواد كاوية أو جزيئات، فقد تكون مادة التشطيب والمقعد أكثر أهمية من مادة الجسم وحدها.
مواد صمامات الأمان للمواد الكيميائية المسببة للتآكل
يجب مراجعة خدمة المواد الكيميائية المسببة للتآكل حسب الاسم الكيميائي، والتركيز، ودرجة الحرارة، والملوثات، ودورة التشغيل. يمكن النظر في الفولاذ المقاوم للصدأ، أو الدوبلكس، أو مونيل، أو هاستلوي، ولكن الاختيار الصحيح يعتمد على آلية التآكل الفعلية. يجب فحص مواد المقعد، والدليل، والنابض، والحشية بشكل منفصل.
مواد صمامات الأمان لمياه البحر والبيئات البحرية
تُدخل بيئات مياه البحر والبيئات البحرية تآكل الكلوريد، والتآكل الشقّي، والتآكل الجوي الخارجي، ومشكلات المسامير. يمكن النظر في مواد الدوبلكس، والسوبر دوبلكس، والمونيل، أو الطلاء المناسب واستراتيجيات المسامير. لا ينبغي إغفال الأجزاء الخارجية والملحقات لأنها يمكن أن تخلق مخاطر للصيانة والسلامة.
مواد خدمة الغاز الحامضي / H₂S
لبيئات إنتاج النفط والغاز التي تحتوي على H₂S، قد تحتاج اختيار المواد إلى الامتثال لـ NACE MR0175 / ISO 15156 أو مواصفات الخدمة الحامضية للمشروع. قد تشمل المراجعة درجة المادة، والمعالجة الحرارية، والصلابة، واللحام، والمسامير، والزنبرك، والتشطيب، و MTR، و PMI، والتوثيق. لا ينبغي استخدام ISO 15156 / NACE MR0175 كترقية عامة لجميع الخدمات المسببة للتآكل؛ فهي تعالج التشقق المتعلق بـ H₂S ضمن نطاق إنتاج النفط والغاز المحدد، بينما قد تشير مشاريع التكرير بدلاً من ذلك إلى ISO 17945 / NACE MR0103 حيثما ينطبق ذلك.
مواد خدمة الأكسجين والهيدروجين والغازات الخاصة
قد تتطلب خدمة الأكسجين توافقًا محددًا للمواد، والتنظيف، والتجميع غير المزلق، والتحكم في التلوث. قد تتطلب خدمة الهيدروجين مراجعة التقصف، والتسرب، والضغط، ودرجة الحرارة، وسلوك الختم. يجب مراجعة هذه الخدمات مع مواصفات المشروع وإجراءات الشركة المصنعة بدلاً من الاختيار من جدول مواد عام.
مواد الخدمة الصحية والنظيفة
غالبًا ما تتطلب الخدمة الصحية والنظيفة مواد 316L أو مواد أخرى مناسبة ملامسة للمنتج، وتشطيب سطحي محدد، وتصميم قابل للتنظيف، ومواد مرنة متوافقة، ووثائق تتبع. يمكن أن تؤثر ظروف التنظيف في المكان (CIP) والتعقيم في المكان (SIP)، ومواد التنظيف، والتعرض للبخار، ووثائق التحقق على اختيار المواد والختم.
سيناريو ميداني: ما المشكلة التي حدثت: صمام أمان من الفولاذ المقاوم للصدأ مستخدم في خدمة تحتوي على الكلوريد أظهر تآكلًا موضعيًا حول منطقة المقعد. لماذا حدث ذلك: تم اختيار المادة على أنها “فولاذ مقاوم للصدأ” دون مراجعة تركيز الكلوريد ودرجة الحرارة وظروف الشقّ. السبب الحقيقي للنظام: خلقت العملية خطر التآكل التنقيري وتآكل الشقّ الذي لم تتمكن الدرجة المختارة من تحمله بشكل موثوق. الإجراء التصحيحي: مراجعة بيانات الكلوريد ودرجة الحرارة والمناطق الراكدة، ثم تقييم الدوبلكس أو السوبر دوبلكس أو مادة مناسبة أخرى. الوقاية: تحديد آلية التآكل قبل اختيار الفولاذ المقاوم للصدأ لخدمة الكلوريد.
المعايير ووثائق المواد التي يجب التحقق منها
الشكل 7 - سير عمل وثائق مواد صمام الأمان. يجب تحديد شهادات المواد، واختبار التوافق البيني (PMI)، واختبار الصلابة، وبيان NACE، وتقارير إحكام المقعد قبل إصدار الطلب.
مراجعة مواد ASME BPVC والمواد الحافظة للضغط
بالنسبة لأوعية الضغط والمراجل وأنظمة الأنابيب، قم بمراجعة كود البناء الحاكم مع دليل معايير صمامات الأمان ASME من ZOBAI. الرسمي ASME BPVC القسم XIII يغطي قواعد الحماية من الضغط الزائد لأجهزة تنفيس الضغط، بينما يظل الوعاء أو الغلاية المحمية خاضعًا لقسم الإنشاءات المطبق عليها. يجب أن يؤكد مراجعة المواد أيضًا على الإصدار ذي الصلة، وتصنيف الضغط ودرجة الحرارة، ومتطلبات شهادات المشروع.
API 520 لسياق تحديد الحجم والاختيار
إرشادات تحديد مقاسات API 520 يربط اختيار المواد بالوسط الفعلي، وضغط الضبط، وضغط التنفيس، ودرجة الحرارة، والسعة المطلوبة، وتكوين الصمام. API 520 الجزء الأول هو مرجع للحسابات والاختيار ضمن نطاق الصناعة العملية المطبق؛ إنه ليس دليلًا للتوافق الكيميائي.
API 526 لمواصفات شراء صمامات تنفيس الضغط الفولاذية ذات الفلنجات
إرشادات API 526 لصمامات تنفيس الضغط ذات الفلنجات يكون ذا صلة عندما تحدد مواصفات المشروع أبعاد صمامات تنفيس الضغط القياسية ذات الفلنجات، وفئات الضغط، وتعيينات الفتحات، وتفاصيل الشراء. لا يحل محل مراجعة التآكل، أو مقاومة الصدمات في درجات الحرارة المنخفضة، أو الخدمة الحامضية، أو السبائك الخاصة.
API 527 للتحقق من إحكام المقعد
قد يكون API 527 ذا صلة عندما يستخدم صمام تنفيس الضغط ذو المقعد المعدني أو المقعد الناعم والمواصفات الخاصة بالمشروع أساس الاختبار هذا. لذلك، يجب ربط اختيار مادة المقعد بوسط الاختبار، وأساس الضغط، وتوقعات التسرب، ومعايير القبول المطلوبة من قبل المشروع.
ISO 4126-1 كمعيار لمنتج صمام الأمان
إرشادات ISO 4126 لصمامات الأمان يشرح سياق معيار المنتج. الرسمي ISO 4126-1 يوفر متطلبات عامة لصمامات الأمان، ولكن التوافق المادي الخاص بالتطبيق، وتصنيف الضغط ودرجة الحرارة، وظروف نظام التفريغ لا تزال تتطلب مراجعة هندسية.
NACE MR0175 / ISO 15156 للبيئات المحتوية على H₂S
ISO 15156-1:2020 / NACE MR0175 ينطبق على بيئات إنتاج النفط والغاز التي تحتوي على H₂S ضمن نطاقه المحدد. ISO 17945:2015 / NACE MR0103 يتناول المواد المعدنية المقاومة لـ SSC لبيئات التكرير البترولي الحامضية والبيئات الصناعية ذات الصلة. تعالج هذه المعايير مقاومة التشقق ضمن نطاقاتها ولا تحل محل مراجعة التآكل العام أو الموضعي.
شهادات المواد ASTM / EN، واختبار PMI والصلابة
تساعد شهادات المواد وسجلات الفحص في التحقق من أن الصمام المورد يتوافق مع المواصفات المعتمدة. اعتمادًا على المشروع، قد تشمل المستندات شهادة MTR، شهادة EN 10204 3.1، مرجع درجة ASTM، سجل PMI، اختبار الصلابة، سجل المعالجة الحرارية، بيان الامتثال لـ NACE، سجل الطلاء، شهادة المطاط الصناعي، تقرير إحكام المقعد، وتقرير اختبار الغلاف.
وثيقة / اختبار
ما تؤكده
عندما يكون الأمر مهمًا
شهادة المطحنة / MTR
درجة المادة وتتبع الحرارة
الأجزاء الحاملة للضغط والأجزاء الملامسة للسائل
شهادة EN 10204 3.1
شهادة فحص عند تحديدها
مشاريع المشتريات الهندسية والمشتريات والإنشاءات (EPC) أو المشاريع الأوروبية أو المنظمة
PMI
تحديد المواد الإيجابي
الفولاذ المقاوم للصدأ، السبائك، الخدمة الحامضة أو الخدمة الحرجة
اختبار الصلادة
صلادة المادة ضمن الحدود المحددة
تطبيقات خدمة NACE / الخدمة الحامضية وسبائك مختارة
بيان NACE
الامتثال لمتطلبات الخدمة الحامضية عند الاقتضاء
بيئات النفط والغاز المحتوية على H₂S
تقرير إحكام المقعد
حالة التسرب بعد التجميع أو الإصلاح
مقعد ناعم، خدمة غاز نظيف، بخار أو خدمة حساسة للتسرب
شهادة المطاط الصناعي
هوية مادة الختم والامتثال
خدمة صحية، أكسجين، كيميائية أو خدمة ختم حرجة
سيناريو ميداني: ما المشكلة التي حدثت: مشروع غاز حامضي لم يتمكن من إصدار الصمام للتركيب بسبب عدم اكتمال وثائق NACE. لماذا حدث ذلك: تمت مناقشة متطلبات المواد بعد الشراء بدلاً من أثناء طلب عروض الأسعار (RFQ). السبب الحقيقي للنظام: لم يتم تحديد حدود الصلادة، وشهادات المواد (MTR)، واختبار تحديد الهوية الإيجابي (PMI)، وبيانات الامتثال للمواد قبل التصنيع. الإجراء التصحيحي: مراجعة جميع المواد الحافظة للضغط والمواد المبللة، وطلب السجلات المفقودة، والتحقق مما إذا كانت المواد الموردة تلبي مواصفات الخدمة الحامضية للمشروع. الوقاية: تضمين متطلبات خدمة NACE / الخدمة الحامضية ومستندات التسليم في طلب عروض الأسعار الأول.
نقاط الأدلة الهندسية للتحقق قبل الشراء
لا تحدد مادة الجسم التكوين الكامل لمادة صمام الأمان؛ يجب مراجعة الأجزاء الداخلية، والنابض، والمنفاخ، والحشية، والمسامير بشكل منفصل.
يؤثر ضغط الضبط، والضغط الزائد، والتراكم، والتنفيس، والضغط الخلفي على تحميل المكونات، واستقرار الصمام، وسلوك إعادة الإغلاق.
تعتبر سعة التنفيس المعتمدة وبيانات الفتحة / مسار التدفق أكثر أهمية من حجم الوصلة عند تأكيد حماية الضغط.
تعتمد إحكام الإغلاق على مادة المقعد، وحالة السطح، وتوافق الحشية اللينة، وطريقة الاختبار، وحالة الصيانة.
المعيار NACE MR0175 / ISO 15156 ذو صلة ببيئات الخدمة الحامضة؛ لا ينبغي استخدامه كبديل عام لجميع مراجعات توافق التآكل.
يجب تحديد وثائق المواد مثل تقرير اختبار المواد (MTR)، واختبار تحديد التركيب المعدني (PMI)، واختبار الصلادة، وشهادات الإيلاستومر قبل إصدار أمر الشراء، وليس طلبها بعد التصنيع.
الأخطاء الشائعة في اختيار المواد
الشكل 8 - مواقع الفشل الشائعة لمواد صمامات الأمان. تبدأ العديد من حالات الفشل في الأجزاء الداخلية، أو النابض، أو المنفاخ، أو الحشية، أو أسطح التوجيه بدلاً من جسم الصمام.
اختيار مادة الجسم فقط
تحديد “صمام أمان من الفولاذ المقاوم للصدأ 316” أو “صمام أمان من الصلب الكربوني” لا يحدد التكوين الكامل للمادة. قد تظل الأجزاء الداخلية، والمقعد، والنابض، والمنفاخ، والحشية، والمسامير مواد قياسية ما لم يتم تحديدها بشكل منفصل.
استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ دون التحقق من الكلوريدات أو التشققات الإجهادية
قد لا يزال الفولاذ المقاوم للصدأ يعاني من التآكل النقطي، أو تآكل الشقوق، أو التشققات الإجهادية في ظل ظروف معينة من الكلوريدات ودرجات الحرارة. يجب تأكيد آلية التآكل قبل اختيار درجة الفولاذ المقاوم للصدأ.
تجاهل مادة النابض والمنفاخ
قد تؤثر أعطال النابض والمنفاخ على ضغط الضبط، وتعويض الضغط الخلفي، واستقرار الصمام. قد لا تكون هذه الأجزاء مرئية من الخارج ولكنها يمكن أن تحدد الموثوقية على المدى الطويل.
اختيار مادة المقعد اللين دون مراجعة درجة الحرارة
قد يقلل المقعد الناعم من التسرب في الخدمة المناسبة، ولكنه قد يفشل إذا تعرض لدرجات حرارة مفرطة، أو انخفاض الضغط، أو البخار، أو المواد الكيميائية غير المتوافقة، أو ظروف الحريق، أو الجسيمات. يجب أن يتبع الاختيار حدود الضغط ودرجة الحرارة والكيمياء ودورات التشغيل المؤهلة من قبل الشركة المصنعة.
تجاهل متطلبات NACE في الخدمة الحامضية
إذا تم تجاهل متطلبات الخدمة الحامضية، فقد يحتاج الصمام إلى إعادة عمل، أو اختبار إضافي، أو مراجعة مستندات، أو استبدال. يؤثر هذا على كل من المهلة الزمنية وإصدار المشروع.
طلب سبائك خاصة دون مراجعة المهلة الزمنية
يمكن للسبائك الخاصة حل مشاكل التآكل ولكنها قد تزيد من المهلة الزمنية وتوفر قطع الغيار. يجب أن يأخذ اختيار المواد في الاعتبار استراتيجية الصيانة والاستبدال، وليس فقط الشراء الأولي.
خطأ
السبب الحقيقي
العواقب
الوقاية
تحديد مادة الجسم فقط
تم تجاهل التشذيب والنابض
تسرب، أو تآكل، أو انحراف ضغط الضبط
تحديد متطلبات المواد على مستوى المكون
الفولاذ المقاوم للصدأ مختار لجميع الخدمات المسببة للتآكل
آلية التآكل لم تتم مراجعتها
التنقر، تآكل الشقوق أو التآكل الإجهادي التأكسدي
مراجعة الظروف المتعلقة بالكلوريد، درجة الحرارة، الأس الهيدروجيني، والشقوق
تم اختيار المقعد اللين فقط للإحكام
تم تجاهل حدود درجة الحرارة والمواد الكيميائية
انتفاخ المقعد، تشققه أو تسربه
التحقق من الوسط، درجة الحرارة وبيانات المورد
مادة النابض تركت كمعيار قياسي
بيئة الغطاء لم تؤخذ في الاعتبار
تآكل النابض أو انحراف ضغط الضبط
تأكيد تعرض الغطاء ومادة النابض
متطلب NACE أضيف في وقت متأخر
لم يذكر طلب عرض السعر خدمة حامضية
فجوة في المستند، إعادة عمل أو رفض الصمام
تحديد خدمة المواد الحامضية ومتطلبات الشهادات في مرحلة طلب عرض السعر
قائمة التحقق لاختيار مواد صمام الأمان
بيانات العملية والوسط
تأكيد اسم الوسط، طوره، تركيزه، الملوثات، درجة الحموضة (pH)، الكلوريدات، كبريتيد الهيدروجين (H₂S)، الأكسجين، الهيدروجين، المواد الصلبة، اللزوجة، وسوائل التنظيف. إذا تغير الوسط أثناء بدء التشغيل، التنظيف أو الإغلاق، قم بتضمين تلك الظروف أيضًا.
بيانات الضغط ودرجة الحرارة
تأكيد ضغط التشغيل، ضغط الضبط، ضغط التصميم، الضغط الزائد المسموح به / أساس التراكم، درجة حرارة التنفيس، الحد الأدنى لدرجة الحرارة، الحد الأقصى لدرجة الحرارة، الدورة الحرارية وحالة التفريغ. تؤثر هذه القيم على تصنيف الجسم، مادة التشذيب، مادة النابض، مادة المنفاخ، مادة المقعد واختيار الحشية.
بيانات التآكل والتوافق
تأكيد آلية التآكل بدلاً من مجرد ذكر “مادة أكالة”. قم بتضمين التآكل العام، التآكل النقطي، تآكل الشقوق، التآكل الإجهادي (SCC)، التآكل الإجهادي الكبريتيدي (SSC)، التكسر الهيدروجيني (HIC)، التآكل، الغلاف الجوي الخارجي والمخاوف الجلفانية حيثما ينطبق ذلك.
تحديد متطلبات شهادة المواد (MTR)، و EN 10204 3.1، واختبار التوافق الكيميائي (PMI)، واختبار الصلادة، وبيان NACE، وتقرير اختبار إحكام المقعد، وتقرير اختبار الغلاف، وشهادة المطاط الصناعي، وسجل الفحص قبل إصدار الطلب.
اسم الوسط و حالته
التركيز والملوثات
ضغط التشغيل
ضغط الضبط
ضغط التصميم / أقصى ضغط تشغيل آمن (MAWP).
أساس الضغط الزائد المسموح به / التراكم
درجة حرارة التنفيس
الحد الأدنى والأقصى لدرجة الحرارة
آلية التآكل
محتوى الكلوريد
متطلب الخدمة H₂S / الخدمة الحامضة
متطلب خدمة الأكسجين / الهيدروجين
مادة الجسم والغطاء
مادة الفوهة، القرص والمقعد
مادة الدليل والمغزل
مادة النابض
مادة المنفاخ
مادة المقعد / الحشوة
مادة الحشية وحلقة O
متطلبات شهادة المواد / PMI
متطلبات NACE / الصلابة
متطلبات إحكام المقعد
متطلبات اختبار ضغط الضبط
مراجعة قطع الغيار والمهلة الزمنية
قائمة التحقق من طلب عرض السعر لاختيار مواد صمام الأمان
الشكل 9 - مخطط قائمة التحقق من المواد لطلب عرض السعر. تساعد بيانات الخدمة ومتطلبات الشهادات الكاملة في منع اختيار المواد الخاطئة، وإعادة العمل، وتأخير التسليم.
بيانات العملية المطلوبة
توفير بيانات الوسط، الطور، التركيز، درجة الحرارة، الضغط، ضغط الضبط، سعة التنفيس المطلوبة، دورة التشغيل، الملوثات، المواد الصلبة، وسائط التنظيف، والبيئة الخارجية.
بيانات المواد المطلوبة
يرجى توفير المواد المطلوبة للجسم، الغطاء، التريم، النابض، المنفاخ، المقعد، الحشية، الحلقات المطاطية (O-ring)، ومواد التثبيت. إذا كانت المواد مفتوحة لتوصية الشركة المصنعة، فيرجى توضيح ظروف الخدمة بوضوح.
المعايير والشهادات المطلوبة
اذكر ما إذا كانت قواعد ASME، API، ISO، PED، NACE، ASTM، EN أو قواعد المواد الخاصة بالمشروع تنطبق. قم بتأكيد متطلبات MTR، EN 10204 3.1، PMI، اختبار الصلادة، ووثائق NACE.
سجلات الاختبار والفحص المطلوبة
اطلب اختبار ضغط الضبط (Set Pressure Test)، اختبار إحكام المقعد (Seat Tightness Test)، اختبار الغلاف (Shell Test)، شهادة المواد (Material Certificate)، سجل PMI، سجل الصلادة، شهادة المطاط (Elastomer Certificate)، وتقرير الفحص النهائي حيثما يقتضي المشروع ذلك.
مراجعة المشروع: هل تحتاج إلى مساعدة في اختيار مواد صمامات الأمان لخدمات البخار، المواد الكيميائية المسببة للتآكل، الغاز الحامضي، مياه البحر، الخدمة الصحية، أو التطبيقات ذات درجات الحرارة العالية؟ أرسل إلى ZOBAI بيانات الوسط، ضغط التشغيل، ضغط الضبط، درجة حرارة التنفيس، السعة المطلوبة، بيانات التآكل، حالة الكلوريد / H₂S / الأكسجين / الهيدروجين، نوع الصمام، متطلبات المواد، ومتطلبات الشهادات للمراجعة الهندسية قبل تقديم عرض السعر.
موارد المواد والهندسة ذات الصلة بصمامات الأمان
استخدم هذه الصفحات لربط اختيار المواد على مستوى المكونات بمراجعة التآكل ودرجة الحرارة وتصنيف الضغط والضغط الخلفي والتركيب والتوثيق.
تشمل مواد صمامات الأمان الشائعة الفولاذ الكربوني، والفولاذ المقاوم للصدأ، والبرونز، والدوبلكس، والمونيل، والهاستلوي، والإنكونيل، والتفلون (PTFE)، والبييك (PEEK)، والإي بي دي إم (EPDM)، والاف كيه إم (FKM)، والاف اف كيه إم (FFKM)، والجرافيت، ومواد أخرى حسب المكون وظروف الخدمة.
كيف تختار مادة صمام الأمان؟
حدد مادة صمام الأمان بمراجعة الوسط التشغيلي، الضغط، ضغط التشغيل، درجة الحرارة، آلية التآكل، متطلبات التسرب، مادة الجسم، مادة التشذيب، مادة النابض، مادة المقعد، مادة الحشية، والمعايير المطبقة.
هل الفولاذ المقاوم للصدأ أفضل دائمًا من الفولاذ الكربوني؟
لا يوفر الفولاذ المقاوم للصدأ مقاومة أفضل للتآكل في العديد من الخدمات، ولكنه ليس مطلوبًا دائمًا وقد يفشل في ظروف معينة من الكلوريدات أو درجات الحرارة العالية أو الشقوق. قد يكون الفولاذ الكربوني مناسبًا للعديد من الخدمات الصناعية العامة.
ما هي مادة حشو صمام الأمان؟
تشير مادة الحشو إلى الأجزاء الداخلية مثل الفوهة، القرص، المقعد، الدليل والمغزل. تتلامس هذه الأجزاء مع الوسط أو تتحكم في الحركة والإغلاق، لذلك قد تتطلب مواد مختلفة عن جسم الصمام.
ما هي المادة المستخدمة في زنبركات صمامات الأمان؟
قد تستخدم نوابض صمامات الأمان فولاذ الكربون الزنبركي، أو الفولاذ المقاوم للصدأ، أو سبيكة إنكونيل X-750، أو مواد سبائكية أخرى اعتمادًا على متطلبات درجة الحرارة، والتآكل، وبيئة الغطاء، واستقرار ضغط الضبط.
ما هي المواد المناسبة لصمامات الأمان للخدمة المسببة للتآكل؟
تعتمد المادة المناسبة على آلية التآكل المحددة. يمكن النظر في الفولاذ المقاوم للصدأ، أو الدوبلكس، أو السوبر دوبلكس، أو المونيل، أو الهاستلوي، ولكن يجب مراجعة التركيز الكيميائي ودرجة الحرارة والكلوريدات ودرجة الحموضة (pH) والملوثات.
ما هي المادة المناسبة لصمامات الأمان للبخار؟
تستخدم صمامات الأمان للبخار عادةً أجسامًا من الفولاذ الكربوني أو الفولاذ السبائكي مع مواد مناسبة للتشذيب والنابض والحشية. قد يتطلب البخار عالي الحرارة تشذيبًا من الفولاذ المقاوم للصدأ، أو نابضًا من الإنكونيل، أو حشية جرافيت، أو مواد أخرى لدرجات الحرارة العالية.
ما هو الفرق بين المقعد المعدني والمقعد اللين؟
المقعد المعدني مناسب بشكل عام لدرجات الحرارة العالية والخدمة الشاقة، بينما يمكن للمقعد اللين أن يوفر إغلاقًا أكثر إحكامًا في الخدمة النظيفة المتوافقة. يجب التحقق من مادة المقعد اللين مقابل درجة الحرارة والتعرض الكيميائي والجسيمات.
متى يكون مطلوبًا تطبيق NACE MR0175 / ISO 15156؟
قد تكون ISO 15156 / NACE MR0175 مطلوبة لبيئات إنتاج النفط والغاز التي تحتوي على H₂S ضمن نطاقها. قد تتطلب بيئات تكرير البترول بدلاً من ذلك ISO 17945 / NACE MR0103. قم بتأكيد المعيار المطبق وحالة المادة والصلابة والمعالجة الحرارية واللحام والتوثيق أثناء طلب عرض السعر.
ما هي مستندات المواد التي يجب طلبها مع صمام الأمان؟
تشمل المستندات النموذجية شهادة المواد (MTR)، وشهادة EN 10204 3.1 عند الحاجة، وسجل فحص التركيب الكيميائي (PMI)، واختبار الصلادة، وبيان NACE، وسجل المعالجة الحرارية، وشهادة المطاط الصناعي، وتقرير إحكام المقعد، وتقرير الفحص النهائي.
روابط المعايير والمراجع الفنية
يجب التحقق من اختيار مادة صمام الأمان وفقًا لمواصفات المشروع ومتطلبات معدات الضغط ووسط العملية ودرجة الحرارة والضغط وآلية التآكل وتصميم الصمام وبيانات الشركة المصنعة. قد تكون API 520 الجزء الأول ذات صلة بسياق تحديد الحجم والاختيار. قد تكون API 520 الجزء الثاني ذات صلة عندما تؤثر ظروف التركيب وفقدان ضغط المدخل وأنابيب المخرج على تشغيل الصمام. قد تكون API 526 ذات صلة بمواصفات شراء صمامات تنفيس الضغط الفولاذية ذات الفلنجات حيثما ينطبق ذلك. قد تكون API 527 ذات صلة باختبار إحكام المقعد لصمامات تنفيس الضغط ذات المقعد المعدني والمقعد الناعم. قد تكون ISO 4126-1 ذات صلة كمعيار لمنتج صمام الأمان. قد تكون NACE MR0175 / ISO 15156 ذات صلة ببيئات إنتاج النفط والغاز التي تحتوي على H₂S. قد تكون معايير المواد ASTM / EN و MTR و PMI واختبار الصلابة مطلوبة بموجب مواصفات المشروع. يجب التحقق من إصدارات المعايير المحددة وبنودها ونطاق الصناعة وتطبيق المشروع قبل الشراء أو الموافقة الفنية.
تم إعداد هذه المقالة للتعليم الفني والمناقشات الأولية للمشروع. يجب مراجعة اختيار مواد صمامات الأمان النهائية من قبل مهندسين مؤهلين بناءً على الوسط، الضغط، ضغط الضبط، درجة حرارة التنفيس، آلية التآكل، تصميم الصمام، مادة الجسم، مادة التريم، مادة النابض، مادة المقعد، مادة الحشية، متطلبات الشهادات، والمعايير المطبقة للمشروع.
تمت المراجعة بواسطة: فريق هندسة صمامات الأمان ZOBAI
تركيز المراجعة: اختيار مواد صمام الأمان، مواد صمام تنفيس الضغط، مواد الجسم والبطانة، مواد النابض، مواد المقعد والحشوة، الخدمة المسببة للتآكل، الخدمة ذات درجة الحرارة العالية، خدمة NACE، شهادات المواد وإعداد طلب عرض سعر.
هل تحتاج مساعدة في اختيار مواد صمامات الأمان؟
أرسل إلى ZOBAI بيانات وسط التشغيل الخاص بك، ضغط التشغيل، ضغط الضبط، درجة حرارة التنفيس، السعة المطلوبة، بيانات التآكل، ظروف الكلوريد / H₂S / الأكسجين / الهيدروجين، نوع الصمام، تفضيل مادة الجسم، متطلبات مادة التشذيب، متطلبات مادة النابض، ومتطلبات مادة المقعد، ومتطلبات الشهادة. يمكن لـ ZOBAI مراجعة تكوين المواد قبل تقديم عرض السعر أو الشراء أو الاستبدال.
مرفقات مقترحة لطلب عرض السعر: ورقة بيانات العملية، مخطط الأنابيب والأجهزة (P&ID)، تركيبة الوسط، تقرير التآكل، بيانات درجة الحرارة والضغط، أساس الحساب، مواصفات المواد، متطلبات NACE، قائمة مراجعة الشهادات ومتطلبات الفحص. لمراجعة المشروع، اتصل بـ فريق هندسة صمامات الأمان ZOBAI.
لتقديم أفضل التجارب، نستخدم تقنيات مثل ملفات تعريف الارتباط لتخزين و/أو الوصول إلى معلومات الجهاز. الموافقة على هذه التقنيات ستسمح لنا بمعالجة بيانات مثل سلوك التصفح أو المعرفات الفريدة على هذا الموقع. عدم الموافقة أو سحب الموافقة قد يؤثر سلبًا على ميزات ووظائف معينة.
وظيفي
نشط دائمًا
التخزين أو الوصول التقني ضروري بشكل صارم للغرض المشروع المتمثل في تمكين استخدام خدمة معينة يطلبها المشترك أو المستخدم صراحةً، أو لغرض وحيد هو نقل الاتصال عبر شبكة اتصالات إلكترونية.
تفضيلات
التخزين أو الوصول التقني ضروري للغرض المشروع المتمثل في تخزين التفضيلات التي لم يطلبها المشترك أو المستخدم.
إحصائيات
التخزين أو الوصول التقني المستخدم حصريًا للأغراض الإحصائية.التخزين أو الوصول التقني المستخدم حصريًا للأغراض الإحصائية المجهولة. بدون أمر قضائي، أو امتثال طوعي من جانب مزود خدمة الإنترنت الخاص بك، أو سجلات إضافية من طرف ثالث، لا يمكن عادةً استخدام المعلومات المخزنة أو المسترجعة لهذا الغرض وحده لتحديد هويتك.
تسويق
التخزين أو الوصول التقني مطلوب لإنشاء ملفات تعريف المستخدمين لإرسال الإعلانات، أو لتتبع المستخدم على موقع ويب أو عبر عدة مواقع ويب لأغراض تسويقية مماثلة.