صمامات البوابة

الصمامات المستخدمة في المنشآت الصناعية هي أجهزة ميكانيكية مصممة للتحكم في السوائل (سائل أو غاز أو بخار) وتوجيهها وإيقافها. ومن بين هذه الصمامات، تبرز الصمامات البوابية بشكل خاص مع استخدامها على نطاق واسع وبنيتها القوية. صمامات البوابة مصممة للاستخدام في خطوط الأنابيب في وضع الفتح الكامل أو الإغلاق الكامل، وهي نوع من الصمامات المستخدمة لقطع مرور السائل.

ما هو صمام البوابة؟

صمام البوابة هو نوع من صمام الحركة الخطية يستخدم للتحكم في مرور السائل في خط أنابيب. ويأخذ اسمه من آلية الانزلاق التي تتحرك لأعلى ولأسفل مثل البوابة. عندما يتم رفع هذه الشريحة لأعلى في جسم الصمام، فإنها تسمح بمرور السائل، وعندما يتم إنزالها لأسفل، فإنها تقطع التدفق تمامًا.

تستخدم صمامات البوابة بشكل عام في وضع الفتح الكامل أو الإغلاق الكامل. وهي غير مصممة للتحكم الجزئي في التدفق، لأنه في هذه الحالة قد تتآكل أسطح البوابة والصمام.

أنواع صمامات البوابة

تنقسم صمامات البوابة إلى أنواع مختلفة وفقًا لتصميمها واستخدامها المقصود. والأنواع الأكثر شيوعًا هي:

1. صمام بوابة إسفيني صلب (صمام بوابة إسفيني صلب):
   • وهو أكثر أنواع الصمامات البوابية استخداماً.
   • يتميز بتصميم بسيط وقوي.
   • مناسبة لتطبيقات الضغط العالي ودرجات الحرارة العالية.
2. صمام بوابة إسفيني مرن (صمام بوابة إسفيني مرن):
   • يتميز شريط التمرير بهيكل مرن.
   • مقاومة للتمدد والانكماش الحراري.
   • يتكيف مع التشوهات في خطوط الأنابيب.
3. صمام بوابة القرص المزدوج القرصي:
   • يعمل عن طريق قرصين يتكئان على بعضهما البعض.
   • أداء عالٍ في منع التسرب.
   • يُفضل في تطبيقات الضغط المنخفض.
4. صمام بوابة الانزلاق المتوازي (صمام بوابة الانزلاق المتوازي):
   • تستخدم الأقراص المتوازية.
   • تستخدم على نطاق واسع في خطوط البخار عالية الضغط.
5. 
   صمام البوابة الكروية (صمام البوابة الكروية):
   • تتميز بتصميم أكثر حداثة من صمامات البوابة التقليدية.
   • يمكن فتحه وإغلاقه بشكل أسرع.

كيف يعمل صمام البوابة؟

تتكون صمامات البوابة من بوابة وآلية جذعية تتحكم في هذه البوابة. ويكون مبدأ التشغيل كما يلي:

1. 
   عملية الافتتاح:
   • عند تدوير عمود دوران الصمام، تتحرك الشريحة لأعلى.
   • ترتفع الشريحة للسماح بمرور السائل.
   • عندما يكون الصمام مفتوحاً بالكامل، يمر السائل بحرية.
2. عملية الإغلاق:
   • عندما يتم تدوير عمود دوران الصمام في الاتجاه المعاكس، تتحرك الشريحة لأسفل.
   • يغلق البرغي خط الأنابيب، مما يمنع مرور السائل.
   • عندما يتم إغلاق الصمام بالكامل، يتوقف ممر السائل تماماً.

مجالات استخدام صمام البوابة

تستخدم صمامات البوابة على نطاق واسع في المنشآت الصناعية وخطوط الأنابيب. ومجالات الاستخدام الرئيسية هي كما يلي:

• صناعة النفط والغاز:
  • مراقبة النفط الخام والغاز الطبيعي في خطوط الأنابيب.
• محطات توليد الطاقة:
  • التحكم في سوائل الضغط العالي في خطوط البخار.
• محطات معالجة المياه ومياه الصرف الصحي:
  • تحويل المياه ومياه الصرف الصحي.
• الصناعة الكيميائية:
  • التحكم الآمن في المواد الكيميائية المسببة للتآكل.
• الصناعات الغذائية والصيدلانية:
  • التطبيقات التي تتطلب التحكم في السوائل الصحية.

مزايا صمام البوابة

• شدّة عالية:
  • يوفر الإغلاق في وضع الإغلاق الكامل.
• فقدان الضغط المنخفض:
  • في وضع الفتح الكامل، يُظهر الحد الأدنى من المقاومة لمرور السائل.
• المرونة:
  • يتكيف مع ظروف الضغط والحرارة المرتفعة.
• مجال تطبيق واسع:
  • يمكن استخدامه في صناعات مختلفة.

عيوب صمام البوابة

• غير مناسب للتحكم في التدفق الجزئي:
  • هناك خطر كبير من التآكل والتلف عند استخدامها في وضع الفتح الجزئي.
• تشغيل وإيقاف بطيء:
  • يعمل بشكل أبطأ من أنواع الصمامات الأخرى.
• متطلبات الصيانة:
  • قد تتطلب المنزلقات والأسطح صيانة في حالة الاستخدام المتكرر.

أشياء يجب مراعاتها عند اختيار صمام البوابة

1. نوع السائل:
   • يجب أن تكون مادة الصمام مناسبة للخصائص الكيميائية للسائل.
2. الضغط ودرجة الحرارة:
   • يجب أن يكون الصمام مقاومًا لضغط التشغيل ودرجة الحرارة.
3. قطر بوروت:
   • يجب أن يتطابق الصمام مع قطر خط الأنابيب.
4. متطلبات الختم:
   • يجب اختيار مادة حشية مناسبة للتطبيقات التي تتطلب إحكامًا عاليًا.

الاختلافات بين صمام البوابة وأنواع الصمامات الأخرى

• صمام البوابة مقابل الصمام الكروي (الصمام الكروي):
  • يمكن فتح الصمامات الكروية وإغلاقها بسرعة وهي مناسبة للتحكم الجزئي في التدفق.
  • تُستخدم صمامات البوابة في وضع الفتح الكامل أو الإغلاق الكامل.
• صمام البوابة مقابل صمام الفراشة:
  • تتميز صمامات الفراشة بتصميم أكثر إحكاما وتستخدم في تطبيقات الضغط المنخفض.
  • صمامات البوابة أكثر متانة في تطبيقات الضغط العالي ودرجات الحرارة العالية.

صمامات البوابة جزء لا غنى عنه في التحكم في السوائل في المنشآت الصناعية. وهي مفضلة في العديد من القطاعات بفضل هيكلها القوي وأداء الختم العالي ومجال تطبيقها الواسع. ومع ذلك، يعد الاختيار الصحيح للصمامات والصيانة الدورية أمرًا بالغ الأهمية للاستخدام طويل الأمد والفعال. تعد صمامات البوابة أحد الحلول الأكثر موثوقية، خاصة في التطبيقات التي تحتاج إلى استخدامها في وضع الفتح الكامل أو الإغلاق الكامل.