كيف تختار صمام تخفيف سلامة الغاز المناسب؟ دليل اختيار كامل المسند من تخفيف الضغط التلقائي إلى مقاومة التآكل

كيف تختار صمام تخفيف سلامة الغاز المناسب؟ دليل اختيار كامل المسند من تخفيف الضغط التلقائي إلى مقاومة التآكل

في سيناريوهات مثل الإنتاج الصناعي ، واستخدام الغاز المنزلي ، والتخزين الكيميائي ، صمامات الإغاثة التلقائية للغاز ، صمامات تخفيف الغاز ، و صمامات تخفيف السلامة هي المكونات الأساسية التي تضمن التشغيل الآمن لأنظمة الغاز. تتمثل وظيفتها الأساسية في فتح وتخفيف الضغط تلقائيًا عندما يتجاوز الضغط في النظام القيمة المحددة ، أو منع خطوط الأنابيب أو خزانات التخزين أو المعدات من الانفجار أو التالف بسبب الضغط الزائد. تختلف متطلبات الأداء لهذه الصمامات اختلافًا كبيرًا عبر سيناريوهات مختلفة-تحتاج خطوط الأنابيب الصناعية إلى تحمل الضغط العالي والخطوط المتكررة ، وتتطلب أجهزة الغاز المنزلية توازنًا بين الراحة والسلامة ، وتحتاج خزانات تخزين LPG إلى مقاومة الوسائط المسببة للتآكل. قد يؤدي الاختيار غير السليم إلى مخاطر السلامة. لذلك ، يتطلب اختيار صمام تخفيف سلامة الغاز المناسب النظر الشامل للعوامل مثل نطاق الضغط ، والخصائص المتوسطة ، وحجم مساحة سيناريو الاستخدام. بعد ذلك ، سنقوم بتحليل نقاط التصميم الرئيسية ومنطق الاختيار لمختلف صمامات تخفيف سلامة الغاز بناءً على الاحتياجات الأساسية لسيناريوهات مختلفة ، مما يساعد المستخدمين على تجنب أخطاء الاختيار.

ما هي متطلبات التصميم الأساسية لصمامات الإغاثة التلقائية للغاز المستخدمة في خطوط أنابيب الغاز الصناعية؟

تحتوي خطوط أنابيب الغاز الصناعية (مثل خطوط أنابيب نقل الغاز الطبيعي وخطوط أنابيب غاز فرن الصهر) على ضغط انتقال مرتفع ، ومعدلات تدفق كبيرة ، وتتطلب تشغيلًا مستمرًا على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع. المقابل صمامات الإغاثة التلقائية للغاز تحتاج إلى تلبية ثلاثة متطلبات تصميم أساسية: "مقاومة الضغط العالي" ، "الاستجابة السريعة" ، و "عملية مستقرة". أولاً ، من حيث المقاومة ذات الضغط العالي ، يجب أن يكون جسم الصمام مصنوعًا من مواد سبيكة عالية القوة (مثل الصلب الكروم المولدينوم) ، ويجب تحديد سمك جدار جسم الصمام بناءً على الحد الأقصى لضغط العمل لخط الأنابيب لضمان عدم وجود تشوه أو تسرب أقل من 1.2 ضعف ضغط التصميم. في الوقت نفسه ، يجب أن يكون سطح ختم الصمام مغلفًا بسبائك صلبة لتحسين مقاومة التآكل وأداء الختم ، وتجنب فقدان الضغط بسبب فشل الختم بعد الاستخدام على المدى الطويل. ثانياً ، الاستجابة السريعة أمر بالغ الأهمية - عندما يتجاوز ضغط خط الأنابيب القيمة المحددة (عادةً 1.1 ضعف ضغط العمل) ، يجب أن يفتح الصمام لتخفيف الضغط في غضون 0.5 ثانية ، ويجب أن يتطابق قطر تخفيف الضغط مع معدل تدفق خط الأنابيب لضمان انخفاض الضغط إلى نطاق آمن في وقت قصير ، مما يمنع المخاطر الناجمة عن ارتفاع الضغط. بالإضافة إلى ذلك ، بالنظر إلى أن خطوط الأنابيب الصناعية تحتاج إلى العمل بشكل مستمر لفترة طويلة ، يجب أن يكون للصمام أيضًا "وظيفة التنظيف الذاتي". يمنع هيكل المرشح المدمج الشوائب في الغاز من التشويش على قلب الصمام ، مما يضمن أن الصمام لا يزال يعمل بشكل ثابت بعد توقفات بدء متكررة. هذا أيضًا فرق أساسي بين صمامات الإغاثة التلقائية للغاز للسيناريوهات الصناعية وتلك لسيناريوهات أخرى.

كيف تقاوم صمامات تخفيف الغاز المقاومة للتآكل لخزانات تخزين LPG التآكل وتمديد عمر الخدمة؟

أثناء تخزين LPG (غاز البترول المسائل) ، يمكن للكبريتيدات والرطوبة الموجودة في الوسط نفسه أن تآكل الصمام. إذا صمام تخفيف الغاز لا توجد مقاومة كافية للتآكل ، فقد يتسبب في فشل الصدأ الأساسي وفشل الختم ، وفي الحالات الشديدة ، حتى تفشل في تخفيف الضغط بشكل طبيعي. لذلك ، تحتاج صمامات تخفيف الغاز المقاومة للتآكل لخزانات تخزين LPG إلى تحسين مقاومة التآكل من ثلاثة جوانب: "اختيار المواد" ، "المعالجة السطحية" ، و "التصميم الهيكلي". فيما يتعلق بالمواد ، يتكون جسم الصمام في الغالب من الفولاذ المقاوم للصدأ 316 لتر ، والذي يحتوي على الموليبدينوم ويحتوي على مقاومة للتآكل للكبريتيدات والأحماض العضوية أعلى من 50 ٪ من الفولاذ المقاوم للصدأ العادي ، مما يقاوم بشكل فعال من وسائط LPG. الصمامات الداخلية (مثل قلب الصمام والربيع) مصنوعة من Hastelloy لزيادة تعزيز مقاومة التآكل. فيما يتعلق بالمعالجة السطحية ، يحتاج الجزء الخارجي من جسم الصمام إلى الخضوع لخلايا الرمل لإزالة الصدأ ورش الطلاء الفلوروكربون لتشكيل طلاء مكثف مضاد للتآكل ، مما يمنع الصدأ الخارجي لجسم الصمام الناجم عن البيئة الرطبة حول خزان التخزين. من حيث التصميم الهيكلي ، يجب أن يتبنى الصمام بنية "مقلوبة". عند إغلاق الصمام ، يتم تقليل منطقة التلامس بين سطح الختم والوسيط لتقليل التصاق طويل الأجل للوسائط المسببة للتآكل. في الوقت نفسه ، يجب أن يكون لدى الصمام منفذ مياه صرف محجوز لتصريف المياه المكثفة بانتظام والشوائب المتراكمة في تجويف الصمام ، وتجنب التآكل المحلي المكثف. من خلال هذه التصميمات ، يمكن تمديد عمر خدمة صمامات تخفيف الغاز هذه من 3 سنوات من الصمامات العادية إلى أكثر من 8 سنوات ، مما يقلل بشكل كبير من تكاليف الصيانة.

كيف تضمن صمامات تخفيف السلامة لأجهزة الغاز المنزلية الاستخدام اليومي من خلال آليات حماية السلامة؟

يتم استخدام أجهزة الغاز المنزلية (مثل مواقد الغاز وسخانات مياه الغاز) في السيناريوهات المنتشرة ، ويمتلك المستخدمون مستويات تشغيل متفاوتة. المقابل صمامات تخفيف السلامة تحتاج إلى ضمان الاستخدام الآمن للمستخدمين غير المهنيين من خلال آليات حماية متعددة. أولاً ، يجب أن يكون لهذه الصمامات وظيفة "قطع التلقائي التلقائي الزائد"-عندما يرتفع ضغط خط أنابيب الغاز فجأة (مثل الضغط الذي يتجاوز 3 كيلو باسكال بسبب فشل منظم الضغط في المنبع) ، فإن الصمام سيغلق تلقائيًا مسار الغاز ويفتح ميناء تخفيف الضغط لإطلاق كمية صغيرة من الغاز ، مما يمنع غاز الغاز الزائد من إدخال أجهزة الغاز أو يسبب خلافًا أو دحضًا. ثانياً ، بالنظر إلى إمكانية "سوء التصرف" في السيناريوهات المنزلية ، يجب تصميم الصمام مع وظيفة "إعادة ضبط يدوي". بعد تخفيف الضغط ، يجب على المستخدم تدوير مقبض إعادة الضبط يدويًا لاستئناف إمدادات الغاز ، ومنع الصمام من إعادة التعيين تلقائيًا والاستمرار في الاستخدام دون استكشاف الأخطار الخفية. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يكون للصمام أيضًا وظيفة "اكتشاف التسرب" الإضافي. تم تجهيز بعض المنتجات بنافذة مراقبة الضغط على جسم الصمام ، مما يسمح للمستخدمين بالحكم على ما إذا كان الصمام لديه تسرب داخلي من خلال مراقبة مؤشر أو تغيير اللون في النافذة ، واكتشاف مشاكل التسرب البسيطة على الفور. آليات الحماية هذه تقدمية ، لا تتجنب فقط مخاطر الضغط الزائد ولكن أيضًا تقليل مخاطر السلامة الناتجة عن أخطاء تشغيل المستخدم ، والتكيف التام مع احتياجات السلامة من سيناريوهات الأسرة.

كيف يتم تحقيق دقة التحكم في الضغط في صمامات الإغاثة التلقائية للغاز العالي الضغط للنباتات الكيميائية؟

أنظمة الغاز في النباتات الكيميائية (مثل أنظمة تخزين الكلور والأمونيا) لها ضغط عمل مرتفع (عادة ما يتجاوز 10MPa) ووسائل الإعلام الخطرة للغاية. المقابل صمامات الإغاثة التلقائية الغاز عالية الضغط تحتاج إلى تحقيق دقة التحكم في الضغط ± 0.2 ٪ لضمان الحفاظ على ضغط النظام بشكل ثابت ضمن نطاق آمن. يتم تحقيق هذه الدقة بشكل أساسي من خلال "هياكل تنظيم الضغط متعددة المراحل" و "هياكل تنظيم الضغط متعددة المراحل" و "تصميمات الختم الديناميكية". أولاً ، يستخدم الصمام نوابض سبيكة دقة مستوردة مع خطأ في صلابة الربيع يتم التحكم فيه في غضون ± 1 ٪ ، مما يضمن الحد الأدنى من تغيير قوة الربيع في درجات حرارة مختلفة (-20 إلى 80 ℃) وتجنب انحراف الضغط الناتج عن تقلبات درجة الحرارة. ثانياً ، يتبنى جسم الصمام هيكل تنظيم الضغط متعدد المراحل داخليًا. من خلال تعاون جوهر الصمام الرئيسي ونواة الصمام التجريبي ، يتم تقسيم التحكم في الضغط إلى خطوتين: "التعديل الخشن" و "التعديل الدقيق". يستشعر قلب الصمام التجريبي أولاً تغييرات في الضغط ويتحكم في درجة الفتح في قلب الصمام الرئيسي من خلال عمليات النزوح الصغيرة ، وتحقيق تعديل الضغط الدقيق وتجنب تقلبات الضغط الناتجة عن الإزاحة المفرطة في قلب صمام مرحلة واحدة. أخيرًا ، تصميم الختم الديناميكي أمر بالغ الأهمية. يستخدم الصمام "ختم الخزانات المعدنية" بدلاً من إغلاق التعبئة التقليدي ، والذي يمكن أن يتكيف مع حركة السعة الصغيرة عالية التردد في قلب الصمام ، ولا تضمن تسربًا متوسطًا تحت الضغط العالي ، وتجنب فشل الختم الناجم عن تآكل التعبئة. من خلال هذه التصميمات ، يمكن أن تتحكم صمامات الإغاثة التلقائية في الغاز العالي في الضغط على ضغط النظام ضمن ± 0.2 ٪ من القيمة المحددة ، مما يفي بمتطلبات الدقة الصارمة للضغط من النباتات الكيميائية.

كيفية موازنة التكيف الفضائي وأداء السلامة في صمامات تخفيف السلامة المدمجة لأسطوانات الغاز الصغيرة؟

أسطوانات الغاز الصغيرة (مثل أسطوانات الهيدروجين الصغيرة للمختبرات واسطوانات الأسيتيلين المحمولة) لها أحجام صغيرة (عادة أقل من 10 لتر) وغالبًا ما يتم نقلها. المقابل صمامات تخفيف السلامة المدمجة تحتاج إلى موازنة "حجم صغير" و "وظائف كاملة" ، والتكيف مع مساحة التثبيت الضيقة للأسطوانة دون التضحية بأداء السلامة. من حيث التكيف الفضائي ، يتبنى الصمام "بنية مضغوطة رأسية" مع ارتفاع جسم الصمام الذي يتم التحكم فيه في حدود 50 مم. تستخدم واجهات المدخل والمخرج اتصالات ملولبة (مثل مؤشرات الترابط G1/2) ، والتي يمكن تثبيتها مباشرة على واجهة الصمام في الجزء العلوي من الأسطوانة دون احتلال مساحة أفقية إضافية. في الوقت نفسه ، تم تصميم مقبض تشغيل الصمام ليكون قابلاً للطي ، والذي يمكن طيه لتناسب جسم الصمام عندما لا يكون قيد الاستخدام ، وتجنب تلف المقبض الناجم عن التصادم العرضي أثناء النقل. فيما يتعلق بأداء السلامة ، على الرغم من أن صمام تخفيف السلامة المدمج صغير الحجم ، إلا أن وظائفه الأساسية لا يتم تقليلها - لا يزال لا يزال لديه ضغط الضغط التلقائي الزائد ، والإغلاق اليدوي ، ووظائف قفل الضغط ، ويمكن تعديل اتجاه ميناء تخفيف الضغط 360 درجة ، مما يمنع الغاز مباشرة من المشغلات أو المعدات المحيطة بها. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يجتاز الصمام اختبارات الاهتزاز للتأكد من أن جوهر الصمام لا يتحول بسبب الاهتزاز أثناء نقل الأسطوانة (مثل الالتصاق والميل) ، مما يؤدي إلى فقدان الضغط. يتيح هذا التصميم "الصغير ولكن الشامل" لصمام الإغاثة المدمجة للسلطة أن يتكيف تمامًا مع سيناريو استخدام أسطوانات الغاز الصغيرة مع ضمان السلامة أثناء النقل والاستخدام.