اختبار فحص صمام التنظيم - هل هو فعال؟

Thread Content

اختبار فحص صمام التنظيم 1: يعتبر صمام التنظيم أحد أكثر الأجهزة استخدامًا في صناعة البتروكيماويات، حيث يتم تركيبه على خطوط العمليات. يستجيب صمام التنظيم للإشارات الخارجية بطريقة متناسبة معها، مما يؤدي إلى تحرك قضيب الصمام إلى الموضع المناسب. ومن خلال تغيير المسافة بين جزء الصمام والقاعدة، يتم التحكم في معدل التدفق، وبالتالي التحكم في ضغط النظام ودرجة الحرارة ومستوى السائل وغيرها. وفقًا لمعيار جمهورية الصين الشعبية **«مواصفات تنفيذ واختبار مشاريع أجهزة القياس الآلية» GB50093-2002»، فإن البند 11.1.1 ينص على أنه «يجب فحص الأجهزة ومعايرتها واختبارها قبل تركيبها واستخدامها، للتأكد من توافقها مع متطلبات المستندات التصميمية والخصائص التقنية المحددة في الوثائق التقنية الخاصة بالمنتج». كما ينص البند 11.1.8 على أن «شروط ومحتويات وطرق معايرة الأجهزة واختبارها يجب أن تتوافق مع ما هو محدد في الوثائق التقنية الخاصة بالمنتج ومتطلبات المستندات التصميمية». يؤثر أداء صمام التحكم بشكل مباشر على إمكانية إجراء اختبارات التشغيل والإنتاج بشكل طبيعي، ويُعد فحص صمام التحكم وسيلة مهمة لتقييم مؤشرات أدائه. أحيانًا، بسبب غموض المعايير أو عدم توحيدها، تختلف نتائج الفحص. يجب أن تتوافق إجراءات ووسائل ومحتويات الفحص مع أحكام المعايير ذات الصلة، كما يجب توسيع البنود غير المنصوص عليها في المعايير حسب نوع الصمامات المختلفة. مقارنة المعايير والأنظمة المحلية والدولية لمواصفات الفحص: مع تسارع استيراد الأجهزة والتقنيات، يمكن أن تؤدي بعض المعايير التقنية المستخدمة محليًا إلى حدوث بعض الارتباك مع المعايير الدولية. تحدد المواصفات معايير فحص صمامات التنظيم، وتشمل هذه المعايير اختبار ضغط جسم الصمام، واختبار ختم قاعدة الصمام، بالإضافة إلى اختبار تسرب الجزء العازل في الصمام، وكذلك قياس مدى حركة الصمام والوقت اللازم لإتمام هذه الحركة. 2.1 اختبار ضغط جسم الصمام: يهدف اختبار ضغط جسم الصمام إلى التحقق من قدرة جسم الصمام على تحمل الضغوط، ويشمل ذلك التحقق من عدم وجود فجوات في الجزء المصنوع من الخرسانة، بالإضافة إلى التأكد من سلامة الوصلات الميكانيكية وعدم حدوث أي تشوهات في جسم الصمام. يتم إجراء الاختبارات من قبل أقسام متخصصة باستخدام معدات خاصة، والوسط المستخدم في الاختبار هو الماء النقي. يتم رفع الضغط إلى 1.5 ضعف الضغط الاسمي مع ترك الصمامات مفتوحة، ويُعتبر الاختبار ناجحًا إذا لم يحدث أي تسرب ملحوظ خلال الوقت المحدد. 2.2 اختبار ختم مقعد الصمام: يُجرى اختبار ختم مقعد الصمام للتحقق من مدى إحكام الاتصال بين مقعد الصمام والجزء الداخلي للصمام نفسه. يحدد الشكل الهيكلي لصمام التنظيم مستوى الختم بين جزء الصمام والقاعدة. يتم فحص الختم عن طريق قياس كمية التسرب من مقعد الصمام، وذلك في حالة إغلاق صمام التحكم بشكل كامل. أي أنه يتم اختبار تدفق السائل عبر صمام مغلق تمامًا، تحت ظروف تجريبية محددة، لقياس كمية التسرب ； يتم اختيار الوسط المستخدم وفقًا لإجراءات التجربة، حيث يُستخدم عادةً الماء النقي، أما صمامات القطع فيُستخدم معها الهواء. الجدول 1: جدول بضغوط الاختبار لقوة الصمامات المستخدمة محليًا ودوليًا
القسم المحلي / القسم الدولي، الضغط الاسمي (ميجا باسكال)، ضغط الاختبار (ميجا باسكال)، وقت الاختبار (دقائق)، الضغط الاسمي (ميجا باسكال)، ضغط الاختبار (ميجا باسكال)، وقت الاختبار (دقائق):
PG1.6: 2.5، 3150، 210؛ PG4.0: 6.0، 3300، 510؛ PG6.4: 10، 3600، 1010.
لفهم طريقة حساب تسرب الصمامات التنظيمية، من الضروري معرفة معامل التدفق، بالإضافة إلى الاختلافات في تعريفاته وطرق تمثيله في الدول المختلفة، وكذلك العلاقة بينها. في البلاد، يُرمز لمعامل تدفق صمام التحكم بالرمزين C وKv، حيث يتم التعبير عنهما باستخدام نظام الوحدات الهندسية (نظام MKS) ونظام الوحدات الدولي (نظام SI) على التوالي. ويتم تعريف كل منهما في ظل حالة فتح صمام التحكم بشكل كامل: C هو كمية الماء التي تمر عبر الصمام خلال ساعة واحدة، عند درجة حرارة تتراوح بين 5 و40 درجة مئوية، وتحت ضغط 1 كجم/سم². Kv — كمية الماء ذو درجة الحرارة من 5 إلى 40 درجة مئوية، التي تمر عبر صمام التنظيم في غضون ساعة واحدة، تحت ضغط 105 باسكال، وبوحدة المتر المكعب. في الخارج، يتم استخدام الوحدات البريطانية عادةً، ورمزها هو Cv. وأيضًا في حالة فتح الصمام بالكامل: Cv تعني عدد الجالونات الأمريكية التي تمر عبر الصمام في الدقيقة الواحدة، لماء بدرجة حرارة 60 درجة فهرنهايت (15.61 درجة مئوية)، تحت ضغط 1 رطل لكل بوصة مربعة (7 كيلو باسكال). العلاقة بين الثلاثة هي: Cv=1.17C، وKv=1.01C. بالإضافة إلى ذلك، تستخدم شركة فيشر مؤشري Cg وCs للدلالة على معاملات التدفق للغازات والبخار على التوالي. مقارنة بين معايير صناعة شركات البتروكيماويات SH3521-1999 والمعيار الأمريكي ANSI B16.104-1976 فيما يتعلق بتصنيف مستويات التسرب في الصمامات التنظيمية: الجدول 2 – مقارنة تصنيف مستويات التسرب في الصمامات التنظيمية.
مستوى التسرب | وسط التجربة | إجراءات التجربة | أقصى كمية تسرب من المقعد الصمامي (لتر/ساعة)
SH3521-1999 | ANSI B16.104 | SH3521-1999 | ANSI B16.104 | SH3521-1999 | ANSI B16.104
II | الماء أو الغاز | الماء أو الهواء | AA | 0.5% | C | 0.5% | Cv
III | الماء أو الغاز | الماء أو الهواء | BA | 0.1% | C | 0.1% | Cv
IV | الماء أو الغاز | الماء أو الهواء | AA | 0.01% | C | 0.01% | Cv
V | الماء | BB | 1.8×10^-7×D×ΔP (حيث D هو قطر المقعد الصمامي، بالملم، وΔP هو الفرق في الضغط، بالكيلوباسكال) | 5×10^12 متر مكعب/دقيقة
VI | الغاز | الهواء أو النيتروجين | AC | انظر الجدول أدناه
حيث أن C وCv يتم حسابهما وفقًا لـ “السعة القصوى”， وهما يختلفان عن معاملات التدفق والقدرة على التدفق المذكورة سابقًا؛ فهما يشيران إلى كمية التدفق عندما يكون الصمام مفتوحًا بالكامل، وذلك في ظل الفرق في الضغط المطبق عليه، ولا يكون هذا التدفق متناسبًا مع الفرق في الضغط. صيغة حساب كمية التسرب في الصمامات المنظمة بعد تبسيطها هي كالتالي:
(1) عندما يكون وسط الاختبار ماءً عاديًا، فإن Q = Cv × (∆P)^(1/2) × 1.4245 × معدل التسرب المسموح به.
(2) عندما يكون وسط الاختبار هو الهواء، وعندما يكون ∆P ≥ P1/2، فإن Q = Cv × P1 × 2.424456 × معدل التسرب المسموح به. أما عندما يكون ∆P < P1/2، فإن Q = Cv × ∆P × (P1 + P2)^(1/2) × 2.79445 × معدل التسرب المسموح به.
(3) عندما يكون وسط الاختبار هو النيتروجين، وعندما يكون ∆P ≥ P1/2، فإن Q = Cv × P1 × 2.446166 × معدل التسرب المسموح به