في التطبيقات الصناعية ، يعد اختيار صمامات الضغط العالي المناسب أمرًا حاسمًا ، ولكن غالبًا ما يكون مربكًا بسبب المصطلحات مثل تصنيفات الضغط ، و ANSI Class ، والضغط الاسمي (PN).هذه المفاهيم لا تحدد فقط ما إذا كانت الصمامات يمكن أن تعمل بأمان وموثوقية ولكن أيضا تأثير كبير على كفاءة النظام وطول العمرتقدم هذه المقالة تحليلاً متعمقاً لهذه المعلمات التقنية الرئيسية لمساعدة المهندسين ومهنيي المشتريات في اتخاذ قرارات مستنيرة.

أولاً، يجب علينا توضيح عدة وحدات ضغط شائعة ومعناها:

• PSI (جنيه لكل إنش مربع):الوحدة الإمبراطورية الأكثر شيوعًا لقياس الضغط. على سبيل المثال ، يعادل 3000 PSI حوالي 206 بار ، في حين يعادل 6000 PSI حوالي 413 بار.
• PSIG (جنيه لكل بوصة مربعة مقياس):يشير إلى الضغط النسبي للضغط الجوي. عند قياس ضغط إطارات السيارة ، يعرض المقياس PSIG. الضغط المطلق (PSIA) يضيف الضغط الجوي (حوالي 14.5 °C).7 سم في مستوى سطح البحر)استخدام PSIG و PSIA يساعد على تجنب الارتباك حول أنواع الضغط.
• الشريط:في حين أن النظام الدولي للوحدات (SI) يستخدم باسكال (Pa) ، لا يزال البار يستخدم على نطاق واسع في التطبيقات الصناعية الأوروبية. يعادل شريط واحد 100،000 باسكال أو 100 كيلو باسكال.

التحويل بين بار و PSI

1 شريط يساوي حوالي 14.5 psi. فهم هذه الوحدات وتحويلها أمر أساسي لاختيار صمام الضغط العالي بشكل صحيح.

لا تعتمد قدرة ضغط الصمامات والأنابيب والمعدات الضغطية فقط على الوحدات ولكن أيضا على المواد ودرجات حرارة التشغيل.وقد وضعت المعايير الصناعية عدة أنظمة تصنيف:

• تصنيف:يشير إلى الضغط الإجمالي الذي يمكن أن يتحمله جسم الصمام والجذع دون تسرب. قد يستخدم المصنعون والمعايير وأنواع الصمامات المختلفة تعبيرات مختلفة.
• فئة ANSI:تستخدم في المقام الأول للصمامات المزدوجة ، مما يشير إلى أقصى ضغط يمكن أن تتحمله الصمامات أو الصمامات عند درجات حرارة مختلفة. تشمل الفئات الشائعة 125 ، 150 ، 250 ، 300 ، 400 ، 600 ، 900 ، 1500 ، و 2500.لاحظ أن LBSغالباً ما تكون الرموز ، LB ، CL ، و # قابلة للتبادل للفئة ANSI. ومع ذلك ، فإن PSI (وحدة الضغط) تختلف عن فئة ANSI. على سبيل المثال ،يختلف ضغط العمل 150 PSI (حوالي 10 بار) عن ضغط العمل CL 150 (حوالي 20 بار).
• الضغط الاسمي (PN):طريقة تصنيف معيار أوروبي (DIN ، EN ، BS ، ISO) تستند إلى قيم ضغط العمل ، عادة ما يتم التعبير عنها في بار. على سبيل المثال ، تعمل صمامات PN250 عند 250 بار (حوالي 3625 psi) ،الذي لا يتوافق مع ANSI Class 250.

تحويل PN إلى ANSI

يحدد معيار API 6D التوافق بين PN و ANSI Class:

تشمل التصنيفات التجارية الإضافية:

لا تساوي أرقام فئات الضغط قيم ضغط العمل الفعلية. تشمل فئة ANSI مخططات درجة الحرارة والضغط لتحديد ضغوط العمل المسموح بها في درجات حرارة محددة. على سبيل المثال:

• صمام CL 1500 من الفولاذ المقاوم للصدأ 316 يتحمل 248 بار عند 25 درجة مئوية ولكن 166 بار فقط عند 250 درجة مئوية.
• صمام الفولاذ الكربوني A105 من نفس الفئة يتعامل مع 255 بار عند 25 درجة مئوية ولكن 209 بار عند 250 درجة مئوية.

ولذلك، يجب أن يكون اختيار الصمام مرجعًا لرسومات درجة الحرارة والضغط القياسية ويعتبر ظروف التشغيل الفعلية.

• WOG (المياه والنفط والغاز):يشير إلى تصنيف ضغط الصمام عند درجة حرارة البيئة. لاحظ أن "الغاز" يشير إلى السوائل المتبخرة (مثل البخار) ، وليس الغازات القابلة للاشتعال. يعتبر معيار MSS-SP-25 WOG ، WO ، GLP ، WWP ،و W كمعاني لـ CWP (ضغط العمل البارد)على سبيل المثال، 600 WOG يساوي 600 psi في درجة حرارة الغرفة.
• MAWP (أقصى ضغط عمل مسموح به):أعلى ضغط يمكن أن يعمل به الصمام عند درجات حرارة محددة. مستمدة من رموز حاوية الضغط ASME ، يجب أن تكون MAWP مساوية أو أكبر من الضغط المصمم.

• ضغط العمل:ضغط العمل الطبيعي
• ضغط التصميم:ضغط التشغيل بالإضافة إلى الضغط الزائد المحتمل أثناء التشغيل
• الـ MAWP:ضغط العمل الأقصى المحدد من قبل الشركة المصنعة.
• ضغط الاختبار:الضغط المطبق خلال اختبار الشركة المصنعة للتحقق من معايير التسرب.
• ضغط الانفجار:الضغط الذي يسبب ضرر لا رجعة فيه (عادة لا يتم اختباره).

بعد تقييم جميع عوامل الضغط ودرجة الحرارة، حدد درجة ضغط تجارية تتجاوز قليلاً المتطلبات الفعلية.يجب أن تظل ظروف التشغيل العادية دائما ضمن المواصفات الاسمية للصمام لضمان السلامةأداء موثوق به

فهم مناسب للمعلمات التقنية لصمامات الضغط العالي بما في ذلك مقاييس الضغط، فئة ANSI، و PN ‬ أمر ضروري لسلامة النظام وكفاءته.يجب أن يؤخذ اختيار الصمام بعين الاعتبار ضغوط العمل، درجات الحرارة، المواد، والمعايير ذات الصلة، وضمان MAWP تلبية أو تجاوز ضغط التصميم.يهدف هذا التحليل الشامل إلى توضيح هذه المواصفات التقنية لاتخاذ القرارات المستنيرة.