كيف يقلل تصميم صمام المكونات للتسرب ويضمن وجود ختم موثوق في أنظمة الضغط العالي؟

أحد أهم الجوانب سد صمام التصميم هو شكل القابس نفسه ، والذي يمكن أن يكون مدببًا أو أسطوانيًا. في صمام توصيل مدبب ، يحتوي القابس على شكل مخروطي يتناسب بدقة مع جسم الصمام. يخلق هذا التفتت تأثيرًا متدفقًا حيث يتم تدوير القابس ، مما يضغطه على المقعد بقوة متزايدة. تتيح هذه الميزة الميكانيكية ختمًا أكثر إحكاما في ظل ظروف الضغط العالي ، مما يقلل من خطر التسرب. يمكّن التصميم المدبب أيضًا المركز الذاتي للقابس داخل جسم الصمام ، مما يعزز المحاذاة وضمان توزيع الضغط الموحد عبر أسطح الختم. في صمامات التوصيل الأسطوانية ، يكون الملاءمة أكثر اتساقًا ، لكن التصنيع الدقيق لجسم المكونات والصمام يحافظ على تحمل وثيق ، مما يضمن الحد الأدنى من الخلوص الذي يمكن أن يهرب فيه السائل. في أي من التصميمات ، فإن الملاءمة الدافئة بين المكونات وجسم الصمام هي مفتاح الحفاظ على ختم موثوق به حتى في تطبيقات الضغط العالي.

يعد أداء الختم أحد العوامل الحاسمة في تصميم الصمامات ، وخاصة بالنسبة للتطبيقات ذات الضغط العالي. تستخدم صمامات التوصيل نوعين رئيسيين من آليات الختم: الأختام المعدنية إلى المعدنية أو الناعمة. في البيئات ذات الضغط العالي ، غالبًا ما تفضل الأختام المعدنية إلى المعدن لمتانتها ومقاومة الظروف القاسية. تعتمد هذه الأختام على التلامس الدقيق بين جسم المكونات وجسم الصمام ، حيث تم تصنيع الأسطح المعدنية بدقة لإنشاء ختم شبه مثالي. هذا النوع من الختم مقاوم للغاية للارتداء ويمكنه تحمل التقلبات في درجة الحرارة والضغط ، مما يجعله مثاليًا للبيئات القاسية. يمكن أيضًا معالجة الأسطح المعدنية أو مغلفها بمواد مثل الكروم أو النيكل لتعزيز مقاومة التآكل وإطالة عمر الختم. في بعض التطبيقات ، يتم استخدام مواد أكثر ليونة مثل PTFE (polytetrafluoroethylene) أو المركبات المرنة لتشكيل سطح الختم. يتم اختيار هذه المواد لخصائص الختم الممتازة ، حيث يمكن أن تتوافق مع المخالفات السطحية لجسم المكونات وصمام ، مما يخلق ختمًا ضيقًا. في أنظمة الضغط العالي ، يجب تصميم هذه المواد الناعمة خصيصًا لمقاومة التشوه تحت الضغط ، وكذلك الهجوم الكيميائي من سائل العملية. عادةً ما تستخدم الأختام اللينة في الأنظمة التي يكون فيها تسرب الصفر أمرًا بالغ الأهمية ، كما هو الحال في المعالجة الكيميائية أو تطبيقات الغاز.

يمكن أن يكون تصميم صمامات المكونات إما مشحمًا أو غير مشحم ، ويلعب كلا النوعين دورًا في تقليل التسرب ، وخاصة في أنظمة الضغط العالي. صمامات التوصيل المشحمة: تتميز هذه الصمامات بمركب ختم يتم حقنه بين المكونات وجسم الصمام. يعمل زيوت التشحيم كخفض الاحتكاك ووسط الختم. في تطبيقات الضغط العالي ، تعمل هذه التزييت على ملء الفراغات المجهرية بين القابس والجسم ، مما يخلق حاجزًا إضافيًا لمنع هروب السوائل. يقلل زيوت التشحيم أيضًا من التآكل عن طريق تقليل التلامس المعدني إلى المعدن ، والذي يمكن أن يطيل عمر الصمام. تكون صمامات المكونات المشحمة فعالة بشكل خاص في الأنظمة التي تتعامل مع الملاذات أو السوائل التي تحتوي على جزيئات معلقة ، حيث يمكن أن يمنع مواد التشحيم الوسائط من التضمين في أسطح الصمام. صمامات التوصيل غير المشهية: على النقيض من ذلك ، تعتمد صمامات المكونات غير المشتقة على مواد منخفضة الاحتكاك مثل PTFE لتحقيق الختم. هذه المواد هي تشتيت ذاتيًا بطبيعتها ويمكنها تحمل ضغوط عالية دون الحاجة إلى تزييت إضافي. غالبًا ما يتم طلاء القابس في هذه الصمامات بطبقة من PTFE أو بوليمر آخر يوفر سطحًا أملسًا للختم ضد جسم الصمام. إن عدم وجود زيوت تشحيم يجعل هذه الصمامات مثالية للتطبيقات التي يمكن أن يكون فيها التلوث من مواد التشحيم مشكلة ، كما هو الحال في معالجة الأغذية أو الأدوية أو البيئات الفائقة. يقلل تصميمهم من خطر التسرب مع تقليل احتياجات الصيانة ، نظرًا لعدم حاجة إلى تجديد مواد التشحيم .