ما هي أنواع صمامات الاختناق المتوفرة؟

في عالم إنتاج النفط والغاز وإدارة المياه وصناعات العمليات المختلفة ، يعد التحكم الدقيق في تدفق السوائل أمرًا بالغ الأهمية. صمامات الاختناق هي أجهزة متخصصة مصممة لأداء هذه الوظيفة الأساسية من خلال التحكم في معدل التدفق وتقليل ضغط السوائل التي تمر عبر النظام. يعد فهم الأنواع المختلفة من صمامات الاختناق خطوة أساسية في اختيار المعدات المناسبة للتطبيق.

تصنيف صمامات الاختناق يعتمد بشكل أساسي على طريقة تنظيم التدفق والتصميم. الفئتان الرئيسيتان هما صمامات الاختناق الثابتة وصمامات الاختناق القابلة للتعديل.

1. صمامات الاختناق الثابتة

تتضمن صمامات الاختناق الثابتة ، والمعروفة أيضًا باسم الاختناقات الإيجابية ، فتحة قياس الجيوم الثابتة التي توفر تقييدًا ثابتًا لا يمكن تغييره. الفتحة هي عادة مادة صلبة ، مثل كربيد التنغستن ، المصممة لمقاومة التآكل من السوائل الكاشطة عالية السرعة.

• التصميم والتشغيل: يتم تحديد سعة التدفق من خلال الحجم الدقيق وشكل الفتحة ، والتي يتم تثبيتها في جسم الصمام. لتغيير معدل التدفق ، يجب استبدال الفتحة بأكملها بواحد من حجم مختلف أثناء إيقاف تشغيل العملية.

• التطبيقات النموذجية: تستخدم هذه الصمامات في الغالب في التطبيقات التي تكون فيها ظروف التدفق مستقرة ومتسقة ، وحيث لا يكون التعديل اليدوي مطلوبًا. يتم تقديرها لبساطتها ، ومتانة ، وموثوقية في ظروف الخدمة الشديدة ، مثل الإنتاج ذي رأس الآبار.

2. صمامات الاختناق القابلة للتعديل

تسمح صمامات الاختناق القابلة للتعديل بتعديل منطقة التدفق أثناء الخدمة في الخدمة ، مما يوفر للمشغلين مرونة للاستجابة لظروف العملية المتغيرة. يتم تقسيمها بشكل أكبر بناءً على آليتها الداخلية.

أ) صمامات خنق الإبرة والمقعد
هذا هو نوع شائع من الاختناق القابل للتعديل. يتميز الصمام بإبرة مخروطية (أو ساق) تتحرك خطيًا داخل وخارج مقعد مطابق ، وبالتالي تغيير منطقة التدفق الحلقي بينهما.

• التصميم والتشغيل: تحول العجلة أو تشغيل الصمام يحرك الإبرة. يمكن تحقيق التحكم الجيد في هذا التصميم. غالبًا ما تكون أسطح الختم مصنوعة من مواد مقاومة للتآكل.

• التطبيقات النموذجية: تعد الإبرة والمقاعد مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات التي تتطلب التحكم الدقيق للتدفق ، بما في ذلك فواصل الإنتاج ، واختبار جيد ، وعمليات تكريس مختلفة.

ب) صمامات الخنق المكونات والقفص
في هذا التصميم ، يضم قفص مثقوب (أو كم) قابسًا أسطوانيًا أو مدببًا. يدور القابس أو يتحرك خطيًا لمحاذاة أقسامه الصلبة مع الثقوب الموجودة في القفص ، وبالتالي فتح أو إغلاق مقاطع التدفق.

• التصميم والتشغيل: انخفاض الضغط متعدد المراحل عبر فتحات القفص يقلل من التجويف ويقلل من احتمالية التآكل ، مما يجعل هذا التصميم المتين للتغيرات ذات الضغط العالي.

• التطبيقات النموذجية: غالبًا ما يتم استخدام المخططات القفص والقفص في الإنتاج العالي الضغط ، وتطبيقات التخفيف البخارية ، وغيرها من الخدمات التي تكون فيها قطرات الضغط الشديدة شائعة.

ج) صمامات خنق القرص الدوار
يستخدم هذا التصميم قرصين مع فتحات محاذاة. قرص واحد ثابت ، بينما يدور الآخر. تتغير منطقة التدفق مع انتقال الثقوب في القرص الدوار داخل وخارج المحاذاة مع الثقوب في القرص الثابت.

• التصميم والتشغيل: عادةً ما تكون العملية ربعًا من مفتوح بالكامل إلى مغلق بالكامل. على الرغم من أنها بسيطة ، إلا أن حواف الثقوب يمكن أن تكون عرضة للتآكل من المواد الصلبة في تيار التدفق.

• التطبيقات النموذجية: غالبًا ما تستخدم هذه الصمامات في خدمات أقل شدة أو على التطبيقات التي لا تشكل فيها المواد الصلبة الكاشطة مصدر قلق أساسي.

اعتبارات رئيسية تتجاوز النوع

اختيار صمام الاختناق ينطوي على أكثر من اختيار نوع. اختيار المواد أمر بالغ الأهمية. غالبًا ما يتم تصنيع القطع الداخلية والأجسام من سبائك صلبة أو مغلفة بمواد مثل كربيد التنغستن لمكافحة التآكل من التآكل والتآكل. علاوة على ذلك ، يمكن تشغيل صمامات الاختناق يدويًا أو هيدروليكيًا أو كهربائيًا ، اعتمادًا على متطلبات الأتمتة والتحكم عن بعد وسلامة.

اختيار صمامات الاختناق هو قرار الهندسة الحاسمة. توفر صمامات الاختناق الثابتة بساطة لظروف التدفق الثابتة ، في حين أن التصميمات المختلفة لصمامات الاختناق القابلة للتعديل - عدم التغذية والمقعد ، والتوصيل والقفص ، والقرص الدوار - تمنح المرونة والتحكم اللازمة للعمليات الديناميكية. يعتمد الاختيار الصحيح على تحليل صارم لخصائص السوائل والضغط ودرجة الحرارة وخصائص التدفق والمتطلبات التشغيلية المحددة للنظام.