اختبارات التسرب: التشغيل غير الصحيح لصمامات البوابة والصمامات الكروية

عند اختبار أنظمة الأنابيب المثبتة حديثًا، يجب أن تخضع الأنابيب والصمامات أولاً لاختبارات أولية: اختباران للتسرب، اختبار هيدروستاتيكي بنسبة 150% واختبار تسرب N₂He (النيتروجين والهيليوم). لا تغطي هذه الاختبارات الحواف التي تربط الصمامات والأنابيب فحسب، بل تغطي أيضًا الواجهات بين غطاء المحرك وجسم الصمام، بالإضافة إلى جميع مكونات القابس/البكرة داخل جسم الصمام.
ولضمان الضغط الكامل على التجاويف الموجودة داخل صمامات البوابة المتوازية أو صمامات الكرة أثناء الاختبار، يجب وضع الصمامات مفتوحة بنسبة 50%، كما هو موضح في الشكل 1. حتى الآن، يبدو كل شيء طبيعيًا، ولكن هل هذا ممكن حقًا بالنسبة للصمامات الكروية وصمامات البوابة الإسفينية الأكثر استخدامًا؟ إذا تم وضع هذين النوعين من الصمامات في حالة نصف مفتوحة، كما هو موضح في الشكل 2، فإن الضغط داخل التجويف سيؤثر على تعبئة ساق الصمام. عادة ما تكون حشوة الجذع مصنوعة من الجرافيت. عند الاختبار عند 150% من ضغط التصميم باستخدام غازات جزيئية صغيرة مثل الهيليوم، عادة ما يكون من الضروري شد مسامير غطاء الضغط من أجل الحصول على نتائج اختبار طبيعية.

لكن المشكلة مع هذه الطريقة هي أنها قد تضع ضغطًا زائدًا على الحشوة، مما يؤدي إلى زيادة القوة المطلوبة لتشغيل الصمام. مع زيادة الاحتكاك، يزداد أيضًا معدل التآكل على العبوة أثناء التشغيل.

أضرار جسيمة
إذا لم يتم وضع الصمام مقابل مقعد الختم العلوي، فقد يؤدي شد غطاء الضغط إلى إمالة ساق الصمام. قد يتعرض ساق الصمام المائل للخدش على غطاء المحرك أثناء التشغيل، مما يؤدي إلى حدوث خدوش.
إذا أدى التشغيل غير الصحيح أثناء الاختبار الأولي إلى تسرب من حشوة ساق الصمام، فإن الممارسة الشائعة هي إحكام غطاء صمام الضغط بشكل أكبر. ومع ذلك، قد يؤدي هذا إلى حدوث أضرار جسيمة لغطاء صمام الضغط و/أو مسامير الغدة. يوضح الشكل 4 حالة تم فيها تطبيق عزم دوران مفرط على صواميل/مسامير الغدة، مما أدى إلى تشوه غطاء صمام الضغط. إذا تم تطبيق ضغط مفرط على غطاء صمام الضغط، فقد يتسبب ذلك أيضًا في كسر مسامير غطاء الصمام، كما هو موضح في الشكل 5.

الشكل 4: تم شد صواميل/مسامير غطاء الصمام إلى عزم دوران مفرط، مما تسبب في انحناء غطاء صمام الضغط وتشوهه.

الشكل 5: لقد انكسر مسمار غطاء الصمام.

الشكل 6: يمكن أن يؤدي عدم محاذاة ساق الصمام إلى حدوث خدوش، مما يؤدي إلى تسرب شديد.

يوضح الشكل 3 أفضل طريقة لتجنب الوضع المذكور أعلاه. عند إجراء الاختبارات الأولية، قم بتشغيل الصمام إلى الوضع المفتوح بالكامل، أي الوضع الذي يكون فيه الصمام في مقعد الختم العلوي.
ثم قم بفك الصواميل الموجودة على غطاء الضغط لتخفيف الضغط المؤثر على حشوة ساق الصمام. سيؤدي إجراء الاختبارات الأولية في ظل هذه الظروف إلى الكشف عن أي مشاكل في أختام ساق الصمام و/أو غطاء المحرك. إذا كان أداء مقعد الختم العلوي سيئًا، ففكر في استبدال الصمام. باختصار، يجب أن يكون الختم العلوي عبارة عن ختم معدني مثبت.
نقطتان جديرتان بالملاحظة
بعد الانتهاء من الاختبار الأولي، من الضروري تطبيق ضغط مناسب على حشوة الجذع، مع التأكد من أن الحشوة لا تمارس ضغطًا مفرطًا على جذع الصمام. سيؤدي ذلك إلى منع التآكل المفرط على ساق الصمام والحفاظ على عمر الخدمة الطبيعي للتعبئة. هناك نقطتان جديرتان بالملاحظة: أولاً، لن تعود حشوة الجرافيت المضغوطة إلى حالة ما قبل الضغط حتى عند إزالة الضغط الخارجي؛ وبالتالي، سيحدث التسرب بمجرد تخفيف الضغط الانضغاطي. ثانيًا، عند شد حشوة ساق الصمام، تأكد من وضع الصمام في مقعد الختم العلوي. وبخلاف ذلك، قد يكون ضغط حشوة الجرافيت غير متساوٍ، مما يتسبب في إمالة ساق الصمام، مما قد يؤدي بدوره إلى خدش سطح ساق الصمام وتسرب شديد من الحشوة، كما هو موضح في الشكل 6. يجب استبدال هذه الصمامات.