في مجال المواد الكيميائية والبترول والغاز الطبيعي والمعدات التعليمية الإلكترونية ومعدات المؤتمرات وغيرها من المجالات، فإن سلامة صهاريج التخزين لها أهمية قصوى. صمامات التنفس (أو صمامات التنفيس) تلعب دورًا حاسمًا في حماية هذه الأجهزة المهمة من الضغط الزائد أو التلف الناتج عن الفراغ. باعتبارها جهازًا مهمًا لتخفيف الضغط/التفريغ، يعد فهم الأنواع الرئيسية لصمامات التنفس والسيناريوهات القابلة للتطبيق أمرًا أساسيًا لضمان السلامة التشغيلية وإطالة عمر المعدات.
ما هو صمام الاستراحة ؟ - الوظائف الأساسية والأهمية
تتمثل الوظيفة الرئيسية لصمام الاستراحة في التحكم في الضغط الداخلي لخزان التخزين ضمن حدود التصميم. عندما يؤدي تدفق المواد إلى الداخل أو الخارج إلى تجاوز مستوى الضغط أو الفراغ الحدود، يفتح صمام التنفس تلقائيًا، ويطلق الغاز أو يسحبه للحفاظ على التوازن داخل الخزان.
- حماية الضغط الزائد: يمنع تمزق الخزان بسبب الضغط الزائد الناتج عن ارتفاع درجة الحرارة أو التعبئة السريعة.
- حماية الفراغ: يمنع انهيار الخزان بسبب الفراغ الناتج عن إزالة المواد أو انخفاض درجة الحرارة.
يمكن تصنيف صمامات التنفس بعدة طرق، لكن التصنيف الأكثر شيوعًا يعتمد على مبدأ عملها وبنيتها.
1. التصنيف حسب مبدأ العمل
هذه هي طريقة التصنيف الأساسية، التي تحدد بشكل مباشر آلية تحرير صمام التنفس.
- صمام استراحة الضغط/الفراغ (النوع التقليدي): هذا هو النوع الأكثر شيوعًا، حيث يدمج وظائف الضغط والفراغ. ويتميز بآلية فتح محملة بنابض أو من النوع الموازن. عند الوصول إلى ضغط الفتح أو مستوى الفراغ المحدد مسبقًا، يرتفع غطاء الصمام لتحرير الضغط. يؤثر أداء هذا النوع من صمامات الاستراحة بشكل مباشر على سلامة واستقرار خزان التخزين.
- صمام تنفيس الضغط فقط (صمام الأمان): يستخدم فقط لمنع الضغط الزائد، ويستخدم بشكل شائع في الأنظمة المغلقة.
- صمام استراحة الفراغ فقط (صمام تخفيض ضغط الفراغ): يستخدم فقط لمنع الفراغ، ويستخدم عادة في عمليات النقل.
2. التصنيف حسب الهيكل والتطبيق
- صمام الاستراحة الذي يعمل بالدليل (أو صمام الأمان الذي يعمل بالدليل): يُستخدم عادةً في تطبيقات الضغط العالي أو المواقف التي تتطلب تحكمًا أكثر دقة. يحتوي على صمام طيار يتحكم في فتح الصمام الرئيسي، مما يوفر خصائص تحرير أكثر حساسية واستقرارًا.
- صمامات التنفس with fire-retardant devices: في صهاريج التخزين التي تحتوي على وسائط قابلة للاشتعال والانفجار، يجب أن تكون فتحة صمام التنفس مجهزة بمانع الحريق لمنع دخول اللهب إلى الخزان والتسبب في انفجار.
- صمامات التنفس المبردة: تم تصميمها خصيصًا لصهاريج التخزين المبردة (مثل صهاريج الغاز الطبيعي المسال)، وهي تتطلب مواد وهياكل مانعة للتسرب خاصة لتحمل درجات حرارة التشغيل المنخفضة للغاية.
معايير الاختيار الرئيسية: الموازنة بين الأداء والمواد
عند اختيار صمام التنفس لخزان معين، بالإضافة إلى النظر في نوع صمام التنفس، يجب أيضًا مراعاة مواد التصنيع والمعايير الفنية ذات الصلة.
- اختيار المواد: بالنظر إلى تآكل الوسائط، فإن المكونات الهيكلية لصمام التنفس (مثل قرص الصمام ومقعده) عادة ما تكون مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ (مثل 304، 316، وما إلى ذلك، على غرار الفولاذ المقاوم للصدأ المستخدم في سدادات الزيت، والصمامات الكروية ثنائية الاتجاه، وما إلى ذلك) أو سبائك مقاومة للتآكل.
- الدقة والعمر: يجب أن تتمتع صمامات التنفس عالية الجودة باستواء عالي، وفرق ضغط فتح منخفض، وعمر خدمة طويل. ويرتبط هذا ارتباطًا وثيقًا بعمليات التصنيع الدقيقة؛ على سبيل المثال، يعتمد الزجاج الموجود في معدات المؤتمرات أيضًا على تصنيع CNC عالي الدقة لضمان الأداء.
يعد الاختيار الصحيح وصيانة صمامات التنفس أمرًا بالغ الأهمية لضمان التشغيل الآمن لصهاريج التخزين. سواء أكان ذلك صمام تنفس ضغط/فراغ تقليدي أو صمام تنفس خاص مزود بجهاز مقاوم للحريق، فإن المطابقة الدقيقة بناءً على ظروف التشغيل الفعلية (مثل خصائص الوسائط وضغط العمل ودرجة الحرارة المحيطة) أمر ضروري.
اتصل بنا