لماذا ينبغي تجنب العمل تحت إشراف الجهة التنظيمية في الأماكن المفتوحة الصغيرة؟

صمام التحكم هو أحد مكونات التحكم الطرفية في المصانع الصناعية التي تعتمد على التحكم الآلي في عمليات الإنتاج. يؤثر ضبط صمام التحكم، سواءً كان إيجابياً أو سلبياً، بشكل مباشر على جودة التحكم الآلي في عمليات المصنع. لذلك، يُعد ضمان استقرار وموثوقية عمل منظم التدفق أمراً بالغ الأهمية لأنظمة الأتمتة الصناعية. عملياً، تُعد درجة الفتح الصغيرة أحد الأسباب الرئيسية لتقصير عمر الصمام. فلماذا تؤثر درجة الفتح الصغيرة على عمر الصمام؟ تابعنا مصنع كايدي لمعدات الأجهزة لمعرفة تفاصيل تأثير درجة الفتح الصغيرة. أولاً، تُسبب درجة الفتح الصغيرة التآكل. فعندما تكون خلوص المنفذ صغيراً جداً، ومعدل التدفق المتوسط ​​مرتفعاً جداً، فإن قلب صمام التحكم ومقعده يتعرضان لتآكل شديد، مما يؤدي إلى انخفاض عمر الصمام بشكل كبير، وقد يتسبب ذلك في تلف منظم التدفق في وقت قصير. ثانياً، تؤدي درجة الفتح الصغيرة إلى ضغط شديد وتغيرات في معدل التدفق. وعندما يتجاوز هذا الضغط قدرة الصمام على التحمل، يتسبب ذلك في عدم استقرار منظم التدفق. ثالثاً، قد يؤدي إغلاق منظم التدفق إلى ظاهرة القفز، مما يعني أن منظم التدفق لا يعمل بشكل طبيعي أثناء ضبط الفتح. إذا كان فتح الصمام حوالي 3%، فإن فتحة الخنق على سطح منع التسرب في قلب الصمام تكون مغلقة جدًا، مما يؤدي إلى تلف كبير في سطح منع التسرب. رابعًا، بعض أنواع الصمامات غير مناسبة للعمل بدرجات فتح منخفضة. على سبيل المثال، صمامات الفراشة، حيث يؤدي عزم الدوران غير المتوازن عند درجات الفتح المنخفضة إلى ظاهرة التذبذب في الفتح والإغلاق. كذلك صمامات تنظيم الضغط الهوائي ذات الغشاء، وخاصةً إذا كانت من النوع ثنائي المقاعد، فنظرًا لاحتوائها على مقعدين لقلب الصمام، يكون أحدهما مفتوحًا للتدفق في الظروف العادية، والآخر مغلقًا. على الرغم من أن الصمام يخفف من التسريب، إلا أنه يصبح غير مستقر للغاية وعرضة للصدمات عند درجات الفتح المنخفضة. باختصار، إذا كان منظم الضغط يعمل بشكل طبيعي، فلا داعي لغسله كثيرًا لتحسين عمره الافتراضي، ويجب تجنب تشغيل صمامات تنظيم الضغط بدرجات فتح منخفضة. وفقًا للتجربة العملية، يجب أن يكون حجم الصمام عادةً أكبر من 8% إلى 12% على الأقل، ولكن بالنسبة لصمامات الضغط العالي، والصمامات ثنائية المقاعد، وصمامات الفراشة، وصمامات التنظيم في حالة إغلاق التدفق، يجب أن يكون أكبر من 20% (الصمامات الخطية) إلى 30% (الصمامات اللوغاريتمية). يؤدي انخفاض درجة فتح الصمام إلى تآكل بخار الماء الناتج عن الوميض والتجويف، مما يتسبب في انسداد التدفق. عند فتح مقعد صمام التحكم في تدفق السائل، ينخفض ​​الحد الأدنى للتدفق. عندما يمر السائل عبر وسيط التشغيل المخفّض، يتقلص قطر الشعاع. يقل قطر شعاع التدفق في الواقع عند المصب، وليس العكس. في حالة تقلص مقطع التدفق، يزداد معدل تدفق وسيط السائل، وتزداد السرعة القصوى مع انخفاض الضغط بشكل كبير في مقطع التدفق. مع تمدد شعاع التدفق في المصب، تنخفض السرعة ويزداد الضغط. عندما يكون ضغط السائل في مقطع التدفق المتقلص أقل من ضغط بخار التشبع عند درجة حرارة السائل، سينتج التدفق فقاعات، مما يؤدي إلى تكوين تدفق ثنائي الطور غازي سائل. إذا كان ضغط مخرج الصمام في المقطع العرضي للسائل في منطقة الانقباض أسفل الصمام أقل من ضغط بخار الماء المشبع، فسيتكون عدد كبير من فقاعات البخار أسفل الصمام، مما يؤدي إلى ظاهرة الوميض. كلما انخفض ضغط المخرج، زاد حجم الفقاعات، وازدادت حدة ظاهرة الوميض. إذا عاد ضغط المخرج إلى ما فوق ضغط بخار الماء المشبع، أو انفجرت الفقاعات الداخلية، فستحدث ظاهرة التكهف. يُطلق انفجار فقاعات البخار طاقةً، مُصدرًا صوتًا مشابهًا لصوت تدفق الرمل عبر الصمام. عند فتح صمام التحكم جزئيًا، سيشعر السائل بالصوت، وستزداد اهتزازات الصمام، وهذا هو التكهف. بالمقارنة مع حالة التكهف أثناء التشغيل، فإن الوميض في التدفق ثنائي الطور (غاز-سائل) يتقلص بعد مروره أسفل الصمام، بينما يستمر تأثير التكهف لفترة أطول، مما يُلحق الضرر بالصمام والأنبوب. يُعد الوميض من أهم أضرار التآكل الميكانيكي والتآكل الكيميائي. من جهة، تحمل القطرات والفقاعات منطقة التلامس عبر جسم الصمام، مما يؤثر بشدة على السطح البيني. ونظرًا لسرعة الغاز العالية، فإن زاوية التلامس مع الفقاعات تُسبب تآكلًا داخليًا شديدًا للجسم. من جهة أخرى، عند حدوث تآكل ميكانيكي بين الجسم والسائل، فإن منطقة التلامس تُضعف السطح المعدني الأصلي بعد المعالجة. ولأن بعض وسائط المعالجة تتكون في الغالب من الماء المحتوي على الأكسجين، فإن سطح المعدن يتكون عليه أكسيد جديد، مما يُسبب ظاهرة تآكل السطح المعدني. يتميز التآكل السريع بسطح أملس مصقول. وتكون أسوأ مناطق التآكل عادةً في المناطق ذات السرعة العالية، وتقع عادةً على نقطة تلامس قلب الصمام ومقعده أو بالقرب منها، لذا يجب اختيار جسم الصمام بمقاومة جيدة للتآكل. أما مخاطر التكهف فتكمن أساسًا في تأثير الانفجار السريع للفقاعات، حيث يُحدث التمزق الناتج عن التأثير الهائل للتيار عالي السرعة تأثيرًا قويًا على تآكل السطح المعدني. إذا انفجرت الفقاعة القريبة من الصمام داخل السطح الصلب، فإن الطاقة المنبعثة ستؤدي إلى تمزق المادة ببطء، مما يجعل سطح قلب الصمام خشنًا كسطح رماد الفحم. وإذا انفجرت الفقاعة في الأنابيب اللاحقة، فقد تُحدث ضررًا مماثلًا لها. لحل مشكلة فتح الصمامات الصغيرة، تُستخدم طرق متنوعة، ولعلّ من بينها ما يلي: تقليل فرق الضغط على طرفي الصمام وفقًا لمعادلة التدفق، حيث يؤدي انخفاض فرق الضغط بعد ساعات إلى انخفاض تدفق السائل تبعًا لذلك، وللحفاظ على معدل تدفق الصمام ثابتًا، يتم زيادة فتحة الصمام. لذلك، يمكن معالجة الصمامات وتنظيمها في خط الأنابيب باستخدام صمامات يدوية متسلسلة، أو بتقريب فتحة الصمام من فتحة التشغيل، أو بزيادة استهلاك فتحة الحد من التيار بعد الصمام لتقليل انخفاض الضغط.