مبدأ عمل صمامات الأمان المحمولة بالزنبرك

صمامات الأمان

صمام الأمان (المعروف أيضًا باسم صمام التخفيف من الضغط) يفتح ويغلق تلقائيًا وفقًا لضغط تشغيل نظام الضغط. ويُركَّب عادةً على المعدات أو الأنابيب في الأنظمة المغلقة لحماية سلامة النظام. عندما يتجاوز الضغط أو درجة الحرارة داخل المعدات أو الأنابيب الضغط المحدد لصمام الأمان، فإنه يفتح تلقائيًا لتخفيف الضغط أو خفض درجة الحرارة، مما يضمن بقاء ضغط الوسط داخل المعدات والأنابيب أقل من الضغط المحدد. وهذا يحمي التشغيل الطبيعي للمعدات والأنابيب، ويمنع وقوع الحوادث ويقلل من الخسائر.

صمام أمان مزود بنابض

يُعد صمام الأمان المزود بنابض الجهاز الأكثر استخدامًا للحماية من زيادة الضغط في أنظمة السوائل الصناعية. وتتمثل وظيفته الأساسية في الفتح والتخلص من الضغط تلقائيًا عندما يتجاوز ضغط النظام القيمة المحددة؛ وبعد عودة الضغط إلى طبيعته، يغلق تلقائيًا بفعل قوة النابض لمنع التسرب المستمر للوسط.

مبدأ العمل

الحالة المغلقة: أثناء التشغيل العادي، فإن القوة المرنة الناتجة عن الزنبرك تضغط على قلب الصمام (قرص الصمام) ضد مقعد الصمام لتكوين ختم. في هذا الوقت، تكون قوة ضغط الوسط المؤثرة على قلب الصمام أقل من قوة الزنبرك، وبالتالي يبقى الصمام مغلقًا لمنع تسرب الوسط.

الحالة المفتوحة: عندما يرتفع ضغط النظام فوق قيمة الضغط المحددة بواسطة الزنبرك (ضغط الإعداد)، تصبح القوة الصاعدة للوسط على قلب الصمام أكبر من قوة الزنبرك. فيرتفع قلب الصمام، ويُفتح الصمام، ويتم تصريف الوسط من خلال الفجوة بين مقعد الصمام وقلب الصمام لإطلاق الضغط.

الحالة الإغلاقية مرة أخرى: مع تصريف الوسط، ينخفض ضغط النظام. وعندما ينخفض الضغط إلى قيمة معينة أقل من ضغط الإعداد (ضغط إعادة الإغلاق)، تصبح قوة الزنبرك أكبر من قوة الوسط مرة أخرى. فيعود قلب الصمام إلى مكانه، ويُعيد إغلاق مقعد الصمام، ويُغلق الصمام، ويعود النظام إلى حالة مستقرة.

هيكل صمامات الأمان المحمولة بالزنبرك

يتميز صمام الأمان المحمول بالزنبرك بهيكل بسيط وناضج، مع عدد قليل من المكونات الأساسية ومعدل فشل منخفض، وهو السبب الجوهري لاستخدامه الواسع:

قرص الصمام: إنه مكوّن إغلاق يمنع تسرب الوسط عبر مقعد الصمام. عندما لا تتجاوز ضغط الوسط الحد المسموح به، يتم دفعه ضد مقعد الصمام بواسطة قوة الزنبرك للحفاظ على الإغلاق.

الربيع: إنه المكوّن الدافع الأساسي، ويُقسَم إلى "النوع المباشر المحمول بالزنبرك"، و"النوع المزود بكمشة توجيهية للزنبرك"، إلخ. ويتم ضبط ضغط التشغيل عن طريق تغيير كمية ضغط الزنبرك.

مقعد الصمام + منفذ التفريغ: يعمل مقعد الصمام مع قرص الصمام لتحقيق الإغلاق. ويُستخدم منفذ التفريغ لتفريغ الوسط عند ارتفاع الضغط (ويرتبط عادةً بأنبوب تفريغ لمنع تسرب الوسط مباشرة إلى الموقع).