היכן משתמשים בשסתומי הכדור, תבינו לאחר קריאתו

הַקדָמָה:שסתומי כדור יצאו לשוק בשנות ה-50. עם ההתפתחות המהירה של המדע והטכנולוגיה, השיפור המתמיד של טכנולוגיית הייצור ומבנה המוצר, הם התפתחו במהירות לסוג שסתומים מרכזי תוך 50 שנה בלבד. במדינות המערב המפותחות, השימוש בשסתומי כדור גובר משנה לשנה.

שסתום הכדור משמש בעיקר לניתוק, פיזור ושינוי כיוון הזרימה של המדיום בצנרת. יש צורך לסובב אותו רק ב-90 מעלות וניתן לסגור אותו בחוזקה עם מומנט קטן. שסתום הכדור מתאים ביותר לשימוש כשסתום מתג וכסתום סגירה.

מכיוון שבסתום הכדור משתמשים בדרך כלל בגומי, ניילון ופוליטטראפלואורואתילן כחומר לאיטום המושב, טמפרטורת הפעולה שלו מוגבלת על ידי חומר אטם המושב. פונקציית הניתוק של שסתום הכדור מושגת על ידי לחיצה על כדור המתכת כנגד מושב השסתום הפלסטי תחת פעולת המדיום (שסתום כדור צף). תחת פעולת לחץ מגע מסוים, טבעת איטום מושב השסתום עוברת עיוות אלסטי-פלסטי באזורים מקומיים. עיוות זה יכול לפצות על דיוק הייצור ועל חספוס פני השטח של הכדור, ולהבטיח את ביצועי האיטום של שסתום הכדור.

ומכיוון שטבעת איטום מושב השסתום של שסתום הכדור עשויה בדרך כלל מפלסטיק, בבחירת המבנה והביצועים של שסתום הכדור, יש לקחת בחשבון את עמידות האש והעמידות באש של שסתום הכדור, במיוחד במחלקות הנפט, הכימיה, המתכת ואחרות, במדיה דליקה ונפיצה. אם משתמשים בשסתומי כדור בציוד ובמערכות צנרת, יש להקדיש תשומת לב רבה יותר לעמידות האש ולהגנה מפני אש.

תכונות שסתום כדור

1. בעל התנגדות הזרימה הנמוכה ביותר (למעשה אפס). 2. הוא לא ייתקע בעת עבודה ללא חומר סיכה, כך שניתן ליישם אותו באופן אמין על מדיה קורוזיבית ונוזלים בעלי נקודת רתיחה נמוכה. 3. הוא יכול להשיג אטימה של 100% בטווח לחצים וטמפרטורות גדול. 4. הוא יכול להשיג פתיחה וסגירה מהירות במיוחד, וזמן הפתיחה והסגירה של מבנים מסוימים הוא רק 0.05~0.1 שניות, על מנת להבטיח שניתן להשתמש בו במערכת האוטומציה של שולחן הבדיקה. כאשר השסתום נפתח ונסגר במהירות, אין זעזועים בפעולה. 5. ניתן למקם את הסגירה הכדורית באופן אוטומטי במקומה. 6. מדיום העבודה אטום בצורה אמינה משני הצדדים. 7. כאשר הוא פתוח וסגור לחלוטין, משטחי האיטום של הכדור ומושב השסתום מבודדים מהמדיום, כך שהמדיום העובר דרך השסתום במהירות גבוהה לא יגרום לשחיקה של משטח האיטום. 8. עם מבנה קומפקטי ומשקל קל, ניתן לראות בו את מבנה השסתום הסביר ביותר המתאים למערכת מדיום בטמפרטורה נמוכה. 9. גוף השסתום סימטרי, במיוחד כאשר מבנה גוף השסתום מרותך, מה שיכול לעמוד היטב במאמץ מהצינור. 10. חלק הסגירה יכול לעמוד בהפרש לחצים גבוה בעת הסגירה. 11. שסתום כדורי עם גוף שסתום מרותך לחלוטין ניתן להטמין ישירות באדמה, כך שהחלקים הפנימיים של השסתום לא ישחקו, וחיי השירות המרביים יכולים להגיע ל-30 שנה. זהו השסתום האידיאלי ביותר עבור צינורות נפט וגז טבעי.

יישום של שסתום כדור

המאפיינים הייחודיים הרבים של שסתומי כדור קובעים כי השימוש בהם רחב יחסית. בדרך כלל, הם בהתאמה דו-מצבית, עמידים בפני ביצועי איטום קפדניים, בוץ, שחיקה, התכווצות תעלות, פעולות פתיחה וסגירה מהירות (פתיחה וסגירה של רבע סיבוב), ניתוק בלחץ גבוה (שסתומי כדור מומלצים למערכות צנרת עם הפרש לחצים גדול), רעש נמוך, קוויטציה וגיזוז, כמות קטנה של דליפה לאטמוספירה, מומנט פעולה קטן ועמידות נוזלים קטנה.

שסתום הכדור מתאים גם למערכות צנרת בעלות מבנה קל, ניתוק לחץ נמוך (הפרש לחצים קטן) ותווך קורוזיבי. ניתן להשתמש בשסתומי כדור גם במתקנים קריוגניים (קריוגניים) ובמערכות צנרת. במערכת צנרת חמצן בתעשיית המתכת, נדרשים שסתומי כדור שעברו טיפול קפדני להסרת שומנים. כאשר יש צורך לקבור את הקו הראשי בצינור הנפט ובצינור הגז מתחת לאדמה, יש להשתמש בשסתום כדור מרותך בקוטר מלא. כאשר נדרשת ביצועי כוונון, יש לבחור בשסתום כדור בעל מבנה מיוחד ופתח בצורת V. בתעשיית הנפט, הפטרוכימיה, הכימיה, החשמל והבנייה העירונית, ניתן לבחור בשסתומי כדור אטומים מתכת-למתכת עבור מערכות צנרת עם טמפרטורת עבודה מעל 200 מעלות.

עקרון היישום של שסתום כדור

בקווי הולכה ראשיים של נפט וגז טבעי, צינורות שצריך לנקות ולקבור מתחת לאדמה, יש לבחור שסתום כדורי עם מבנה כל-מעבר ומרותך כולו; בקבורה באדמה, יש לבחור שסתום כדורי עם חיבור כל-מעבר מרותך או חיבור אוגן; בצינור הסתעפות, יש לבחור חיבור אוגן, חיבור מרותך, שסתום כדורי בקוטר מלא או בקוטר מצומצם. בצנרת ובציוד אחסון של נפט מזוקק, משתמשים בשסתומי כדורי אוגן. בצנרת של גז עירוני וגז טבעי, נבחר שסתום כדורי צף עם חיבור אוגן וחיבור הברגה פנימית. במערכת צינורות חמצן במערכת המתכת, מומלץ להשתמש בשסתום כדורי קבוע שעבר טיפול קפדני להסרת שומנים ובעל אוגן. במערכת צינורות ובמכשירים של מדיום בטמפרטורה נמוכה, יש לבחור שסתום כדורי בטמפרטורה נמוכה עם מכסה שסתום. במערכת צינורות של יחידת הפיצוח הקטליטי של יחידת זיקוק הנפט, ניתן לבחור שסתום כדורי מסוג מוט הרמה. במכשירים ומערכות צינורות של מדיום קורוזיבי כמו חומצה ובסיס במערכות כימיות, יש לבחור את כל שסתומי הכדור מפלדת אל-חלד העשויים מפלדת אל-חלד אוסטניטית ו-PTFE כטבעת איטום למושב השסתום. ניתן להשתמש בשסתומי כדור אטומים מתכת-למתכת במערכות צנרת או במכשירים של מדיום בטמפרטורה גבוהה במערכות מתכות, מערכות חשמל, מפעלים פטרוכימיים ומערכות חימום עירוניות. כאשר נדרשת התאמת זרימה, ניתן לבחור בשסתום כדור מונע תולעת, פנאומטי או חשמלי עם פתח בצורת V.

תַקצִיר:השימוש בשסתומי כדור נרחב מאוד, מגוון השימושים וכמותם עדיין מתרחבים, והם מתפתחים לכיוון לחץ גבוה, טמפרטורה גבוהה, קוטר גדול, ביצועי איטום גבוהים, אורך חיים ארוך, ביצועי כוונון מצוינים ורב-תכליתיות של שסתום אחד. אמינותו ומדדי הביצועים האחרים הגיעו לרמה גבוהה, והחליפו חלקית שסתומי שער, שסתומי כדור ושסתומי ויסות. עם ההתקדמות הטכנית של שסתומי כדור, הם יהיו בשימוש נרחב יותר בטווח הקצר הנראה לעין, במיוחד בצינורות נפט וגז, פיצוח בזיקוק נפט ובתעשייה הגרעינית. בנוסף, שסתומי כדור יהפכו גם לאחד מסוגי השסתומים הדומיננטיים בתחומי הקליבר הגדול והבינוני, לחצים בינוניים ונמוכים בתעשיות אחרות.