صمام الفراشة أم صمام البوابة؟ اختيار صمامات معالجة المياه

تنقل المحطة النموذجية المياه عبر أربع مناطق كثيفة الصمامات. تتطلب منطقة السحب وضخ المياه الخام عزلاً موثوقاً حول المضخات، بالإضافة إلى صمامات عدم الرجوع للحماية من التدفق العكسي. ويعمل قطاع المعالجة (التلبد، والترسيب، والترشيح) على عزل كل وحدة ترشيح وضبط تدفقات الغسيل العكسي. وتضيف منطقة تخزين المياه النقية والضخ عالي الرفع مهام التحكم في المنسوب والضغط. أما شبكات التوزيع فهي منطقة الخطوط الرئيسية المدفونة: صمامات عزل عند نقاط التقاطع، وصمامات هوائية عند النقاط المرتفعة.

توجد مناطق المعالجة الثلاث الأولى في غرف المحطات، حيث تكون المساحة ضيقة ويفضل المشغلون صمامات ربع دورة مدمجة مع مؤشر مرئي لموضع الفتح والإغلاق. بينما توجد المنطقة الرابعة تحت الأرض، وهناك ظل صمام البوابة ذو المقعد المرن وغير صاعد الساق هو جهاز العزل الافتراضي لعقود.

تُعد صمامات البوابة ذات المقاعد المرنة صمام العزل الافتراضي في شبكات المياه البلدية. يمنع الوتد المغلف بمطاط EPDM التسرب بإحكام ضد جسم من الحديد المطيلي المطلي بالإيبوكسي، ويكون التجويف خاليًا بشكل أساسي من العوائق عندما يكون الصمام مفتوحًا بالكامل. يحدد المعيار EN 1074-2:2000 ما تعنيه الملاءمة للغرض هنا: إحكام المقعد عند معدل التسرب A للمقاعد المرنة، ومقاومة الهيكل عند 1.5 × PFA، واختبار المقعد عند 1.1 × PFA، والتحمل التصميمي البالغ 250 دورة تشغيل للصمامات التي تُشغل يدويًا أو 2,500 دورة للصمامات المزودة بمشغلات.

يغطي ترتيبان لساق الصمام معظم المشاريع. تحافظ ساق الصمام غير الصاعدة (NRS) على غطاء الصمام مدمجًا للخطوط الرئيسية المدفونة التي يتم تشغيلها عبر صندوق صمامات وعمود تمديد. بينما ترتفع ساق الصمام ذات البرغي والنير الخارجي (OS&Y) بشكل مرئي أثناء فتح الصمام، ولهذا السبب تفضلها غرف المحطات حيث يجب على المشغل التأكد من الموضع بنظرة سريعة.

ضمن نطاق منتجاتنا، تتبع السلسلة المرنة معايير المشاريع الشائعة: صمام بوابة بمقعد مرن (NRS) مطابق للمعيار BS 5163 / EN 1074-2 بأقطار من DN40 إلى DN600، وضغط PN10/16؛ وطراز DIN 3352 F4 (NRS) للمشاريع ذات المواصفات الألمانية؛ وصمام بوابة بمقعد مرن من طراز AWWA (NRS) بفئة ضغط 200 psi مطابق لمعياري AWWA C509 / C515، مع خيارات اعتماد UL / FM. وللحصول على مؤشر مرئي للموضع، يوفر صمام بوابة بمقعد مرن بساق OS&Y ونسخة AWWA بساق OS&Y نفس الأداء بساق صاعدة.

تحتفظ صمامات البوابة ذات المقاعد المعدنية بمكانتها في الأماكن التي لا يمكن للمقاعد اللدنة الوصول إليها: الخطوط الساخنة، والخدمات المجاورة للبخار، والوسائط الكاشطة. يتميز صمام البوابة ذو المقعد المعدني المدرج بمقاعد معدن-إلى-معدن مع خيارات ضغط PN10 / PN16 / PN25، ويخضع ذلك لتأكيد المصنع للحجم والتكوين المختارين، كما يُدرج إصدار DIN F4 ذو المقعد المعدني للوسائط التي تصل درجات حرارتها إلى حوالي 120 °C. يتحمل التصميم ذو المقعد المعدني درجات الحرارة والرواسب التي قد تضر بالإيلاستومر؛ ويجب التأكد من معدل التسرب المسموح به لصمام معين مقابل المعيار المطبق ووثائق الاختبار الخاصة به.

بالنسبة للخدمة المدفونة مباشرة، يجمع صمام البوابة المدفون (MZ45X / MZ45T) بين الحماية الكاملة بالإيبوكسي مع خيار الغطاء الواقي البلاستيكي (polywrap) وعلبة تروس مع عمود تمديد للتشغيل من مستوى سطح الأرض.

يكتسب صمام الفراشة مكانته لثلاثة أسباب: الحجم، والسرعة، وقابلية التحكم. يبلغ طول جسم الصمام تقريبًا نفس طول وجوه الفلنجة الخاصة به. ويقوم مشغل ربع الدورة بإغلاقه في ثوانٍ، ويحافظ قرص الصمام على وضعيات وسيطة، وهو أمر لا يجب أبدًا طلبه من صمام البوابة. يُعد ضبط تدفق الغسيل العكسي وموازنة خطوط العمليات من الاستخدامات الطبيعية لصمامات الفراشة.

تختلف المعايير الحاكمة باختلاف الأسواق. ففي أوروبا، تغطي المواصفة EN 593 صمامات الفراشة المعدنية؛ وتُعد نسخة عام 2017 هي الإصدار واسع الانتشار، بينما يُدرج كتالوج BSI المواصفة BS EN 593:2026 كبديل لها. تنص المواصفة EN 593 على أن المعيارين EN 1074-1:2000 وEN 1074-2:2000 ينطبقان جنبًا إلى جنب معها لتطبيقات إمداد المياه، وبالتالي فإن صمام الفراشة المخصص لشبكات المياه يرث نفس نظام الملاءمة للغرض مثل صمام البوابة. وفي الأسواق ذات المعايير الأمريكية، تغطي المواصفة ANSI/AWWA C504-23 صمامات الفراشة ذات المقاعد المطاطية من مقاس 3 in. وحتى 72 in. للمياه الخام، والمياه الصالحة للشرب، ومياه الصرف الصحي، والمياه المعاد تدويرها، بمعدل ضغط عمل مستقر يصل إلى 250 psi.

ضمن نطاق منتجاتنا، يناسب صمام الفراشة نوع wafer بمقبض ذراعي (D71X) بمقاس DN100 (4")، وضغط PN10/16 مع قرص من الفولاذ المقاوم للصدأ SS304 ومقعد EPDM مهام العزل المدمج على أنابيب المحطات. ويستخدم صمام الفراشة ذو الفلنجة مع تروس دودية (D341X)، وهو أيضًا بمقاس DN100 (4") وضغط PN10/16، مشغل تروس دودية يدوي. إن نطاقات الأحجام وفئات الضغط المعروضة في صفحات منتجاتنا هي الأرقام المنشورة حاليًا؛ لذا يرجى تأكيد تصنيفات كل طلب محدد مع المصنع.

النتائج النموذجية: تُخصص خطوط التوزيع الرئيسية المدفونة وعزل خطوط النقل لصمامات البوابة ذات المقاعد المرنة؛ بينما يُخصص عزل غرف المحطات حيث تكون المساحة وسرعة التشغيل مهمتين لصمامات الفراشة؛ وأي خط يتطلب تعديل التدفق يحصل على صمام فراشة أو صمام تحكم مخصص.

• يحدد المعياران EN 1074-1:2000 وEN 1074-2:2000 المتطلبات العامة ومتطلبات ملاءمة الغرض لصمامات العزل لإمدادات المياه (تم تعديل EN 1074-2 بالتعديل A1:2004): معدلات إحكام المقعد A/B، واختبار الهيكل عند 1.5 × PFA، واختبار المقعد عند 1.1 × PFA، وتحمل تصميمي يبلغ 250 دورة تشغيل يدوي / 2,500 دورة تشغيل بالمشغلات.
• تغطي المواصفة EN 593 صمامات الفراشة المعدنية. إصدار 2017 قيد الاستخدام على نطاق واسع، ويدرج كتالوج BSI المواصفة BS EN 593:2026 كإصدار بديل. أما بالنسبة لإمدادات المياه، فهي تُطبق جنباً إلى جنب مع EN 1074-1 وEN 1074-2.
• المواصفة BS 5163-1:2004 هي مدونة الممارسات الخاصة بصمامات البوابة المصنوعة من حديد الصب لأغراض شبكات المياه، وتلغي المواصفة BS 5163:1986.
• كان المعيار DIN 3352 هو المعيار الألماني لصمامات البوابة. وتظل تسميات طرازاته F4/F5 شائعة في تسمية المنتجات، ولكن تم سحب الأجزاء واستبدالها بالمعيار DIN EN 1171:2015 لصمامات البوابة المصنوعة من حديد الصب.
• يغطي المعيار ANSI/AWWA C504-23 صمامات الفراشة ذات المقاعد المطاطية، من 3 إلى 72 in.، بضغط يصل إلى 250 psi، لمياه الشرب، والمياه الخام، ومياه الصرف الصحي، والمياه المعاد تدويرها.
• يحدد المعيار AWWA C550 المتطلبات الخاصة بالطلاءات الداخلية الواقية (الإيبوكسي) للصمامات وصنابير الحريق؛ ويُرجى أخذ نطاق طلاء طراز معين من ورقة البيانات الخاصة به.

العزل هو جزء فقط من جدول الصمامات. تمنع صمامات عدم الرجوع التدفق العكسي عند تفريغ المضخة، ويجب مطابقة خصائص إغلاقها مع نظام الضخ: إذ يمكن أن يسهم الإغلاق غير المناسب بحد ذاته في حدوث ارتفاعات مفاجئة في الضغط. صمام عدم الرجوع الصامت (HC41X) المدرج هو صمام صامت مدعوم بزنبرك لخدمة المياه وأنظمة HVAC، بينما يتميز صمام عدم الرجوع المتأرجح (DIN F6) بتصميم متأرجح كامل التجويف ومدرج لخدمة المياه ومياه الصرف الصحي.

تنتمي الصمامات الهوائية إلى النقاط المرتفعة وعلى الخطوط الصاعدة الطويلة، حيث يعمل الهواء المتراكم على خنق التدفق، كما أن الملء أو التفريغ السريع يمكن أن يثيرا موجات ضغط مفاجئة. هذه قاعدة توزيع من ممارسات شبكات المياه وليست خاصية لأي طراز بمفرده. يستخدم صمام الهواء مزدوج الفتحة (QB2) المدرج ترتيباً مزدوج الفتحة بفتحة كبيرة وأخرى صغيرة، بينما يُدرج صمام الهواء المركب (CARX) للتصريف الهوائي الكلي والمستمر. يرجى التحقق من سلوك الحماية من الفراغ لطراز معين في الوثائق الخاصة به.

تنظم صمامات التحكم ما تكتفي صمامات العزل بإيقافه. عندما تحتاج المحطة أو الشبكة إلى التنظيم بدلاً من الفتح/الإغلاق، تكون صمامات الحجاب الحاجز التي تعمل بالبايلوت هي الأداة القياسية: صمام تخفيض الضغط (200X) مدرج كصمام تخفيض ضغط لخدمة المياه، وصمام التحكم بالعوامة عن بُعد (100X) كصمام تحكم بالعوامة يعمل بالبايلوت لمياه الشرب والمياه الصناعية، وصمام التحكم في التدفق (400X) كصمام تحكم في التدفق لخدمة المياه. وفي الجزء العلوي من المضخات والعدادات، تلتقط المصافي على شكل Y مخلفات الإنشاء؛ وتخضع مادة مصفاة الفولاذ المقاوم للصدأ 304 المدرجة لتأكيد المصنع.

وعندما يتم تحديد التشغيل بمشغل كهربائي، يوفر صمام البوابة الكهربائي (Z945X / Z941X) فتحاً وإغلاقاً جاهزاً لنظام SCADA مع عجلة يدوية للتجاوز اليدوي.

1. حدد ما إذا كان الخط يحتاج إلى عزل بحت (بوابة أو فراشة) أو تعديل تدفق (صمام فراشة أو صمام تحكم). لا تترك صمام البوابة في وضعية تخنق التدفق أبداً.

2. طابق الصمام مع موقعه. تفضل الخطوط الرئيسية المدفونة صمامات البوابة ذات المقاعد المرنة (NRS) المزودة بأعمدة تمديد وأغطية polywrap؛ بينما تفضل غرف المحطات صمامات البوابة OS&Y أو صمامات الفراشة المدمجة.

3. حدد معيار المشروع مقدماً: BS 5163-1:2004، EN 1074-2:2000، طرازات DIN 3352 F4/F5، أو AWWA C509/C515 لصمامات البوابة؛ EN 593 أو AWWA C504-23 لصمامات الفراشة.

4. تحقق من الحجم والضغط مقابل التصنيفات المنشورة، ثم أكد التصنيفات الخاصة بالطلب مع المصنع.

5. طابق مواد المقعد والجسم مع الوسائط: مقاعد EPDM مرنة للمياه النظيفة، ومقاعد معدنية للخدمة الساخنة أو الكاشطة، وتصاميم صمامات عدم الرجوع المقاومة للانسداد لمياه الصرف الصحي.

6. حدد طريقة التشغيل: يدوية، أو بعلبة تروس، أو كهربائية. تختلف متطلبات التحمل بموجب EN 1074-2: 250 دورة للتشغيل اليدوي مقابل 2,500 دورة للتشغيل بالمشغلات.

7. تحسب لارتفاعات الضغط والهواء. إن صمامات عدم الرجوع عند تفريغ المضخة وصمامات الهواء عند النقاط المرتفعة أقل كلفة بكثير من إصلاح خط رئيسي تضرر بفعل المطرقة المائية.

• EN 1074-1:2000 — *Valves for water supply — Fitness for purpose requirements and appropriate verification tests — Part 1: General requirements*, CEN.
• EN 1074-2:2000 (مع A1:2004) — *Valves for water supply — Fitness for purpose requirements and appropriate verification tests — Part 2: Isolating valves*, CEN / British Standards Institution.
• EN 593 — *Industrial valves — Metallic butterfly valves for general purposes*, CEN (إصدار 2017 قيد الاستخدام على نطاق واسع؛ ويدرج كتالوج BSI المواصفة BS EN 593:2026 كإصدار بديل).
• BS 5163-1:2004 — *Valves for waterworks purposes — Predominantly key-operated cast iron gate valves — Code of practice*, British Standards Institution (تحل محل BS 5163:1986).
• DIN EN 1171:2015 — *Industrial valves — Cast iron gate valves*, DIN (تحل محل أجزاء DIN 3352 المسحوبة).
• ANSI/AWWA C504-23 — *Rubber-Seated Butterfly Valves*, American Water Works Association, 2023.
• AWWA C550 — *Protective (Epoxy) Interior Coatings for Valves and Hydrants*, American Water Works Association.
• مواصفات المنتجات كما هي منشورة في صفحات منتجاتنا (الأحجام والمواد وفئات الضغط والمقاعد والمعايير للصمامات المذكورة أعلاه).