يعتبر الصمام الكروي ذو الختم المزدوج المصنوع من التيتانيوم مناسبًا لمختلف الوسائط المسببة للتآكل وظروف العمل المعقدة بسبب خصائصه المادية الفريدة وتصميمه الهيكلي. فيما يلي سيناريوهات التطبيق وأنواع الوسائط المحددة:
1. الوسائط القابلة للتطبيق
أكسدة الوسائط المسببة للتآكل
يتمتع فيلم الأكسيد المدمج المتكون على سطح مواد التيتانيوم (مثل TiO2) بثبات كيميائي عالي في البيئات المؤكسدة ويمكنه مقاومة التآكل الناتج عن غاز الكلور وهيبوكلوريت الصوديوم وغاز الكلور الرطب والماء الملكي. مناسب بشكل خاص للوسائط التي تحتوي على الكلور-، مثل مياه البحر والضباب الملحي وما إلى ذلك.
الأحماض العضوية وغير العضوية
الأحماض العضوية: جيدة لأكسدة الأحماض العضوية (مثل حمض الأسيتيك وحمض الفورميك)، ولكن مدى ملاءمتها لتقليل الأحماض العضوية (مثل حمض الكبريتيك المركز وحمض الهيدروكلوريك) تحتاج إلى تقييم على أساس التركيز ودرجة الحرارة.
Inorganic acids: tolerates dilute sulfuric acid, nitric acid, etc., but avoids high concentrations of high-concentration red fuming nitric acid (>98%) أو وسائط تحتوي على NO2 مجاني.
الوسائط القلوية والمحاليل الملحية
تكون مواد التيتانيوم مقاومة للتآكل تقريبًا في البيئات القلوية (مثل هيدروكسيد الصوديوم، ومحاليل هيدروكسيد البوتاسيوم) وتكون مناسبة لنقل المحاليل القلوية؛ وفي الوقت نفسه، تتمتع مواد التيتانيوم بمقاومة عالية للتآكل في معظم المحاليل الملحية (مثل كلوريد الصوديوم وبروميد الصوديوم).
الوسائط التي تحتوي على الهباء الجوي
عندما يتم فتح صمام التوصيل بالكامل، يتم فصل غطاء الختم عن الوسائط. يتمتع هيكل السدادة بخصائص-التنظيف الذاتي، ويمكن أن يقلل من ترسب الجسيمات، كما أنه مناسب للوسائط (مثل الطين ولب الخام) التي تحتوي على جزيئات صلبة وعرضة للتقشر أو التبلور.
ثانيا. الشروط المطبقة
ارتفاع درجات الحرارة والضغط العالي
يتمتع التيتانيوم بنقطة انصهار عالية (حوالي 1668 درجة ) وتزداد قوته مع ارتفاع درجة الحرارة، مما يجعله مناسبًا لتطبيقات درجات الحرارة المرتفعة- (على سبيل المثال، خطوط أنابيب البخار، والعمليات الكيميائية- ذات درجات الحرارة المرتفعة).
يمكن لهيكل الختم المزدوج- أن يتحمل تقلبات ضغط النظام عن طريق مانع التسرب المركب الناعم والصلب (مثل PTFE + الكربيد).
الوسائط اللزجة وسهلة التبلور
تم تصميم التجويف الداخلي لجسم الصمام بدون فراغات وتأثير الكشط للشفة المعدنية يمكن أن يمنع تراكم وتبلور الوسط. إنها مناسبة للوسط اللزج (مثل الأسفلت والراتنج) أو الوسط البلوري (مثل كبريتات الكالسيوم ومحلول كربونات الصوديوم).
خط أنابيب التدفق ثنائي الاتجاه
يدعم هيكل الختم المزدوج- التدفق ثنائي الاتجاه للوسائط دون تمييز في اتجاه التدفق وهو مناسب لخطوط الأنابيب التي تتطلب تغييرًا متكررًا في اتجاه التدفق (على سبيل المثال، مدخل/مخرج المفاعل الكيميائي، وأنظمة نقل السوائل ثنائية الاتجاه).
ظروف التآكل الشديدة
التحكم في مخاطر هشاشة الهيدروجين: تم تحسين مقاومة التآكل لمواد التيتانيوم في الوسائط الاختزالية (مثل غاز الهيدروجين الرطب وبيئة كبريتيد الهيدروجين) عن طريق المعالجة السطحية (مثل الأكسدة الأنودية وتعديل الأيونات)، مما يقلل من خطر تقصف الهيدروجين.
الحماية من تآكل الكسوف والشقوق: يمكن لفيلم أكسيد التيتانيوم إصلاح الأضرار المحلية بسرعة وهو مناسب لظروف العمل حيث يوجد خطر التآكل أو التآكل (مثل تحلية مياه البحر، وصناعة الكلور القلوي).
ثالثا. مزايا التصميم التي تدعم القدرة على التكيف مع ظروف العمل
ختم مزدوج
توفر الأختام الناعمة (مثل PTFE) قوة إغلاق أولية، بينما توفر الأختام الصلبة (مثل الدعامات المعدنية) حماية ثانوية لتحقيق عدم التسرب.
يتم ضبط ضغط الختم بين عناصر الختم ديناميكيًا أثناء دوران السدادة لضمان موثوقية الختم في وضع مفتوح بالكامل أو مغلق بالكامل.
القدرة على التكيف المادي
يمكن اختيار مواد التيتانيوم (مثل TA1، TA2، TA10) وفقًا لتكوين الوسط ودرجة الحرارة. على سبيل المثال، تعمل سبائك TA10 التي تحتوي على البلاديوم على تعزيز مقاومة التآكل وتكون مناسبة للوسائط المؤكسدة القوية.
يمكن لمواد الغلاف (على سبيل المثال، PTFE، RPTFE) إطالة عمر الخدمة عن طريق ضبط التشحيم ومقاومة درجة الحرارة من خلال التعبئة.
الموثوقية الهيكلية
يعمل الهيكل العلوي-المثبت على تقليل عدد مسامير توصيل جسم الصمام وتحسين الموثوقية في ظل ظروف الضغط العالي.
يتم فتح القابس وإغلاقه عن طريق الدوران 90 درجة ثم التحرك عموديًا، لتجنب الاحتكاك المباشر على الختم وتقليل خطر التآكل.
رابعا. مقدمة القيود
قيود الوسط الاختزالي: تجنب استخدام الوسائط الاختزالية القوية مثل حمض الكبريتيك المركز، أو حمض الهيدروكلوريك، أو مثبطات التآكل، أو المعالجة السطحية لتعزيز مقاومة التآكل.
قبعات درجة الحرارة: مواد التيتانيوم العادية مناسبة لدرجات حرارة أقل من أو تساوي 330 درجة. بالنسبة لتطبيقات درجات الحرارة المرتفعة، اختر سبائك التيتانيوم المقاومة لدرجة الحرارة (مثل Gr5).
مخاطر حمض الهيدروفلوريك: تقييم تأثير انتشار الهيدروجين على صلابة المواد الموجودة في الوسائط المحتوية على الهيدروجين.
