دليل اختيار صمام الأمان وصمام التفريغ المضغوط لمحطات توليد الطاقة | حماية الغلايات وأنظمة البخار والضغط العالي

تُعَدُّ حماية المحطة الكهربائية من الزيادة المفرطة في الضغط جوهر التشغيل المستقر والآمن لتوليد الطاقة. ويحدد اختيار صمام الأمان المضغوط (PSV) الصحيح، وصمام التخفيف الرئيسي للضغط، ومعدات الحماية المساعدة من الضغط بشكل مباشر سلامة تشغيل الغلايات وخطوط أنابيب البخار والأنظمة المساعدة للتوربينات ووحدات توليد الطاقة الحرارية. أما بالنسبة لمهندسي المحطات الكهربائية وفرق المشتريات، فإن التمييز بين معايير الإشارة إلى الضغط وتوحيد صمامات التخفيف المتخصصة مع الأنظمة هو المفتاح لتفادي حوادث إيقاف الوحدات وتلف المعدات.

تنتج معظم حالات فشل ضغط محطات التوليد عن تحويل غير دقيق لقيم الضغط وسوء توافق مواصفات صمامات الأمان ذات النابض. وفقًا لبيانات التشغيل الصناعي، يعود أكثر من ٢٥٪ من حالات فشل حماية خطوط أنابيب محطات التوليد من الانفجار بسبب الخلط بين ضغط المقياس وضغط المطلق، وكذلك التحويل الخاطئ للوحدات بين رطل لكل بوصة مربعة (psi) والميجا باسكال (MPa) في الصمامات المستوردة.

١. المعيار الأساسي للضغط في تهيئة صمامات الأمان (PSV) في محطات التوليد

تعتمد أنظمة الغلايات في محطات التوليد تقريبًا جميعها، وأنظمة أنابيب نقل البخار، وأنظمة ضغط المياه الدائرية على ضغط المقياس كمعيار مرجعي لضبط ضغط صمامات التفريغ. ويمكن تجاهل انحراف ضغط الجو (٠٫١ ميجا باسكال) في إعدادات الضغط الاعتيادية في محطات التوليد، وهي كذلك المعايير الموحدة التي تتبعها مواصفات معهد البترول الأمريكي (API) والجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين (ASME) في قطاع الطاقة الحرارية محليًّا ودوليًّا.

في أنظمة التوربينات فائقة الدقة المُفرغة وسيناريوهات الحساب الحراري للماء المكثف، يحتاج المهندسون إلى التحويل إلى الضغط المطلق للتحقق المساعد، لضمان استجابة صمام التخفيف الرئيسي بدقة تحت تغيرات الضغط القصوى.

٢. التحويل الشائع لوحدات الضغط الخاصة بصمامات محطات الطاقة

تُزوَّد محطات الطاقة بصمامات قياسية صينية وفق المعيار المحلي (GB) وبصمامات مستوردة أمريكية أو أوروبية، ما يستلزم التعامل مع وحدات ضغط متعددة. ويُشكِّل التحويل السريع والدقيق شرطاً أساسياً لاختيار مصنِّع صمامات التخفيف ولتشغيلها الميداني:

• ١,٠ ميجا باسكال = ١٤٥ رطل لكل بوصة مربعة = ١٠,٢ كيلوغرام-قوة لكل سنتيمتر مربع (الضغط القياسي الشائع لصمام السلامة في الغلايات)

• ٢,٠ ميجا باسكال = ٢٩٠ رطل لكل بوصة مربعة (نطاق ضبط صمام السلامة المحمَّل بنابض في خطوط البخار عالي الضغط)

• ٠,١ ميجا باسكال = ١٤,٥ رطل لكل بوصة مربعة (نظام حماية الهواء المضغوط في المحطة)

٣. حلول تطبيقية حصرية للصمامات في محطات الطاقة

بيئة تشغيل محطة الطاقة ذات درجات الحرارة والضغوط العالية والتشغيل المستمر تفرض متطلبات أعلى على استقرار ومتانة الصمامات. وتغطي منتجات حماية الضغط المخصصة من شركة شياوزهاو فالْف جميع سيناريوهات الاستخدام:

• صمام أمان مائل مغلق ومحمّل بنابض: هيكل مغلق بالكامل دون نوابض ظاهرة، مقاوم لتآكل البخار عالي الحرارة، ومناسب لأنابيب المرجل الرئيسية وأنظمة البخار عالي الضغط، ويمنع فشل النابض الناجم عن التآكل الطويل الأمد للبخار.

• صمام أمان يعمل بالقيادة (PSV): يتكيف مع ظروف العمل ذات القطر الكبير والضغط العكسي المتغير في وحدات محطات الطاقة، ويتميز باستقرار ضغط الفتح والإغلاق، دون قفز متكرر، مما يضمن التشغيل المستمر طويل الأمد للوحدة.

• مقاوم للحريق صمام الكرة : متوافق مع أنابيب زيت الوقود والوسائط القابلة للاشتعال في محطات الطاقة، ويدعم قطع الطوارئ والإغاثة من الضغط بشكل مترابط.

• صمام التحكم في ضغط الزيت: يُستخدم في أنظمة التشحيم الهيدروليكي لمصانع الطاقة وأنظمة تنظيم ضغط الوحدات للحفاظ على استقرار ضغط النظام.

٤. الأخطاء الشائعة في اختيار صمامات الأمان للضغط (PSV) في محطات الطاقة

يقوم العديد من فرق الصيانة في محطات الطاقة، عن طريق الخطأ، باستخدام معايير الضغط المطلق لمعايرة صمامات الأمان للضغط (PSV) الخاصة بالغلايات، ما يؤدي إلى انحراف ثابت في الضغط بمقدار ٠٫١ ميجا باسكال، وبالتالي عدم فتح الصمام في الوقت المناسب عند ظروف الضغط الزائد، مما يعرّض الأنابيب لخطر الانفجار. علاوةً على ذلك، فإن اعتماد صمامات مستوردة معيّنة وفق معيار الرطل لكل بوصة مربعة (psi) دون إجراء تحويل دقيق يؤدي إلى عدم تطابق بين تصنيف الصمام وضغط النظام المحلي.

وبصفتها شركة متخصصة في تصنيع صمامات التفريغ وتخدم العديد من محطات الطاقة الحرارية، توفر شركة شياوزهاو فالْف خدمات مجانية للتحقق من معايير الضغط وإرشادات اختيار نوع الصمام المناسب لمشاريع محطات الطاقة، مع الالتزام الصارم بالمعايير API 520 وAPI 526 ومعايير قطاع الطاقة.