يكشف تحليل شامل لصمامات البوابة ذات الحواف المصنوعة من حديد الدكتايل ذات الحواف المصنوعة من حديد الدكتايل AWWA C515 أن هذه الصمامات ذات المقاعد المرنة مصممة لتطبيقات محطات المياه حتى 250 رطل لكل بوصة مربعة وتتوافق مع معايير الجدار المنخفض وعزم الدوران المنخفض التي تعمل على تحسين جهد التركيب والموثوقية. وتحل مواصفات C515، التي صدرت لأول مرة في عام 2003، محل مواصفات C509 من خلال اشتراط أجسام من حديد الدكتايل (ASTM A536 A536 درجة 70-50-5) مع طلاءات إيبوكسية ملتصقة بالاندماج وأوتاد مطاطية مغلفة بالكامل لتعزيز مقاومة التآكل وأداء الختم. متوفرة في محولات ذات أطراف ذات حواف ومفصل ميكانيكي ومهايئات ذات حواف إلى ميكانيكية، وتتراوح أحجامها من 2 ″ إلى 16″ (مع عروض موسعة تصل إلى 24″ من قبل جهات تصنيع مختارة). تشمل الميزات الرئيسية السيقان غير المرتفعة، وموانع التسرب الدائرية في صندوق التعبئة، والبطانات البرونزية منخفضة الاحتكاك للتشغيل السلس. يستخدم التقييم أثناء الخدمة عادةً اختبارًا هيدروستاتيكيًا عند 1.5 × الضغط المقدر وتمارين تشغيل دورية لمنع التصاق الوتد.
I. مقدمة ولمحة عامة
صمامات البوابة ذات الحواف المصنوعة من حديد الدكتايل ذات الحواف تحت AWWA C515 هي صمامات إسفينية ذات قضبان مرنة مصممة خصيصًا لخدمة مياه الشرب ومياه الصرف الصحي، ومقدرة بضغط تشغيل يبلغ 250 رطل لكل بوصة مربعة (17.2 بار). على عكس الصمامات C500 ذات القضبان المعدنية أو الصمامات C509 ذات القضبان المطاطية، تجمع صمامات C515 بين مزايا قوة حديد الدكتايل ومانع التسرب المرن، مما يتيح التشغيل بعزم دوران منخفض وإغلاق محكم حتى تحت الضغوط التفاضلية. تشتمل الوصلات الطرفية النموذجية على شفاه ANSI/AWWA C110/A21.10 (الفئة 125)، مما يسهل التوافق مع أنظمة أنابيب حديد الدكتايل القياسية.
II. معيار AWWA C515 ونطاقه
يصف AWWA C515-15 "صمامات البوابة ذات الجدران المنخفضة ذات المقاعد المرنة لخدمة إمدادات المياه"، مع التركيز على الصمامات من 2″ إلى 16″ مع أحكام للسيقان غير المرتفعة والأوتاد غير المشحمة. تشمل المتطلبات الرئيسية ما يلي:
-
الجسم وغطاء المحرك: حديد الدكتايل وفقًا لمعيار ASTM A536 درجة 70-50-5، مطلي بالإيبوكسي الملتحم داخليًا وخارجيًا (10 مل كحد أدنى).
-
الوتد: مطاط EPDM مغلف ومغلف بالكامل، وقادر على إغلاق 250 رطل لكل بوصة مربعة.
-
الشفاه الطرفية: مثقوبة وفقًا لمعيار ANSI/AWWA C110/A21.10 من الفئة 125 أو اختياريًا ASME B16.1 من الفئة 125.
-
الاختبار: تم اختبار كل صمام هيدروستاتيكيًا للتأكد من سلامة المقعد والغطاء عند ضغط تشغيل 1.5×.
ثالثاً. مواد التصميم والبناء
1. الهيكل وغطاء المحرك
مصنوعة من حديد الدكتايل (ASTM A536 درجة 70-50-5) لتوفير قوة شد عالية (≥ 70 كيلو باسكال) واستطالة (≥ 5%). تحمي طبقات الإيبوكسي الملتحمة (10 مل كحد أدنى) من التآكل الداخلي والخارجي.
2. الوتد والمقاعد
الإسفين المرن مصبوب من مطاط EPDM مربوط بقلب من حديد الدكتايل لضمان إحكام الإغلاق ثنائي الاتجاه وعزم دوران تشغيل منخفض. يجب أن تفي قوة الرابطة المطاطية-المعدنية بمعايير ASTM D249 لضمان المتانة.
3. الجذع والختم
السيقان غير الصاعدة مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ (CF8M) مع موانع تسرب دائرية على شكل O في صندوق الحشو لمنع التسرب. توفر البطانات البرونزية أو محامل PTFE تشغيلًا سلسًا وتمنع التآكل.
رابعا. الأنواع والتكوينات
| التكوين | الوصف | النهايات القياسية |
|---|---|---|
| طرف ذو حواف | ذات حواف على كلا الطرفين وفقًا للفئة 125 من ANSI/AWWA C110/A21.10؛ مثالية لأنظمة الأنابيب الثابتة. | ANSI/AWA C110/A21.10 |
| الوصلة الميكانيكية ذات الحواف | أحد طرفي MJ (AWWA C111/A21.11 بالدفع)، والطرف الآخر ذو حواف؛ مفيد للانتقال بين أنواع الأنابيب. | AWWA C111/A21.11 وC110/A21.10 |
| شفة إلى ضغطة على الضغط | تتوافق شفة المهايئ مع تركيبات الدفع على أنابيب PVC أو أنابيب DI؛ مما يسمح بالتعديل التحديثي دون قطع الحنفية. | شفة و AWWA C111/A21.11 |
| أسلوب ضبط النفس | MJ مع حلقات تثبيت مسامير القص؛ تقاوم الدفع المحوري، مما يلغي الحاجة إلى كتل الدفع الخرسانية. | AWWA C111/C111/A21.11 مع مكونات التثبيت |
الجدول 1. تكوينات الصمامات الشائعة C515 من AWWA C515.
V. الأبعاد والوصلات الطرفية
تتوافق أبعاد الصمامات وجهًا لوجه (F-F) مع النمط القصير ANSI B16.10 (الفئة 125) للصمامات من 2 ″- 16″، التي تتراوح من 4 بوصة (صمام 2) إلى 24 بوصة (صمام 16) الطول الكلي. يتبع حفر الشفة معايير ASME B16.1 الفئة 125 أو AWWA C110 مع توحيد أقطار دائرة البراغي وأنماط الفتحات:
| الحجم (″) | واو-واو (بالداخل) | عمق شفة الحافة (بوصة) | دائرة الترباس (بوصة) | البراغي × الضياء. |
|---|---|---|---|---|
| 2 | 4 | 6.375 | 4.75 | 4 × ⅝″ |
| 4 | 6 | 9 | 7.5 | 8 × ⅝″ |
| 8 | 9 | 12.375 | 10.75 | 8 × ⅝″ |
| 16 | 15 | 20.5 | 17.25 | 8 × ¾″ |
الجدول 2. الأبعاد النموذجية وجهاً لوجه وأبعاد الشفة للصمامات C515.
سادساً. التركيب والتشغيل
-
فحص ما قبل التركيب: تحقق من الرقم التسلسلي للصمام ولوحة المطابقة؛ افحص الجزء الداخلي بحثًا عن وجود حطام.
-
التوجيه: قم بتركيب الصمامات بساق رأسية أو بزاوية طفيفة لمنع تلف المقعد بالمطرقة المائية.
-
التثبيت: اربط مسامير الحافة بعزم دوران على شكل نجمة حتى 70-90 قدم-رطل للصمامات مقاس 2 ″ - 8″؛ الأحجام الأكبر حسب إرشادات الشركة المصنعة.
-
العملية: قم بتمرين الصمام من خلال شوط كامل قبل الصيانة؛ قم بتشغيله ببطء لتجنب الارتفاع المفاجئ.
-
الاختبار الهيدروستاتيكي: قم بإجراء اختبار الغلاف عند 1.5×WP واختبار المقعد عند 1.25×WP بعد التركيب.
سابعاً. الأداء والاختبار
-
تصنيف الضغط: 250 رطل رطل لكل بوصة مربعة عند العمل، و500 رطل لكل بوصة مربعة في اختبار الغلاف، و375 رطل لكل بوصة مربعة في اختبار المقعد وفقًا لـ C515 من AWWA.
-
تصنيف التسرب: عدم وجود تسرب مرئي (الفئة السادسة) تحت ظروف اختبار المقعد.
-
متطلبات عزم الدوران: عزم دوران التشغيل النموذجي ≤ 100 قدم-رطل للصمامات مقاس 16 بوصة، مما يقلل من حجم المشغل.
-
دورة الحياة: تتحمل الأوتاد المغلفة بمادة EPDM أكثر من 10 آلاف عملية كاملة الدورة في الاختبارات المعجّلة.
ثامناً. الصيانة واستكشاف الأعطال وإصلاحها
-
الفحص الروتيني: قم بتدوير الصمامات سنويًا؛ افحص بحثًا عن وجود تسربات في التعبئة وأعد ضبط عزم صواميل الغدة حسب الحاجة.
-
استبدال التعبئة والتغليف: استخدم أطقم الحلقات الدائرية لصندوق التعبئة؛ وعادةً ما تكون مطلوبة كل 3-5 سنوات.
-
إصلاح المقاعد: يمكن معالجة التسريبات الصغيرة في المقعد عن طريق تدريبات "الإغلاق الإسفيني" - وهي عبارة عن إغلاق جزئي لإعادة ترطيب المطاط.
-
تسرب غطاء المحرك: افحص حشية غطاء المحرك ومسامير الشفة؛ استبدل الحشية حسب دليل المعدات الأصلية.
| الإصدار | السبب | العلاج |
|---|---|---|
| تسرب المقعد | الحطام على وجه المقعد؛ تلف المطاط | خط التنظيف؛ إعادة وضع الوتد؛ استبدال الوتد |
| تسرب التعبئة الجذعية | تآكل الحلقة الدائرية؛ عزم دوران غير مناسب | استبدال العبوة؛ إعادة ضبط عزم دوران صواميل الغدة |
| عزم دوران تشغيل عالٍ | تآكل في الساق؛ تصلب المطاط | قم بتشحيم الساق؛ استخدم مزيل الترسبات؛ استبدل المطاط |
| تسرب الشفة | عزم دوران أقل من اللازم؛ قرص الحشية | أعد ضبط عزم دوران البراغي؛ استبدل حشية الحافة |
الجدول 3. مشاكل الصيانة الشائعة والإجراءات التصحيحية.
التاسع دليل الاختيار والتطبيق
عند تحديد صمامات C515، ضع في اعتبارك:
-
سائل الخدمة ودرجة الحرارة: أسافين EPDM مناسبة لدرجات حرارة تتراوح بين 33 و230 درجة فهرنهايت؛ استشر الشركة المصنعة للمعدات الأصلية لدرجات الحرارة الأعلى.
-
تصنيف الضغط المطلوب: تأكد من ضغط العمل ≥ 1.25× الضغط التصميمي للنظام.
-
طريقة التشغيل: عجلة يدوية أو ترس مخروطي أو مؤتمتة بمشغلات كهربائية/هوائية؛ جداول عزم الدوران توجه اختيار المشغل.
-
توافق المواد: تمنع الطلاءات الداخلية المصنوعة من الإيبوكسي الاندماجي التآكل من المياه المكلورة.
-
متطلبات الدفع: بالنسبة للنهايات المسدودة المدفونة، استخدم محولات MJ إلى شفة من النمط المقيد MJ للتخلص من كتل الدفع.
ستة أسئلة شائعة
1. ما الذي يميز AWWA C515 عن صمامات البوابة C509؟
تستخدم صمامات AWWA C515 أجسامًا من حديد الدكتايل (ASTM A536 درجة 70-50-5) وأوتادًا مرنة ذات مقاعد مرنة مرتبطة بالكامل بمطاط EPDM، مما يتيح بناء جدار منخفض وتشغيل عزم دوران أقل مقارنةً بالصمام C509، المصمم بشكل أساسي للأجسام الحديدية الرمادية والجدران السميكة. كما تشتمل C515 أيضًا على سيقان غير مرتفعة ونهايات وصلات ميكانيكية اختيارية، في حين تتطلب C509 سيقان مرتفعة. يقلل تصميم الجدار المنخفض لـ C515 من وزن C515 بما يصل إلى 30%، مما يسهل التركيب والمناولة.
2. هل يمكن استخدام صمامات C515 في خدمة مياه الصرف الصحي أو الطين؟
بينما تم تحسين C515 للمياه الصالحة للشرب، فإن إسفينها المغلف بمادة EPDM يقاوم مكونات مياه الصرف الصحي الخفيفة. بالنسبة للعجائن الكاشطة، ضع في اعتبارك صمامات C500 ذات القوالب المعدنية أو صمامات C515 ذات التركيبات المطاطية المقواة. قم دائمًا بالتركيب مع وضع الجذع عموديًا واغسل النظام لإزالة الحطام، كما هو موصى به في كتيبات التشغيل والصيانة الخاصة بالشركة المصنعة.
3. كم مرة يجب فحص الصمامات البوابية C515 وفحصها؟
تمرين الصمامات كل ثلاثة أشهر في المنشآت عالية الخدمة لمنع التصاق الإسفين. إجراء دورة فتح/إغلاق كاملة في ظروف عدم التدفق. افحص غدة التعبئة ومسامير الشفة سنويًا، مع إعادة ضبطها حسب المواصفات. تحقق من وجود تسرب في المقعد بعد التدوير؛ يمكن معالجة التسريبات الطفيفة عن طريق عمليات "التثبيت الإسفيني".
4. ما عزم دوران المشغل المطلوب لصمامات C515 الأوتوماتيكية؟
يتم تحديد عزم دوران المشغل من جداول عزم الدوران الخاصة بالمصنع الأصلي، والتي تسرد عزم الدوران المطلوب عند الانفصال وعزم الدوران عند التشغيل عند ضغوط مختلفة. على سبيل المثال، قد يتطلب صمام C515 مقاس 12 بوصة C515 عزم دوران انفصالي 450 قدم-رطل وعزم دوران تشغيلي 200 قدم-رطل عند 250 رطل لكل بوصة مربعة. قم دائمًا بتطبيق عامل أمان 25-30% عند تحديد حجم المشغلات.
5. كيف يؤثر سمك طلاء الإيبوكسي على أداء الصمام؟
الطلاءات الإيبوكسية الملتصقة بالاندماج (10 مل كحد أدنى) تحمي من التآكل الداخلي وتعزز التشغيل السلس للوتد. تعمل الطلاءات الأكثر سمكًا (> 12 مل) على تحسين مقاومة التآكل ولكنها قد تزيد قليلاً من عزم الدوران. يضمن الاستخدام المنتظم والمعالجة بالفرن بعد الطلاء وفقًا لمعيار ANSI/AWWA C550 الالتصاق والمتانة.
6. هل صمامات C515 ذات الحواف قابلة للتبديل بين الشركات المصنعة؟
نعم - تتوافق الأبعاد وجهًا لوجه وحفر الشفة مع معايير ANSI/AWWA وASME، مما يتيح إمكانية التبادل. ومع ذلك، قد تتطلب الاختلافات الطفيفة في تفاوتات ثقوب المسامير وأنماط صواميل الجذع تعديلات في الأجهزة. تحقق دائمًا من التوافق من خلال رسومات أبعاد الشركة المصنعة قبل الاستبدال.
المراجع:
- AWWA C515-15: صمامات البوابة ذات الجدران المنخفضة ذات المقاعد المرنة لخدمة إمدادات المياه - الرابطة الأمريكية لأعمال المياه (AWWA)
- ASTM A536 - المواصفات القياسية لمسبوكات حديد الدكتايل - ASTM International
- ASME B16.1 - حواف أنابيب الحديد الزهر والتجهيزات ذات الحواف - الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين (ASME)
- صمام البوابة - ويكيبيديا
- الطلاءات الإيبوكسية الملتحمة لأنابيب المياه - وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA)
AR 
EN