إجابة سريعة：
WCB هي الدرجة الأكثر شيوعًا في المواصفات الفولاذ الكربوني المصبوب تُستخدم هذه الصمامات الكروية في التطبيقات الصناعية، والتي تشمل غالبية تطبيقات النفط والغاز والبخار والطاقة والاستخدامات العامة، ضمن نطاق درجة حرارة يتراوح بين -29 درجة مئوية و425 درجة مئوية. يتحمل هذا النوع من الصمامات ضغوطًا تتراوح بين 150 رطلًا و2500 رطل وفقًا لمعيار ASME B16.34، ويُعد بديلًا اقتصاديًا للفولاذ السبائكي في أي تطبيق يندرج ضمن هذه المواصفات. تُنتج شركة ONERO صمامات WCB الكروية في مصنع الصب التابع لها، بسعة 3000 طن، والمجهز باختبار هيدروليكي لكل صمام، وفقًا لمعايير API 6D وAPI 607 وISO 15848، وبأحجام تتراوح من ½ بوصة إلى 48 بوصة.
ما هو WCB (ASTM A216 Cast Carbon Steel)؟
يُعدّ معيار ASTM A216 معيارًا من معايير الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين (ASME) للفولاذ الكربوني المصبوب المناسب للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية. ويُعتبر WCB (الفولاذ المصبوب القابل للحام B)، والذي يرمز إلى جسم الفولاذ المصبوب القابل للحام، النوع الأكثر شيوعًا بين أنواع ASTM A216 الثلاثة. أما النوعان الآخران فهما WCA وWCC، واللذان يمثلان درجات مقاومة أقل وأعلى على التوالي.
تبلغ قوة الشد الدنيا لجسم صمام WCB المصنوع من الفولاذ الكربوني ASTM A216 485 ميجا باسكال، بينما تبلغ قوة الخضوع الدنيا 250 ميجا باسكال. ويحتوي هذا الفولاذ على نسبة قصوى من الكربون تبلغ 0.30%، والسيليكون 0.60%، والمنغنيز 1.00%. وهذا يُسهم في تحقيق قابلية لحام كافية دون الحاجة إلى معالجة حرارية لاحقة في معظم الحالات.
ال جسم صمام كروي من الفولاذ الكربوني WCB يتم تصنيعها باستخدام عملية الصب الرملي، والتي تسمح بالصب المعقد لأجسام الصمامات الأكبر حجماً التي لا يمكن تشكيلها اقتصادياً.
جدول تصنيف الضغط ودرجة الحرارة وفقًا لمعيار ASME B16.34
ASME B16.34 تحدد المعايير تصنيفات الضغط ودرجة الحرارة للصمامات المصنوعة من مجموعة المواد 1.1، والتي تشمل A216 WCB. وتنخفض تصنيفات الضغط ودرجة الحرارة لصمامات الكرة المصنوعة من WCB مع ارتفاع درجة الحرارة.
| فئة الضغط | التصنيف عند درجة حرارة 38 درجة مئوية (100 درجة فهرنهايت) | التصنيف عند درجة حرارة 260 درجة مئوية (500 درجة فهرنهايت) | التصنيف عند 425 درجة مئوية (800 درجة فهرنهايت) |
|---|---|---|---|
| الصف 150 | 19.6 بار (285 رطل لكل بوصة مربعة) | 13.8 بار (200 رطل لكل بوصة مربعة) | 12.1 بار (175 رطل لكل بوصة مربعة) |
| الصف 300 | 51.1 بار (740 رطل لكل بوصة مربعة) | 44.8 بار (650 رطل لكل بوصة مربعة) | 39.0 بار (566 رطل لكل بوصة مربعة) |
| الفئة 600 | 102.1 بار (1480 رطل لكل بوصة مربعة) | 89.6 بار (1300 رطل لكل بوصة مربعة) | 77.9 بار (1130 رطل لكل بوصة مربعة) |
| الفئة 900 | 153.2 بار (2220 رطل لكل بوصة مربعة) | 134.4 بار (1950 رطل لكل بوصة مربعة) | 116.9 بار (1695 رطل لكل بوصة مربعة) |
| الفئة 1500 | 255.3 بار (3705 رطل لكل بوصة مربعة) | 224.1 بار (3250 رطل لكل بوصة مربعة) | 195.1 بار (2830 رطل لكل بوصة مربعة) |
| الفئة 2500 | 425.5 بار (6170 رطل لكل بوصة مربعة) | 373.4 بار (5415 رطل لكل بوصة مربعة) | 325.1 بار (4715 رطل لكل بوصة مربعة) |
تتطلب تصنيفات ضغط ودرجة حرارة صمامات الكرة من WCB أن يتحقق المشتري من درجة حرارة التشغيل الفعلية عند تحديد تصنيف الضغط، بدلاً من استخدام ضغط التصميم في الظروف المحيطة. يعمل صمام الفئة 300 عند درجة حرارة 425 درجة مئوية بضغط مسموح به أقل بكثير مقارنةً بالضغط المحيط.
ما هو الحد الأدنى لدرجة حرارته؟
معيار WCB للأرضية: -29 درجة مئوية
يتميز حديد الزهر من نوع ASTM A216 WCB بدرجة حرارة تشغيل دنيا قياسية تبلغ -29 درجة مئوية أو -20 درجة فهرنهايت. أي درجة حرارة أقل من هذه الدرجة الدنيا لن تضمن مقاومة الصدمات.
ينبغي أن تستخدم مشاريع البناء في المناطق الباردة، أو أقمار الغاز الطبيعي المسال، أو أي خدمة أخرى قريبة من التبريد الشديد تتطلب حدًا أدنى أقل لدرجة الحرارة، مادة مختلفة.
يرفع LCB (ASTM A352 Grade LCB) الحد الأدنى لدرجة الحرارة إلى -46 درجة مئوية. بينما يرفعه LCC إلى -73 درجة مئوية. أقل من -73 درجة مئوية, تُستخدم مصبوبات من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي أو سبائك النيكل.
التحقق من اختبار الصدمة
في الحالات التي تتطلب أداءً عاليًا في درجات الحرارة المنخفضة حول أرضية WCB، تُجري شركة ONERO اختبارات شاربي للصدمات ذات الشق V عند أدنى درجة حرارة تصميمية. يُدرج هذا الاختبار ضمن حزمة وثائق المواد، ويساعد في التحقق من متانة دفعة الصب بناءً على نتائج الاختبار وليس فقط على مطابقة التركيب الكيميائي.
ما هو الحد الأقصى لدرجة حرارته؟
الحد الأقصى العملي لدرجة الحرارة العليا لـ ASTM A216 WCB هو 425 درجة مئوية. فوق هذه درجة الحرارة, يُصبح تحوّل البنية المجهرية للفولاذ الكربوني إلى غرافيت مصدر قلق، إذ يُقلّل تدريجيًا من مقاومة المادة للزحف ومتانتها. لا يُعدّ هذا نمط فشل مفاجئًا، بل تدهورًا طويل الأمد يُؤثّر سلبًا على سلامة الصمام طوال عمره التصميمي.
للاستخدام في درجات حرارة أعلى من 425 درجة مئوية، يصل الحد الأقصى لدرجات الحرارة في فولاذ WC6 (فولاذ الكروم والموليبدينوم وفقًا لمعيار ASTM A217) إلى حوالي 595 درجة مئوية. ويغطي فولاذ WC9 نطاقات درجات حرارة مماثلة بتركيبة سبيكة مختلفة. أما في حال تجاوز فولاذ WC6 وWC9، فيلزم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي أو سبائك النيكل.
WCB مقابل Forged A105: أيهما تختار؟
ASTM A105 هو فولاذ كربوني مطروق يُستخدم ما يُعادل ذلك لأجسام الصمامات ذات القطر الأصغر والمزودة بحواف. جسم صمام ASTM A216 WCB مصبوب، بينما جسم صمام A105 مطروق. وكلاهما يغطي نطاقات مماثلة من درجات الحرارة والضغط وفقًا لمعيار ASME B16.34 المجموعة 1.1.
تعتمد آلية الاختيار على الحجم والتعقيد. يُناسب الفولاذ المطروق A105 أجسام الصمامات التي يقل قطرها عن 100 مم (4 بوصات) حيث يكون التشكيل بالدق اقتصاديًا ويُنتج بنية حبيبية أكثر كثافة وتجانسًا. أما الفولاذ المصبوب WCB فيُناسب أجسام الصمامات الأكبر حجمًا حيث يجعل الحجم والتعقيد الهندسي التشكيل بالدق غير عملي أو غير اقتصادي. وفوق 100 مم، يُعد WCB المواصفة القياسية لمعظم تطبيقات صمامات الكرة المصنوعة من الفولاذ الكربوني.
تتشابه الخواص الميكانيكية بين النوعين. يتميز الفولاذ A105 بقوة شد دنيا أعلى قليلاً تبلغ 485 ميجا باسكال مقارنةً بالفولاذ WCB الذي تبلغ قوته 485 ميجا باسكال، بينما تبلغ قوة الخضوع لكلا النوعين 250 ميجا باسكال، أي أنهما متكافئان عمليًا. يعتمد الاختيار على طريقة التصنيع والتكلفة، وليس على الأداء الميكانيكي.
التطبيقات النموذجية
تُستخدم صمامات الكرة WCB بشكل أساسي في توزيع البخار، وعزل خطوط أنابيب النفط الخام، ومعالجة المياه المنتجة، والأنظمة المساعدة لمحطات الطاقة، ومعالجة الهيدروكربونات بشكل عام. ويقتصر استخدامها على الوسائط غير المسببة للتآكل أو ذات التآكل الطفيف ضمن نطاق درجة الحرارة المحدد. أما في البيئات الحمضية أو الكلوريدية أو ذات الرطوبة العالية، فيُستبدل صمام WCB بأنواع من الفولاذ المقاوم للصدأ.
قامت شركة ONERO بتوريد صمامات كروية من نوع WCB لأنظمة البخار المساعدة لمحطات الطاقة في جنوب شرق آسيا والتي تتطلب تصنيفات من الفئة 600 عند درجات حرارة خدمة مستمرة تبلغ 380 درجة مئوية، ولمشاريع خطوط أنابيب النفط الخام في الشرق الأوسط والتي تتطلب صمامات من الفئة 300 إلى الفئة 900 عبر طلبية مشروع مكونة من 400 وحدة.
لماذا يُنصح باستخدام صمامات كروية من نوع ONERO WCB؟
تستخدم شركة ONERO في عملية صبّ صمامات WCB منشأة بسعة 3000 طن، مع تحكم كامل في عملية الصب من النموذج الأولي إلى المنتج النهائي. يخضع كل جسم صمام كروي من الفولاذ الكربوني WCB لفحص بالأشعة السينية أو بالموجات فوق الصوتية وفقًا للمعايير المعمول بها قبل بدء عملية التصنيع.
تصميم عائم بسيط لإحكام الإغلاق. اقتصادي، عزم دوران منخفض. 2 بوصة - 42 بوصة، فئة 150-2500 رطل.
عرض المنتجيُجرى اختبار الضغط الهيدروستاتيكي على كل وحدة نهائية، وليس على عينة منها. وتشمل الوثائق تقارير اختبار المواد التي تتضمن الخصائص الكيميائية والميكانيكية، وسجلات فحص المسبوكات، وشهادات اختبار الضغط.
ONERO's جودة حاصلة على شهادة API 607 لصمامات الكرة WCB، مع توفر توافق NACE MR0175 للفولاذ الكربوني في حال اشتراط الخدمة في بيئة حمضية. تتوفر جميع الأحجام من نصف بوصة إلى 48 بوصة، ومن الفئة 150 إلى الفئة 2500، مع فترات تسليم قياسية تتراوح من 4 إلى 6 أسابيع للتكوينات المتوفرة في المخزون. اتصال فريقنا التقني اليوم.
