مقارنة معصمام البوابةمع أن تاريخ صمام الكرة وصمام عدم الرجوع أقصر بكثير، إلا أن أول براءة اختراع لصمام الكرة صدرت عام ١٨٧١، إلا أن نجاحه التجاري سيستغرق ٨٥ عامًا. تم اكتشاف بولي تترافلوروإيثيلين (PTFE، أو "التفلون") أثناء تصميم القنبلة الذرية خلال الحرب العالمية الثانية، مما ساهم في انطلاق صناعة صمامات الكرة. تتوفر صمامات الكرة بجميع المواد، من النحاس الأصفر إلى الفولاذ الكربوني، ومن الفولاذ المقاوم للصدأ إلى الزركونيوم.

هناك نوعان أساسيان: الكرات العائمة والكرات المحورية. يسمح هذان التصميمان بتصنيع صمامات كروية فعالة بأقطار تتراوح بين ¼ بوصة و60 بوصة فأكثر. يُستخدم التصميم العائم عمومًا للصمامات الأصغر حجمًا والأقل ضغطًا، بينما يُستخدم التصميم المحوري لتطبيقات الصمامات الأكبر حجمًا والأعلى ضغطًا.

VM SUM21 BALL API 6Dصمام الكرةيستخدم صمام الكرة API 6D هذين النوعين من الصمامات الكروية نظرًا لطرق إحكامهما وكيفية تدفق قوة السائل من خط الأنابيب إلى الكرة ثم توزيعها على مقعد الصمام. في تصميم الكرة العائمة، تُثبّت الكرة بإحكام بين مقعدين، أحدهما في الاتجاه المعاكس والآخر في الاتجاه المعاكس. تؤثر قوة السائل على الكرة، فتدفعها إلى مقعد الصمام الموجود في جسم الصمام في الاتجاه المعاكس. ولأن الكرة تغطي فتحة التدفق بالكامل، فإن جميع القوى المؤثرة في التدفق تدفع الكرة بقوة إلى مقعد الصمام. إذا كانت الكرة كبيرة جدًا والضغط كبيرًا جدًا، فستكون القوة المؤثرة على مقعد الصمام كبيرة، لأن عزم التشغيل كبير جدًا ولا يمكن تشغيل الصمام.

تتوفر صمامات الكرة العائمة بتصاميم متنوعة، ولكن الأكثر شيوعًا هو صمام المدخل النهائي المكون من قطعتين. وتشمل التصاميم الأخرى صمامات ثلاثية القطع وصمامات المدخل العلوي. تُصنع صمامات الكرة العائمة بأحجام تصل إلى 24 بوصة و300 درجة، ولكن نطاق استخدامها الفعلي يكون عادةً أقل بكثير - الحد الأقصى حوالي 12 بوصة.

على الرغم من أن صمامات الكرة مصممة في المقام الأول كصمامات تشغيل/إيقاف أو "إيقاف"، فإن إضافة بعض صمامات الكرة وصمامات المنفذ Vصمام الكرةتصاميمها تجعلها مثالية للتطبيقات الخاضعة للرقابة.

مقعد مرن
صمام كروي VM SUM21 BALL ذو شفة. يمكن استخدام صمامات الكرات العائمة الصغيرة في العديد من التطبيقات المختلفة، بدءًا من الأنابيب المنزلية ووصولًا إلى الأنابيب التي تحتوي على مواد كيميائية أكثر تطلبًا. مادة المقعد الأكثر شيوعًا لهذه الصمامات هي نوع من البلاستيك الحراري، مثل PTFE. تعمل قواعد الصمامات المصنوعة من التفلون بكفاءة لأنها ناعمة بما يكفي لإحكام إغلاقها على الكرات المعدنية المصقولة، ولكنها قوية بما يكفي لمنعها من التسرب من الصمام. المشكلتان الرئيسيتان لهذه الصمامات ذات المقعد الناعم هما سهولة خدشها (واحتمالية تسريبها)، ودرجة حرارتها محدودة إلى ما دون درجة انصهار المقعد البلاستيكي الحراري - حوالي 450 درجة فهرنهايت (232 درجة مئوية)، حسب مادة المقعد.

من ميزات العديد من صمامات الكرة العائمة ذات المقعد المرن إمكانية إحكام إغلاقها في حالة نشوب حريق يؤدي إلى ذوبان المقعد الرئيسي. يُسمى هذا التصميم مقاومًا للحريق؛ فهو يحتوي على جيب مقعد لا يُثبت المقعد المرن في مكانه فحسب، بل يوفر أيضًا سطحًا معدنيًا للمقعد يُوفر إحكامًا جزئيًا عند ملامسته للكرة. وفقًا لمعايير اختبار الحريق الصادرة عن معهد البترول الأمريكي (API) 607 أو 6FA، يُختبر الصمام للتأكد من تصميم الحماية من الحريق.

تصميم المحور
صمام كرة محوري VM SUM21 BALL API 6D صمام كرة محوري API 6D عندما تكون هناك حاجة إلى صمام كرة أكبر حجمًا وضغطًا أعلى، يتحول التصميم إلى نوع المحور. الفرق بين المحور والنوع العائم هو أن كرة المحور مثبتة في الجسم الرئيسي بواسطة المحور السفلي (قضيب التوصيل القصير) والقضيب العلوي. نظرًا لأن الكرة لا يمكنها "الطفو" في مقعد الصمام لتحقيق إغلاق قسري، يجب أن يطفو مقعد الصمام على الكرة. يتسبب تصميم مقعد المحور في تحفيز المقعد عن طريق الضغط العلوي وإجباره على دخول الكرة من أجل الختم. نظرًا لأن الكرة مثبتة بإحكام في مكانها، باستثناء دورانها 90 درجة، فإن قوة السائل والضغط الاستثنائيين لن يحشروا الكرة في مقعد الصمام. بدلاً من ذلك، تعمل القوة فقط على منطقة صغيرة خارج المقعد العائم.

صمام الكرة VM SUM21 BALL بتصميم مدخل طرفي. يُعد صمام الكرة المحوري بتصميم مدخل طرفي الأخ الأكبر والأقوي لصمام الكرة العائم، ما يجعله قادرًا على التعامل مع المهام الكبيرة - الضغط العالي وأقطار الأنابيب الكبيرة. يُعد استخدام صمامات الكرة المحورية الأكثر شيوعًا في خدمات السباكة.