صمامات الربيع المتوازنة: تعظيم القيمة على المدى الطويل

يمثّل صمام الكروة أحد أكثر آليات التحكم أساسيةً وتنوُّعاً في أنظمة الأنابيب الصناعية الحديثة. ويتميَّز هذا النوع من الصمامات بتصميم هيكله الكروي وعموده المتحرك خطيًّا، وهو ما يمنحه قدرات استثنائية في التحكم بالتدفُّق (التقييد) والتنظيم الدقيق للتدفُّق عبر تطبيقات متنوعة. وتتّكِل مرافق التصنيع، ومحطات توليد الطاقة، ووحدات المعالجة الكيميائية، وأنظمة معالجة المياه اعتماداً كبيراً على تقنية صمام الكروة للحفاظ على كفاءة التشغيل ومعايير السلامة. ولذلك فإن فهم التفاصيل الدقيقة المتعلقة بتصنيع صمام الكروة، ومبدئه التشغيلي، ومعايير اختياره أمورٌ جوهرية للمهندسين ومديري المرافق الساعين إلى تحقيق الأداء الأمثل لأنظمتهم الخاصة بالتحكم في الموائع.

تصنيع صمام الكروة ومبادئ التصميم

تكوين الهيكل واختيار المواد

إن التكوين الكروي المميز لهيكل صمام الكرة يُنشئ مسار تدفق داخلي يتغير اتجاهه، وعادةً ما يتطلب من السائل أن يمر عبر ممر على شكل حرف Z أو حرف S. ويمنح هذا التصميم بطبيعته خصائص تحكم ممتازة مقارنةً بأنواع الصمامات ذات التدفق المباشر. وتشمل الخيارات الرئيسية للمواد المستخدمة في هيكل صمام الكرة: الحديد الزهر، والصلب الكربوني، والصلب المقاوم للصدأ، والسبائك الخاصة، مع تحديد الاختيار وفقًا لظروف التشغيل، وتوافق السائل، والعوامل البيئية. كما يضم تصميم الهيكل حلقات المقعد المدمجة، ووصلات الغطاء العلوي، وتوجيهات الجذع التي تضمن تشغيلًا موثوقًا به تحت ظروف الضغط ودرجة الحرارة المتغيرة.

تصبح دقة التصنيع أمرًا بالغ الأهمية في إنتاج صمامات الكروية، حيث إن محاذاة القرص مع المقعد تؤثر مباشرةً على أداء الإغلاق وطول عمر التشغيل. وتستخدم تقنيات التصنيع الحديثة مثل التشغيل الآلي باستخدام الحاسوب (CNC) والصب الدقيق لتحقيق تحملات ضيقةٍ تُعدّ أساسيةً لوظيفة الصمام السليمة. كما أن عمليات المعالجة السطحية، ومنها التلبيد الصلب (Hard-facing) وتطبيقات الطلاء والمعالجة الحرارية، تعزِّز المتانة ومقاومة التآكل. وتضمن إجراءات مراقبة الجودة المطبَّقة طوال عملية الإنتاج أن يستوفي كل صمام كروي المعايير الصناعية الصارمة ومواصفات العميل.

تباينات في تصميم القرص والمقعد

تمثل تجميعية القرص والمقعد قلب وظيفة صمام الكروي، مع وجود تشكيلات مختلفة مصممة لمعالجة متطلبات التطبيقات المحددة. وتوفّر أقراص النوع المسدِّد خصائص ممتازة في التحكم بالتدفق (التقييد) وقدرة عالية على الإغلاق المحكم، ما يجعلها مناسبةً لتطبيقات التحكم الدقيق في التدفق. أما أقراص النوع الإبروي فتوفر إمكانيات تفوق في الضبط الدقيق، وهي ذات قيمة كبيرة خاصةً في تطبيقات الأجهزة القياسية وصمامات التحكم الأولية، حيث تكون التعديلات الطفيفة جدًّا في التدفق ضرورية. وتجمع الأقراص المركبة بين دعم معدني وأسطح ختم ناعمة لتحقيق أفضل أداء عبر نطاقات درجات الحرارة.

تشمل اعتبارات تصميم المقعد توافق المواد، والاختلافات في الصلادة، ومتطلبات تشطيب السطح التي تؤثر مباشرةً على فعالية الإغلاق وعمر الخدمة. وتوفّر المقاعد المدمجة والمصنوعة مباشرةً داخل جسم الصمام متانة ممتازة، لكنها تحد من خيارات الإصلاح؛ في حين أن الحلقات القابلة للاستبدال توفر مرونة أكبر في الصيانة، على حساب التعقيد الأولي. ويُحدِّد العلاقة بين هندسة القرص والمقعد الخصائص الانسيابية، وملفات انخفاض الضغط، وأداء التحكم في التدفق عبر مدى تشغيل الصمام بالكامل.

تصنيفات وتكوينات صمامات الكروية

صمامات كروية ذات نمط مستقيم

توضع وصلات المدخل والمخرج في تصاميم صمام الكروة ذي النمط المستقيم على طول نفس المحور الأفقي، مُشكِّلةً مسار تدفق داخليًّا تقليديًّا على شكل حرف "زاي" (Z). ويمثِّل هذا الترتيب النوع الأكثر شيوعًا من صمامات الكروة المستخدمة في التطبيقات الصناعية، ويوفِّر أداءً موثوقًا وإجراءات تركيب مباشرة. ويتطلَّب مسار التدفق الداخلي تغييرين في اتجاه التدفق، ما يؤدي إلى سقوط ضغط أعلى مقارنةً بالتصاميم البديلة، لكنه يوفِّر خصائص تحكُّم ممتازة في التحكم بالتدفق (Throttling). وبقيت إمكانية الوصول للصيانة مواتيةً بفضل إجراءات إزالة الغطاء العلوي القياسية ومحاذاة الجذع التقليدية.

تشمل تطبيقات تركيبات صمام الكرة ذي النمط المستقيم أنظمة أنابيب الخدمة العامة، والدوائر الفرعية المُجاوِزة (Bypass)، وتطبيقات التحكم في التدفق (Throttling) التي تكون فيها اعتبارات انخفاض الضغط ثانويةً مقارنةً بدقة التحكم. ويتيح التصميم اتباع ممارسات الأنابيب القياسية، كما يتناسب بسلاسة مع تخطيطات الأنظمة الحالية دون الحاجة إلى اعتبارات خاصة تتعلق باتجاه التدفق أو اتجاه التركيب. وتجعل الكفاءة من حيث التكلفة والتوافر الواسع للتصميمات ذات النمط المستقيم هذه خيارًا جذّابًا للتطبيقات العامة عبر مختلف القطاعات الصناعية.

صمامات الكرة ذات النمط الزاوي

تُوجِّه ترتيبات النمط الزاوي الاتصالات الداخلة والخارجة بزوايا قدرها ٩٠ درجة، ما يؤدي إلى تغيير اتجاه واحد فقط في مسار التدفق الداخلي. ويؤدي هذا التصميم إلى خفض انخفاض الضغط مقارنةً بالأنماط المستقيمة، مع الحفاظ على مزايا التحكم في التدفق المتأصلة في تقنية صمامات النوع الكروي (Globe Valve). ويتّسم الترتيب الزاوي بأهمية خاصة في أنظمة الأنابيب التي تتطلّب تغيير الاتجاه، إذ يلغي الحاجة إلى تركيبات كوع منفصلة، ويقلّل من تعقيد النظام الكلي. كما تزداد مرونة التركيب نظرًا لأن الصمام يؤدي في الوقت نفسه وظيفتي التحكم في التدفق وتغيير الاتجاه.

تشمل اعتبارات التصنيع لتصميمات صمامات الكرة ذات النمط الزاوي بناءً هيكليًّا مُعزَّزًا للجسم لتحمل ظروف التحميل غير المتناظرة الناتجة عن وصلات الأنابيب العمودية. ويصبح استيعاب التمدد الحراري أكثر تعقيدًا بسبب أنماط الإجهاد المتعددة الاتجاهات، ما يتطلب اختيار مواد دقيقة وتحليلًا هندسيًّا دقيقًا. ومن التطبيقات التي تفضِّل النمط الزاوي: أنظمة البخار، وخطوط إعادة تدوير المكثَّف، والمواقف التي تُعطى فيها الأولوية لقيود المساحة أو تحسين تخطيط الأنابيب على متطلبات انخفاض الضغط الدنيا.

طرق التشغيل وأنظمة التحكم

أنظمة التشغيل اليدوي

يعتمد تشغيل صمام الكرة اليدوي على وحدات العجلة اليدوية التي تحول الحركة الدورانية إلى حركة خطية للساق عبر الاتصالات المُلَوَّثَة. ويحدد الميزة الميكانيكية الناتجة عن قطر العجلة اليدوية ومسافة لولب التثبيت الجهد المطلوب من المشغل لتحقيق السفر الكامل للصمام. وتوفّر تصاميم الساق الصاعدة القياسية مؤشرًا بصريًّا لموضع الصمام من خلال امتداد الساق، في حين تحافظ التصاميم ذات الساق غير الصاعدة على ارتفاع الصمام الكلي ثابتًا طوال عملية التشغيل. ويمكن دمج مشغِّلات تروس لحجم الصمامات الكبيرة أو التطبيقات ذات الضغط العالي، حيث يصبح التشغيل اليدوي غير عملي.

تتراوح أنظمة الإشارة إلى الوضع من مراقبة بسيطة لامتداد الساق إلى أجهزة إرسال إلكترونية متقدمة توفر إمكانات المراقبة عن بُعد. وتساعد مؤشرات الوضع المحلية، ومن بينها السِّلم والوحدات المؤشرة، على تحقيق تحديد دقيق للوضع أثناء التشغيل اليدوي. وتشمل اعتبارات السلامة تصميم العجلة اليدوية بشكلٍ مناسب لمنع وقوع إصابات، وتوفير مسافات كافية للوصول أثناء التشغيل، واختيار المواد المناسبة وفقاً للظروف البيئية. وتركّز متطلبات التدريب الخاصة بالتشغيل اليدوي للصمام الكروي على تطبيق التقنيات الصحيحة لتجنب التلف وضمان اتباع ممارسات التشغيل الآمن.

تقنيات التشغيل الآلي

تتضمن أنظمة الصمامات الكروية الآلية مشغِّلات هوائية أو هيدروليكية أو كهربائية لتوفير إمكانيات التحكم عن بُعد والتكامل مع أنظمة التحكم في العمليات. وتستخدم المشغِّلات الهوائية إمدادات الهواء المضغوط أو الغاز لتوليد القوة الخطية اللازمة لتشغيل الصمام، مما يوفِّر أزمنة استجابة سريعة وخيارات وضع آمن عند العطل (Fail-Safe). وتضمن آلية الإرجاع بالزنبرك تثبيت الصمام في الوضع الآمن أثناء انقطاع التيار الكهربائي أو انقطاع إمداد الهواء. أما المشغِّلات الهيدروليكية فتوفر قدرةً فائقةً على توليد القوة لتطبيقات الصمامات الكبيرة، لكنها تتطلب أنظمة دعم أكثر تعقيدًا وإجراءات صيانة أكثر شمولًا.

توفر المحركات الكهربائية تحكّمًا دقيقًا في تحديد المواقع وتكاملًا ممتازًا مع أنظمة التحكم الرقمية، ما يجعلها مثالية للتطبيقات التي تتطلب تنظيمًا دقيقًا لتدفق السوائل. وتتيح محركات التحكم المتغيرة السرعة والخوارزميات التحكمية المتطورة استراتيجيات معقدة لتوضيع الصمامات، مما يحسّن أداء العمليات. كما تدمج تقنيات المحركات الذكية إمكانات التشخيص والصيانة التنبؤية بروتوكولات الاتصال المتقدمة، مما يعزز موثوقية النظام وكفاءة عمليات الصيانة. إن صمام الكرة عملية الاختيار يجب أن تأخذ بعين الاعتبار متطلبات التشغيل بدقة لضمان الأداء الأمثل والموثوقية العالية للنظام.

الخصائص الأداء والتحكم في التدفق

معامل التدفق واعتبارات الحجم

معامل التدفق، الذي يُشار إليه عادةً بالرمز Cv، يُحدِّد سعة التدفق لصمام كروي في ظل الظروف القياسية، ويشكِّل المعلَّمة الأساسية في حسابات تحديد مقاس الصمام. وتتميَّز خصائص تدفق الصمام الكروي عمومًا بقيم منخفضة نسبيًّا لمعامل Cv مقارنةً بأنواع الصمامات ذات المسار المستقيم، وذلك بسبب المسار المتعرِّج للتدفق؛ ومع ذلك فإن هذه السمة التصميمية تحسِّن دقة التحكم في التدفق ووضوحه. ويجب أن تأخذ حسابات تحديد المقاس في الاعتبار قيود انخفاض الضغط، وإمكانية حدوث التآكل التموجي (Cavitation)، والعلاقة بين معامل التدفق ونسبة فتحة الصمام لضمان الاختيار الصحيح للصمام.

تصف الخصائص التدفُّقية الجوهرية العلاقة بين درجة فتح الصمام وقدرته التدفُّقية في ظل ظروف انخفاض ضغط ثابت، بينما تعكس الخصائص المُركَّبة الأداء الفعلي للنظام بما في ذلك تأثيرات المواسير. وعادةً ما توفر تصاميم صمامات الكرة خصائص تدفُّقية إما بنسبة متساوية أو خطية، ويتم اختيار النوع المناسب وفقًا لمتطلبات التحكم المحددة وديناميكيات النظام. ويضمن التحجيم الصحيح مدى تحكم كافٍ، مع تجنُّب التحجيم المفرط الذي يُضعف دقة التحكم، أو التحجيم الناقص الذي يحد من سعة النظام.

أداء التحكم بالتدفق ودقة التحكم

تتفوق قدرات صمام الكروة في التحكم في التدفق في التطبيقات التي تتطلب تعديل تدفق دقيقًا وأداءً مستقرًا للتحكم عبر ظروف التشغيل المتغيرة. وتوفر تصميم الجذع المتحرك خطيًّا علاقات توقعية دقيقة في تحديد المواقع وتكرارية ممتازة، وهي خصائص جوهرية لأنظمة التحكم الآلي. ويعتمد دقة التحكم على دقة المحرك، وخصائص تصميم الصمام، والعلاقة بين موضع الجذع والتغيرات في مساحة التدفق. وقد تتطلّب تطبيقات التحكم الدقيق في التدفق تصاميم خاصة للتجهيزات الداخلية (Trim) أو أقراصًا من النوع الإبري لتحقيق دقة التحكم المطلوبة.

تشمل اعتبارات الاستقرار الميل إلى مقاومة تصاميم صمام الكرة للاهتزاز الناتج عن التدفق والحفاظ على أداءٍ ثابت تحت ظروف ضغط متغيرة في المدخل والمخرج. وتسهم البنية الثقيلة وتصميم الجذع المُوجَّه في تحقيق استقرار تشغيلي، بينما تقلل هندسة مسار التدفق الداخلي من آثار الاضطراب التي قد تُضعف دقة التحكم. وتتفاوت مقاومة التآكل التفجّري حسب الخصائص التصميمية المحددة وظروف التشغيل، ما يستلزم إجراء تحليل دقيق أثناء عملية الاختيار للتطبيقات عالية الطاقة.

متطلبات التركيب والممارسات المثلى

دمج نظام الأنابيب

يبدأ تركيب صمام الكروة المناسب بدقة بالنظر بعناية في اتجاه التدفق، ومتطلبات التوجيه، وترتيبات دعم المواسير التي تضمن الأداء الأمثل وطول العمر الافتراضي. وتحدد معظم تصاميم صمامات الكروة اتجاه التدفق المفضل لتقليل تلف المقعد وتحسين أداء التحكم في التدفق، وعادةً ما يكون التدفق داخلاً من تحت القرص. ويؤثر توجيه التركيب على خصائص التصريف، وعلى احتمال احتجاز الهواء، وعلى سهولة الوصول لإجراءات الصيانة. وتوفر التوجيهات الأفقية للساق عموماً أفضل أداء، بينما قد تتطلب التركيبات الرأسية اعتبارات خاصة تتعلق بالتصريف وتثبيت المحرك.

تصبح تحليلات إجهادات الأنابيب حاسمةً في تركيبات صمامات الكرة نظراً للوزن الكبير والتأثيرات المحتملة للتمدد الحراري التي قد تُخلّ بمحاذاة الصمام وأدائه. وتضمن أعمدة دعم الأنابيب الكافية، والمفاصل التوسعية عند الحاجة، وإجراءات شد البراغي بالعزم المناسب سلامة النظام طوال دورات التشغيل. وتتحقق إجراءات الفحص ما قبل التركيب من صحة المكونات الداخلية، ووضوح علامات التوجيه الصحيحة، وخلو الصمام من أي أضرار ناتجة عن النقل قد تؤثر على أدائه.

بروتوكولات التشغيل والاختبار

تشمل إجراءات تشغيل صمام الكرة إجراء اختبارات منهجية للتحقق من التشغيل السليم، وأداء الإحكام، والتكامل مع أنظمة التحكم قبل وضع الصمام في الخدمة. ويؤكد الاختبار الهيدروستاتيكي سلامة البنية والضيق عند مقعد الصمام تحت ظروف الضغط المحددة، بينما يُثبت الاختبار الوظيفي التشغيل السلس عبر مدى الحركة الكامل. وتكفل معايرة المحرك (المحرك الكهربائي أو الهوائي)، إن وُجد، التوافق الصحيح بين إشارات التحكم وموضع الصمام. أما اختبار تكامل النظام فيؤكد التواصل السليم مع أنظمة التحكم ووظائف الإيقاف الطارئ.

تتضمن متطلبات التوثيق تسجيل نتائج الاختبارات، وبيانات التركيب، وأي انحرافات عن الإجراءات القياسية التي قد تؤثر على أنشطة الصيانة أو استكشاف الأخطاء وإصلاحها في المستقبل. وتوفّر بيانات الأداء المرجعية التي تُجمع أثناء مرحلة التشغيل الأولي نقاط مرجعية لمراقبة الأداء في المستقبل وبرامج الصيانة التنبؤية. ويجب أن يركّز التدريب المقدَّم لموظفي التشغيل والصيانة على إجراءات التشغيل السليمة، ومتطلبات السلامة، والتعرُّف على مؤشرات الأداء التي تشير إلى الحاجة إلى صيانة.

استراتيجيات الصيانة واستكشاف الأخطاء وإصلاحها

برامج الصيانة الوقائية

تتضمن برامج صيانة صمامات الكرة الفعالة عمليات تفتيش مجدولة، ورصد الأداء، واستراتيجيات استبدال المكونات التي تُحسِّن عمر الخدمة إلى أقصى حدٍّ مع تقليل وقت التوقف غير المخطط له إلى أقل قدرٍ ممكن. وتركِّز عمليات التفتيش البصري على التسرب الخارجي، ومحاذاة الجذع، وحالة المحرك، وعلامات التآكل أو التلف الميكانيكي. أما رصد الأداء فيشمل تتبع متطلبات عزم التشغيل، وأوقات الاستجابة للصمامات الآلية، وأي تغيُّرات في خصائص التدفق التي قد تشير إلى اهتراء داخلي أو تلف.

تعتمد جداول التزييت على الخصائص التصميمية المحددة، والظروف البيئية، وتوصيات الشركة المصنِّعة، مع إيلاء اهتمام خاص لخيوط الساق (Stem Threads)، وترتيبات الحشوات (Packing Arrangements)، ومكونات المحرك (Actuator Components). وتشكل تعديل الحشوات واستبدالها أنشطة صيانة شائعة تتطلب عنايةً فائقةً في اختيار المواد المناسبة وتقنيات التركيب. ويمكن لتكنولوجيا الصيانة الاستباقية، بما في ذلك مراقبة الاهتزاز والتصوير الحراري، أن تكشف عن المشكلات الناشئة قبل أن تؤدي إلى الأعطال أو تدهور الأداء.

المشكلات الشائعة وتقنيات التشخيص

يتطلب استكشاف أخطاء صمام الكرة (Globe valve) وتصليحها تقييمًا منهجيًّا للأعراض والتاريخ التشغيلي وظروف النظام لتحديد الأسباب الجذرية وتنفيذ إجراءات تصحيحية فعّالة. وعادةً ما تشير التسربات الخارجية إلى مشاكل في الحشوة أو فشل جوانة الغطاء العلوي أو مشاكل في مفاصل الجسم، وهي تتطلّب أساليب إصلاح مختلفة. أما التسربات الداخلية فقد تكون ناتجة عن تلف المقعد أو تداخل مواد غريبة أو عدم انتظام في محاذاة القرص مع المقعد، مما يؤثّر على أداء الإغلاق الكامل. كما أن الصعوبات التشغيلية، مثل عزم التشغيل المرتفع أو تحديد الموضع بشكل غير منتظم، غالبًا ما ترتبط بانحباس الجذع أو مشاكل في المحرك أو البلى الذي يصيب المكونات الداخلية.

تشمل تقنيات التشخيص اختبار الضغط لتحديد معدلات التسرب كميًّا، وقياس العزوم لتقييم الحالة الميكانيكية، واختبار التدفق لتقييم أداء التحكم في التدفق. وقد تشمل طرق التشخيص المتقدمة المراقبة الصوتية لاكتشاف ظاهرة التآكل الناتج عن الفقاعة (Cavitation) أو الأضرار الداخلية، وكذلك أدوات القياس الدقيقة لتقييم أنماط التآكل ومحاذاة المكونات. وتعتمد قرارات الإصلاح مقابل الاستبدال على مدى الضرر، وتوافر المكونات، وتكاليف الإصلاح، وأهمية التطبيق بالنسبة للأداء الكلي للنظام.

الأسئلة الشائعة

ما هي المزايا الرئيسية للصمامات الكروية مقارنةً بأنواع الصمامات الأخرى؟

توفر صمامات الكروية تحكّمًا متفوقًا في التحكم بالتدفق وتنظيمًا دقيقًا للتدفق بفضل حركة الجذع الخطية وخصائص مساحة التدفق المتغيرة. ويوفّر التصميم قدرة ممتازة على الإغلاق الكامل، ودقة جيدة في التحكم عبر مدى التشغيل بأكمله، وأداءً موثوقًا به تحت ظروف الضغط المتغيرة. وعلى الرغم من أن صمامات الكروية عادةً ما تُسبب سقوط ضغط أعلى مقارنةً بالتصميمات ذات التدفق المباشر، فإن دقة التحكم التي توفرها تجعلها مثاليةً للتطبيقات التي تتطلب تعديلًا دقيقًا للتدفق، أو الخدمات الفرعية (Bypass)، أو الحالات التي يكون فيها الإغلاق المحكم أمرًا جوهريًّا.

كيف أُحدِّد الحجم الصحيح لصمام كروي لتطبيق معين؟

يتطلب تحديد حجم صمام الكرة المناسب بشكل دقيق حساب معامل التدفق (Cv) استنادًا إلى معدل التدفق المحدد لديك، وانخفاض الضغط، وخصائص السائل. وينبغي أخذ نطاق التحكم المطلوب في الاعتبار، مع التأكيد على أن يعمل الصمام ضمن مدى فتح يتراوح بين ١٠٪ و٩٠٪ لتحقيق أفضل أداء تحكمي. كما يجب مراعاة قيود انخفاض الضغط، والظروف المحتملة لحدوث التآكل التموجي (Cavitation)، وأي متطلبات مستقبلية للسعة. واستشر جداول تحديد الأحجام المقدمة من الشركة المصنِّعة، وفكِّر في الاستعانة بخبراء متخصصين في مجال الصمامات للتطبيقات الحرجة أو الظروف التشغيلية غير المعتادة لضمان الأداء الأمثل.

ما نوع الصيانة المطلوبة للحفاظ على تشغيل صمامات الكرة بشكل موثوق؟

تشمل صيانة صمام الكروي الاعتيادي الدورية ضبط الحشوات بشكل دوري، وتزييت خيوط الجذع ومكونات المحرك، والتفتيش على وجود تسرب خارجي أو أي تشوهات في الأداء. وينبغي جدولة اختبار تسرب المقعد سنويًّا أو وفقًا لمتطلبات العملية، ومراقبة عزم التشغيل للإشارات الدالة على التآكل الداخلي. ويجب استبدال الحشوات والجوانات أثناء فترات التوقف المجدولة، والحفاظ على معايرة المحرك المناسبة للصمامات الآلية. وينبغي تطبيق تقنيات الصيانة التنبؤية عند الحاجة للكشف عن المشكلات الناشئة قبل أن تؤثر على الأداء.

هل يمكن استخدام صمامات الكروي لكلٍّ من خدمة التحكم في التدفق (Throttling) وخدمة العزل (Isolation)؟

تتفوق صمامات الكروية في تطبيقات التحكم في التدفق (Throttling) والعزل على حد سواء، ما يجعلها خيارات متعددة الاستخدامات في العديد من أنظمة الأنابيب. وتوفّر خصائصها الخطية تحكّمًا دقيقًا جدًّا في خدمة التحكم في التدفق، بينما يضمن إغلاقها المحكم عزلًا موثوقًا به عند إغلاقها بالكامل. ومع ذلك، ينبغي أخذ ما يلي في الاعتبار: إن صمامات الكروية تتسبب في سقوط ضغط أعلى مقارنةً بالصمامات المخصصة للعزل فقط، مثل صمامات البوابة أو صمامات الكرة، مما قد يؤثر على تكاليف الطاقة في الأنظمة الكبيرة. وللتطبيقات التي تتطلب كلا الوظيفتين معًا، غالبًا ما تمثّل صمامات الكروية الحل الأمثل الذي يوازن بين دقة التحكّم وقدرة العزل.