شیر اطمینان یا شیر ایمنی فشار

آشنایی با شیرهای اطمینان یا شیر ایمنی فشار

شما می توانید مقاله زیر در رابطه با شير اطمينان فشار را در قالب پادکست آموزشی ArianPoolCast043 بشنوید:

درباره شیرهای اطمینان یا شیر ایمنی فشار (Pressure relief valve)

این مدل شیر اطمینان فشار برای محافظت از مخازن تحت فشار حاوی مایعات بر روی آن ها نصب می شود و با رسیدن فشار بالادست به فشار مقرر، متناسب با مقدار فشار بالادست باز می شود. بروز مشکل در ابزارهای کنترل کننده سیستم های تحت فشار و بالاتر رفتن فشار سیستم از حد مجاز، موجب آسیب وارد شدن به تجهیزات یا ترکیدن آنها و خسارات جانی و مالی می شود. هدف اصلی از نصب شیر ایمنی فشار، تخلیه سیال از مخزن تحت فشار و جلوگیری از حوادث ذکر شده می باشد.

امروزه سیستم های الکتریکی، پنوماتیکی و هیدرولیکی بسیاری برای کنترل متغیرهایی مانند فشار، دما و دبی وجود دارند. هریک از این سیستم ها برای کارکردن به یک منبع انرژی همچون برق یا هوای فشرده نیاز دارند. شیر اطمینان فشار باید همواره، به ویژه در هنگام قطع برق و از کار افتادن کنترل سیستم، قادر به کار کردن باشد. بنابراین، تنها منبع انرژی برای شیر فشارشکن، سيال فرآيند است.

اگر فشار در یک سیستم یا مخزن به سطح خطرناکی افزایش یابد، شیر ایمنی فشار ممکن است تنها وسیله باقیمانده برای جلوگیری از حوادث فاجعه بار باشد. از آن جا که قابلیت اطمینان ارتباط مستقیمی با پیچیدگی دستگاه دارد، بسیار مهم است که طراحی شیر فشارشکن تا حد امکان ساده باشد.

شیر ایمنی فشار باید در فشار از پیش تنظیم شده (predetermined set pressure) باز شود، سیال را در دبی مشخص عبور دهد و هنگامی که فشار سیستم به سطح امن بازگشت، بسته شود.

جنس شیرهای اطمینان باید از موادی باشد که با بسیاری از سیالات فرآیند از هوا و آب گرفته تا خورنده ترین محیط ها سازگاری داشته باشند. طراحی این شیرها باید به گونه ای باشد که به طور مداوم و پایدار برای انواع سیالات و فازها کار کنند.

انواع شیرهای اطمینان

شیر اطمینان از نوع spring loaded

این نوع شیر، وسیله ای ساده و قابل اعتماد است که از تجهیزات مورد نظر ما در برابر افزایش بیش از حد فشار محافظت می کند. این شیر از یک ورودی یا نازل که بر روی سیستم تحت فشار نصب شده، یک دیسک در مقابل نازل برای جلوگیری از عبور جریان در شرایط عملیاتی نرمال، یک فنر برای بسته نگه داشتن دیسک و یک بدنه برای نگه داشتن اجزای شیر در کنار هم تشکیل شده است. نیروی فنر برای میزان فشاری که در آن شیر باز خواهد شد قابل تنظیم می باشد.

زمانی که فشار درون سیستم شروع به بالا رفتن کند، اگر نیروی حاصل از فشار سیال از نیروی فنر بیشتر شود، دیسک بالا می رود، سیال تخیله می شود و فشار کاهش می یابد. بیشتر شیرهای ایمنی فشار، دارای یک محفظه کنترل ثانویه یا یک محفظه نگهدارنده برای تقویت نیروی وارده به فنر هستند. با شروع بلند شدن دیسک، سیال وارد محفظه کنترل می شود تا مساحت بیشتری از دیسک را در معرض فشار سیستم قرار دهد. این امر باعث تغییر تدریجی نیرو می شود که افزایش نیروی فنر را جبران کرده و موجب می شود که شیر با سرعت زیاد باز شود. در همان زمان، جهت جریان سیال معکوس می شود و تأثیر مومنتوم ناشی از تغییر جهت جریان، بالارفتن فنر را تقویت می کند. این اثرات با هم ترکیب می شوند تا شیر در وضعیت کاملا باز قرار گیرد و حداکثر ظرفیت تخلیه خود را داشته باشد. در این حالت، از آنجا که سطح بزرگتر دیسک در معرض فشار سیستم است تا زمانی که فشار سیستم تا مقدار کمتر از فشار تنظیم شده کاهش نیابد، شیر بسته نمی شود. طراحی محفظه کنترل مشخص می کند که بسته شدن در کدام نقطه رخ خواهد داد. اختلاف بین فشار تنظیم شده و فشار نقطه بسته شدن، پایین ترین فشار (blowdown) خوانده می شود و معمولاً به عنوان درصد فشار تنظیم شده بیان می شود.

شیرهای Balanced bellows و Balanced piston

هنگامی که فشار انتهایی (فشار در قسمت تخلیه شیر) متغیر باشد، این نوع شیر اطمینان فشار  توصیه می شود. در این نوع شیرها، پیستون یا بلوز باید سطحی برابر با سطح نشیمنگاه دیسک روی نازل را در طرف دیگر اشغال کند تا اثرات فشار انتهایی خنثی شود.

Safety valve

این شیرها برای حفاظت از تاسیسات تحت فشاری که حاوی گاز هستند، روی آنها نصب می شوند. آنها با استفاده از فشار استاتیک ورودی عمل می کنند و با باز شدن سریع یا عمل کردن ضربه ای، سیال را تخلیه می کنند و باعث کاهش فشار تا رسیدن به فشار مجاز می شوند.

LOW-LIFT Safety Valve

در این شیر اطمینان فشار، دیسک تنها به فاصله کوچکی از نشمین گاه بلند می شود و سطح مقطع تخلیه سیال یا ظرفیت شیر از موقعیت داخلی دیسک تعیین می شود. این نوع شیر ظرفیت کمتری نسبت به نوع FULL-LIFT دارد.

FULL-LIFT Safety Valve

در این نوع شیر، سطح مقطع تخلیه سیال با سطح نازل ورودی برابر خواهد بود و ظرفیت شیر از روی سطح نازل ورودی تعیین می شود.

Safety Relief valve

با باز شدن سریع یا عمل کردن ضربه ای یا با باز کردن متناسب با افزایش فشار بیشتر از فشار علمیاتی مجاز، بسته به کاربرد عمل می کند و برای هر دو سیال مایع یا تراکم پذیر مورد استفاده قرار گیرد.

Pilot Operated Pressure Relief Valve

در این نوع شیر، برای باز و بسته کردن دریچه شیر به جای نیروی فنر از نیروی فشار خود سیال توسط یک شیر پیلوتی که در قسمت فوقانی شیر ایمنی نصب شده است، استفاده می شود.

Power Actuated Safety Relief Valve

این شیر با یک تجهیز دیگر که نیازمند یک منبع خارجی انرژی می باشد ترکیب شده و به وسیله آن کنترل می شود. زمانی که فشار سیال به فشار مقرر برسد، یک نیروی خارجی به بسته شدن شیر کمک می کند.

Temperature Actuated Pressure Relief Valve

این شیر بر روی تجهیزاتی که افزایش دمای داخلی یا خارجی باعث افزایش فشار می شود نصب می گردد.

Vaccum Relief Valve

“شیر ایمنی” خلأ برای جلوگیری از ایجاد خلأ در داخل مخازن و لوله ها بر روی آن ها به صورت عمودی نصب می شود. این شیر باید تا حد امکان نزدیک به مخزن یا مستقیما بر روی نازل مخزن تحت فشار یا بر روی اتصالی کوتاه که جریان مستقیم و بدون مانع بین مخزن و شیر را فراهم کند نصب شود. نصب شیر اطمینان فشار خلأ در موقعیتی غیر از موقعیت های توصیه شده، اثر منفی بر عملکرد آن خواهد گذاشت. شیر هرگز نباید بر روی اتصالی نصب شود که قطر داخلی آن کمتر از اتصال ورودی شیر باشد.

اشتراک گذاری

Share on facebook
Share on twitter
Share on pinterest
Share on linkedin
Share on telegram
Share on whatsapp
Share on tumblr

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

برای دریافت کتابچه الکترونیکی (eBook)فرم زیر را پر کنید!