خانه / تجهیزات پایپینگ / شیر اطمینان

شیر اطمینان

شیر اطمینان و یا safty valve و یا pressure safty valve که به آن PSV هم می گویند يكی از تجهيزات ايمنی در صنعت تاسیسات است. كه مانع از قرار گرفتن لوله ها، شيرآلات، مخازن تحت فشار, در شرايط فشاري بيش از فشار طراحي مي شود. بنابراين انتخاب شیر اطمینان بسيار مهم بوده و بايد با احتياط كامل صورت پذيرد. شیرهای اطمینان با عبور دادن سیال تحت فشار از یک مسیر جانبی، فشار موجود در سیستم را رها می‌کنند. این شیرها به گونه ای طراحی یا تنظیم شده اند که در یک فشار از قبل تعیین شده، عمل می‌کنند و از مخزنهای تحت فشار و سایر تجهیزات سیستم که در معرض فشار هستند، در برابر فشار بیش از حد مجاز محافظت می‌کنند.

شیر اطمینان چیست ؟

از تجهیزات ویژه ای که یک واحد را درمقابل افزایش ناگهانی فشار ایمن می سازد, شیرهای اطمینان هستند. شیرهای اطمینان به عنوان وسیله ای مناسب جهت جلوگیری از ازدیاد فشار ناگهانی در موتورخانه ها ،کارخانه ها وبطور کلی انواع تجهیزات صنعتی وبرای انواع سیالات مختلف از قبیل گاز ، بخار، آب ویا هوای فشرده استفاده می گردند.محدودیت فشار دراینگونه کاربردها معمولا ناشی از فشار قابل تحمل تجهیزات ، لوله ها و دستگاهها و یا محصولات تولیدی وهمچنین مسائل مرتبط با حفظ ایمنی افراد می باشد که اصطلاحا به محدوده فشار کارکرد امن ویا SOL/P معروف است.

نحوه باز شدن شیرهای اطمینان ومشخصات کاری انها ارتباط مستقیم با نحوه طراحی قطعات داخلی شیر دارد. در اغلب موارد این طراحی بگونه ای انجام می گیرد که پس از شروع بازشدن شیر اطمینان در اثر ازدیاد فشار ، در اثر خاصیت (POP Action) این عمل به سرعت تشدید شده تا زمانی که شیر کاملا باز گردد.شیر اطمینان و یا safety valve که به آن PSV هم می گویند, جهت تنظیم فشار خروجی در خطوط انتقال به کار برده می شود. گونه دیگری از شیر اطمینان، شیر relief valve می باشد که به آن RV و یا می گویند که به اختصار PRV نیز می گویند. این شیر ها یه صورت اتوماتیک زمانی که دما و فشار بیش تر از حد مجاز باشد، مواد را از بویلر ها، خطوط فشار و دیگر سیستم ها آزاد می کند. شیر RV با عملکرد پایلوت نوع خاصی از شیر اطمینان فشاری می باشد.
شیرآلات اطمینان

تاریخچه شیر اطمینان

شیر اطمینان در ابتدا در انقلاب صنعتی در بویلر بخار استفاده می شدند. بویلر بخار بدون حضور این شیر در معرض انفجار قرار می گرفت مگر این که با دقت بالایی عمل می کرد.اولین و ساده ترین شیر اطمینان در سال 1679 میلادی در دیگ بخار برای حفظ فشار استفاده شد ( این طراحی هنوز هم در اجاق های فشار استفاده می شود.) در دو مسیر راه آهن، موتور به واگن ضربه می زد و شیر اطمینان بسته می شد. یک شیر کمتر حساس به ضربه ناگهانی از یک فنر برای نگه داشتن فشار بخار استفاده می کرد، اما این فنر (بر اساس تعادل فنر) می تواند بیشتر پیچیده شود تا فشار را بیشتر از حد مجاز افزایش دهد.

این عملیات خطرناک گاهی اوقات برای افزایش عملکرد موتور بخار استفاده می شود. در سال 1856 “جان رمز باتم” یک فنر ضد ضربه برای شیر اطمینان اختراع کرد که به سرعت به صورت جهانی در راه آهن به کار برده شد. شیر رمز باتم شامل دو شیر پلاگ توسط یک بازوی چرخشی فنری به هم متصل شده و هم چنین یک شیر در طرف دیگر میله می باشد. هر تنظیمی بر روی یکی از شیر ها به منظور افزایش فشار عملیاتی انجام شود, سبب می شود که شیر دیگر از روی سیت بلند شود، صرف نظر از اینکه چگونه تنظیم شده است. نقطه محوری بر روی بازو به صورت متقارن بین نیرو ها نیست به همین علت هرگونه کششی در فنر باعث می شود که شیر از روی سیت بلند شود. تنها با برداشتن و جداسازی کلید شیر می توان فشار عملیاتی آن را تنظیم کرد.

انواع شیر اطمینان

شیر اطمینان (SV)

  • سیستم اتوماتیک که فشار استاتیک روی گاز را تخلیه می کند
  • این شیر معمولا به صورت کاملا باز به همراه صدا می باشد.
  • SV  عملکرد فنری دارند.

ریلیف ولو (RV)

  • یک سیستم اتوماتیک توسط فشار استاتیک در یک مخزن پر از مایع به کار انداخته شده است.
  • این شیر با افزایش فشار به صورت خاصی باز می گردد.
  • RV  عملکرد فنری دارند.

شیر اطمینان ریلیف (SRV)

  • سیستم اتوماتیک که فشار استاتیک روی هر دوی گاز و سیال را تخلیه می کند.
  • SRVP عملکرد فنری دارند.

شیر اطمینان ریلیف با عملکرد پایلوتی (POSRV)

سیستم اتوماتیک که فرمان از راه دور را از پایلوت دریافت می کند که فشار استاتیک ( از تجهیزات به حفاظت) متصل است.

شیر اطمینان فشار کم (LPSV)

  • سیستم اتوماتیکی که فشار استاتیکی روی گاز را تخلیه می کند.
  • زمانی که تفاوت بین فشار در خطوط لوله ای و فشار اتمسفر محیطی کم است.
  • LPSV  عملکرد فنری و یا بارگذاری دارند

شیر اطمینان فشار وکیوم (VPSV)

  • سیستم اتوماتیک که فشار استاتیک روی گاز را تخلیه می کند.
  • زمانی که افت فشار بین فشار خط لوله و فشار محیطی، منفی و یا نزدیک فشار اتمسفر می باشد.
  •  VPSV عملکرد فنری و یا بارگذاری دارند

شیر اطمینان فشار کم وکیوم (LVSPV)

  • سیستم اتوماتیک که فشار استاتسک روی گاز را تخلیه می کند.
  • این شیر زمانی استفاده می شود که اختلاف فشار کم، منفی، مثبت و نزدیک به فشار اتمسفر می باشد.

شیر اطمینان چیست

مشخصات شیر اطمینان

این شیرآلات در تصفیه نفت، پتروشیمیایی، تولید مواد شیمیایی، پروسه های گاز طبیعی، تولید نیرو، صنایع غذایی، نوشیدنی، لوازم آرایشی به کار برده می شود. اصطلاح شیر ایمنی همراه با شیر ریلیف فشاری (PRV) و شیر اطمینان فشار (PSV) و یا ریلیف ولو آورده می شود. در این باره PRV و PSV مشابه هم نیستند، اگرچه بیشتر مردم فکر می کنند که این دو شیر مشابه هستند. تفاوت آن ها در این است که شیر PSV یک اهرم دستی برای باز کردن شیر در شرایط اورژانسی دارد.
مشخصات

کاربردهای شیر اطمینان

این شیرآلات در تصفیه نفت، پتروشیمیایی، تولید مواد شیمیایی، پروسه های گاز طبیعی، تولید نیرو، صنایع غذایی، نوشیدنی، لوازم آرایشی به کار برده می شود. این شیرآلات در وسایل خانگی نیز کاربرد دارند.

آب گرمکن

شیر اطمینان برای آب گرمکن ها لازم هستند چرا که آن ها از آسیب جدی به ترموستات جلوگیری می کند. هنوز هم اتفاقات این چنینی در آب گرمکن های بزرگتر وجود دارد که این تجهیزات را ندارند. .

زود پز

زود پز قابلمه های آشپزی هستند که دربی ضد فشار بر روی آن ها قرار می گیرد. آشپزی در فشار این زود پز ها این اجازه را می دهد که دما بیشتر از دمای جوش آب 100 درجه سانتیگراد بالا برود که باعث آشپزی سریعتر می گردد.زودپز ها معمولا دو شیر اطمینان جهت جلوگیری از انفجار دارند. در طراحی های قدیمی تر یکی از شیر ها نازل است که بر روی وزن آن قرار می گیرد و دیگری گودال لاستیکی مهر و موم شده است که در صورت انفجار کنترل می شود, اگر شیر اول بسته شود.

در طراحی های جدید زود پز ها، اگر دریچه بخار مسدود شود، یک فنر ایمنی فشار بیشتری را از بین می برد و اگر نتواند این کار را بکند واشر افزایش حجم پیدا می کند و فشار بیش از حد بین درب و قابلمه را آزاد می کند. هم چنین نسل جدید زود پز شامل قفل ایمنی است که درب را زمانی که فشار داخلی بیشتر از فشار اتمسفر می شود، قفل می کند. این کار برای جلوگیری از آزاد کردن بخار داغ غذا و سیال به صورت ناگهانی می شود که باعث می شود درب به سمت دیگری پرتاب شود.

صنعت

شیر اطمینان در صنعت با هدف کنترل فشار در بیشتر مکانهای صنعتی کاربرد دارد.
کاربرد شیر اطمینان

اصطلاحات مرتبط با شیرآلات اطمینان

set point (تنظیم فشار)

تنظیم مناسب نقطه عملکرد وباز شدن سفتی ولو ، اولا بدلایل ایمنی وثانیا به منظور اطمینان از کارکرد شیر با حداقل صدا و همچنین ممانعت از صدمه به شیرضروری می باشد. این نقطه نباید بیشتر از SOL/P یا محدوده فشار کارکرد ایمن تجهیزات باشد و از طرفی تنظیم فشار آزاد سازی شیر اطمینان روی فشار کمتر از SOL/P هیچ مزیتی به همراه نخواهد داشت و تنها باعث افزایش احتمالی دفعات باز شدن شیر اطمینان و فرسوده شدن آن خواهدگشت.

میزان تغییرات احتمالی در فشار سیستم به عنوان پارامتر دیگری است که باید در فشار تنظیم شیر اطمینان در نظر گرفته شود تا از بازشدن بی مورد شیر جلوگیری بعمل آید. درصورت نادیده گرفتن این مورد ، شیر اطمینان دربسیاری از موارد در حالت نزدیک به بسته کار خواهد نمودکه به این پدیده Simmering گفته می شود. این حالت در نتیجه نزدیک بودن بیش از اندازه فشار سیستم به نقطه تنظیم روی می دهد و علاوه بر ایجاد سروصدا ومسائل جانبی ، باعث ایجاد صدمه به قسمت های داخلی شیر ودرنتیجه نشت دائمی آن خواهد شد.

Over Pressure (بالاترين فشار):

فشاري است كه شيراطمينان در وضعيت كاملا باز قرار مي گيرد و حداكثر ظرفيت تخليه خود را دارا مي باشد. واضح است كه اين فشار بالاتر از فشار نقطه تنظيم (Set pressure) مي باشد و مقدار آن با توجه به كاربردها و استانداردهاي مختلف، متفاوت مي باشد. استاندارد BS 5500 اين مقدار اختلاف فشار را در مورد سيستم هاي بخار و گاز برابر حداكثر 10% درصد فشار تنظيمي شير اطمينان در نظر مي گيرد. شيرهاي اطمينان در فرآيندهاي كه ممكن است در اثر ازدياد فشار به محصول و يا تجهيزات خسارتي وارد شود از بروز اين خسارات جلوگيري مي كنند.

Blow Down (پايين ترين فشار):

مقدار اختلاف فشار پايين تر از نقطه تنظيم شير اطمينان است كه جهت بسته شدن كامل و محكم شير اطمينان پس از باز شدن و سپس برگشت سيستم به فشار عادي مورد احتياج مي باشد. اين پارامتر به Reset Differential نيز معروف است. ميزانBlow down نيز طبق استاندارد مذكور حدود 10 % مي باشد.

دیدن این مطالب نیز به شما پیشنهاد می‌شود:

پاسخی بگذارید

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