شیر اطمینان فلنجی

شیر اطمینان فلنجی چیست؟

شیر اطمینان فلنجی (Flanged Safety Valve) نوعی شیر ایمنی پرکاربرد در سیستم‌های پایپینگ صنعتی است که وظیفه اصلی آن حفاظت از تجهیزات، خطوط لوله و نیروی انسانی در برابر افزایش ناگهانی یا بیش از حد فشار است. این شیرها از طریق اتصال فلنجی به سیستم متصل شده و در مواقعی که فشار سیال اعم از گاز، بخار یا مایع از مقدار تنظیم‌ شده (Set Point) بالاتر رود، به‌ طور خودکار عمل می‌ کنند.

عملکرد شیر اطمینان فلنجی بر اساس تعادل میان نیروی فنر داخلی و فشار سیال است؛ به این صورت که در حالت عادی، نیروی فنر مسیر عبور سیال را بسته نگه می‌ دارد. با افزایش فشار بیش از حد مجاز، نیروی حاصل از فشار سیال بر نیروی فنر غلبه کرده، شیر به‌ سرعت باز می‌ شود و بخشی از سیال را تخلیه می‌ کند. این فرآیند باعث بازگشت فشار به حالت ایمن شده و پس از کاهش فشار، شیر مجدداً به‌ طور کامل بسته می‌ شود.

شیرهای اطمینان فلنجی معمولاً دارای عملکرد سریع بازشونده (Pop Action) هستند که باعث واکنش آنی در برابر فشار اضافی می‌ شود. این ویژگی برای جلوگیری از آسیب جدی به تجهیزات تحت فشار اهمیت بالایی دارد. متریال سازنده این شیرها بسته به نوع سیال و شرایط کاری می‌ تواند چدنی، فولاد کربنی یا استنلس استیل باشد که هر کدام مقاومت خاصی در برابر فشار، دما و خوردگی ارائه می‌ دهند.

این نوع شیر به دلیل آب‌ بندی مطمئن فلنجی، تحمل فشار بالا، قابلیت نصب در خطوط لوله با قطر بزرگ‌ تر و سهولت تعمیر و نگهداری، در صنایع مختلفی مانند نیروگاه‌ ها، پتروشیمی، پالایشگاه‌ ها و خطوط انتقال گاز و نفت به‌ کار می‌ رود.

هدف از این مقاله پیکاتک راهنمایی خرید و آشنایی با مزایا، عملکرد، کاربرد و نکات انتخاب شیر اطمینان فلنجی است. فروشگاه اینترنتی ابزار دقیق پیکاتک به‌عنوان تأمین‌ کننده معتبر انواع شیر اطمینان صنعتی، مجموعه‌ ای کامل از شیرهای اطمینان فلنجی را با کیفیت بالا و قیمت رقابتی عرضه می‌ کند.

عملکرد شیر اطمینان فلنجی چگونه است؟

شیر اطمینان فلنجی به گونه‌ای طراحی شده که در شرایط بحرانی، بدون نیاز به مداخله انسانی و به‌ صورت کاملاً خودکار، از بروز حوادث ناشی از افزایش فشار جلوگیری کند. این تجهیز حیاتی زمانی وارد عمل می‌ شود که فشار سیال درون سیستم از حد تنظیم‌ شده فراتر رود.

در حالت عادی، فنر داخلی شیر با نیروی مشخصی مسیر عبور سیال را بسته نگه می‌ دارد. اما با افزایش فشار و وارد شدن نیروی بیشتر بر پلاگ (دیسک یا سیت)، تعادل میان نیروی فنر و فشار سیال برهم می‌خورد و فنر فشرده شده یا سیت از روی پلاگ جدا می‌ شود.

در نتیجه، مسیر خروج باز شده و سیال اضافی از طریق فلنج خروجی با سرعت و حجم بالا تخلیه می‌شود. این فرآیند باعث می‌شود فشار سیستم به محدوده امن بازگردد و از ترکیدگی لوله‌ها، انفجار مخازن یا آسیب به تجهیزات جلوگیری شود. یکی از نکات مهم طراحی این شیرها، تفاوت در ابعاد فلنج ورودی و خروجی است:

• سایز فلنج ورودی کوچک‌ تر از فلنج خروجی است تا هنگام تخلیه، فشار اضافی با سرعت و سهولت بیشتری خارج شود.
• در مقابل، کلاس فشاری فلنج ورودی بالاتر از فلنج خروجی در نظر گرفته می‌ شود تا بتواند فشار اصلی سیستم را با اطمینان تحمل کند.

برخی مدل‌ ها همچنین به یک اهرم دستی مجهز هستند که به اپراتور امکان می‌ دهد در شرایط خاص، حتی بدون افزایش فشار، مسیر خروج را باز کرده و تست یا تخلیه دستی انجام دهد. این ساختار باعث شده شیر اطمینان فلنجی یکی از مطمئن‌ ترین و پرکاربردترین شیرهای ایمنی در صنایع حساس باشد؛ به ویژه در خطوط بخار، گاز، نفت و مخازن تحت فشار که امنیت سیستم و نیروی انسانی در اولویت قرار دارد.

انواع شیر اطمینان فلنجی

شیرهای اطمینان فلنجی را میتوان بر اساس نحوه عملکرد و میزان تأثیر فشار خروجی یا Back Pressure به سه دسته اصلی زیر تقسیم کرد:

شیر اطمینان معمولی (Conventional Safety Valve)

شیر اطمینان معمولی متداول‌ ترین و ساده‌ ترین مدل در میان انواع شیر اطمینان فلنجی است و در بسیاری از واحدهای صنعتی به دلیل ساختار ساده و هزینه کمتر استفاده می‌ شود. این شیرها بر اساس تعادل میان نیروی فنر و فشار سیال عمل می‌ کنند و عملکرد آن‌ ها تحت تأثیر مستقیم فشار برگشتی (Back Pressure) قرار دارد.

ساختار این مدل شامل بدنه مقاوم، دیسک (پلاگ)، سیت (Seat) و فنر فشاری است. در حالت عادی، نیروی فنر مسیر عبور سیال را مسدود کرده و مانع خروج آن می‌ شود. هنگامی که فشار سیال در بخش ورودی از حد تنظیم‌ شده (Set Point) فراتر برود، این فشار بر فنر غلبه کرده و باعث عقب‌ نشینی دیسک از روی سیت می‌ شود.

در این لحظه مسیر خروج باز شده و فشار اضافی از طریق فلنج خروجی تخلیه می‌ گردد. پس از کاهش فشار به محدوده مجاز، فنر دوباره دیسک را بر روی سیت می‌ نشاند و مسیر خروج را مسدود می‌ کند. با وجود سادگی، این نوع شیر چند محدودیت فنی دارد:

• به شدت از فشار برگشتی تأثیر می‌ پذیرد؛ بنابراین در سیستم‌ هایی که Back Pressure نوسان دارد، دقت کار کاهش می‌ یابد.
• عملکرد آن ضربه‌ای یا ناگهانی است (Pop Action) که در برخی موارد باعث ایجاد لرزش در سیستم می‌ شود.
• مستعد بروز پدیده چترینگ (Chattering) است؛ یعنی تماس متناوب و سریع دیسک و سیت که می‌ تواند به فرسودگی زودهنگام اجزاء منجر شود.

شیر اطمینان بیلوزدار (Bellows Safety Valve)

شیر اطمینان بیلوزدار یکی از مدل‌ های شیر اطمینان فلنجی است که برای کاهش یا حذف اثرات فشار برگشتی (Back Pressure) طراحی شده است. در این نوع، بخش کلیدی‌ ای به نام بیلوز (یک قطعه فلزی یا آلیاژی با شکل آکاردئونی) در ساختار شیر به کار می‌ رود.

بیلوز در قسمت بالای دیسک و متصل به مجموعه سیت و نازل قرار گرفته و علاوه بر ایفای نقش راهنمای حرکت اسپیندل (Spindle)، به‌طور یکنواخت دور تا دور دیسک نیرو وارد می‌ کند. این توزیع یکنواخت نیرو باعث ایجاد تعادل فشاری در دو سمت دیسک شده و اثر فشار برگشتی در بخش بالایی دیسک را به‌ طور قابل‌توجهی کاهش می‌ دهد.

در سیستم‌ هایی که میزان Back Pressure بین 10% تا 35% فشار نقطه تنظیم (Set Pressure) است، استفاده از شیر اطمینان بیلوزدار به‌عنوان گزینه استاندارد و ایمن توصیه می‌ شود. در این شرایط، شیر معمولی دقت عملکرد خود را از دست می‌ دهد، اما مدل بیلوزدار همچنان نقطه تنظیم را با ثبات بالا حفظ می‌ کند.

شیر اطمینان پایلوت‌ دار (Pilot-Operated Safety Valve)

شیر اطمینان پایلوت‌ دار پیشرفته‌ ترین نوع شیر اطمینان فلنجی است که به‌ جای تکیه کامل بر فنر مکانیکی، از فشار خود سیال ورودی برای کنترل دقیق باز و بسته شدن سیت استفاده می‌ کند. این طراحی نوآورانه باعث می‌ شود عملکرد شیر حتی در شرایط فشار برگشتی (Back Pressure) بسیار بالا نیز دقیق و پایدار بماند.

در ساختار این شیر، یک انشعاب از فشار ورودی به قسمت فوقانی سیت منتقل می‌ شود. این فشار اضافی در بالای سیت، به کنترل دقیق آن کمک کرده و مانع از بروز نوسان یا عملکرد ناپایدار در زمان‌ هایی می‌ شود که Back Pressure زیاد است. از این نوع شیرها زمانی استفاده می شود که فشار برگشتی (Back Pressure) بیشتر از 35% ست پوینت فشار باشد.

مزایای شیر اطمینان فلنجی

• تحمل فشار و دمای بالا
• آب‌ بندی مطمئن و ایمن
• تخلیه خودکار فشار اضافی و جلوگیری از بروز حوادث خطرناکی مانند انفجار و آتش‌سوزی
• مقاومت فوق‌العاده‌ای در برابر ضربه و تنش‌های مکانیکی 
• سهولت نصب و تعمیرات
• کاربرد گسترده در صنایع مختلف
• تنوع در طراحی (معمولی، بیلوزدار و پایلوت‌ دار) و کاربرد برای سیالات (بخار، گاز، مایع و سیالات خورنده)
• قابل استفاده در خطوط  با انتخاب متریال مناسب
• افزایش ایمنی کلی سیستم
• عملکرد خودکار و بدون نیاز به اپراتور

کاربردهای شیر اطمینان فلنجی

شیر اطمینان فلنجی یکی از تجهیزات حیاتی ایمنی در صنایع است که نقش محافظت از سیستم در برابر افزایش فشار را ایفا می‌ کند. به دلیل اتصال فلنجی مقاوم، عملکرد دقیق و توانایی تحمل فشار و دمای بالا، این شیرها در محدوده وسیعی از صنایع مورد استفاده قرار می‌ گیرند. کاربردهای رایج شیر اطمینان فلنجی در صنایع زیر است:

راهنمای انتخاب شیر اطمینان فلنجی

انتخاب صحیح شیر اطمینان فلنجی نه تنها به حفظ ایمنی سیستم‌های تحت فشار کمک می‌کند، بلکه موجب افزایش عمر تجهیزات و جلوگیری از خسارت‌های سنگین می‌شود. برای خرید این محصول، توجه به نکات زیر ضروری است:

• برند سازنده: انتخاب برند معتبر نقش مهمی در عملکرد و طول عمر شیر اطمینان دارد. برندهای خارجی معتبر مانند لسر و برندهای باکیفیت ایرانی می‌ توانند در پروژه‌ های مختلف مورد استفاده قرار گیرند. 
• وضعیت محصول: محصول می‌ تواند نو یا دست دوم باشد. استفاده از نمونه‌ های دست دوم ممکن است هزینه اولیه را کاهش دهد، اما لازم است از سلامت کامل و تست فشار (Pressure Test) آن اطمینان حاصل شود.
• نوع سیال (مایع یا گاز): انتخاب شیر اطمینان باید بر اساس نوع سیال عبوری (مایعات، گازها یا بخار) و ویژگی‌ های فیزیکی آن انجام گیرد. نوع سیال بر طراحی و جنس قطعات داخلی تأثیر مستقیم دارد.
• سایز ورودی و خروجی: سایز پورت ورودی و خروجی شیر بر اساس اینچ تعیین می‌ شود و باید متناسب با ظرفیت و فشار کاری سیستم انتخاب گردد. سایز اشتباه می‌ تواند به کاهش کارایی یا افزایش فشار ناگهانی منجر شود.
• کلاس فلنج ورودی و خروجی: کلاس فلنج‌ها (بر اساس استاندارد ANSI/ASME B16.5) مشخص‌کننده محدوده فشار مجاز است. کلاس‌های رایج شامل 150، 300، 600 و بالاتر هستند و باید متناسب با فشار کاری سیستم انتخاب شوند.
• قیمت: قیمت شیر اطمینان وابسته به مشخصات فنی آن از جمله سایز، کلاس فلنج، جنس بدنه، برند و طراحی است.
• میزان فشار برگشتی (Back Pressure): فشار برگشتی در خط تخلیه بر عملکرد شیر اطمینان تأثیر می‌ گذارد. در فشار برگشتی بالا، باید از مدل‌ های Bellows Type یا Pilot Operated استفاده شود تا عملکرد دستگاه مختل نشود.
• سایز شیر و ظرفیت تخلیه (Discharge Capacity): ظرفیت تخلیه بر اساس نیاز سیستم و میزان دبی مورد انتظار انتخاب می‌ شود. سایز و ظرفیت مناسب، تضمین می‌ کند که فشار داخلی به سرعت و به شکل ایمن تخلیه شود.
• متریال (بدنه، دیسک و سیت): متریال باید متناسب با دما، فشار و نوع سیال انتخاب شود. معمول‌ترین متریال‌ها شامل چدنی (Ductile Iron)، فولاد کربنی (WCB)، فولاد ضدزنگ (CF8M, 316SS) و آلیاژهای نیکل و مونل برای سیالات خورنده هستند.
• اهرم دستی (Lever): وجود اهرم دستی برای تست عملکرد یا تخلیه اضطراری اهمیت دارد. این ویژگی در برخی کاربردها الزامی است و در برخی موارد به درخواست کاربر اضافه می‌شود.

خرید شیر اطمینان فلنجی از فروشگاه پیکاتک

فروشگاه اینترنتی ابزار دقیق پیکاتک به عنوان یکی از تخصصی‌ ترین مراکز تأمین تجهیزات ابزار دقیق و شیرآلات صنعتی در ایران شناخته می‌شود. این مجموعه با بهره‌ گیری از سال‌ها تجربه ارزشمند، تیمی متخصص و پایبندی به استانداردهای بین‌ المللی، توانسته است جایگاهی مطمئن و قابل اعتماد برای صنایع مختلف ایجاد کند.

در پیکاتک، مجموعه‌ای کامل از شیرآلات صنعتی شامل شیر گلوب (Globe Valve)، شیر توپی (Ball Valve)، شیر پروانه‌ای (Butterfly Valve)، شیر اطمینان (Safety Valve)، شیر دروازه‌ای (Gate Valve) و بسیاری محصولات دیگر ارائه می‌ شود. بخش ویژه شیرهای اطمینان فلنجی، با تنوعی گسترده از نظر برند، سایز، کلاس فلنج و ظرفیت تخلیه، به‌گونه‌ای طراحی شده است تا پاسخگوی نیاز طیف وسیعی از صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، نیروگاهی، غذایی و غیره باشد.

تمامی شیرهای اطمینان فلنجی موجود در فروشگاه، همراه با توضیحات دقیق مشخصات فنی مانند متریال بدنه، نوع سیال قابل استفاده، محدوده فشار کاری، کلاس فلنج، ظرفیت تخلیه و امکانات جانبی، به‌ صورت شفاف درج شده‌اند تا مشتریان بتوانند پیش از خرید، مقایسه‌ ای کامل و علمی بین مدل‌ ها انجام دهند و مناسب‌ ترین گزینه را برای شرایط کاری خود انتخاب کنند. چنانچه به راهنمایی فنی در زمینه انتخاب، دریافت قیمت به‌روز یا ثبت سفارش نیاز دارید، کارشناسان پیکاتک آماده ارائه مشاوره تخصصی و پاسخگویی به پرسش‌ های شما هستند. کافی است با شماره  88109770-021 تماس بگیرید تا از خدمات سریع، شفاف و حرفه‌ای پیکاتک بهره‌ مند شوید.