تفاوت اصلی ریلیف ولو و سیفتی ولو در نوع عملکرد و کاربرد آنهاست. ریلیف ولو معمولاً با افزایش فشار بهصورت تدریجی باز میشود و بیشتر برای سرویسهای مایع کاربرد دارد؛ درحالیکه سیفتی ولو در سرویسهای بخار و گاز با عملکرد سریع یا Pop Action فشار را تخلیه میکند. بااینحال، انتخاب نهایی باید براساس استاندارد، نوع سیال و مشخصات سازنده انجام شود.
اگر روی یک بویلر بخار به اشتباه ریلیف ولو نصب کنید، مادامی که فشار بحرانی است شیر آرام آرام شروع به باز شدن میکند. این شرایط مثل این است که بخواهید آتشی مهیب را با فوت کردن خاموش کنید. در مقابل اگر روی خط آب یک سیفتی ولو نصب کنید، در زمان بحرانی شیر ناگهان باز میشود. در نتیجه ضربه قوچ شدیدی شکل میگیرد که میتواند لوله را از آنجا بکند. برای همین بررسی تفاوت ریلیف ولو و سیفتی ولو ضامن امنیت فرایندهای صنعتی است.
ریلیف ولو (Relief Valve) و سیفتی ولو (Safety Valve) هر دو شیر اطمینان هستند. اما ریلیف ولو به تدریج و متناسب با افزایش فشار باز میشود و در عمل برای مایعات (تراکم ناپذیر) طراحی شده است. در مقابل سیفتی ولو ناگهانی و به طور کامل باز میشود و برای گازها یا بخارات (تراکم پذیر) ساخته شده است. درک تفاوت ریلیف ولو و سیفتی ولو از مهمترین الزامات مهندسی است که در این مقاله به طور کامل بررسی خواهیم کرد.
برخلاف ریلیف ولو و سیفتی ولو که وظیفه حفاظت از سیستم در برابر افزایش فشار را دارند، کنترل ولو برای تنظیم پیوسته دبی، فشار، دما یا سطح سیال در شرایط عادی فرایند استفاده میشود و جایگزین شیر اطمینان نیست.
ریلیف ولو چیست؟
ریلیف ولو (Relief Valve) نوعی شیر اطمینان است که با افزایش فشار سیال به تدریج باز میشود. هر چه فشار از حد تنظیم شده بالاتر رود، دهانه شیر نیز بیشتر باز میشود و سیال بیشتری را تخلیه میکند. این شیر برای امنیت سیستمها با سیال تراکم ناپذیر (مایعات) مانند سیستمهای هیدرولیکی، پمپهای آب و خطوط انتقال مایعات طراحی شده است.
در ریلیف ولو یک فنر قوی دیسک را روی نشیمنگاه نگه میدارد و زمانیکه فشار سیستم از نیروی فنر بیشتر است، دیسک به آرامی بلند شده و فشار را تخلیه میکند. این طراحی به دلیل تراکم ناپذیر بودن مایعات است، زیرا با تخلیه مقدار کمی از سیال، فشار به سرعت کاهش پیدا میکند و دیگر نیازی به باز شدن ناگهانی و کامل نیست.
| مشخصه فنی | توضیحات |
| نام | Relief Valve |
| نحوه باز شدن | تدریجی و متناسب با افزایش فشار |
| نوع سیال | مایعات (تراکم ناپذیر) |
| مکانیزم | فنر که دیسک را روی نشیمنگاه نگه میدارد. |
| فشار بسته شدن | نزدیک به فشار تنظیمی (Set Pressure) |
| سرعت پاسخ | کند و کنترل شده |
| استاندارد طراحی | ASME Section VIII / API 520/API 521 |
| کاربردها | – سیستمهای هیدرولیکی
– پمپهای آب – خطوط انتقال مایعات – مبدلهای حرارتی – مخازن ذخیره مایعات |
سیفتی ولو چیست؟
سیفتی ولو (Safety Valve) نوعی شیر اطمینان است که با رسیدن فشار به حد تنظیم شده، ناگهانی و به طور کامل باز میشود. به این رفتار اصطلاحا Pop Action میگویند. این شیر برای سیستمها با سیال تراکم پذیر مانند گازها، بخارها و هوای فشرده طراحی شده و معمولاً روی بویلرها، مخازن تحت فشار، کمپرسورها و خطوط بخار یا خطوط گاز نصب میشود.
در سیفتی ولو یک فنر قدرتمند دیسک را روی نشیمنگاه نگه میدارد. اما زمانیکه فشار سیستم به Set Pressure برسد، این دیسک ناگهان بلند شده و شیر کاملاً باز میشود. دلیل باز شدن ناگهانی برای تخلیه سریع گاز است، زیرا گازها تراکم پذیر هستند و با تخلیه مقدار کمی از آنها فشار کاهش محسوسی پیدا نمیکند.
| مشخصه فنی | توضیحات |
| نام | Safety Valve |
| نحوه باز شدن | ناگهانی و کامل |
| نوع سیال | گازها، بخارات، هوای فشرده (تراکم پذیر) |
| مکانیزم | فنر قدرتمند که دیسک را روی نشیمنگاه نگه میدارد. |
| فشار بسته شدن | در فشار پایینتر از Set Pressure بسته میشود. |
| سرعت پاسخ | سریع و قاطع (عملکرد در کسری از ثانیه) |
| استاندارد طراحی | – ASME Section I (بویلرها)
– ASME Section VIII (مخازن تحت فشار) |
| کاربردها | – بویلرهای بخار و آب داغ
– مخازن هوای فشرده و کمپرسورها – خطوط انتقال گاز طبیعی و صنعتی – راکتورهای شیمیایی – مخازن فرایندی – توربینهای بخار |
تفاوت عملکرد ریلیف ولو و سیفتی ولو هنگام افزایش فشار
وقتی فشار یک سیستم از حد مجاز بالاتر میرود، ریلیف ولو و سیفتی ولو دو واکنش کاملا متفاوتی نشان میدهند. یکی مانند دریچهای است که آرام باز میشود و دیگری مثل انفجاری کنترل شده عمل میکند.
عملکرد ریلیف ولو
ریلیف ولو میتواند در سیستمهای مایع با افزایش فشار هماهنگ شود. وقتی فشار از Set Pressure بالاتر میرود، دیسک شیر به تدریج از روی نشیمنگاه بلند میشود. مثلاً اگر فشار ۱۰ درصد بالاتر رود، شیر ۲۰ درصد باز میشود و اگر فشار ۲۰ درصد بالاتر رود، شیر نیز ۴۰ درصد باز میکند. این تناسب باعث میشود فشار سیستم نرم و بدون شوک کنترل شود. از طرفی مایعات، تراکم ناپذیر هستند و با اندک تخلیه افت فشار محسوسی در کل سیستم شکل میگیرد.
ریلیف ولو به محض اینکه فشار کمی پایین بیاید، شروع به بسته شدن میکند و در نزدیکی Set Pressure به طور کامل بسته خواهد شد. این شیر وقتی باز میشود، صدای هیس ممتدی تولید میکند که آرام و پس از تخلیه فشار از بین خواهد رفت.
عملکرد سیفتی ولو
سیفتی ولوها منتظر چیزی نمیمانند. وقتی فشار به Set Pressure میرسد، این شیرها یکباره و کامل باز میشوند. در واقع عملکرد سیفتی ولو حالت صفر و یک دارد. یا کاملاً بسته میماند و یا کاملاً باز میشود تا فشار داخل سیستم را به سرعت تخلیه کند. گازها تراکمپذیر هستند و باز شدن تدریجی تاثیر ناچیزی بر تخلیه سریع فشار دارد. از طرفی اگر دیسک سیفتی ولو فقط کمی باز شود، گاز پرفشار با سرعت صوت از آن عبور میکند و دیسک را میلرزاند (Chatter) که در عرض چند ثانیه نشیمنگاه شیر را نابود خواهد کرد.
سیفتی ولو در ۱۰ الی ۱۵ درصد زیر فشار تنظیمی (Set Pressure) ناگهان بسته میشوند. عملکرد سیفتی ولو یک پاپ بلند و کوبنده دارد که صدای آن را در کل واحد میشنوید.
تفاوت کاربرد ریلیف ولو و سیفتی ولو در سیستمهای صنعتی
تفاوت ریلیف ولو و سیفتی ولو آنقدر برجسته است که زمینههای کاربردی کاملاً تخصصی دارند. ریلیف ولو برای سیستمها با سیال مایع (تراکم ناپذیر) مانند پمپها، سیستمهای هیدرولیکی، خطوط انتقال آب و یا مبدلهای حرارتی استفاده میشود. در حالیکه سیفتی ولو برای سیستمهای با سیال گاز و بخار (تراکم پذیر) مانند بویلرها، مخازن هوای فشرده، کمپرسورها و خطوط گاز کاربرد دارد.
یک ریلیف ولو با باز شدن تدریجی، فشار مایع را کنترل میکند و در ادامه با کاهش فشار در نزدیکی Set Point بسته میشود. اما سیفتی ولو با باز شدن ناگهانی و کامل (Pop Action) میتوانند حجم زیادی از گاز را یکباره تخلیه کنند و در فشاری پایینتر از Set Point بسته میشوند.
ریلیف ولو در چه سیستمهایی استفاده میشود؟
ریلیف ولو در سیستمهایی استفاده میشود که سیال آنها مایع (تراکم ناپذیر) است و نیاز به کنترل تدریجی و متناسب فشار وجود دارد. اگر سیال موجود در سیستم شما و یا آن بخش هدف فرایند از نوع مایع است و میخواهید فشار را به صورت کنترل شده و تدریجی کاهش دهید، ریلیف ولو را انتخاب کنید. کاربردهایی مانند:
- سیستمهای هیدرولیکی
- پمپهای جابجایی مثبت و سانتریفیوژی
- خطوط انتقال آب و فاضلاب
- مبدلهای حرارتی (سمت لوله)
شما می توانید برای مشاوره خرید شیرآلات صنعتی از بهترین برند های خارجی بازار با پیکاتک تماس بگیرید.
کاربرد ریلیف ولو در سیستمهای هیدرولیکی
ریلیف ولو در سیستمهای هیدرولیکی مهمترین شیر ایمنی است که از پمپ، لولهها و عملگرها در برابر فشار بیش از حد محافظت میکند. این شیر روی خروجی پمپ یا در مسیر برگشت به تانک نصب میشود و زمانیکه فشار روغن از حد تنظیمی فراتر رود، به تدریج باز شده و روغن اضافی را به تانک بر میگرداند.
ریلیف ولو در سیستم هیدرولیک فقط یک شیر ایمنی نیست، بلکه میتواند فشار کاری سیستم را تنظیم کند. در چندین پروژه برای طراحی پرسهای هیدرولیکی از همین تکنیک برای اعمال نیرو روی قطعه استفاده کردیم. کافی است ریلیف ولو را روی فشار مشخص تنظیم کنید تا پرس هیدرولیکی شما نیروی کنترل شده بر روی قطعه وارد نماید.
کاربرد ریلیف ولو در راهاندازی پمپها
ریلیف ولو روی خروجی پمپهای جابجایی مثبت مانند دندهای، پیستونی، پرهای یا دیافراگمی نصب میشود تا از افزایش فشار خطرناک جلوگیری کند. البته در مسیر پمپهای سانتریفیوژی نیز کارایی دارد. هرچه فاصله بین پمپ و ریلیف ولو کمتر باشد، حجم سیال محبوس بین آنها نیز کاهش پیدا کرده و در صورت بسته شدن مسیر، پیک فشار شدیدی ایجاد نمیشود.
ریلیف ولو در پمپ جابجایی مثبت
پمپهای جابجایی مثبت به شکلی هستند که در صورت بسته شدن مسیر خروجی، فشار تا بینهایت بالا میرود و بدون ریلیف ولو ظرف چند ثانیه خودشان را نابود میکنند. ریلیف ولو فشار اضافی این پمپها را به تانک یا خط برگشت تخلیه میکند.
ریلیف ولو در پمپ سانتریفیوژی
پمپهای سانتریفیوژی در حالت Dead Head (دبی صفر) آسیبی نمیبینند، اما اگر سیال داخل آنها شروع به تبخیر کند و پدیده کاویتاسیون شکل بگیرد، پروانه به سرعت خورده میشود. ریلیف ولو با تخلیه سیال و حفظ جریان حداقلی از این اتفاق جلوگیری میکند.
کاربرد ریلیف ولو در خطوط انتقال آب و فاضلاب
در خطوط انتقال آب و فاضلاب، ریلیف ولو نقش یک ضربهگیر هیدرولیکی را دارد که از افزایش فشار ناگهانی جلوگیری میکند. کاربرد ریلیف ولو در خطوط انتقال آب و فاضلاب چند وجهی است:
| کاربرد | توضیح فنی |
| محافظت در برابر ضربه قوچ | بسته شدن ناگهانی شیر یا خاموش شدن پمپ، موج فشار برگشتی ایجاد میکند. ریلیف ولو این پیک را میگیرد و آب اضافی را تخلیه میکند. |
| نصب در ایستگاه پمپاژ | ریلیف ولو را قبل از شیر یکطرفه نصب میکنند تا فشار محبوس پس از شیر یکطرفه فرصت تخلیه داشته باشد. |
| نصب در خطوط طولانی | موج فشار با سرعت صوت در خطوط طولانی حرکت میکند. در چنین خطوطی به ازای هر کیلومتر یک ریلیف ولو نصب میشود. |
همچنین بخوانید: روش تشخیص مانومتر زینسر اصل
کاربرد ریلیف ولو در مبدلهای حرارتی
ریلیف ولو در مبدلهای حرارتی برای محافظت سمت لوله در برابر انبساط حرارتی سیال مایع محبوس است. اگر شیرهای ورودی و خروجی سمت لوله همزمان بسته باشند و حرارت از سمت پوسته اعمال شود، سیال مایع داخل لولهها منبسط میشود و از آنجا که مایعات تراکم ناپذیر هستند، فشار میتواند به سرعت بالا رفته و لوله مبدل را بترکاند. اما ریلیف ولو این فشار اضافی را تخلیه میکند.
سیفتی ولو در چه تجهیزاتی کاربرد دارد؟
سیفتی ولو در تجهیزاتی استفاده میشود که سیال آنها گاز، بخار یا هوای فشرده (تراکم پذیر) است که در صورت افزایش فشار، نیاز به تخلیه سریع و کامل سیال دارند. این شیر با باز شدن ناگهانی و کامل، حجم زیادی از گاز را یکباره تخلیه میکند و از انفجار جلوگیری خواهد کرد. از سیفتی ولو در طراحی فرایندهای متنوعی استفاده میکنند:
- بویلرهای بخار و آب داغ
- مخازن هوای فشرده و کمپرسورها
- خطوط انتقال و توزیع گاز
- توربینهای بخار و گاز
- و…
کاربرد سیفتی ولو در بویلرهای بخار و آب داغ
این شیر آخرین خط دفاعی در برابر افزایش فشار بخار بویلر است و مطابق استاندارد ASME نصب سیفتی ولو روی هر بویلر بخار و آب داغ الزامی است. هر بویلر باید حداقل دو عدد سیفتی ولو داشته باشد. اگر یکی قفل کند یا تحت سرویس باشد، دومی باید به تنهایی توانایی ۱۰۰ درصد تخلیه دیگ را پوشش دهد.
کاربرد سیفتی ولو در مخازن هوای فشرده و کمپرسورها
سیفتی ولو روی مخزن ذخیره هوای فشرده و خروجی کمپرسور نصب شده و آخرین تجهیز ایمنی در برابر افزایش فشارهای خطرناک است. در یک کارخانه تولید قطعات پلاستیکی شاهد بودم که سیفتی ولو یک کمپرسور ۷۵ کیلو واتی به علت خرابی پرشر سوئیچ عمل کرده بود. کنتاکتهای پرشر سوئیچ آن کمپرسور جوش خورده بودند و فرمان خاموش برای موتور ارسال نمیشد. این در حالی بود که کمپرسور بیوقفه کار کرده و فشار مخزن هوای فشرده تا فراتر از ۱۱ بار رفت، ولی عملکرد سیفتی ولو از انفجار جلوگیری کرد. سیفتی ولو باید مستقیم روی بدنه مخزن و قبل از هر شیر قطع کن نصب شود.
کاربرد سیفتی ولو در خطوط انتقال و توزیع گاز
سیفتی ولوها در خطوط گاز برای مقابله با خرابی رگولاتور کارایی دارند. در ایستگاههای تقلیل فشار (CGS و TBS) اگر رگولاتور اصلی از کار بیافتد و فشار را کاهش ندهد، گاز با فشار بالا وارد خطوط توزیع میشود و میتواند تمام تجهیزات پایین دستی را نابود کند. اما سیفتی ولو را بعد از رگولاتور نصب میکنند و نقطه Set Point آن را ۱۰ درصد بالاتر از حداکثر فشار کاری خط تنظیم مینمایند.
کاربرد سیفتی ولو در توربینهای بخار و گاز
سیفتی ولو در توربینهای بخار و گاز از تجهیزات یک نیروگاه در برابر افزایش فشار ناگهانی محافظت میکند. یک توربین بدون سیفتی ولو کنترل خود را از دست داده و ممکن است هر لحظه از شرایط تنظیم شده خارج شود. سیفتی ولو را روی خط بخار ورودی و قبل از شیر اصلی توربین و همچنین روی محفظه توربین نصب میکنند. اگر این سیفتی ولو نباشد و شیر کنترل بخار خراب شود، حجم قابل توجه بخار با فشار بیش از حد بالا وارد توربین شده و پدیده مخرب Over Speeding (سرعت زیاد پرهها) رخ میدهد.
تفاوت Set Pressure در ریلیف ولو و سیفتی ولو
Set Pressure فشاری است که شیر ایمنی در آن شروع به باز شدن میکند. اما این پارامتر در ریلیف ولو و سیفتی ولو رفتارهای کاملاً متفاوتی دارد:
Set Pressure در ریلیف ولو
Set Pressure در ریلیف ولو نقطه شروع باز شدن تدریجی است. در این فشار دیسک شیر به آرامی از روی نشیمنگاه بلند میشود و با افزایش بیشتر فشار، دهانه شیر متناسب با آن بازتر میگردد. فشار باز شدن کامل ریلیف ولو نیز معمولاً ۱۰ الی ۲۵ درصد بالاتر از نقطه Set Pressure قرار دارد.
Set Pressure در سیفتی ولو
Set Pressure در سیفتی ولو نقطه جهش ناگهانی است. در این فشار دیسک شیر یکباره از روی نشیمنگاه بلند میشود و شیر کاملاً باز میگردد. در سیتی ولوها نقطه Set Pressure را ۳ الی ۱۰ درصد بالاتر از حداکثر فشار کاری سیستم تنظیم میکنند. این اختلاف به این دلیل است که سیفتی ولو با باز شدن ناگهانی، شوک کمتری به سیستم وارد کرده و زودتر فشار را کاهش دهد.
توصیه مهندسی: فنر شیر را تا حد مرگ فشار ندهید!
Set Pressure را هرگز با پیچاندن فنر تا انتها افزایش ندهید. هر فنر محدوده کاری مشخصی دارد و اگر فشار سیستم شما خارج از این محدوده قرار میگیرد، باید فنر را عوض کنید. در محل پروژه وقتی پیچ تنظیم را میچرخانید، کاملا به قدرت اهرم آچار دقت کنید. زمانیکه حس کردید پیچ تنظیم دیگر نرم نمیچرخد و هر دور چرخاندن آن سخت و خشکتر شده است، یعنی فنر به انتهای محدودهاش رسیده است. در آن صورت فنر به یک میله فلزی فشرده تبدیل شده که خاصیت ارتجاعی خود را از دست میدهد.
همچنین مقدار Set Pressure را با گیج روی خط چک نکنید، زیرا گیج ممکن است خطا داشته باشد. من همیشه برای تنظیم دقیق از یک تستر هیدرولیک یا پنوماتیک کالیبره استفاده میکنم. یادتان باشد که اگر سیفتی ولو پس از تنظیم در نقطه Set Pressure باز نمیشود، مشکل را باید در عقربه گیج تنظیمی خودتان جستجو کنید.
جدول مقایسه ریلیف ولو و سیفتی ولو
ریلیف ولو و سیفتی ولو هر دو برای محافظت از تجهیزات در برابر فشار بیش از حد طراحی شدهاند. اما از نظر نحوه باز شدن، نوع سیال، رفتار در Set Pressure و کاربرد مسیرهای کاملاً متفاوتی را طی میکنند. تفاوت ریلیف ولو و سیفتی ولو را از جهات فنی، عملکردی و کاربردی در جدول زیر مقایسه کردهایم:
| مشخصه فنی | ریلیف ولو (Relief Valve) | سیفتی ولو (Safety Valve) |
| نحوه باز شدن | تدریجی و متناسب با افزایش فشار | ناگهانی و به طور کامل (Pop Action) |
| نوع سیال | مایعات (تراکم ناپذیر) | گازها، بخار و هوای فشرده (تراکم پذیر) |
| فشار باز شدن کامل | ۱۰ الی ۲۵ درصد بالاتر از Set Pressure | همزمان در نقطه Set Pressure |
| فشار بسته شدن | ۵ الی ۱۰ درصد زیر Set Pressure | ۱۰ الی ۱۵ درصد زیر Set Pressure |
| سرعت پاسخ | کند و کنترل شده | سریع و قاطع |
| طراحی دیسک | دیسک تخت یا مخروطی با نشیمنگاه باریک | دیسک با لبه مورب و نشیمنگاه پهن |
| صدای باز شدن | صدای هیس ممتد و آرام | صدای پاپ بلند و کوبنده |
| استاندارد طراحی | – ASME Section VIII
– API 520/521 |
– ASME Section I (بویلرها)
– ASME Section VIII (مخازن) |
| تست دورهای | – تست فشار باز شدن با گیج
– کالیبره با تستر وزنه مرده |
– تست Pop Test |
| کاربرد اصلی | – پمپها
– سیستمهای هیدرولیک – مبدلهای حرارتی – خطوط انتقال مایعات |
– بویلرها
– مخازن هوای فشرده – کمپرسورها – خطوط گاز – رآکتورهای شیمیایی |
آیا ریلیف ولو و سیفتی ولو قابل جایگزینی هستند؟
در میدان عمل بارها گزارش شده که بسیاری از تکنسینها و یا مهندسین این دو شیر اطمینان را یکسان تلقی کرده و به جای یکدیگر استفاده کردهاند. اما همین اشتباه به ظاهر کوچک زمینهساز حوادث صنعتی بزرگ و خطرناکی است. تحت هیچ شرایطی نمیتوان از این دو نوع شیر به جای یکدیگر استفاده کرد.
اگر ریلیف ولو را جای سیفتی ولو ببندید
باز شدن تدریجی ریلیف ولو نمیتواند حجم عظیم بخار تولید شده در یک بویلر را به سرعت تخلیه کند. بنابراین فشار به سرعت از حد مجاز بالاتر رفته و بویلر منفجر میشود. طبق استاندارد ASME Section I استفاده از ریلیف ولو روی بویلرهای بخار و آب داغ اکیداً ممنوع است.
اگر سیفتی ولو را جای ریلیف ولو ببندید
باز شدن ناگهانی و کامل سیفتی ولو در یک سیستم مایع، مثل کوبیدن پتک به دیواره لوله تحت فشار است. مایعات تراکم ناپذیر هستند و تخلیه ناگهانی آنها باعث شکلگیری ضربه قوچ (Water Hammer) میشود که میتواند لولهها، فلنج و اتصالات را از جا بکند. طبق استاندارد API 520 استفاده از سیفتی ولو در سیستمهای مایع ممنوع است.
سیالات دو فازی و نقطه اشتراک
اگر سیال در فرایند شما هم فاز مایع و هم فاز گاز دارد، فقط میتوانید از سیفتی ریلیف ولو (Safety Relief Valve) استفاده کنید. رآکتورهای شیمیایی و یا مبدلهای حرارتی با احتمال جوشیدن ناگهانی سیال از جمله چنین سیستمهایی هستند. شیر اطمینان سیفتی ریلیف ولو نوع خاصی است که مطابق با استاندارد ASME Section VIII برای هر دو حالت طراحی شده و میتواند هم به صورت تدریجی برای مایعات و هم به صورت ناگهانی برای گازها باز شود.
راهنمای انتخاب بین ریلیف ولو و سیفتی ولو
انتخاب بین ریلیف ولو و سیفتی ولو پیش از هر چیز یک تصمیم استاندارد محور است. هر استاندارد تکلیف شما را مشخص کرده که در چه شرایطی باید از کدام نوع شیرها استفاده کنید. قبل از خرید حتماً پلاک تجهیز خود را بخوانید. روی پلاک هر مخزن یا بویلر استاندارد طراحی (ASME Section I یا VIII) و یا نوع سیال (Liquid / Gas / Steam) قید شده که اطلاعات کافی برای انتخاب مناسب ریلیف ولو یا سیفتی ولو هستند. انتخاب شیر اطمینان فقط به نوع سیال محدود نیست و باید فشار مرجع سیستم نیز بهدرستی مشخص شود. آشنایی با تفاوت فشار گیج و ابسولوت کمک میکند فشار تنظیمی، شرایط واقعی فرایند و تجهیزات اندازهگیری فشار با دقت بیشتری انتخاب شوند.
راهنمای انتخاب سیفتی ولو
در استانداردهای ASME Section I و ASME Section VIII به صراحت مشخص شده که در کدام تجهیزات باید از سیفتی ولو استفاده کنید. اگر قصد خرید سیفتی ولو دارید، استاندارد مربوطه به هر نوع تجهیز و شرایط استفاده از شیر را در جدول زیر بررسی کنید:
| موارد استفاده | استاندارد | توضیحات فنی طبق استاندارد |
| بویلرهای بخار و آب داغ | ASME Section I | – روی دوام بویلر، سوپر هیتر و ری هیتر نصب شود.
– ظرفیت تخلیه شیر باید برابر با حداکثر ظرفیت تولید بخار بویلر باشد. |
| مخازن تحت فشار حاوی گاز یا بخار | ASME Section VIII | – اگر سیال داخل مخزن گاز، بخار یا هوای فشرده است.
– شیر باید در Set Pressure کاملاً باز شود. – ظرفیت تخلیه براساس مقطع اوریفیس محاسبه میشود. |
| کمپرسورها و مخازن هوای فشرده | ASME Section VIII | – نصب روی مخزن ذخیره و خروجی هر مرحله کمپرسور
– سیفتی ولو باید قبل از هر شیر قطع کن نصب شود. |
| خطوط انتقال و توزیع گاز | API 520 / API 521 | – در ایستگاه تقلیل فشار روی خروجی رگولاتور نصب شود.
– ظرفیت تخلیه شیر باید حداقل برابر با حداکثر دبی رگولاتور باشد. |
| رآکتورهای شیمیایی (فاز گاز) | ASME Section VIII | – اگر واکنش شیمیایی منجر به افزایش ناگهانی فشار گاز میشود.
– زمان پاسخ شیر باید کوتاهتر از نرخ افزایش فشار باشد. |
| توربینهای بخار و گاز | ASME Section VIII /AP 612 | – نصب روی خط بخار ورودی و محفظه توربین بخار
– Set Pressure باید ۳ الی ۵ درصد بالاتر از حداکثر فشار توربین تنظیم شود. |
| سیستمهای تبرید | ASME Section VIII / ASHRAE 15 | – روی کندانسور و مخزن ذخیره مبرد نصب میشود.
– ظرفیت تخلیه باید برای سناریوی آتشسوزی خارجی محاسبه شود. |
نوع شیر باید براساس وظیفه آن در فرایند انتخاب شود. ریلیف ولو و سیفتی ولو برای حفاظت در برابر فشار اضافی کاربرد دارند؛ اما برای قطعووصل یا کنترل جریان در خطوط با سایز بالا، ممکن است تجهیزاتی مانند شیر پروانهای مناسبتر باشند. هنگام خرید شیر پروانه ای نیز باید فشار و دمای کاری، نوع سیال، جنس بدنه و دیسک و نوع عملگر بررسی شود.
راهنمای انتخاب ریلیف ولو
در استانداردهای ASME Section VIII و API 520 صراحتاً مشخص شده است که در کدام تجهیزات باید از ریلیف ولو استفاده شود. اگر قصد خرید ریلیف ولو دارید، استاندارد مربوطه به هر نوع تجهیز و شرایط استفاده از شیر را در جدول زیر بررسی کنید:
| موارد استفاده | استاندارد | توضیحات فنی |
| مخازن تحت فشار حاوی مایعات | ASME Section VIII | – اگر سیال داخل مخزن مایع است.
– ظرفیت تخلیه باید براساس نرخ انبساط حرارتی یا حداکثر دبی ورودی مخزن محاسبه شود. |
| پمپهای جابجایی مثبت | API 676 | – روی خروجی پمپهای دندهای، پیستونی، پرهای و دیافراگمی
– ریلیف ولو باید قبل از اولین شیر قطع کن نصب شود. |
| سیستمهای هیدرولیکی | ASME Section VIII | – نصب در پرسها، جکها و سیستم فرمان هیدرولیک
– ریلیف ولو باید روی خروجی پمپ هیدرولیک و قبل از شیر Directional نصب شود. |
| مبدلهای حرارتی (سمت لوله) | ASME Section VIII | – اگر سیال سمت لوله مایع باشد و هر دو شیر ورودی و خروجی بسته شوند.
– ریلیف ولو باید در بالاترین نقطه سمت لوله نصب شود. |
| خطوط انتقال مایعات | API 520 | – نصب روی خطوط طولانی انتقال آب، سوخت یا مواد شیمیایی جلوگیری از انتشار ضربه قوچ
– شیرها باید در فواصل منظم ۵۰۰ الی ۱۰۰۰ متری نصب شوند. |
| مخازن ذخیره اتمسفریک | API 2000 | – نصب روی مخازن ذخیره مایعات یا سقف شناور یا ثابت
– ظرفیت تخلیه ریلیف ولو را براساس حداکثر دبی ورودی و نرخ تنفس حرارتی مخزن محاسبه میکنند. |
| سیستمهای روغنکاری | ASME Section VIII | – نصب در مدارهای روغنکاری توربینها، کمپرسورها و ماشینآلات دوار |
سیفتی ولو یا ریلیف ولو، کدامیک مناسب فرایند شما است؟
ریلیف ولو و سیفتی ولو محافظهای فرایند صنعتی هستند که با فلسفه کاملاً متفاوتی کار میکنند. یکی آرام و تدریجی وارد عمل میشود تا از شوک در فرایند جلوگیری کند و دیگری ناگهان و با تمام قدرت عمل میکند تا سیستم را از شرایط بحرانی بیرون بکشد. اگرچه هر دو تجهیزات ایمنی هستند، اما اشتباه گرفتن آنها فقط یک خطای فنی نیست، بلکه میتواند زمینهساز فاجعهای تمام عیار باشد.
حالا که تفاوت ریلیف ولو و سیفتی ولو را بررسی کردهاید، به واحد تولیدی و یا فرایندی برگردید و یک بار دیگر تمام شیرهای اطمینان نصب شده روی بویلر، پمپ، مخازن و لولهها را بررسی کنید. آیا مطمئن هستید که همگی آنها در جای درست نصب شدهاند؟ اگر تجربهای در استفاده از شیرهای اطمینان دارید و یا در شرایطی خاص به اشتباه از آنها استفاده کردهاید، تجربیات خود را در اینجا و با دیگر مهندسین به اشتراک بگذارید. تجربیات شما میتواند درسهای مهمی برای جامعه مهندسی در شرایط سخت و خطرناک باشد.
سوالات متداول
اگر فشار سیستم من گاهی مایع و گاهی گاز است، چه شیری باید نصب شود؟
باید سیفتی ریلیف ولو (Safety Relief Valve) نصب کنید که طبق استاندارد ASME Section VIII برای هر دو فاز طراحی شده و میتواند به شکل تدریجی برای مایعات و ناگهانی برای گازها باز شود.
چطور ظرفیت تخلیه یک سیفتی ولو را برای بویلر بخار محاسبه کنیم؟
ظرفیت تخلیه باید حداقل برابر با حداکثر ظرفیت تولید بخار بویلر (Kg/h) باشد. محاسبات دقیق براساس استاندارد ASME Section I با در نظر گرفتن فرمولهای ترمودینامیکی مخصوص بخار انجام میشود. توصیه میکنم که این استاندارد را با دقت مطالعه کنید.
اگر سیفتی ولو بعد از باز شدن کامل بسته نشد، چه کار باید کرد؟
ابتدا باید یک ضربه آرام به بدنه شیر با چکش پلاستیکی بزنید و سعی کنید که دیسک را آزاد کنید. اما اگر بسته نمیشود، سیستم را خاموش کنید و پس از تخلیه کامل فشار، شیر را جهت سرویس و تعمیرات باز کنید. معمولاً رسوب یا خوردگی بین دیسک و نشیمنگاه مانع بسته شدن مجدد کامل شیر میشود.
اگر بخواهیم یک شیر اطمینان را برای سیستم جدیدی انتخاب کنیم، چه اطلاعاتی را باید به سازنده بدهیم؟
نوع سیال (مایع، گاز یا بخار)، حداکثر فشار کاری، Set Pressure مورد نظر، حداکثر دبی تخلیه، دمای کاری، جنس بدنه و اتصالات مورد نیاز و همچنین استاندارد حاکم بر تجهیز را به سازنده یا کارشناس فروش بدهید.
