شیراطمینان چیست؟
شیر اطمینان safety valves نوعی شیر کنترلی و کاهش فشار در مسیر جریان بوده که مانند یک سوپاپ اطمینان، از بالا رفتن فشار در خط لوله جلوگیری می کند.
وظیفه اصلی این شیر، کنترل و تخلیه فشار اضافی درسیستم بوده و هنگامی که فشار در عملیات به حد تعیین شده ( حد امنیتی) برسد، به طور خودکار باز شده و سیال را تخلیه می کند که این عمل تا جایی ادامه دارد که فشار به محدوده ایمن بازگشته و از آسیب نرسیدن به خط لوله اطمینان لازم حاصل شود.
فشار بیش از حد در حین کار می تواند ناشی از افزایش سریع فشار در خط لوله، آتش سوزی، فعل و انفعالات درون سیستم، نقص در لوله های مبدل حرارتی، انسداد مجرای تخلیه و یا افزایش دمای سیال باشد که باید قبل از نصب و راه اندازی، استاندارد های لازم از شرایط کار به خوبی بررسی شوند.
ساختمان شیر اطمینان
ساختمان کلی این شیر ها متشکل از قطعات زیر می باشد:
- دیسک: زمانیکه فشار در سیستم بالاتر از ماکزیمم فشار تعیین شده باشد، سیال موجود بر روی دیسک درون شیر اطمینان فشار وارد کرده و باعث بالا رفتن فنری که شیر را بسته نگه داشته بود، می شود تا مسیر تخلیه باز و فشار دوباره به حالت نرمال خود باز گردد.
- فنر: بر روی صفحه دریچه تخلیه، فنر هایی نصب شده که توسط نیروی ناشی از دیسک، می تواند فشار را به حالت ایمن خود بازگردانده و این شیر ها را برای استفاده در مخازن تحت فشار بالا نیز بسیار برجسته کند.
- نازل: بخش ورودی شیر اطمینان را نازل می گویند که تحت تاثیر فشار و با قرار گرفتن در مسیر جریان می تواند به دو حالت کامل(full) و نیمه (semi)، سیال را عبور دهد.
انواع سیفتی ولو
شیر های اطمینان از نظر جنس بدنه، مکانیسم کار و نحوه عملکرد آن ها به چند دسته تقسیم بندی می شود.
دسته بندی از جنس بدنه
-
- شیر برنجی: معمولا این مدل از شیر های اطمینان در خطوط هوا و یا مسیر آب بیشتر به کار می روند.
- شیر فولادی: این شیر ها مقاومت بالایی داشته و اجزا درونی آن ها تماما از استیل ضد ضربه می باشند.
- شیر چدنی: به نسبت دیگر انواع شیر های اطمینان پر مصرف و گران تر بوده که معمولا در محیط هایی با میزان خورندگی کم استفاده و در دو نوع رزوه و فلنج می تواند طراحی و عرضه شود
دسته بندی از نظر ساختار
-
- سیفتی ولو فنر دار: در مخازن فشار بالا، معمولا از این نوع شیر های اطمینان استفاده شده که می توانند به کمک فنر های موجود بر روی دریچه، فشار های بیش از حد مجاز را به آسانی تخلیه کند.
- شیر اطمینان وزنه ای: تنظیم فشار داخل مخزن توسط وزنه های موجود بر روی دریچه انجام می شود.
- شیر اطمینان دیافراگمی: برای کنترل سیال داخل مخزن به کار رفته و می تواند به طور همزمان میزان فشار و سطح مایع را به خوبی کنترل کند.
دسته بندی از نظر نوع سیال
- شیر های اطمینانی که معمولا برای سیالات حاوی مایع به کار می روند را با نام Safety Valve یاد می کنند.
- شیرهای اطمینان که معمولا برای سیالات حاوی گاز به کار می روند را با نام Relief Valve یاد می کنند
لازم به ذکر است که معمولا دو اصطلاح Safety Valve و Relief Valve از لحاظ تکنیکی تفاوت چندانی با یکدیگر نداشته و می توانند در بسیاری از کاربرد ها به جای یکدیگر نیز به کار برده شوند.
کاربرد شیر اطمینان
کاربرد شیر های اطمینان safety valves در صنایع مختلف بسیار گسترده بوده و بیشتر برای محافظت از تجهیزات و سیستم ها در برابر فشار و دماهای بیش از حد مجاز استفاده می شوند. برخی از کاربرد های این شیر های اطمینان عبارتند از:
- صنایع نفت و گاز: استفاده از شیر های اطمینان برای محافظت از تجهیزات مانند مخازن، لوله کشی و دستگاه های فشاری بسیار اهمیت داشته و می توان از فشار و دمای بیش از حد استاندارد، به خوبی جلوگیری کرد.
- صنایع پتروشیمی: صنعت پتروشیمی که شامل تولید مواد شیمیایی مانند پلیمر ها، پلاستیک و محصولات پتروشیمی است، به کمک این شیر ها می تواند سیستم حفاظتی خوبی را در جهت کنترل فشار در بخار، گاز و مایع تحقق بخشد.
- نیروگاه ها: در نیروگاه ها شیر های اطمینان برای محافظت از بخش های مختلف از جمله بخارگیر ها، توربین ها و دیگ ها در برابر افزایش فشار و حرارت بیش از حد استفاده می شوند.
- صنایع فرآوری غذا: در صنایع تولید لبنیات، تولید آبمیوه، طعم دهنده ها و محصولات دارویی، شیر های اطمینان برای محافظت از تجهیزات به خوبی به کار رفته و می تواند ایمنی و در حین عملیات را به خوبی تحقق بخشند.
پارامتر های مهم در انتخاب شیر اطمینان
قبل از انتخاب سیفتی ولو، باید موارد زیر را در نظر بگیرید:
- ظرفیت تخلیه (capacity): این پارامتر مربوط به میزان جریانی است که سیفتی ولو باید تخلیه کند تا فشار ایمن را در مسیر جریان برقرار و از آسیب های احتمالی تجهیزات در برابر افزایش فشار به خوبی محافظت کند. ظرفیت تخلیه باید با توجه به مقدار فشار و حجم مورد انتظار در سیستم تعیین شود.
- فشار تنظیم (set pressure): این پارامتر نشان دهنده مقدار فشاری است که شیر اطمینان باید باز شود و شروع به تخلیه کند که با توجه به محدوده فشاری کاری سیستم و نیاز های ایمنی تعیین می شود.
- نوع سیستم( system type): بسته به نوع سیستمی که شیر اطمینان در آن استفاده می شود ( سیستم بخار، گاز، آب و غیره) و خواص مشخصه سیال( دما، فشار و طبیعت سیال)، شیر اطمینانی با خصوصیات مناسب باید انتخاب شود.
- نوع شیر(valve type): شیر های اطمینان می توانند به صورت صمامی (gate valve)، پروانه ای (butterfly valve) کپسولی (pilot-operate valve) و غیره باشند. نوع شیری که برای انتخاب در نظر گرفته می شوند، بسته به نیاز های سیستم و خواص خاص سیال انتخاب می شوند.
- استاندارد ها و مقررات (standards and regulation): در انتخاب سیفتی ولو باید مطابق با استاندارد ها و مقررات مربوطه عمل شود. که این قوانین شامل استاندارد هایی مانند ISO,API,ASME و غیره می باشد که برای ایمنی و محافظت در صنایع مختلف تعیین شده اند.
- ماده سازنده(material of construction): ماده سازنده سیفتی باید با توجه به خصوصیات سیال، دما و فشار محیط مورد استفاده، انتخاب شود. موادی مانند فولاد کربنی، استنلس استیل، آلیاژ های خاص و غیره می تواند در ساخت شیر اطمینان مورد استفاده قرار گیرند.
برندهای موجود در سیفتی ولو
- دانفوس
- سامسون
- سوکلا
- سارکو
- آری
- هانیول
- کرسبی
سخن پایانی
بر اساس موارد ذکر شده، شیر اطمینان از جمله ارکان مهم و اساسی در سیستم های جریان و دارای فشار بوده که می تواند با عملکرد خوب و مؤثر خود در کاهش فشار، بیش از حد تعیین شده، از بسیاری خطرات در حین کار جلوگیری کند.
این شیر ها در خطوط لوله و سیستم های کنترل جریان سیال نیز به کار رفته و می تواند به صورت الکترونیکی، هیدرولیکی یا پنوماتیکی تخلیه فشار و بررسی های لازم را انجام دهد.
به بیان دیگر سیفتی ولو شیر خاصی است که قسمت های باز و بسته کننده معمولاً تحت تأثیر نیروی خارجی عمل کرده وهنگامی که فشار متوسط در تجهیزات یا خط لوله فراتر از مقدار تعیین شده، افزایش می یابد، با تخلیه سیال به خارج از سیستم، فشار متوسط در خط لوله یا تجهیزات را به مقدار ایمن باز می گرداند.
شیر اطمینان متعلق به دسته شیرهای اتوماتیک است که عمدتاً در دیگ بخار، مخزن تحت فشار و خط لوله استفاده می شود که در آن فشار کنترل از مقدار مشخص شده تجاوز نکرده و نقش مهمی در حفاظت از ایمنی شخصی و عملکرد تجهیزات ایفا می کند.
توجه داشته باشید که شیر اطمینان فقط پس از تست فشار قابل استفاده است و در غیر این صورت باید اطمینان لازم از سالم بودن تجهیزات به خوبی حاصل شود.
