شیر اطمینان

شیر اطمینان – PSV (Pressure Safety Valve) از جمله تجهیزات مهم صنعتی می باشد که لوله ها ، شیرآلات ، مخازن تحت فشار و … را از قرار گرفتن در شرایط فشاری بیش از فشار طراحی شده  محافظت می نماید . به همین علت انتخاب آن از اهمیت فوق العاده زیادی بر خوردار می باشد و باید با احتیاط کامل انجام شود .

وظیفه شیر های اطمینان با کنترل فشار ورودی و خروجی حفاظتی می باشد . به این معنی که با بالا رفتن فشار سیال ورودی به شیر ، برای جلوگیری از خطراتی از قبیل انفجار در مخازن بسته ، به صورت خودکار عمل می کند و سوپاپ آن ها باز می شود و بدین ترتیب فشار با تخلیه سیال به میزان استاندارد می رسد و بعد از رفع خطر و رساندن فشار به کمتر از ماکسیمم فشار شیر اطمینان مورد استفاده ، شیر مجددا بسته می شود . شیرهای اطمینان دارای دو استاندارد  asme یا 526   apiمی باشند و واحد اندازه گیری فشار بر حسب bar و psi می باشد  . دارای کاربردهای متنوعی از قبیل استفاده در مخازن آبگرم کویل دار ، منابع دو جداره موتور خانه ، مخازن ذخیره سوخت ، بویلر ها ، سیستم های لوله کشی ، مخازن تحت فشار و …. می باشند .

تعریف بر اساس استاندارد های DIN3320 و BS 6759

طبق استاندارد های مذکور به شیرهایی گفته می شود که مقدار مشخصی از سیال را به منظور جلوگیری از افزایش فشار بیش از مقدار تعیین شده به صورت اتوماتیک و بدون هیچ گونه کمک از هر گونه انرژی خارجی تخلیه می کند و با باز گشت فشار به حالت طبیعی بسته می شود و از خروج بیشتر سیال جلوگیری می نماید .

تعریف بر طبق استاندارد API 520

این استاندارد که به بررسی نحوه انتخاب ، محاسبه سایز ، نحوه نصب تجهیزات فشار شکن در پالایشگاه ها می پردازد ، چنین تعریف می کند که شیر اطمینان شیری است که توسط یک فنر بسته شده است و با رسیدن فشار پشت شیر به یک فشار استاتیکی مشخص عمل کرده و به سرعت باز می شود .

مقدمه ای بر شیرهای اطمینان

هر سیستم تحت فشار به وسایل ایمنی برای محافظت از افراد، فرآیندها و اموال نیاز دارد. این آموزش، موقعیت‌هایی را که ممکن است فشار بیش از حد اتفاق بیفتد، انواع گسترده و اغلب گیج‌کننده دستگاه‌های ارائه شده، نحوه عملکرد این دستگاه‌ها و بسیاری از کدها، استانداردها و مقامات تاییدی که باید مورد توجه قرار گیرند، توضیح می‌دهد.

به محض اینکه بشر توانست آب را بجوشاند تا بخار ایجاد کند، ضرورت وجود وسیله ایمنی آشکار شد. تا 2000 سال پیش، چینی‌ها از دیگ‌هایی با درب‌های لولایی استفاده می‌کردند تا تولید بخار (نسبتاً ایمن‌تر) را فراهم کنند. در آغاز قرن چهاردهم، شیمیدانان از شاخه های مخروطی شکل و بعداً از فنرهای فشرده استفاده کردند تا به عنوان وسیله ایمن در ظروف تحت فشار عمل کنند.

در اوایل قرن نوزدهم، انفجارهای دیگ بخار در کشتی‌ها و لوکوموتیوها اغلب ناشی از نقص دستگاه‌های ایمنی بود که منجر به توسعه اولین شیرهای اطمینان شد.

در سال 1848، چارلز رتچی محفظه انباشته را اختراع کرد، که سطح فشرده سازی در شیر اطمینان را افزایش می دهد و به آن اجازه می دهد تا به سرعت در یک حاشیه باریک بیش از حد فشار باز شود.

امروزه، اکثر کاربران بخار توسط مقررات بهداشتی و ایمنی محلی مجبور هستند که اطمینان حاصل کنند که کارخانه و فرآیندهای آنها دارای تجهیزات ایمنی و اقدامات احتیاطی است که از شرایط خطرناک جلوگیری می کند.

بنابراین وظیفه اصلی شیر اطمینان محافظت از جان و مال است.

نوع اصلی وسیله ای که برای جلوگیری از فشار بیش از حد در کارخانه استفاده می شود، شیر اطمینان است. شیر اطمینان با آزاد کردن حجمی از سیال از داخل کارخانه در هنگام رسیدن به حداکثر فشار از پیش تعیین شده عمل می کند و در نتیجه فشار اضافی را به روشی ایمن کاهش می دهد. از آنجایی که شیر اطمینان ممکن است تنها وسیله باقیمانده برای جلوگیری از خرابی فاجعه بار در شرایط فشار بیش از حد باشد، مهم است که هر دستگاهی از این قبیل قادر به کار در همه زمان‌ها و تحت همه شرایط ممکن باشد.

شیرهای اطمینان باید در جایی نصب شوند که حداکثر فشار کاری مجاز (MAWP) یک سیستم یا مخزن حاوی فشار از حد مجاز فراتر رود. در سیستم‌های بخار، شیرهای اطمینان معمولاً برای محافظت در برابر فشار بیش از حد دیگ و سایر کاربردها مانند کنترل‌های فشار شکن پایین دست استفاده می‌شوند. اگرچه نقش اصلی آنها ایمنی است، اما شیر های اطمینان در عملیات فرآیند نیز برای جلوگیری از آسیب محصول به دلیل فشار بیش از حد استفاده می شوند. فشار اضافی می تواند در شرایط مختلف ایجاد شود، از جمله:

  • عدم تعادل دبی سیال ناشی از بسته شدن یا باز شدن ناخواسته شیرهای جداسازی در یک ظرف فرآیند.
  • خرابی سیستم خنک کننده، که اجازه می دهد بخار یا سیال منبسط شود.
  • شکست هوای فشرده یا برق برای کنترل ابزار دقیق.
  • افزایش فشار گذرا
  • قرار گرفتن در معرض آتش سوزی گیاهان.
  • خرابی لوله مبدل حرارتی
  • واکنش های گرمازا غیر قابل کنترل در کارخانه های شیمیایی
  • تغییرات دمای محیط

عبارات «شیر اطمینان» و «شیر ایمنی کاهنده» اصطلاحات عمومی برای توصیف انواع دستگاه‌های کاهش فشار هستند که برای جلوگیری از افزایش فشار داخلی بیش از حد سیال طراحی شده‌اند. طیف گسترده ای از شیرهای مختلف برای کاربردهای مختلف و معیارهای عملکرد در دسترس هستند.

علاوه بر این، طرح‌های مختلفی برای برآورده کردن استانداردهای ملی متعددی که بر استفاده از شیرهای ایمنی حاکم است، مورد نیاز است.

فهرستی از استانداردهای ملی مربوطه را می توان در انتهای این ماژول یافت.

در اکثر استانداردهای ملی، تعاریف خاصی برای اصطلاحات مرتبط با شیرهای اطمینان ارائه شده است. چندین تفاوت قابل توجه بین اصطلاحات مورد استفاده در ایالات متحده و اروپا وجود دارد. یکی از مهم ترین تفاوت ها این است که شیرهایی که در اروپا به آن “سوپاپ ایمنی” گفته می شود، در ایالات متحده آمریکا به عنوان ” شیر کاهش فشار ” یا ” شیر فشار شکن ” نامیده می شود. علاوه بر این، اصطلاح ” شیر اطمینان ” در ایالات متحده به طور کلی به طور خاص به نوع شیر اطمینان کامل مورد استفاده در اروپا اشاره دارد.

استانداردهای ASME/ANSI PTC25.3 قابل اجرا در ایالات متحده، اصطلاحات عمومی زیر را تعریف می کنند:

شیر فشار شکن – یک شیر تخلیه فشار فنری که برای باز شدن برای کاهش فشار اضافی و بسته شدن مجدد و جلوگیری از جریان بیشتر سیال پس از بازیابی شرایط عادی طراحی شده است. مشخصه آن یک عمل “پاپ” با باز شدن سریع یا باز شدن به روشی است که معمولاً متناسب با افزایش فشار بر فشار باز است. بسته به طراحی، تنظیم یا کاربرد، ممکن است برای سیالات تراکم پذیر یا غیر قابل تراکم استفاده شود.

این یک اصطلاح کلی است که شامل شیرهای اطمینان، شیرهای تخلیه و شیرهای اطمینان فشار شکن است.

شیر اطمینان – یک شیر کاهش فشار که با فشار استاتیک ورودی فعال می شود و با باز شدن سریع یا عمل پاپ مشخص می شود.

شیرهای اطمینان در درجه اول با گازهای قابل تراکم و به ویژه برای خدمات بخار و هوا استفاده می شوند. با این حال، آنها همچنین می توانند برای کاربردهای نوع فرآیند استفاده شوند، جایی که ممکن است برای محافظت از گیاه یا جلوگیری از فساد محصول در حال پردازش مورد نیاز باشد.

شیر تخلیه – یک دستگاه کاهش فشار که توسط فشار استاتیک ورودی فعال می شود و دارای یک بالابر تدریجی است که معمولاً متناسب با افزایش فشار بیش از فشار باز است.

شیرهای تخلیه معمولاً در سیستم‌های مایع بخصوص برای ظرفیت‌های پایین‌تر و وظیفه انبساط حرارتی استفاده می‌شوند. آنها همچنین می توانند در سیستم های پمپاژ شده به عنوان دستگاه های سرریز فشار استفاده شوند.

شیر اطمینان فشارشکن– شیر فشار شکن است که با باز شدن سریع یا باز شدن متناسب با افزایش فشار بسته به کاربرد مشخص می شود و ممکن است برای مایع یا سیال تراکم پذیر استفاده شود.

به طور کلی، شیر اطمینان فشار شکن هنگام استفاده در یک سیستم گاز تراکم پذیر به عنوان یک شیر اطمینان عمل می کند، اما هنگامی که در سیستم های مایع استفاده می شود، به تناسب فشار بیش از حد همانطور که شیر تخلیه باز می شود ، عمل میکند.

استاندارد اروپایی EN ISO 4126-1 تعریف زیر را ارائه می دهد:

شیر اطمینان – شیرهایی که به طور خودکار، بدون کمک انرژی غیر از سیال مربوطه، مقداری از سیال را تخلیه می کند تا از تجاوز از فشار ایمن از پیش تعیین شده جلوگیری کند، و برای بسته شدن مجدد و جلوگیری از بیشتر طراحی شده است.

نمونه های معمولی از شیرهای اطمینان مورد استفاده در سیستم های بخار در شکل 9.1.1 نشان داده شده است.

مزایای شیر اطمینان

  • این شیر ها از نظر کیفیت و عملکرد بسیار قابل اطمینان می باشند .
  •  تنوع بسیار زیادی دارند و قابلیت کار برد برای خدمات زیادی را دارند .

معایب شیر اطمینان

  • در این شیر ها فشار کاهشی تحت تاثیر فشار بک می باشد .
  • در صورتی که فشار بیش از حد زیاد باشد در معرض خرابی و شکستگی قرار می گیرد.

انواع شیر اطمینان

شیرهای اطمینان در 3 نوع تولید می شوند که عبارتند از :

  • فنر دار :

در این نوع از شیر های اطمینان فنر به صورتی طراحی شده است که به دیسک بر خلاف جریان ورودی فشار وارد می شود و زمانی که فشار از میزان مشخصی بالا تر رفت ، فنر باز می شود و در نتیجه دیسک آزاد شده و سیال به درون شیر جاری می شود .

  • وزن خالص :

این نوع از شیر های اطمینان فنر به کار برده نمی شود و دیسک با افزایش فشار بالا می رود و فشار اضافی تخلیه می گردد . شیر اطمینان وزن خالص مناسب برای مخازن با فشار کم می باشند .

  •  پایلوت دار :

اجزای تشکیل دهنده این نوع شیر ها شامل دو قسمت شیر اصلی و شیر پایلوت می باشد و فشار به وسیله ی شیر پایلوت تنظیم می شود . از شیر های اطمینان پایلوت دار در مخازن با فشار بالا و برای شیر های بزرگ که نیاز به ضریب اطمینان بالاتری دارد استفاده می شود.

SV :

سیستم اتوماتیک توسط فشار استاتیک در مخزن پر از مایع به کار انداخته می شود .  این شیر ها عملکردی فنری دارند و عمل تخلیه را در سیستم های اتوماتیک به صورت کاملا باز و همراه با صدا انجام می دهند .

ولو RV  :

این شیر در سیستم  اتوماتیک توسط فشار استاتیک در مخزن پر از مایع به کار برده می شود و عملکردی فنری دارد که با افزایش فشار وارد عمل می شود .

ریلف SRV :

سیستم اتوماتیک که فشار استاتیک روی سیال و گاز را تخلیه می کند و عملکردی فنری دارد .

 ریلف با عملکرد پایلوتی POSRV  :

این نوع  دارای عملکرد پایلوتی می باشند و فرمان را از طریق پایلوت دریافت می نماید .

فشار کم IPSV :

این شیر ها زمانی که تفاوت فشار در اتمسفر محیطی و خطوط لوله وجود دارد ، سیستم اتوماتیکی که فشار استاتیکی روی گاز را تخلیه می کند . این شیر ها عملکرد فنری یا بارگذاری دارند .

 فشار وکیوم    VPSV :

این شیرها نیز عملکرد فنری دارند و در سیستم اتوماتیک زمانی که افت فشار بین خط لوله و فشار محیطی ، منفی یا نزدیک فشار اتمسفر می باشد ، شار استاتیک روی گاز را تخلیه می نماید .

فشار کم وکیوم IVSV :

این شیر ها عملکرد فنری یا بارگذاری دارند . فشار کم وکیوم سیستم اتوماتیک که فشار استاتیک موجب تخلیه روی گاز می شود . این شیر ها زمانی که اختلاف فشار کم ، منفی ، مثبت و نزدیک به فشار اتمسفر می باشد به کار برده می شوند .

 اصطلاحاتی که در ارتباط با شیر های اطمینان به کار برده می شود :

تنظیم فشار Set Point :

اصطلاحی که در مورد عملکرد صحیح شیر با کمترین میزان صدا و کاهش صدمات احتمالی نقطه عملکرد و باز شدن ولو تنظیم فشار به کار برده می شود . در این حالت نقطه ی تنظیم شده باید در حد نرمال و استاندارد تنظیم شود و بیشتر یا کمتر از محدوده فشار کارکرد ایمن تنظیم نشود . تنظیم فشار به این دلیل دارای اهمیت می باشد که در صورت خطا نه تنها هیچ مزیتی ندارد ، بلکه در مواقع غیر ضروری نیز باز می شود و موجب افزایش استهلاک و خرابی شیر اطمینان می شود

بالاترین فشار Over Pressure :

این اصطلاح زمانی به کار برده می شود که در آن شیر اطمینان در بازترین حالت ممکن قرار می گیرد و در این حالت حداکثر ظرفیت خود را دارا می باشد . مسلما این فشار  از فشار نقطه تنظیم set pressure بالاتر می باشد و با توجه به کاربرد ها و استاندارد ها ی مختلف مقدار آن ها متفاوت می باشد . مقدار  اختلاف فشار در سیستم های بخار و گاز طبق استاندارد   BS 5500  حداکثر 10 درصد فشار تنظیمی شیر اطمینان در نظر گرفته می شود. از خساراتی که ممکن است در اثر ازدیاد فشار به محصول یا تجهیزات وارد شود جلوگیری می تماید .

پایین ترین فشار  Blow Down :

این اصطلاح در مواقعی که مقدار اختلاف فشار از نقطه تنظیم پایین تر می باشد به کار برده می شود که به منظور بسته شدن کامل و محکم شیر اطمینان ، بعد از باز شدن و سپس برگشت سیستم به فشار عادی مورد احتیاج می باشد . این پارامتر Reset Differential نیز نامیده می شود . با توجه به استاندارد BS 5500  میزان پایین ترین فشار نیز حدود 10 درصد می باشد و اصطلاحات بالاترین فشار و پایین ترین فشار با توجه به نوع سیستم انتخاب طراح  متغیر می باشند .

استفاده از این شیرها در تمامی نکاتی که احتمال افزایش فشار بیش از حداکثر مجاز سیستم وجود داشته باشد لازم می باشد . در سیستم های بخار معمولا روی بویلر یا همان دیگ بخار و تجهیزاتی از قبیل خروجی فشار شکن ها نصب می شود .

دربرخی مواقع نیز شیر اطمینان به عنوان شیر خودکار یک طرفه به کار برده می شوند .

افزایش فشار در سیستم ها به چه دلیل اتفاق می افتد ؟

دلایل زیادی وجود دارند که موجب افزایش فشار مجاز می شوند که عبارتند از :

  • زمانی که شیر های قطع و وصل موجب ایجاد جریان ناخواسته سیال شوند .
  • زمانی که شیر های تقلیل فشار خراب باشند یا عملکرد نامناسبی داشته باشند .
  • هنگامی که در سیستم های کنترل نیروی الکتریسیته یا هوای فشرده قطع شود .
  • اگر سیستم خنک کننده دچار نقص باشد که در این حالت موجب تبخیر و انبساط سیال می شود .
  • زمان بروز آتش سوزی
  • هنگام شکست لوله های مبدل حرارتی
  • هنگامی که واکنش های شیمیایی نا خواسته ایجاد شود .
  • در هنگام ایجاد تغییرات در دمای محیط

طراحی شیر اطمینان

شیر اطمینان پایه فنری که به آن «استاندارد» یا «معمولی» گفته می‌شود، یک دستگاه ساده و قابل اعتماد خودکار است که محافظت در برابر فشار بیش از حد را فراهم می‌کند.

عناصر اصلی طرح شامل یک بدنه شیر با الگوی زاویه راست با اتصال ورودی سوپاپ یا نازل است که بر روی سیستم حاوی فشار نصب شده است. اتصال خروجی ممکن است برای اتصال به سیستم تخلیه لوله‌دار پیچ یا فلنجی باشد. با این حال، در برخی از کاربردها، مانند سیستم های هوای فشرده، شیر اطمینان اتصال خروجی نخواهد داشت و سیال مستقیماً به اتمسفر تخلیه می شود.

نازل‌های کامل معمولاً در شیرهای ایمنی که برای کاربردهای فرآیندی و فشار بالا طراحی شده‌اند، مخصوصاً زمانی که سیال خورنده است، تعبیه می‌شود.

برعکس، طراحی نیمه نازل شامل یک حلقه نشیمنگاهی است که در بدنه نصب شده است، که بالای آن محل نشستن شیر را تشکیل می دهد. مزیت این چیدمان این است که صندلی را می توان به راحتی تعویض کرد، بدون اینکه کل ورودی را تعویض کند.

دیسک در برابر نشیمنگاه نازل (در شرایط کارکرد عادی) توسط فنر که در یک آرایش فنری باز یا بسته (یا کلاه) نصب شده در بالای بدنه قرار دارد، نگه داشته می شود. دیسک های مورد استفاده در شیر های اطمینان باز شدن سریع (نوع پاپ) توسط یک روکش، نگهدارنده دیسک یا محفظه غلاف احاطه شده اند که به تولید ویژگی باز شدن سریع کمک می کند.

نیروی بسته شدن روی دیسک توسط یک فنر که معمولاً از فولاد کربنی ساخته شده است تأمین می شود. مقدار فشرده سازی روی فنر معمولاً با استفاده از تنظیم کننده فنر قابل تنظیم است تا فشاری را که در آن دیسک از روی صندلی برداشته می شود تغییر دهد.

استانداردهایی که بر طراحی و استفاده از شیرهای اطمینان حاکم هستند، عموماً فقط سه بعد مربوط به ظرفیت تخلیه شیر اطمینان را تعریف می‌کنند، یعنی ناحیه جریان (یا سوراخ)، ناحیه پرده و ناحیه تخلیه (یا روزنه) (شکل 9.1.4 را ببینید).

  1. منطقه جریان – حداقل سطح مقطع بین ورودی و صندلی، در باریک ترین نقطه آن. قطر ناحیه جریان با بعد “d” در شکل 9.1.4 نشان داده شده است.
  2. ناحیه پرده – ناحیه دهانه تخلیه استوانه ای یا مخروطی بین سطوح نشیمنگاه ایجاد شده توسط بالابر دیسک بالای صندلی. قطر ناحیه پرده با بعد “d1” در شکل 9.1.4 نشان داده شده است.
  3. ناحیه تخلیه – این قسمت کوچکتر از پرده و نواحی جریان است که جریان را از طریق شیر تعیین می کند.

عملکرد اساسی شیر اطمینان

بلند کردن

هنگامی که فشار استاتیک ورودی از فشار تنظیم شده شیر اطمینان بالاتر می رود، دیسک شروع به فعال شدن  می کند. با این حال، به محض اینکه فنر شروع به فشرده شدن کند، نیروی فنر افزایش می یابد.

افزایش فشار اضافی مورد نیاز قبل از تخلیه سوپاپ اطمینان در ظرفیت نامی خود، فشار بیش از حد نامیده می شود. فشار بیش از حد مجاز به استانداردهایی که دنبال می شود و کاربرد خاص بستگی دارد. برای سیالات تراکم پذیر، این میزان معمولاً بین 3 تا 10 درصد و برای مایعات بین 10 تا 25 درصد است.

به منظور دستیابی به باز شدن کامل از این فشار بیش از حد کوچک، آرایش دیسک باید به طور ویژه طراحی شود تا باز شدن سریع را فراهم کند. این کار معمولا با قرار دادن یک لفافه (shroud)، دامن یا کلاه در اطراف دیسک انجام می شود. حجم موجود در این پوشش به عنوان اتاق کنترل یا huddling شناخته می شود.

همانطور که لیفت شروع می شود (شکل 9.1.6b)، و مایع وارد محفظه می شود، منطقه بزرگ تری از پوشش در معرض فشار سیال قرار می گیرد. از آنجایی که بزرگی نیروی بالابر (F) با حاصلضرب فشار (P) و ناحیه در معرض سیال (A) متناسب است. (F = P x A)، نیروی باز شدن افزایش می یابد.

این افزایش تدریجی نیروی باز شدن، افزایش نیروی فنر را جبران می کند و باعث باز شدن سریع می شود. در همان زمان، لفافه جهت جریان را معکوس می کند، که نیروی واکنشی را فراهم می کند و بالابر را بیشتر می کند.

این اثرات ترکیبی به شیر اجازه می دهد تا در یک درصد نسبتاً کمی فشار بیش از حد به بالابر طراحی شده خود برسد. برای سیالات تراکم پذیر، یک عامل کمک کننده اضافی، انبساط سریع است زیرا حجم سیال از ناحیه فشار بالاتر به ناحیه فشار کمتر افزایش می یابد. این نقش مهمی در حصول اطمینان از باز شدن کامل شیر در محدوده کوچک فشار اضافی دارد. برای مایعات، این اثر متناسب‌تر است و متعاقباً، فشار بیش از حد معمولاً بیشتر است. 25 درصد شایع است.

افزایش فشار اضافی مورد نیاز قبل از تخلیه سوپاپ اطمینان در ظرفیت نامی خود، فشار بیش از حد نامیده می شود. فشار بیش از حد مجاز به استانداردهایی که دنبال می شود و کاربرد خاص بستگی دارد. برای سیالات تراکم پذیر، این میزان معمولاً بین 3 تا 10 درصد و برای مایعات بین 10 تا 25 درصد است.

نحوه عملکرد شیر اطمینان

دوباره نشستن

هنگامی که شرایط عادی کار بازیابی شد، شیر باید دوباره بسته شود، اما از آنجایی که ناحیه بزرگتر دیسک هنوز در معرض سیال است، شیر بسته نخواهد شد تا زمانی که فشار به زیر فشار تنظیم شده اولیه نزول کند. تفاوت بین فشار تنظیم شده و  فشار مجدد به عنوان “blowdown” شناخته می شود و معمولاً به عنوان درصدی از فشار تنظیم شده مشخص می شود. برای سیالات تراکم پذیر، دمش معمولاً کمتر از 10٪ و برای مایعات، می تواند تا 20٪ باشد.

طراحی روکش باید به گونه ای باشد که هم باز شدن سریع و هم دمش نسبتاً کوچک را ارائه دهد، به طوری که به محض رسیدن به یک موقعیت بالقوه خطرناک، هر گونه فشار اضافی برداشته شود، اما از تخلیه مقادیر بیش از حد سیال جلوگیری شود. در عین حال، لازم است اطمینان حاصل شود که فشار سیستم به اندازه کافی کاهش یافته است تا از بازگشایی فوری جلوگیری شود.

حلقه های دمنده ای که در اکثر شیرهای ایمنی نوع ASME یافت می شوند برای تنظیم دقیق مقادیر فشار بیش از حد و فشار دریچه ها استفاده می شوند (شکل 9.1.8 را ببینید). حلقه دمنده پایین (نازل) یک ویژگی مشترک در بسیاری از شیرها است که در آن فشار بیش از حد و نیازهای فشار قوی تر نیاز به راه حل طراحی پیچیده تری دارد. حلقه دمنده بالایی معمولاً در کارخانه تنظیم می شود و اساساً تحمل های تولید را که بر هندسه محفظه تجمع تأثیر می گذارد، حذف می کند.

حلقه دمنده پایین نیز برای دستیابی به الزامات عملکرد کد مناسب تنظیم شده است، اما تحت شرایط خاصی می توان آن را تغییر داد. هنگامی که حلقه دمنده پایینی در موقعیت بالایی خود تنظیم می شود، حجم محفظه huddling به گونه ای است که دریچه به سرعت پاپ می کند.

به حداقل رساندن مقدار بیش از حد فشار، اما به تبع آن نیاز به دمش بیشتر قبل از نشستن مجدد شیر. هنگامی که حلقه دمنده پایینی در موقعیت پایینی خود تنظیم می شود، حداقل محدودیت در محفظه huddling وجود دارد و قبل از باز شدن کامل شیر، فشار بیش از حد بیشتری لازم است، اما مقدار دمش کاهش می یابد.

کدها و استانداردها

استانداردهای مربوط به شیرهای اطمینان در سرتاسر جهان از نظر فرمت کاملاً متفاوت است و بسیاری از بخش‌ها در کدهای مربوط به آبگرمکن ها یا مخازن حاوی فشار هستند. برخی فقط الزامات عملکرد، تلورانس ها و جزئیات اساسی ساختاری را بیان می کنند، اما هیچ راهنمایی در مورد ابعاد، اندازه دهانه و غیره ارائه نمی دهند. برخی دیگر به نصب و کاربرد مربوط می شوند.

در بسیاری از بازارها استفاده از چندین مورد در ارتباط با یکدیگر کاملاً رایج است.

سوالات متداول

شیر اطمینان فشار چیست؟

شیر اطمینان از فشار تنظیم شده باز می شود. شیر ابتدا کمی باز می شود و پس از آن کاملاً باز می شود تا فشار ناخواسته در سریع ترین زمان ممکن از سیستم خارج شود. شیرهای اطمینان برای جلوگیری از افزایش فشار که منجر به نقص، خطر آتش سوزی یا انفجار می شود استفاده می شود.

شیر فشارشکن و شیر اطمینان چیست؟

شیرهای فشارشکن برای کمک به تاسیسات شما برای جلوگیری از خرابی سیستم و محافظت از تجهیزات در برابر شرایط تحت فشار طراحی شده اند. از طرف دیگر، اصطلاح شیر اطمینان به شیرهای فشاری اطلاق می شود که برای محافظت از افراد، اموال و فرآیندها طراحی شده اند

تفاوت بین PSV و PRV چیست؟

در حالی که اصطلاح PRV گاهی اوقات به جای PSV استفاده می شود، تفاوت بین این دو وجود دارد. یک PRV نسبت به فشار به تدریج باز می شود، در حالی که یک PSV به طور ناگهانی پس از رسیدن فشار به سطح معینی باز می شود تا از فشار بیش از حد و یک حادثه احتمالی ایمنی فرآیند جلوگیری شود.

شیر اطمینان چگونه کار می کند؟

شیر فشارشکن با ارائه یک سیال با فشار بیش از حد در مسیر باز به مخزن با هدف کاهش فشار پورت کار عمل می کند. همانطور که فشار سیال شروع به افزایش می کند، نیرویی از آن فشار به پایین قرقره یا پاپت وارد می شود، مشابه آنچه برای پیستون یک سیلندر ایجاد می شود.

شیر اطمینان معمولا در کجا قرار دارد؟

شیرهای اطمینان یا کاهش فشار باید در بالای دیگ با دوک شیر در حالت عمودی نصب شوند. لوله های ورودی و تخلیه باید تا حد امکان کوتاه و مستقیم باشند..

کدام نوع شیر اطمینان استفاده می شود؟

شیرهای اطمینان استاندارد معمولاً از فولاد کربنی برای دماهای متوسط استفاده می کنند. فولاد تنگستن برای دمای بالاتر، کاربردهای غیر خورنده و فولاد ضد زنگ برای بخار خورنده یا تمیز استفاده می شود.