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).

3. 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.
4. 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.
5. 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.

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.

قیمت شیر اطمینان

لیست قیمت شیر اطمینان تق تقی تو پیچ

قیمت	تعداد در کارتن	بار	سایز	کد محصول
تماس بگیرید	25	2.5-3-4-5-6	1/2″	07151
تماس بگیرید	25	7-8-9-10	1/2″	07151
تماس بگیرید	25	2.5-3-4-5-6	3/4″	07201
تماس بگیرید	25	7-8-9-10	3/4″	07201
تماس بگیرید	10	2.5-3-4-5-6	1″	07251
تماس بگیرید	10	7-8-9-10	1″	07251
تماس بگیرید	5	2.5-3-4-5-6	1 1/4″- 1 1/2″	07321
تماس بگیرید	5	7-8-9-10	1 1/4″- 1 1/2″	07321
تماس بگیرید	عدد	2.5-3-4-5-6	1 1/2″-2″	07401
تماس بگیرید	عدد	7-8-9-10	1 1/2″-2″	07401
تماس بگیرید	عدد	2.5-3-4-5-6	2″-2 1/2″	07501
تماس بگیرید	عدد	7-8-9-10	2″-2 1/2″	07501

لیست قیمت شیر اطمینان (تق تقی) رو پیچ

قیمت	تعداد در کارتن	بار	سایز	کد محصول
تماس بگیرید	25	2.5-3-4-5-6	1/2″	07152
تماس بگیرید	25	7-8-9-10	1/2″	07152
تماس بگیرید	25	2.5-3-4-5-6	3/4″	07202
تماس بگیرید	25	7-8-9-10	3/4″	07202
تماس بگیرید	10	2.5-3-4-5-6	1″	07252
تماس بگیرید	10	7-8-9-10	1″	07252

قیمت شیر اطمینان؛ عاملی مهم برای خرید این تجهیز صنعتی

خرید شیرآلات ساختمانی به دلیل طیف گسترده‌ و مدل‌های متنوع آن‌ها در بازار کاری دشوار است و همچنین قیمت‌های متنوعی برای آن‌ها وجود دارد. شیرهای اطمینان نیز از این موضوع جدا نیستند. شیرهای اطمینان (safety valves) از تجهیزات ضروری برای کنترل و مهار فشار هستند و در میان مهندسان و طراحان فعال در این صنعت بیشتر با نام اختصاری PSV شناخته می‌شود که مخفف عبارت pressure safety valve (شیر اطمینان فشار) است. در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت و گاز که با فشار و دما کاری بالا سر و کار دارند، قیمت شیر اطمینان با قیمت این شیرها در صنایع غذایی، ساخت‌وساز و تهویه مطبوع متفاوت است.

از آنجایی که طیف گسترده‌ای از شیرهای اطمینان برای برآورده کردن نیازهای مختلف و معیارهای عملکرد مورد نیاز صنایع گوناگون و نیز استانداردهای ملی متفاوتی برای این تجهیزات وجود دارند، در این مقاله با جنس و کاربرد انواع این تجهیزات و مقایسه قیمت شیر اطمینان در تمامی این موارد آشنا می‌شویم.

شیر اطمینان چیست؟

شیر اطمینان نوعی تجهیز کاهش فشار (PRD) است که برای آزاد کردن گازها یا مایعات و در نتیجه کاهش فشار استفاده می‌شود. کاربرد اصلی شیرهای اطمینان این است که آخرین خط دفاعی در حفاظت از تجهیزات، محیط کار و مهم‌تر از همه پرسنل می‌باشند. برخلاف رگولاتورها که کار اصلی آن‌ها حفظ مداوم فشار است، باید از شیرهای اطمینان به‌عنوان آخرین اقدام برای جلوگیری از حوادث استفاده شود. از این رو به دلیل اهمیت بسیار زیاد این تجهیزات در بخش‌های مختلف، شیرهای اطمینان باید به‌شدت تنظیم شوند و الزامات کد ASME را برآورده کنند. همچنین نوع، جنس و کاربرد آن در صنایع مختلف باید متفاوت باشد و باید بتواند در هر زمان و در هر شرایطی کار کند. موارد ذکرشده، عواملی هستند که بر قیمت شیر اطمینان تاثیر می‌گذارند.

انواع شیر اطمینان را بشناسید

استانداردهایی از جمله ASME/ ANSI PTC 25.3، DIN و EN ISO با توجه به نوع طراحی و عملکرد اجزای سازنده شیر اطمینان، دسته‌بندی مشخصی را برای انواع این تجهیزات پرکاربرد معرفی کردند. بررسی انواع مختلف شیر اطمینان بر اساس استانداردهای ASME/ ANSI PTC 25.3، DIN و EN ISO، برای بسیاری از افراد، گسترده و کمی گیج‌کننده به نظر می‌رسد. اما با این حال برای خرید و استفاده از شیرهای اطمینان متناسب با نیاز خود باید با این دسته‌بندی به طور کامل آشنا باشد. از طرفی آشنایی و آگاهی از انواع مختلف این تجهیزات، دیدگاه خوبی از مقایسه قیمت شیر اطمینان مورد نیاز با یکدیگر را به شما می‌دهد.

از جمله انواع شیر اطمینان عبارت‌اند از:

• شیر اطمینان فنری
• شیر اطمینان پایلوت‌‌دار
• شیر اطمینان Balanced Bellows
• شیرهای اطمینانChange-over

تفاوت عملکرد و مقایسه قیمت شیر اطمینان فنری و پایلوت‌‌دار

در یک شیر اطمینان فنری، دریچه توسط نیروی فنر و به کمک یک پیچ تنظیم بسته می‌شود. این فشار به اسپیندل وارد می‌شود که دیسک را روی صندلی نازل نگه می‌دارد. تا زمانی که نیروی فنر بیشتر از نیروی وارد شده توسط سیال فرآیند باشد، دریچه بسته می‌ماند. در یک صورت وجود فشار بیش از حد، نیروی سیال فرآیند بر نیروی فنر غلبه می‌کند و صفحه دیگر بر سر جای خود نمی‌ماند.

انواع شیرهای اطمینان فنری برای کاربردهایی با نقاط تنظیم فشار بالا و سیال فرآیند خورنده مناسب‌تر از انواع پایلوت‌‌دار هستند. شیرهای فنری به فشار برگشتی حساس‌تر می‌باشند و در کاربردهایی که فشار برگشتی وجود ندارد بهترین عملکرد را دارند.

شیر اطمینان پایلوت‌‌دار نیز طراحی و اجزای مشابهی با شیر اطمینان فنری دارد، با این تفاوت که در آن یک پایلوت اضافه شده است. این نوع تجهیزات برای سیگنال دادن به شیر اصلی برای باز و بسته شدن به پایلوت‌‌ متکی است. در شرایط عادی، فشار از ورودی شیر اصلی گرفته شده و به بالای شیر اصلی فرستاده می‌شود. این فشار ورودی نیروی کافی به این ناحیه وارد می‌کند تا شیر اصلی را بسته نگه دارد. پس از رسیدن به فشار تنظیم شده، پایلوت برای کاهش فشار بیش از حد باز می‌شود.

شیر اطمینان پایلوت‌‌دار به دلیل قابلیت تخلیه فشار قوی، برای کاربردهایی با فشار برگشتی نوسانی یا زیاد توصیه می‌شوند. همچنین گزینه‌ی مناسبی برای تجهیزاتی است که به نرخ انباشتگی کم نیاز دارند. به این دلیل که پایلوت‌ اجازه می‌دهد تا فرایند بدون هیچ گونه نشتی در نزدیکی نقطه فشار تنظیم شده انجام شود.

به دلیل حساسیت بیشتر و کاربرد حساس‌تر انواع پیلوت‌دار، قیمت شیر اطمینان پایلوت‌‌دار به مراتب از انواع فنری آن بیشتر است. از این رو برای صرفه‌جویی در قیمت، باید مناسب‌ترین نوع را متناسب با نیاز خود خریداری کنید.

موارد مهم برای خرید PSV که بر قیمت شیر اطمینان تاثیر می‌گذارند

باید اشاره کرد از آنجایی که شیرهای اطمینان نقش حیاتی در حفاظت از تجهیزات، محیط کار و ایمنی پرسنل دارند، انتخاب بهترین و مناسب‌ترین شیر متناسب با نوع کاربرد آن یک ضرورت است. از این رو چندین فاکتور وجود دارند که قبل از خرید شیر اطمینان باید در نظر گرفته شوند. شایان ذکر است که تمامی این فاکتورها نیز بر قیمت شیر اطمینان تاثیر می‌گذارند.

به همین دلیل بهتر است به منظور صرفه‌جویی در قیمت و در عین حال خرید یک شیر اطمینان باکیفیت اما مناسب با نیاز خود به موارد مانند فشار تنظیم، دما؛ فشار برگشتی، کاربرد، اندازه اتصال و ظرفیت مورد نیاز شیر توجه کنید. این‌ها فاکتورهای اساسی هستند که هنگام انتخاب و خرید شیرهای اطمینان باید در نظر گرفته شوند. همچنین باید ابعاد فیزیکی تجهیزات و کارخانه و همچنین سایر عوامل مرتبط محیطی که شیر در آن کار می‌کند را در نظر بگیرید. در ادامه با این پارامترها آشنا می‌شویم.

تنظیم فشار

پارامتر تنظیم فشار که بر حسب PSIG سنجیده می‌شود، در واقع نقطه فشاری است که در آن نقطه، شیر اطمینان باید باز شود. فشار تنظیم شیر نباید از حداکثر فشار کاری مجاز (MAWP) بویلر یا مخزن تجاوز کند. به این معنی که شیر اطمینان باید برابر یا پایین‌تر از حداکثر فشار کاری مجاز تجهیزات باز شود. به بیانی دیگر حداکثر فشار کاری مجاز تجهیزات باید حداقل 10 درصد بیشتر از بالاترین فشار عملیاتی مورد انتظار در شرایط عادی باشد.

از این رو در نظر داشته باشید که هرچه محدوده فشار تنظیم شیر اطمینان بالاتر باشد، عملا قیمت آن نیز بیشتر است. به این دلیل که تنظیم فشار شیر اطمینان برای مقادیر بسیار بالا، نیازمند استفاده از متریال بهتر و کیفیت ساخت بالاتر برای شیر خواهد داشت.

دما؛ عاملی موثر بر قیمت شیر اطمینان

دما بر حجم و ویسکوزیته گاز یا مایعی که در سیستم جریان دارد تاثیر می‌گذارد و همچنین به تعیین متریال ایده‌آل برای ساخت شیر اطمینان کمک می‌کند. به‌عنوان مثال، شیرهای فولادی می‌توانند دمای عملیاتی بالاتری را نسبت به شیرهای ساخته شده از برنز یا آهن تحمل کنند. از این رو به طور کلی شیرهایی که دماهای بسیار بالا و یا دماهای بسیار پایین را تحمل می‌کنند، معمولا قیمت بالاتری خواهند داشت. به این دلیل که تحمل دماهای بسیار بالا و بسیار پایین نیاز به متریال ویژه و معمولا فلزات گران‌بهاتر دارد.

کاربرد شیر اطمینان

استفاده و کاربرد مورد نیاز شما از شیرهای اطمینان و همچنین نوع سیال فرآیند مانند گاز و مایع که با آن سر و کار دارید، از جمله عوامل مهمی هستند که در انتخاب شیر اطمینان متناسب با نیاز صحیح خود نقش دارند. شیرهای اطمینان از نقطه نظر کاربرد به طور کلی به انواع شیرهای

 از طرفی کاربرد مورد نیاز عاملی موثر بر قیمت شیر اطمینان است. به این دلیل که هرچه کاربرد مورد انتظار شما از این تجهیزات، حساس‌تر و بیشتر باشد، نیاز به پرداخت مبلغ بیشتری برای خرید آن دارید. به همین دلیل است که کاربردهای متعددی برای این شیرها به نسبت صنایع مختلف مورد استفاده تعریف شده است. به طور مثال شیرهای اطمینان مورد استفاده در صنایع نفت و گاز قیمت بسیار بیشتری از انواع آن در صنایع غذایی و از این دست دارند.

ابعاد اتصال

شیرهای اطمینان در طیف گسترده‌ای از اندازه‌ها و انواع اتصال در بازار وجود دارند. اندازه شیر باید مطابق با اندازه ورودی و لوله تخلیه شما باشد. همچنین باید نوع اتصال مورد نیاز خود را برای این تجهیزات مشخص کنید (نری و مادگی). از این رو اندازه اتصال از عوامل بسیار مهم و موثر بر قیمت شیر اطمینان است که هرچه سایز مورد نیاز شما برای اتصال بزرگ‌تر باشد، بالطبع قیمت آن نیز بیشتر خواهد بود.

ظرفیت کار مورد نیاز

شیرهای اطمینان باید بتوانند فشار را با ظرفیت معینی کاهش دهند. ظرفیت مورد نیاز توسط عوامل متعددی از جمله هندسه شیر، دمای محیط و منطقه تخلیه تعیین می‌شود. ظرفیت مورد نیاز با واحدهای فیزیکی زیر در شیرهای اطمینان تنظیم می‌شود که معمولا به‌صورت زیر هستند:

• LBS/HR: پوند در ساعت (جریان بخار)
• SCFM: فوت مکعب استاندارد در دقیقه (جریان هوا یا گاز)
• GPM: گالن در دقیقه (جریان مایع).

تعیین حداکثر ظرفیت همچنین برای مطمئن شدن از ایمنی شیر اطمینان بسیار مهم است. شیرهای اطمینان فشار، محدودیت‌های مربوط به خود را دارند. از این رو مطمئن شوید که PSV که می‌خواهید بخرید، می‌تواند حداکثر ظرفیت کار مورد نیاز شما را برآورده کند. باید اشاره کرد مه این خود عاملی بر افزایش یا کاهش قیمت شیر اطمینان است.

جنس شیر اطمینان

به جز در زمانی که شیرهای اطمینان در حال تخلیه هستند، تنها قسمت‌هایی از شیر که تحت تاثیر سیال فرآیند قرار می‌گیرند، کانال ورودی (نازل) و دیسک (صفحه) هستند. از آنجایی که شیرهای اطمینان به ندرت در شرایط عادی کار می‌کنند، تمام اجزای دیگر را می‌توان از مواد استاندارد برای اکثر کاربردها تولید کرد. با این حال چندین استثنا وجود دارد که در این موارد باید از مواد خاصی استفاده شود که بر قیمت شیر اطمینان تاثیر می‌گذارند که عبارت‌اند از:

• کاربردهای برودتی
• سیالات خورنده
• تحت شرایطی که آلودگی مایعات تخلیه شده مجاز نیست

به طور کلی از جمله جنس اجزای اصلی سازنده شیرهای اطمینان عبارت‌اند از:

• برنز: معمولا برای شیرهای اطمینان پیچی کوچک برای کارکرد عمومی در کاربردهای بخار، هوا و آب گرم (تا فشار 15 بار) استفاده می‌شود
• چدن: به طور گسترده در ساخت شیرهای اطمینان نوع ASME استفاده می‌شود. استفاده از آن معمولا به فشار 17 بار گرم محدود می‌شود
• آهن: معمولا در شیرهای اروپایی و برای جایگزینی چدن در شیرهای اطمینان فشار بالاتر (تا 25 بار گرم) استفاده می‌شود
• فولاد ریخته‌گری: معمولا در شیرهای اطمینان فشار بالاتر (تا 40 بار گرم) استفاده می‌شود. شیرهای اطمینان فرآیندی، به طور معمول از بدنه فولادی ریخته‌گری با ساختار نازل کامل آستنیتی ساخته می‌شوند
• فولاد ضد زنگ: برای کاربردهای غذایی، دارویی یا بخار تمیز استفاده می‌شود

هرچه جنس شیرهای اطمینان بهتر و از متریال باارزش‌تر ساخته شده باشد، بالطبع قیمت شیر اطمینان نیز افزایش پیدا می‌کند. از آنجایی که صفحات و دیسک‌های شیر اطمینان دائما با سیال فرآیند در تماس هستند، باید بتوانند در برابر اثرات فرسایش و خوردگی مقاومت کنند. به منطور کاربردهای فرآیندی، معمولا فولاد ضد زنگ برای صفحات استفاده می‌شود. برای سیالات بسیار خورنده، نازل‌ها، صفحات و بدنه شیر اطمینان از آلیاژهای خاصی مانند ‘مونل’ یا ‘هستلوی’ ساخته می‌شوند.

خرید شیر اطمینان با مناسب‌ترین قیمت از شرکت جاسه

شیر اطمینان تجهیز کاهش فشار برای آزاد کردن سیالات گازی یا مایع و در نتیجه کاهش فشار است. این شیرها آخرین اقدام برای جلوگیری از حوادث و نیز آخرین خط دفاعی در حفاظت از تجهیزات، محیط و مهم‌تر از همه پرسنل هستند. با توجه به ضرورت این تجهیزات، شیرهای اطمینان بر اساس نوع کاربرد، جنس، اندازه اتصال و ظرفیت آن دارای قیمت‌های متفاوتی است.

شرکت جاسه یکی از معتبرترین تولیدکنندگان شیر اطمینان در دنیا است. کیفیت ساخت بالا و مطابق با استانداردهای جهانی این شرکت، باعث شده است که بیشتر صنایع بالادستی و پایین دستی نفت و گاز در سراسر جهان برای حفظ ایمنی واحدهای صنعتی خود از محصولات این مجموعه استفاده کنند.  جاسه کیس به‌عنوان نماینده رسمی شرکت caseventil.com ترکیه، ارائه و عرضه محصولات شیر اطمینان با بیشترین میزان بهره‌وری ممکن به مشتریان را به‌عنوان یک اصل ضروری پذیرفته است. جهت سفارش شیر اطمینان پکیج و سایر محصولات با شماره 04191010305 در تماس باشید.

سوالات متداول