شیر فشار شکن یک وسیله ایمنی است که برای محافظت از تجهیزات یا سیستم تحت فشار در طول یک رویداد فشار بیش از حد یا در صورت خلاء طراحی شده است.
اما فشار بیش از حد چیست؟ یک رویداد فشار بیش از حد شرایطی است که در آن فشار داخل تجهیزات یا سیستم لوله‌کشی فراتر از فشار طراحی مشخص شده یا حداکثر فشار کاری مجاز (MAWP) افزایش می‌یابد. اگر این فشار کاهش نیابد می تواند به سیستم، اموال و شخصی آسیب برساند. به طور مشابه، خلاء ناخواسته نیز برای سیستم خطرناک است.
هدف اصلی شیر فشار شکن ، محافظت از جان و اموال با تخلیه سیال از یک سیستم تحت فشار بیش از حد است. علاوه بر این، شیر خلاء با اجازه دادن هوا به داخل سیستم تضمین می‌کند که وضعیت خلاء در سیستم رخ نمی‌دهد.
سه نوع دستگاه فشار شکن وجود دارد:
- دستگاه های فشار شکن از نوع بازبسته
- دستگاه های فشار شکن نوع غیر بسته
- دستگاه های تخلیه خلاء
شیر فشار شکن نوع بسته شدن مجدد
یک شیر فشار شکن از نوع بسته شدن مجدد برای بسته شدن خودکار پس از عملیات تخلیه طراحی شده است. شیرهای فشار شکن، شیرهای ایمنی و شیرهای ایمنی از نوع دستگاه‌های کاهش فشار از نوع بسته شدن مجدد هستند.
شیرهای فشار شکن
شیر فشار شکن یک دستگاه کاهش فشار بالابر تدریجی است که توسط فشار استاتیک ورودی فعال می شود.باز شدن متناسب با افزایش فشار ورودی نسبت به فشار باز شدن شیر است.
ممکن است با یک محفظه فنری باز یا بسته ارائه شود که به عنوان کلاه نیز شناخته می شود. در اینجا در تصویر، کاپوت فنری باز را مشاهده می کنید. فشار باز شدن سوپاپ را می توان با تغییر بار روی فنر تنظیم کرد.
در اینجا در تصویر، شیرهای Relief نوع فنری محصور برای کاربردهای تخلیه بسته را مشاهده می کنید. شیرهای کمکی معمولاً با سیستم‌های مایع غیر قابل تراکم در صنایع شیمیایی، پتروشیمی و نفت و گاز استفاده می‌شوند.
شیر های اطمینان
شیر اطمینان یک شیر فشار بازکن سریع یا بازشو است که توسط فشار استاتیک ورودی فعال می شود. شیرهای ایمنی عمدتاً با گازهای قابل تراکم استفاده می شوند. به خصوص برای خدمات بخار و هوا.
- در یک شیر اطمینان کم بالابر، دیسک به طور خودکار بالا می رود به طوری که منطقه تخلیه واقعی توسط موقعیت دیسک تعیین می شود.
- در حالی که در مورد شیر اطمینان کامل بالابر، دیسک ها به طور خودکار بلند می شوند به طوری که منطقه تخلیه واقعی توسط موقعیت دیسک تعیین نمی شود.
- شیر اطمینان تمام سوراخ هیچ برآمدگی در سوراخ ندارد که بتواند آن را محدود کند یا به عنوان یک روزنه کنترلی برای کاهش جریان از شیر کار کند.
شیر کاهش فشار
شیر کاهش فشار معمولی با یک پاپ سریع یا باز شدن متناسب با افزایش فشار نسبت به فشار باز شدن شیر مشخص می شود.
قطعات اصلی شیر فشار شکن معمولی بدنه، کاپوت، دیسک، نگهدارنده دیسک، نشیمنگاه و فنر هستند. بر اساس مواد نشیمنگاهی، شیرهای فشار شکن معمولی به عنوان دریچه‌های نشسته فلزی و دریچه‌های نشسته نرم طبقه‌بندی می‌شوند. برای وضوح تصویر را ببینید.
در شرایط عملیاتی عادی، فشار در ورودی کمتر از فشار تنظیم شده است و دیسک روی نازل قرار می گیرد و از عبور جریان از طریق نازل جلوگیری می کند.
اصل کار یک شیر فشار فنر معمولی بر اساس تعادل نیرو است. این بدان معناست که بار فنر دیسک را تا زمانی که فشار سیستم کمتر از نیروی فنر باشد، روی نشیمنگاه نگه می‌دارد.
این فشار به فشار تنظیمی معروف است. تا زمانی که فشار ورودی از فشار تنظیم شده فراتر رود و بر نیروی فنر غلبه کند، دیسک روی صندلی در حالت بسته باقی می ماند. هنگامی که فشار ورودی به سطحی کمتر از فشار تنظیم شده کاهش یافت، شیر را ببندید.
شیرهای کاهش فشار معمولی برای کاربردهایی استفاده می شود که فشار برگشتی بیش از حد متغیر یا ایجاد شده وجود ندارد. فشار برگشتی مستقیماً بر عملکرد شیر تأثیر می گذارد. فشار ایجاد شده در سمت خروجی PSV به عنوان فشار برگشتی شناخته می شود. در سخنرانی در مورد فشار از نوع PSV بیشتر خواهید آموخت.
مزایای استفاده از PRV معمولی
- قابل استفاده در انواع خدمات گاز و مایعات
- مناسب برای خدمات فشار و دمای بالا
- هزینه کم در مقایسه با انواع دیگر
معایب PRV معمولی
- فشار برگشتی می تواند بر عملکرد شیر تأثیر بگذارد
- اگر مواد سرویس خورنده باشند فنر در معرض خوردگی قرار می گیرد
- برای خدمات خطرناک مناسب نیست
شیر کاهش خلاء
یک شیر ساده می تواند در برابر خلاء محافظت کند. مخازن ذخیره آب خانگی ما مجهز به این نوع شیر ساده هستند. اما در مخزن صنعتی که مواد شیمیایی و هیدروکربن های مختلف را ذخیره می کند، این شیر ساده ممکن است بخار این محصولات را در جوی آزاد کند که می تواند بو، سمی و بالقوه خطرناک باشد. برای جلوگیری از انتشار، از شیرهای خلاء مخصوص استفاده می شود.