اندازه شیر اطمینان

معرفی اندازه شیر اطمینان

یک شیر اطمینان باید همیشه اندازه باشد و بتواند هر منبع بخار را تخلیه کند به طوری که فشار داخل دستگاه محافظت شده از حداکثر فشار انباشته مجاز (MAAP) تجاوز نکند. این نه تنها به این معنی است که شیر باید به درستی قرار گیرد، بلکه به درستی تنظیم شده است. سوپاپ اطمینان نیز باید به درستی اندازه گیری شود تا بتواند مقدار بخار مورد نیاز را در فشار مورد نیاز تحت تمام شرایط خطای احتمالی عبور دهد.

پس از تعیین نوع شیر اطمینان به همراه فشار تنظیم شده و موقعیت آن در سیستم، لازم است ظرفیت تخلیه مورد نیاز شیر محاسبه شود. پس از مشخص شدن این موضوع، می توان با استفاده از مشخصات سازنده، مساحت روزنه و اندازه اسمی مورد نیاز را تعیین کرد.

به منظور ایجاد حداکثر ظرفیت مورد نیاز، جریان پتانسیل از طریق تمام انشعابات مربوطه، بالادست شیر، باید در نظر گرفته شود.

در کاربردهایی که بیش از یک مسیر جریان ممکن وجود دارد، اندازه شیر اطمینان پیچیده‌تر می‌شود، زیرا ممکن است تعدادی روش جایگزین برای تعیین اندازه آن وجود داشته باشد. در مواردی که بیش از یک مسیر جریان بالقوه وجود دارد، گزینه های زیر باید در نظر گرفته شوند:

• شیر اطمینان را می توان بر اساس حداکثر جریان تجربه شده در مسیر جریان با بیشترین مقدار جریان اندازه گیری کرد.
• شیر اطمینان را می توان به گونه ای اندازه گرفت که جریان را از مسیرهای جریان ترکیبی تخلیه کند.

این انتخاب با خطر از کار افتادن دو یا چند دستگاه به طور همزمان تعیین می شود. اگر کوچکترین احتمالی وجود داشته باشد، شیر باید اندازه ای داشته باشد تا جریان های ترکیبی دستگاه های خراب تخلیه شود. با این حال، در جایی که خطر ناچیز است، مزیت های هزینه ممکن است حکم کند که اندازه شیر فقط باید در بالاترین جریان خطا باشد.

به عنوان مثال، مخزن تحت فشار و سیستم پمپ تله خودکار (APT) را همانطور که در شکل 9.4.1 نشان داده شده است در نظر بگیرید. وضعیت بعید این است که هم شیر فشار شکن APT و هم شیر کاهش فشار (PRV ‘A’) به طور همزمان از کار بیفتند. ظرفیت تخلیه شیر اطمینان “A” یا بار خطای بزرگترین PRV است، یا به طور متناوب، بار خطای ترکیبی APT و PRV “A”.

این سند توصیه می‌کند که در جاهایی که مسیرهای جریان متعدد وجود دارد، هر شیر ایمنی مربوطه باید همیشه بر اساس احتمال خرابی همزمان شیرهای کنترل فشار بالادست مربوطه اندازه‌گیری شود.

یافتن جریان گسل

برای تعیین جریان خطا از طریق یک PRV یا در واقع هر شیر یا روزنه، موارد زیر باید در نظر گرفته شوند:

• فشار احتمالی خطا – این باید به عنوان فشار تنظیم شده دریچه ایمنی بالادست مناسب در نظر گرفته شود
• فشار کاهش دهنده سوپاپ اطمینان در حال اندازه گیری است
• ظرفیت باز کامل (KVS) شیر کنترل بالادست، به معادله 3.21.2 مراجعه کنید.

مثال 9.4.1

ترتیب PRV را در شکل 9.4.2 در نظر بگیرید.

فشار تغذیه این سیستم (شکل 9.4.2) توسط یک شیر اطمینان بالادست با فشار تنظیم شده 11.6 بار گرم محدود شده است. جریان خطا از طریق PRV را می توان با استفاده از معادله جریان جرم بخار (معادله 3.21.2) تعیین کرد:

در این مثال:

در نتیجه، اندازه شیر اطمینان باید حداقل 953 کیلوگرم در ساعت در هنگام تنظیم بر روی 4 بار گرم باشد.

هنگامی که بار خطا مشخص شد، معمولا اندازه شیر اطمینان با استفاده از نمودارهای ظرفیت سازنده کافی است. یک مثال معمولی از نمودار ظرفیت در شکل 9.4.3 نشان داده شده است. با دانستن فشار تنظیمی و ظرفیت تخلیه مورد نیاز، می توان یک اندازه اسمی مناسب را انتخاب کرد. در این مثال فشار تنظیم شده 4 بار گرم و دبی خطا 953 کیلوگرم بر ساعت است. یک شیر اطمینان DN32/50 با ظرفیت 1284 کیلوگرم در ساعت مورد نیاز است.

در مواردی که نمودارهای اندازه در دسترس نیستند یا سیالات یا شرایط خاصی مانند فشار معکوس، ویسکوزیته بالا یا جریان دو فاز را برآورده نمی کنند، ممکن است لازم باشد حداقل سطح روزنه مورد نیاز محاسبه شود.

ضریب تخلیه

ضرایب تخلیه مخصوص هر محدوده خاصی از شیر اطمینان است و توسط سازنده تایید می شود. اگر شیر به طور مستقل تایید شود، “ضریب تخلیه تایید شده” به آن داده می شود.

این رقم اغلب با ضرب بیشتر آن در ضریب ایمنی 0.9 کاهش می یابد تا یک ضریب تخلیه کاهش یابد. ضریب تخلیه کاهش یافته Kdr = Kd x 0.9 نامیده می شود

هنگام استفاده از روش های استاندارد برای محاسبه مساحت روزنه مورد نیاز، ممکن است لازم باشد نکات زیر در نظر گرفته شود:

جریان بحرانی و زیر بحرانی – جریان گاز یا بخار از طریق یک روزنه، مانند منطقه جریان یک شیر اطمینان، با کاهش فشار پایین دست افزایش می یابد. این تا زمانی که به فشار بحرانی رسیده و جریان بحرانی به دست آید صادق است. در این مرحله، هر گونه کاهش بیشتر در فشار پایین دست منجر به افزایش بیشتر جریان نخواهد شد.

رابطه ای (به نام نسبت فشار بحرانی) بین فشار بحرانی و فشار کاهش دهنده واقعی وجود دارد، و برای گازهایی که از شیرهای اطمینان جریان می یابند، با معادله 9.4.2 نشان داده شده است.

جهت سفارش شیر اطمینان پکیج با شماره 04191010305 در تماس باشید.