شیر اطمینان صنعتی یکی از مهمترین قطعات در سیستمهای فشاری است که دارای کاربردهای متعددی در صنایعی مانند نفت و گاز، پالایشگاهی، صنایع شیمیایی، داروسازی و خودروسازی است. این شیرها به منظور جلوگیری از بروز انفجار ناگهانی در سیستمهای فشاری نصب میشوند. در این مقاله، به بررسی نحوه عملکرد شیر اطمینان پرداخته میشود.
1- رویه کارکردی شیر اطمینان
شیر اطمینان صنعتی بر روی لولههای فشاری نصب میشود و در صورتی که فشار در این خط بیشتر از حد مجاز شود، شیر باز شده و فشار را کاهش میدهد. برای دستیابی به کارکرد صحیح شیر اطمینان صنعتی، باید به روشهای صحیح نصب آن توجه شود که بهترین روش برای نصب، نصب آن در مکان مناسب است که در صورت بروز انفجار، هیچ گونه خسارتی به دیگر اجزای سیستم و ساختمان در اطراف نرسد.
2- روش انتخاب و نصب شیرهای اطمینان
بیتردید، داشتن شیر اطمینانی با کیفیت و استاندارد بالا برای سیستمهای فشاری بسیار مهم است. بهترین روش برای انتخاب شیرهای اطمینان صنعتی، بررسی الزامات استاندارد API 520 است که در این استاندارد، نحوه انتخاب شیرهای اطمینان، طراحی مورد نیاز، ساخت و نصب آنها در صنعت، بررسی شده است.
3- تست شیر اطمینان
تست شیرهای اطمینان باید بصورت دورهای و مستمر صورت گیرد تا عملکرد صحیح شیر صادر شدهرا تضمین کند و همچنین از حفظ ایمنی سیستم اطمینان حاصل شود. این تستها شامل تست برای تنظیم فشار شروع کردن و توقف کارکرد شیر اطمینان و بررسی میزان نشتی به منظور اطمینان از نحوه عملکرد نرمال شیر میشود.
4-تامین قطعات یدکی
در هنگام نصب شیر اطمینان، توانایی دسترسی به قطعات یدکی یکی از نکات حیاتی است. تأمین کنندهی خوب، قادر به تأمین قطعات یدکی برای شیرهای اطمینانی است که باعث میشود تا در صورت لزوم، تعمیرات را به راحتی و با اطمینان انجام دهید.
عملکرد شیر اطمینان صنعتی بسیار مهم است و برای اطمینان حاصل کردن از کیفیت و عملکرد صحیح شیر، باید به الزامات استانداردهای مرتبط با آن توجه شود. بررسی الزامات استاندارد API 520 یکی از بهترین روشها برای انتخاب و نصب شیرهای اطمینانی با کیفیت بالا محسوب میشود.
انواع شیرهای اطمینان
- شیر اطمینان فنری
- شیر اطمینان پایلوت دار
- شیر اطمینان وزنه ای
- شیر اطمینان وکیوم
جنس شیرهای اطمینان
مواد بدنه شیر معمولاً بر اساس فشار، دما، خواص خورندگی و فرسایشی محیط جریان انتخاب می شود.
- فولاد کربن ریخته گری ASTM A 216 Gr. WCB ماده متداول برای بدنه / کلاه سوپاپ در خدمات متوسط مانند هوا، آب گرم، بخار اشباع شده و رسانه های غیر خورنده است.
- فولاد کروم-مولی ریخته گری ASTM A217 Gr.WC9 & WC6 یا C5 دارای افزودنی کروم و مولیبدن است که مقاومت در برابر خوردگی ایجاد می کند و همچنین برای بخار فوق گرم مناسب است.
- ریخته گری نوع SS 304 (ASTM A351 Gr.CF8) برای سیال اکسید کننده و بسیار خورنده است.
- نوع ریخته گری SS 316 (ASTM A351 Gr.CF8M) همان SS 304 است، اما از آنجایی که مولیبدن اضافه دارد، مقاومت در برابر خوردگی بهتری دارد.
- چدن (ASTM A126) برای بخار، گاز، آب و مایعات غیر خورنده استفاده می شود و ارزان است.
- برنز ریخته گری (ASTM B61 & B62) برای هوا، آب گرم، بخار، روغن و سیال غیر خورنده استفاده می شود.
- سوپر آلیاژ ریخته گری مانند Inconel 625 & Hastalloy برای کاربردهای خارج از ساحل و کاربردهای بسیار خورنده استفاده می شود.
- ریخته گری Al-Ni-Bronze (ASTM B148) برای کاربردهای آب دریا استفاده می شود.
- Cast Duplex SS Alloy 2205 برای محیط بسیار خورنده
- فولاد کربن ریخته گری ASTM A352 Gr. LCC برای کاربرد در دمای پایین (-40 C)
انتخاب جنس شير صنعتی(safety valve)
انتخاب مواد مناسب توسط سازنده با توجه لبه محل کارکرد شیر اهميت زيادی در طول عمر شیر، كارايی شير و عملكرد شير دارند. سازگاری جنس شير با سيال بكار رفته در پورسه و قابليتهای فيزيكی و مقاومت در برابر سايش، فشار مايع و فرسايش ناشی از سيال ملاحظات اوليه ای هستند كه بايد در انتخاب جنس شير در نظر گرفته شوند.
سيالی كه بايد از يك شير عبور كند بصورت زير دسته بندی میشود:
- جنس ماده
- فشار
- دما
- سرعت
و زير مجموعه ای از شرايط زير :
- زلال بودن و خلوص آن
- چسبندگی
- ميزان ويسكوزيته سيال
- خورندگی
- فرسايش دهنده بودن
- برودتی
- با توجه به دما و سرعت مايع و چگونگی عبور سيال باعث سايندگی و فرسايش آن میشود يا خير.
- حضور ناخالصی در آن نيز تعيين میشود.
در پايان شرايطی كه باعث عبور سيال از شير میشود و يا چگونگی سيال در فرايند بايد از نظر دما و فشار و سرعت مايع بررسی شود.