Table of Contents
سرفصل ها
شیراطمینان صنعتی یا Safety valve (سیفتی ولو) یا شیر ایمنی
شیر اطمینان یا شیر ایمنی شیري است که توسط یک فنر بسته نگه داشته میشود و با رسیدن فشار به حد فشار تعیین عمل کرده و به سرعت باز می شود. (به این عمل popاصطلاحا می گویند) شیرهاي اطمینان یا Safety valve معمولا براي سیالات تراکم پذیر (گاز و بخار) کاربرد دارد.
به شیر اطمینان به انگلیسی safety valve گفته میشود.
شیر اطمینان وسیله ای مکانیکی است که به منظور آزادسازی خودکار فشار اضافی از یک سیستم یا تجهیزات طراحی شده و ایمنی و یکپارچگی سیستم را تضمین می کند. به عنوان محافظی در برابر فشار بیش از حد که به طور بالقوه می تواند باعث آسیب یا خرابی شود عمل می کند.
شیرهای ایمنی معمولاً در کاربردهای مختلف صنعتی مانند دیگ بخار، مخازن تحت فشار، خطوط لوله و سایر سیستم هایی که حاوی سیالات یا گازهای تحت فشار هستند، استفاده می شوند. هنگامی که فشار از حد از پیش تعیین شده فراتر رفت، شیر اطمینان باز می شود تا فشار اضافی آزاد شود و از خرابی فاجعه بار جلوگیری شود.
عملکرد یک شیر اطمینان معمولاً شامل یک مکانیسم فنری یا مکانیزم مشابهی است که به تغییرات فشار پاسخ می دهد. هنگامی که فشار از حد تعیین شده فراتر رفت، شیر باز می شود و فشار اضافی را تخلیه می کند تا فشار به سطح ایمن بازگردد.
شیر اطمینان در حفظ ایمنی تجهیزات و سیستم ها با جلوگیری از شرایط فشار بیش از حد که می تواند منجر به انفجار، پارگی یا سایر خطرات شود، بسیار مهم هستند. آنها معمولاً ملزم به رعایت استانداردها و مقررات صنعتی خاص برای اطمینان از قابلیت اطمینان و اثربخشی آنها در محافظت در برابر حوادث مربوط به فشار هستند.
شیرهای اطمینان شرکت تدبیر فرآیند ویرا:
spring loaded valves series 4000
compact valves series 6000
pilot operated valves series 5000
برای کسب اطلاعات بیشتر درباره ی شیرهای اطمینان پایلوت دار اینجا کلیک کنید.
شیر اطمینان یا شیر ایمنی چیست؟
شیر اطمینان، یا همان شیر تخلیه فشار، پروانهای است که برای کنترل فشار در سیستمهای گازی یا مایع با فشار بالا استفاده میشود. مانند سیستمهای لولههای گاز، نفت، پالایشگاهی، شیمیایی، دارویی، مواد غذایی و سایر صنایع با لولههای فشار قابل توجه.
وظیفه شیر اطمینان صنعتی، جلوگیری از افزایش فشار سیستم بیش از حد مجاز است. در صورتی که فشار سیستم افزایش یابد، شیر بهطور خودکار باز شده و فشار را تخلیه میکند. با این کار از ایجاد حوادث ناگوار نظیر شکستن تانک، خراب شدن تجهیزات و در برخی موارد آتشسوزی جلوگیری میشود.
ویژگی شیر اطمینان بسیار مهم است. این شیرها باید با فشار سیستم سازگار باشند و باید توانایی تحمل فشار بالایی را داشته باشند.لازم به ذکر است مدل های مختلفی از شیرهای ایمنی با در نظر گرفتن نیاز های مختلف موجود است.
شیرهای اطمینان به صورت دستی، برقی، نیمه اتوماتیک و اتوماتیک موجود است که نوع شیر پس از موارد مختلفی مانند شرایط کاری، محدوده دمایی مورد استفاده و نیاز انتخاب میشود.
ویژگیهای شیرهای اطمینان یا ایمنی
- کاربرد در محیطهایی با فشار بالا
- ساختار ساده و مناسب جهت تعمیر و نگهداری
- قابلیت نصب و استفاده در شرایط دمایی و شرایط هوایی طبیعی و صنعتی مختلف.
شیرهای اطمینان صنعتی علاوه بر اینها، باید در محدوده دمایی صحیح عمل کرده و باید دارای کیفیت بالایی برای کنترل جریان و فشار مواد باشد. علاوه بر این، برخی شیرهای اطمینان، باید دارای خصوصیاتی مانند مقاومت در برابر حرارت و خوردگی، سایش و دارای متریال با استحکام بالا باشند.
در نتیجه، شیرهای ایمنی همه ویژگیهایی را برای کاربردهای صنعتی فراهم میکنند که کنترل مطلوب و دقیقی برای جریان و فشار مواد را برای کاربرد در محیطهای صنعتی فراهم می کنند.
همچنین برای آشنایی بیشتر با شیر اطمینان کلیک کنید.
مقایسه شیر اطمینان و شیر فشارشکن
شیر اطمینان و شیر فشارشکن هر دو نوع شیر هستند که جهت کنترل و مدیریت فشار در سیستمهای گازی و مایع بکار میروند، اما دارای ویژگیها و کارکردهای متفاوتی هستند. دو نوع شیر اطمینان و فشارشکن به صورت زیر مقایسه میشوند:
1- کارکرد: شیر اطمینان در صورت افزایش فشار بیش از مقدار مجاز سیستم، فشار را تخلیه میکند و فشار را در سیستم کنترل میکند. در حالی که شیر فشارشکن اغلب برای کنترل و محافظت در برابر کاهش فشار سیستم بکار میروند و نسبت به شیر اطمینان کارکرد انعطافپذیرتری دارند.
2- نحوه نصب: در بسیاری از موارد، شیر اطمینان داخل یا بیرون از شیر سیستم نصب میشود، در حالی که شیر فشارشکن در داخل شیر سیستم نصب میشود.
3- نحوه عملکرد: شیر فشارشکن با محدود کردن جریان منجر به کاهش فشار میشود، در حالی که شیر اطمینان با تخلیه فشار سیستم منجر به کنترل فشار و جلوگیری از افزایش فشار میشود.
4- مناسبت و کاربرد: شیر فشارشکن بیشتر در صنایعی مانند صنایع دارویی و خوراکی بکار میروند که برای جلوگیری از تغییر در کیفیت اسیدیته و بافت محصولات به کار میروند. شیر اطمینان نیز در بیشتر صنایع بکار میرود، اما در مواردی مانند سیستمهای حفاری یا پالایشگاهی، که فشار بالایی دارند، به عنوان یکی از اصلی ترین قطعات سیستم محسوب میشود.
در نهایت، باید گفت که هر دو نوع شیر اطمینان و شیر فشارشکن در صنايع مختلف، برای کنترل فشار سیستمهای مختلف، استفاده میشوند. انتخاب نوع شیری که بهترین انتخاب برای سیستم شما است، به عواملی مانند دمای کار، فشار سیستم و نوع مایع یا گازی که در آن استفاده میشود بستگی دارد.
ریلیف ولو چیست؟
ریلیف ولو (Relief Valve) یک نوع شیر اطمینان است که برای جلوگیری از بیش از حد رفتن فشار در سیستمهای گازی و مایع مورد استفاده قرار میگیرد. ریلیف ولو به صورت خودکار عمل میکند و با کنترل فشار سیستم، فشار را در کرانهای مجاز نگه میدارد.
ریلیف ولو عموما در سیستمهای صنعتی از جمله سیستمهای حفاری، پالایشگاهی، شیمیایی، نفت و گاز، غذایی و .. استفاده میشود. این شیر برای ایمنی و کارکرد صحیح سیستم بسیار حیاتی است.
ریلیف ولو همانند SafetyValve دارای یک ساختار داخلی است که به شرطی که فشار سیستم بیش از حد تعیین شده شده باشد، به صورت خودکار باز و فشار را تخلیه میکند.
در کل، ریلیف ولو با کنترل فشار در سیستم، از حوادث ناگواری نظیر شکستن لولهها، خرابی تجهیزات و .. جلوگیری میکند و برای ایمنی سیستم بسیار مهم است.
سیفتی ولو
سیفتی والو یا شیر ایمنی، یک نوع شیر است که به منظور کنترل فشار در سیستم های صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. هدف اصلی این شیر، جلوگیری از ایجاد فشار بیش از حد در یک سیستم است. این شیرها در مواردی که فوق از حالت معمولی افتاده و فشار بیش از حدی ایجاد شده باشد، باز می شوند و این امر اجازه می دهد تا هوا، گاز یا مایع به صورت خروجی از سیستم جریان یابد و فشار به وضعیت طبیعی خود بازگردد.
این شیرها در صنایع گوناگونی از جمله صنایع نفت، گاز، شیمیایی، فولاد، آب و فاضلاب و صنایع جانبی به کار می روند. علاوه بر جلوگیری از ایجاد فشار بیش از حد در سیستم، این شیرها نیز به منظور جلوگیری از پر شدن هوا، گاز یا مایع در داخل سیستم بکار می روند.
سیفتی والوها معمولا در دو نوع باز و بسته وجود دارند. در نوع باز این شیرها وقتی فشار بیش از حدی ایجاد می شود، باز می شوند تا مایعات و گازها به داخل شیر و سیستم خارج شوند. در نوع بسته، وقتی که فشار بیش از حد است، شیر از بین می رود و به این ترتیب جریان از بین می رود تا از وقوع خطرات جدی جلوگیری شود.
استفاده از سیفتی والوها برای جلوگیری از بروز صدمات یا خرابی در سیستم های صنعتی بسیار حائز اهمیت است. به همین دلیل، هر سیستم صنعتی حتما باید حداقل یک نوع سیفتی والو در داخل آن داشته باشد.
تفاوت ریلیف ولو (relief valve) و سیفتی ولو (safety valve) چیست؟
شیر ایمنی (safety valve) شیر خودکاري است مناسب براي سیستم هاي حاوي سیالات غیرقابل تراکم (مایعات همانند گاز و بخار و…) که متناسب با مقدار فشار بالادست باز می شود، باز شدن این شیرها ناگهانی نبوده همه این شیرها فنري هستند.
شیر تخلیه (relief valve) عموماً براي سیالاتی که غیر قابل تراکم می باشند مانند آب و روغن و غیره مورد استفاده قرار می گیرد.
نکته: کلمه ریلیف Relief به مایع و کلمه سیفتی Safety به گاز اشاره دارد.
در بیشتر استانداردها تعاریف ویژه اي براي دو شیر اطمینان safety valve و شیر اطمینان فشار شکن safety relief valve عنوان گردیده است.
در استانداردهاي امریکایی و اروپایی تفاوتهاي بین اصطلاحات تجهیزات کاربردي از لحاظ معنی وجود دارد. از جمله این تجهیزات می توان به همین شیرهای صنعتی اشاره نمود. در استانداردهاي اروپایی به این قبیل ولوها اصطلاحاً شیر ایمنی safety valve و در استانداردهاي آمریکایی شیر ایمنی فشار شکن safety relief valve گفته می شود.
از جمله موارد دیگر اختلاف بین Safety valve و Relief valveمی توان به این نکته اشاره نمود که در شیرهاي اطمینان safety valve به محض اینکه فشار عملکردي به فشار تنظیم set point برسد سریعاً این شیر عمل می کند و تا هنگامیکه فشار عملکردي به پائین تر از فشار تنظیمی نرسد این شیر باز خواهد ماند.
ولی در شیرهاي اطمینان فشار شکن safety relief valve هنگامی که فشار ورودي سیال تا نقطه فشار تنظیمی بالا برود این شیر به تدریج باز کرده تا فشار را بالانس نماید.
pressure relief valve چیست؟
Pressure Relief Valve یا PRV به فارسی به معنای ” شیر تخلیه فشار ” است. این شیر در سیستمهایی که فشار آنها بالا است، نصب میشود تا در صورتی که فشار سیستم از محدوده مجاز فراتر رود، این شیر به صورت خودکار باز شود و فشار را کاهش دهد.
در سیستمهایی که از فشار بالایی استفاده میشود مانند خطوط گاز، خطوط نفت، خطوط بخار، تشکیلات صنعتی و ماشین آلات، نیاز به داشتن PRV وجود دارد تا در صورتی که فشار به محدوده امنیتی نرسید، فشار را تخلیه کند و از خطرات جدی مانند شکست لولهها و انفجار سیستم جلوگیری کند.
در صورتی که شیر تخلیه فشار پس از گذشت مدت زمانی مجدداً بسته شود، نشانگر آن موقعیت به صورت خودکار اعلام میشود تا مشغله بتواند بدان واکنش نشان دهند.
جنس شیرهای اطمینان (مطالعه بیشتر)
شیر اطمینان بر اساس استاندارد ASME
شیرهای اطمینان توسط تولید کنندگان یا مونتاژکنندگان تولید می شوند که برای استفاده از مهر نماد کد باید گواهینامه ASME را داشته باشند.
آشنایی بیشتر با استاندارد شیر اطمینان
نحوه عملکرد شیر اطمینان(safety valve) چگونه است؟
طبق استاندارد API 520-PART 1 که به بررسی نحوه انتخاب ، محاسبه سایز ، نحوه نصب ادوات تخلیه فشار در پالایشگاهها می پردازد.
شیرهاي اطمینان به عنوان وسیله اي مناسب جهت جلوگیري از ازدیاد فشار ناگهانی در موتورخانه ها ، کارخانه ها و بطور کلی انواع سایتهاي صنعتی و براي انواع سیالات از قبیل گاز ، بخار ، آب و یا هواي فشرده استفاده می گردند.
محدودیت فشار در اینگونه کاربردها معمولا ناشی از فشار قابل تحمل تجهیزات ، لوله ها و دستگاهها و یا محصولات تولیدي و همچنین مسائل مرتبط با حفظ ایمنی افراد می باشد که اصطلاحاً به محدوده فشار کارکرد امن pressure safe operating limits و یا P/SOL معروف است . نحوه باز شدن شیرهاي اطمینان و مشخصات کاري آنها ارتباط مستقیم با نحوه طراحی قطعات داخلی شیر دارد.
براي سیستم هاي لوله کشی، شیرهاي اطمینان حرارتی به طور کلی توسط اندازه نسبتا کوچک شیر جهت محافظت در برابر فشار اضافی ناشی از انبساط حرارتی مشخص می شوند. در این مورد، یک شیر کوچک به دلیل اینکه اکثر مایعات تقریبا تراکم ناپذیر هستند، کافی است، و بنابراین یک مقدار نسبتا کمی از مایع تخلیه شده از طریق شیر اطمینان، کاهشی قابل توجه در فشار ایجاد می کند.
شیرهاي اطمینان مورد استفاده براي حفاظت جریان، بسیار بزرگتر از شیرهاي مشابه براي حفاظت حرارتی هستند. بزرگی این شیرها به این دلیل است که مقدار قابل توجهی از گاز یا مایع باید به سرعت تخلیه شوند تا ایمنی لوله یا مخزن حفظ شود.
در بسیاري از کشورها، صنایع، ملزم به استفاده از شیرهاي اطمینان براي محافظت مخازن تحت فشار و تجهیزات دیگر هستند.
همچنین، در بیشتر کشورها، کدهاي تهیه شده توسط ASME و API و سازمان هاي دیگر باید تطابق داشته باشند.
شیرهای اطمینان یا SRV ها در کدام قسمت فرآیند مناسب هستند؟
هر سیستم فرآیند صنعتی طوری طراحی شده است که در برابر حداکثر فشار و دمای معینی به نام فشار طراحی یا درجه بندی آن کار کند.
این به نفع کاربران است که تا جای ممکن نزدیک به حداکثر محدودیت های این فشار طراحی کار کنند تا خروجی فرآیند را بهینه کنند و در نتیجه موجب سودمند بودن سیستم شوند.
اصطلاحات در زمینه شیرهای اطمینان
فشار تنظیم (set pressure):
فشار ورودی که در آن دستگاه کاهش فشار تنظیم شده است تا در شرایط سرویس باز شود.
فشار بیش از حد (over pressure):
افزایش فشار بیش از فشار تنظیم شده دستگاه تسکین دهنده. فشار بیش از حد بر حسب واحد فشار یا به صورت درصدی از فشار تنظیم شده بیان می شود. فشار بیش از حد مانند انباشتگی است تنها زمانی که دستگاه تسکین دهنده تنظیم شده باشد تا در MAWP شیر باز شود.
بلودان (Blowdown):
تفاوت بین فشار تنظیم شده و فشار بسته شدن یک شیر فشار شکن که به صورت درصدی از فشار تنظیم شده یا واحدهای فشار بیان می شود.
بلودان گاز چیست؟
بلودان گاز درمحدوده 3 تا 7 درصد میباشد.
بلودان مایع چیست؟
بلودان مایع در محدوده 5 تا 10 درصد میباشد.
فشار برگشتی (back pressure):
فشاری که در خروجی یک دستگاه کاهش فشار در نتیجه فشار در سیستم تخلیه وجود دارد. Backpressure مجموع فشارهای برگشتی روی هم قرار گرفته و ساخته شده است.
فلاتر (flutter):
حرکت رفت و برگشتی غیرعادی و سریع قسمت های متحرک PRV. در طول فلاترینگ، دیسک با صفحه بالایی تماس پیدا نمی کند.
چتر (chatter):
حرکت رفت و برگشتی غیرعادی و خیلی سریع قسمت های متحرک PRV. در طول چترینگ، دیسک با صفحه بالایی تماس پیدا می کند و باعث اسیب رساندن به شیر میشود.
چرخه (cycling):
فرکانس نسبتاً کم (چند چرخه در ثانیه تا چند ثانیه در هر چرخه) باز و بسته شدن یک شیر فشار شکن.
CDTP (Cold Differential test pressure) :
فشاری که در آن یک شیر فشار شکن برای باز شدن روی پایه تست تنظیم می شود. CDTP شامل اصلاحاتی برای شرایط سرویس فشار برگشتی یا دما یا هر دو است.
TSV یا Termal Safety Valve چیست؟
Termal Safety Valve یا TSV Valve به معنی ” شیر حساس به دما ” است. این شیر یک وسیله کنترل دما است که با استفاده از ترموستات و حسگر دما، به صورت خودکار به باز و بسته شدن شیر اقدام میکند. در صنایعی مانند صنایع نفت، گاز، پتروشیمی و خطوط تولید خودرو، از این شیرها به عنوان یکی از وسایل کنترل دما و فشار استفاده میشود. در صورتی که دمای سیستم از حداکثر مقدار مطلوب فراتر رود، شیر خودکاراً باز میشود تا فشار هوا و یا سایر مواد درون سیستم کاهش یابد و از نشتی و خطراتی که ممکن است ایجاد شود، جلوگیری شود. بنابراین، تکنولوژی tsv در کنترل دما و ایمنی در سیستمهای صنعتی بسیار حائز اهمیت است.