یک شیر فشار شکن (Safety Valve) یک وسیله ایمن است که طراحی شده است تا از تجهیزات تحت تاثیر فشار یا از سیستم در طول یک حادثه پرفشار یا در هنگام ایجاد خلا, محافظت کند. در پست هایی که در مورد انواع شیرهای صنعتی برای شما آماده کرده ایم در مورد شیرهای مختلفی صحبت کرده ایم. مقالات مربوط به این شیرها را میتوانید در انتهای این پست ببینید. در اسن پست قصد داریم تا در مورد شیرهای فشار شکن صحبت کنیم که با نام های مختلفی در صنعت شناخت میشوند از جمله؛ شیر فشار شکن، Pressure Safety Valve یا همان PSV، شیر اطمینان یا شیر خلا شکن یا PRV.
در ویدئو زیر میتوانید با شیرهای اطمینان Relief Valve بهتر آشنا شوید.
آنچه در این مقاله میخوانید :
فشار زیاد چیست؟
یک رخداد پرفشار به شرایطی اطلاق می گردد که فشار داخل تجهیز یا سیستم پایپینگ از فشار معین شده و طراحی شده یا ماکزیمم فشار کاری مجاز (MAWP), بالاتر برود. در این حالت اگر سیستمی وجود نداشته باشد که این فشار بیش از حد را آزاد کند، این فشار می تواند به سیستم, تجهیزات و پرسنل آسیب وارد کند. به طور مشابه, یک وکیوم یا خلا ناخواسته نیز برای سیستم بسیار خطرناک است.
هدف اولیه ی یک شیر شیر فشار شکن (Safety Valve) این است که از جان و مال محافظت کند و این مهم با تخلیه و رهاسازی سیال از یک سیستم پرفشار شده, بدست می آید. علاوه بر این, شیر خلا شکن (شیر PRV) ما را از این امر مطمئن می سازد که یک موقعیت خلا مانند در داخل سیستم، توسط هوای مجاز داخل سیستم, اتفاق نمی افتد.
انواع شیرهای فشار شکن (Safety Valve)
در این جا به معرفی سه نوع از وسایل فشار شکن می پردازیم:
- دستگاه فشار شکن از نوع مجدد بسته شونده (Reclosing Pressure Safety Valve)
- دستگاه فشار شکن از نوع غیر مجدد بسته شونده (Non-Reclosing Pressure Safety Valve)
- دستگاه های خلا شکن (Relief Valve)
شیر فشار شکن از نوع مجدد بسته شونده (Reclosing Pressure Safety Valve)
یک شیر فشار شکن از نوع مجدد بسته شونده, طوری طراحی شده است تا بعد از انجام عملیات رهاسازی به طور اتوماتیک، بسته شود. شیرهای فشار شکن (Safety Valve) و شیرهای اطمینان (Relief Valve) از نوع مجدد بسته شونده هستند.
شیرهای فشار شکن (SV)
یک شیر فشار شکن (SV) وسیله ای است که فشار بالارفته توسط فشار استاتیکی ورودی را به تدریج, پایین می آورد. نسبت بازشدگی دریچه متناسب با افزایش فشار ورودی است. بازشدگی ممکن است به همراه یک غلاف فنری بازشونده یا محصور شده فراهم شود، که به آن کلاهک یا درپوش هم می گویند .در عکس زیر شما می توانید کلاهک فنری بازشونده را ببینید. فشار بازشدگی ای که شیر در آن فشار کار می کند, می تواند توسط تغییر بار بر روی فنر تنظیم شود.
در تصویر ارائه شده در بالا, شما می توانید شیرهای فشارشکن از نوع فنری بسته شونده را ببینید. شیر فشار شکن (Safety Valve) به طور رایج, در سیستم هایی که مایعات غیرتراکم پذیر دارند و در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی مورد استفاده هستند، کاربرد دارند.
شیرهای اطمینان (RV)
یک شیر اطمینان یک شیر فشار شکن (Relief Valve) است که سریعا باز می شود و توسط فشار استاتیکی ورودی تحریک می شود. شیرهای اطمینان در مواردی که گازهای تراکم پذیر داریم, مورد استفاده قرار می گیرند. در حقیقت در مواقعی که بخار یا هوا داریم، از شیرهای اطمینان استفاده می کنیم.
انواع شیرهای اطمینان (Relief Valve)
شیرهای اطمینان براساس لیفت دیسک و سوراخ شیر, دسته بندی می شوند. انواع شیرهای اطمینان بدین شرح هستند: لیفت پایین، تمام لیفت، و شیرهای اطمینان تمام سوراخ.
- در شیرهای اطمینان (Relief Valve) لیفت پایین, دیسک به صورت اتوماتیک لیفت می شود به طوری که ناحیه دشارژ واقعی، توسط پیستون مشخص می شود.
- در شیرهای RV تمام لیفت، دیسک به طور اتوماتیک لیفت می شود به طوری که ناحیه دشارژ واقعی، توسط پیستون مشخص نمی شود.
- در شیرهای اطمینان تمام سوراخ هیچ برآمدگی ای نداریم تا به عنوان یک اوریفیس کنترل کننده عمل کند و جاری شدن سیال در شیر را کاهش دهد.
شیر اطمینان فشار شکن (Safety Relief Valve)
خواص شیرهای اطمینان فشار شکن (SRV) ترکیبی از ویژگی های شیرهای اطمینان و شیرهای فشار شکن است. این شیرها زمانی که در سیستم های دارای گاز تراکم پذیر نصب می شوند, توسط حرکت جهشی و ناگهانی باز می شوند که یادآور عملکرد شیر اطمینان است و وقتی در سیستم هایی مورد استفاده قرار می گیرند که سیال مایع داریم، متناسب با فشار بیش از حد اعمال شده بر روی سیستم عمل باز شدن را انجام می دهند که در واقع همان عملکرد شیر فشار شکن را ارائه می کنند.
- انواع متفاوتی از شیرهای اطمینان فشار شکن در پایپینگ مورد استفاده قرار می گیرند.
- این شیرها به شرح زیر دسته بندی شده اند: نوع متداول, پایلوت، دمنده های بالانس شده، عملگر توانی و عملگر دمایی
با شیر های اطمینان (PRV) بیشتر آشنا شوید
شیر فشار شکن متداول توسط یک حرکت سریع یا توسط بازشدگی متناسب با افزایش در فشار، مشخصه سازی شده است.
بخش های اصلی و اساسی یک شیر اطمینان فشار شکن شامل بدنه, کلاهک, دیسک, نگهدارنده ی دیسک, نشیمن، و فنر می شود. بر اساس جنس نشیمن، شیرهای فشار شکن متداول به دو نوع شیرهای نشیمن فلزی و شیرهای نشیمن نرم تقسیم بندی می شوند. به منظور درک بهتر و شفافیت مطلب، تصویر زیر را مشاهده کنید.
در طول شرایط عملکردی نرمال، فشار در قسمت ورودی پایین تر از فشار تنظیم شده است، و در این حالت دیسک در حالت نشسته بر روی نازل باقی می ماند و از جاری شدن سیال در نازل جلوگیری می کند.
قاعده ی کاری یک شیر اطمینان (Relief Valve) متداول فنردار مبتنی بر تعادل نیرویی است. این قاعده بدین معناست که تا زمانی که فشار سیستم کمتر از نیروی فنر است، فنر دیسک را بر روی نشیمن نگه خواهد داشت. تا زمانی که فشار ورودی از فشار تنظیم شده تجاوز نکند دیسک بر روی نشیمن در حالت بسته، باقی می ماند و بر نیروی فنر غلبه می کند. وقتی که فشار ورودی تا سطح زیر فشار تنظیمی کاهش یافت، آنگاه نیروی فنر شیر را می بندد.
شیرهای فشار شکن متداول در مواردی مورد استفاده قرار می گیرند که فشار بیش از حد متغیر یا فشار برگشتی بیش از حد، موجود نباشند. فشار برگشتی به طور مستقیم بر روی عملکرد شیر اثر خواهد گذاشت. فشار انباشته شده در قسمت خروجی PRV با عنوان فشار برگشتی، شناخته می شود.
مزایای PRV متداول
- می توانیم از آن در تمام سرویس های عمل کننده با انواع گاز ها و مایعات، استفاده کنیم.
- برای سرویس هایی که در آنها دما و فشار بالا است، مناسب هستند.
- در مقایسه با انواع دیگر شیرها، قیمت پایینی دارند.
معایب PRV متداول
- فشار برگشتی می تواند بر روی عملکرد شیر, اثر بگذارد.
- اگر سیال موجود در شیر خورنده باشد, فنر خورده می شود.
- برای سرویس های خطرآفرین مناسب نیستند.
شیر خلا شکن یا Vacuum Relief Valve
یک تهویه ی ساده می تواند محافظت در برابر وکیوم و خلا را فراهم کند. مخازن ذخیره ی آب های خانگی برای این نوع تهویه های ساده, مناسب هستند. اما در مخازن صنعتی که ذخیره کننده ی مواد شیمیایی و هیدروکربن های متفاوت هستند, این نوع تهویه ی ساده ممکن است باعث آزاد سازی بخار این محصولات در اتمسفر شود, که سمی و خطر آفرین هستند. به منظور پرهیز از چنین رهاسازی هایی, شیرهای خلاشکن خاص, مورد استفاده قرار می گیرند.
شیر خلا- فشار شکن (Pressure Vacuum Relief Valve)
این نوع شیر طراحی شده است تا وقتی که فشار یا خلا سیستم از فشار تنظیم شده برای شیر تجاوز می کند, از آب بند محافظت کند. زمانی که فشار بیش از حد ایجاد می شود, فشار باعث لیفت دیسک می شود, درست مثل کاری که یک شیر اطمینان می کند, و این امر اجازه می دهد که بخارات ایجاد شده خارج شوند.
وقتی وکیوم یا همان خلا اتفاق می افتد, خلا دیسک را لیفت می کند و اجازه می دهد که هوا وارد شود و خلا بشکند. طراحی این شیرها به گونه ای است که از اتلاف بخار به صورت پیوسته و ورود آن به اتمسفر جلوگیری می کند و این عملیات وقتی انجام می شود که به سرحد فشار تنظیم شده برای شیر برسیم.
