شیر اطمینان

طبق استاندارد DIN3320 و BS 6759 شیر اطمینان شیری است که به صورت اتوماتیک و بدون کمک هر گونه انرژی خارجی موجب تخلیه مقدار مشخصی از سیال شده تا از افزایش فشار، بیش از مقدار تعیین شده جلوگیری کند و همچنین پس از بازگشت فشار به حالت طبیعی بسته می شود و از خروج بیشتر سیال جلوگیری می کند.

استـاندارد API 520 Part 1 به بررسی نحوه انتخاب، محاسبه سایز، نحوه نصب تجهیزات فشار شکن در پالایشگاه ها می پردازد. این استاندارد در مورد شیر اطمینان تعریف زیر را بیان کرده است: شیر اطمینان شیری است که توسط یک فنر بسته شده است و با رسیدن فشار پشت شیر به یک فشار استاتیکی مشخص عمل کرده و به سرعت باز می شود.

شیرهای اطمینان معمولاً برای سیالات تراکم پذیر به کار می روند. با مشخص بودن مساحت سطح مقطع و اندازه نازل می توان مشخص کرد که چه حجم سیال از شیر خارج خواهد شد.

در صنعت، مخازن تحت فشار باید به وسیله دریچه اطمینان محافظت شوند. دریچه های اطمینان باید به گونه ای انتخاب شوند که در صورت به هم خوردن تعادل در فشار مخزن، شیر اطمینان باز شده و مقادیر اضافی مایع یا گاز خارج شوند. شیرهای اطمینان در فشاری در حدود ۱۰% بیش از فشاری که مخزن باید نگه دارد و یا در بالاترین فشاری که مخزن می تواند تحمل کند طراحی می شوند. در مخازن ضد انفجار، فشار مخزن نباید از ۲۰% فشار طراحی بالاتر برود.

شیرهای اطمینان به عنوان وسیله ای مناسب جهت جلوگیری از افزایش فشار ناگهانی در موتورخانه ها، کارخانه ها و به طور کلی انواع سایت های صنعتی و برای انواع سیالات از قبیل گاز، بخار، آب و یا هوای فشرده استفاده می گردند. محدودیت فشار در این موارد معمولاً ناشی از فشار قابل تحمل تجهیزات، لوله ها و دستگاه ها و یا محصولات تولیدی و همچنین مسائل مرتبط با حفظ ایمنی افراد می باشد که اصطلاحاً به محدوده فشار کارکرد امن معروف است.

چگونگی باز شدن شیرهای اطمینان و مشخصات کاری آن ها ارتباط مستقیم با نحوه طراحی قطعات داخلی شیر دارد. در اغلب موارد این طراحی طوری انجام می شود که پس از باز شدن شیر اطمینان در اثر ازدیاد فشار، این عمل به سرعت تشدید شده تا زمانی که شیر کاملاً باز گردد.

شیرهای اطمینان از طریق آزاد کردن مقداری از سیال به واحد (یا به درون خطوط) عملیات ایمن سازی را انجام می دهند. شیرهای فشار در قسمت هایی که حداکثر فشار کاری به وجود می آیند نصب می گردند. در سیستم های تولید بخار، شیرهای اطمینان برای جلوگیری از افزایش فشار بر روی بویلرها نصب می گردند.

انواع شیرهای اطمینان :

– شير اطمینان   Safety Valve

– شير  آزاد کننده   Relief Valve

– شير اطمينان-آزاد کننده  Safety Relief Valve

– شير اطمينان-آزاد کننده با بارگذاري مستقيم  Direct loaded safety relief valve

– شير اطمينان-آزاد کننده با بارگذاري پایلوتی  Pilot operated safety relief valve

–  شير اطمينان-آزاد کننده متعادل فانوسي   Balanced bellows safety relief valve

– شير اطمينان -آزاد کننده معمولی  Conventional safety relief valve

-صفحه گسيختگي  Rupture Disc

– شير اطمينان خلاء Vacuum  Relief  Valve

بالاترین فشار(Over Pressure)

فشاری است که شیراطمینان در وضعیت کاملاً باز قرار می گیرد و حداکثر ظرفیت تخلیه خود را دارا می باشد. واضح است که این فشار بالاتر از فشار نقطه تنظیم می باشد و مقدار آن با توجه به کاربردها و استانداردهای مختلف، متفاوت می باشد. استاندارد BS 5500 این مقدار اختلاف فشار را در مورد سیستم های بخار و گاز برابر حداکثر ۱۰% درصد فشار تنظیمی شیر اطمینان در نظر می گیرد. شیرهای اطمینان در فرآیندهایی که ممکن است در اثر ازدیاد فشار به محصول و یا تجهیزات خسارتی وارد شود از بروز این خسارات جلوگیری می کنند.

پایین ترین فشار(Blow Down)

این فشار پایین تر از نقطه تنظیم شیر اطمینان است که جهت بسته شدن کامل و محکم شیر اطمینان پس از باز شدن و سپس برگشت سیستم به فشار عادی مورد احتیاج می باشد. این پارامتر به Reset Differential نیز معروف است. میزانBlow down  نیز طبق استاندارد مذکور حدود۱۰% می باشد. مقادیر Over pressure وBlow down  بسته به نوع سیستم طراح متغیر بوده و به طور مثال می تواند به ترتیب ۳% و ۴ % انتخاب گردند.

در هر جایی که احتمال افزایش فشار بیش از حداکثر مجاز سیستم وجود داشته باشد، باید از شیر اطمینان استفاده کرد. در سیستم های بخار، شیر اطمینان (سوپاپ اطمینان) معمولا در روی بویلر (دیگر بخار) و تجهیزاتی مانند خروجی فشار شکن ها نصب می شود. حتی گاهی از شیر اطمینان به عنوان یک شیر خودکار یک طرفه استفاده می کنند.