شیر اطمینان فولادی 2

شیر اطمینان فولادی  
شیر اطمینان فشار یا PSV یکی از تجهیزات ایمنی در صنعت است. که مانع از قرار گرفتن لوله ها، شیرآلات، مخازن تحت فشار و… در شرایط فشاری بیش از فشار طراحی می شود. بنابراین انتخاب PSV بسیار مهم بوده و باید با احتیاط کامل صورت پذیرد.
در انتخاب PSV و تعیین جزئیات آن چند سئوال مهم مطرح می گردد:
چه نوع PSV برای فرآیند مورد نظر ما مناسب است؟
آیا روش ساده ای برای محاسبه سایز PSV وجود دارد که راحت تر از محاسبات دستی باشد؟
چه نوع متریالی برایPSV باید انتخاب گردد تا با شرایط فرآیندی مورد نظر هم خوانی داشته باشد؟
قبل از پاسخ دادن به این سوالات و نحوه انتخابPSV بهتر است با نحوه کار PSV آشنا شویم و آشنایی با قطعات اساسPSV به ما کمک خواهد کرد که با آگاهی کامل این انتخاب را انجام دهیم.
تعریف شیر اطمینان فشار PSV:
طبـق استـاندارد API 520 Part 1 که به بررسی نحوه انتخاب، محاسبه سایز، نحوه نصب تجهیزات فشار شکن در پالایشگاه ها می پردازد. در مورد شیر اطمینان تعریف زیر ارائه شده است: یک 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. (به این عملPOP کردن شیر می گویند) شیرهای اطمینان معمولاً برای سیالات تراکم پذیر کاربرد دارد. با مشخص بودن مساحت سطح مجرابند و اندازه نازل می توان مشخص نمود که چه حجم سیال از شیر خارج خواهد شد. در ابتدا باید اندازه نازل خروجی (که اُرفیس نامیده می شود) محاسبه گردد.
در صنعت، مخازن تحت فشار بایستی بوسیله دریچه اطمینان محافظت شوند. دریچه های اطمینان را باید طوری انتخاب کرد که در صورت بهم خوردن تعادل در فشار مخزن، شیر اطمینان باز شده و مقادیری اضافی مایع یا گاز را خارج کند. در مواردی که فشار علاوه بر امکان بهم خوردن تعادل در شرایط کاری در معرض خطرات آتش سوزی و یا انفجار نیز هستند باید این شیرها طوری انتخاب شوند که نه فقط در فشار معینی باز گردند بلکه ظرفیت آنرا را داشته باشند تا مقدار زیادی مایع یا گاز داخل مخزن را که در اثر حرارت تغییر حالت داده است را به خارج منتقل کنند. شیرهای اطمینان در فشاری در حدود ۱۰% بیش از فشاری که مخزن باید نگه دارد و یا درحدود 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 ازدیاد فشار ناگهانی در موتورخانه ها، کارخانه ها و بطور کلی انواع سایت-های صنعتی و برای انواع سیالات از قبیل گاز، بخار، آب و یا هوای فشرده استفاده می گردند. محدودیت فشار در اینگونه کاربردها 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 (Safe perating limits for pressure) و یا SOL/P معروف است. نحوه باز شدن شیرهای اطمینان و مشخصات کاری آنها ارتباط مستقیم با نحوه طراحی قطعات داخلی شیر دارد. در اغلب موارد این طراحی بگونه ای انجام می گیرد که پس از شروع باز شدن شیر اطمینان در اثر ازدیاد فشار، در اثر خاصیت (POP Action) این عمل به سرعت تشدید شده تا زمانی که شیر کاملاً باز گردد.
شیرهای اطمینان بوسیله آزاد کردن مقداری از سیال به واحد (یا به درون خطوط) عملیات ایمن سازی را انجام می دهند. شیرهای فشار در جاهائیکه حداکثر فشار کاری بوجود می آیند نصب می گردند. درسیستم-های تولید بخار، شیرهای اطمینان برای جلوگیری از افزایش فشار بر روی بویلرها نصب می گردند.
در ارتباط با شیرهای اطمینان لازم است که با اصطلاحاتی در این زمینه آشنا شویم:
Over Pressure (بالاترین فشار):
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 (Set pressure) 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 فرآیندهای که ممکن است در اثر ازدیاد فشار به محصول و یا تجهیزات خسارتی وارد شود از بروز این خسارات جلوگیری می کنند.
Blow Down (پایین ترین فشار):
مقدار اختلاف 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 بهReset Differentialنیز معروف است. میزانBlow down نیز طبق استاندارد مذکور حدود۱۰% می باشد.مقادیرOver pressure وBlow down بسته به نوع سیستم انتخاب طراح متغییر بوده و بطور مثال می تواند به ترتیب ۳% و ۴ % انتخاب گردند.
اطلاعات بیشتر