شیر اطمینان از افراد، محیط زیست و گیاهان در برابر فشار بیش از حدی که می تواند باعث انفجار یا رخدادهای زیان بار شود محافظت می کند. هر وقت فشار از مقدار مشخصی فراتر رود، شیر اطمینان به طور خودکار باز میشود. شیرهای اطمینان ابزارهای روز مبادا هستند که پس از عدم موفقیت ابزارهای حفاظتی دیگر وارد عمل می شوند. شیرهای اطمینان به شکل فنردار یا پایلوت دار ساخته می شوند.
هرگاه فشار سیال عبوری از شیر از یک مقدار معین (بر حسب Bar یا PSI) فراتر رود، شیر اطمینان به طور خودکار و به یکباره باز می شود. هنگامی که فشار بیش از حد شود، دیسک شیر باز می شود تا سیال را تخلیه کرده و شرایط فشار نرمال را در سیستم لوله کشی برقرار کند.
با کاهش فشار سیال به کمتر از مقدار تعیین شده، شیر دوباره بسته می شود. این حرکت ها مکانیکی هستند؛ یعنی برای انجام عملیات های باز و بسته شدن، عملگرهای مکانیکی یا وسایل خارجی روی شیر نصب نمیشوند.
شیرهای اطمینان را می توان بر روی مخازن تحت فشار، بویلرها، مخازن ذخیره گاز و در سیستم های لوله کشی نصب کرد. استانداردهای شیرهای اطمینان API 526 یا ASME هستند.
گاهی اوقات، اصطلاح شیر اطمینان و شیر فشارشکن به عنوان مترادف استفاده می شوند.
با این حال، تفاوت هایی بین شیر اطمینان و شیر فشارشکن وجود دارد:
شما میتوانید مقاله شیر سماوری را هم مطالعه کنید.
فشار درون مخزن یا سیستم لوله کشی به دلایل متعددی می تواند از یک حد آستانه فراتر رود. توضیحات API 521 علت های ریشه ای معمول را ذکر می کند:
هر یک از این رخدادهای مخرب می توانند به شکل مجزا یا همزمان رخ دهند و جرم و حجم متفاوتی از جریان برای تخلیه ایجاد کنند (برای مثال، جرم کمِ جریان برای انبساط حرارتی و جریان با جرم زیاد در واکنش شیمیایی).
تیم مهندسی باید برای سایزبندی و انتخاب شیر فشارشکن مناسب، بدترین سناریو را با در نظر گرفتن عوامل فوق تعیین کند.
شما میتوانید با انواع شیرها از جمله شیر توپی و شیر پروانه ای آشنا شوید.
سه نوع شیر فشارشکن اصلی وجود دارد.
این متداول ترین نوع است: بار فنر به گونه ای طراحی شده است تا دیسک را برخلاف جریان ورودی فشار دهد. وقتی فشار از یک مقدار معین فراتر رود، فنر باز می شود و دیسک را آزاد می کند و سیال درون شیر جاری میشود.
بسته به نوع سیال مانند بخار، گاز یا مایع، می توان بلوز (یک وسیلهی آببندی) را به فنر اضافه کرد تا اثر فشار برگشتی را از بین ببرد.
تصویر بالا عملکرد فنر را در نگه داشتن دیسک روی سیت (Seat) نشان می دهد که دارای موقعیت های باز یا بسته است.
شیرهای اطمینان وزن خالص (دد ویت) DEAD-WEIGHT SAFETY VALVE فنر ندارند و برای مخازن کم فشار استفاده می شوند.
این نوع شیراطمینان، فشار را با عمل وزن دیسک تنظیم می کند (با افزایش فشار، دیسک بالا می رود و شیر فشار اضافی را تخلیه می کند).
شیرهای اطمینان پایلوت دار از یک شیر پایلوت و یک شیر اصلی تشکیل شده اند. بر خلاف شیرهای فنردار، در این نوع شیرها فشار توسط شیر پایلوت (نه شیر اصلی) پایش و تنظیم می شود. این نوع برای شیرهای بزرگ و کاربردهای فشار بالا که به گشتاور قویتر و اطمینان پذیری بیشتر نیاز دارند استفاده می شود.
شیرهای فشار شکن با اکثر گریدهای مواد ساخته می شوند (از فولاد کربنی تا فولاد ضد زنگ) و می توانند برای هر نوع سیالی (هیدروکربنها، گاز، بخار یا آب) استفاده شوند.
برای هر نوع شیر، صدها پیکربندی موجود است (بر اساس ترکیبی از پارامترهایی مانند نوع شیر، زیرنوع، اندازه بور، درجه بندی فشار، استانداردهای ساخت و تولید، مواد بدنه و تریم، کارکرد شیر).