ولو اطمینان – ریلایف ولو (Pressure Relief Valve) وسیله‌ای ایمنی است که برای محافظت از یک مخزن تحت فشار یا سیستم در هنگام بروز فشار بیش از حد طراحی شده است. فشار بیش از حد به هر شرایطی گفته می‌شود که باعث شود فشار در یک ظرف یا سیستم، فراتر از فشار مشخص یا حداکثر فشار کار مجاز، افزایش یابد. هدف اصلی شیر اطمینان، محافظت و تخلیه مایعات از یک مخزن تحت فشار بالا است. امروزه بسیاری از سیستم‌های الکترونیکی، پنوماتیک و هیدرولیکی برای کنترل متغیرهای سیستم سیالات مانند فشار، دما و جریان وجود دارند. هر یک از این سیستم‌ها برای کار کردن، به نوعی منبع تغذیه مانند برق یا هوای فشرده نیاز دارند. شیر اطمینان باید همیشه آماده به کار باشد، مخصوصاً در دوره قطع برق که کنترلر سیستم کار نمی‌کند. بنابراین، تنها منبع تغذیه شیر اطمینان، سیال است.
شیر اطمینان چیست؟
شیر اطمینان، که به آن شیر اطمینان فشار نیز گفته می‌شود، وسیله‌ای است که برای جلوگیری از آسیب رسیدن به سیستم، فشار را در سیستم کاهش می‌دهد. وظیفه این شیرها در سیستم، محافظت از تجهیزات حساس به فشار در برابر آسیب ناشی از فشار بیش از حد است. برای اطمینان از جلوگیری از خرابی سیستم، این شیرها در سیستم فشار، حیاتی هستند. برای جلوگیری از خرابی سیستم، فشار باید زیر یک اندازه از پیش تعیین شده نگه داشته شود. هر شیر اطمینان یک نقطه تنظیم دارد که در آن شروع به باز شدن می‌کند و بدین ترتیب شروع به جلوگیری از فشار بیش از حد می‌کند.
عملکرد شیر فشار اطمینان
هنگامی که شرایط به گونه‌ای است که فشار در یک سیستم یا مخزن به یک سطح خطرناک افزایش می‌یابد، شیر اطمینان فشار ممکن است تنها وسیله مطمئن برای جلوگیری از خرابی فاجعه بار باشد. از آن‌جا که قابلیت اطمینان با پیچیدگی دستگاه ارتباط مستقیم دارد، باید طراحی شیر فشار اطمینان، تا حد ممکن ساده باشد. شیر اطمینان فشار باید در یک فشار از پیش تعیین شده باز شود. این شیر یک ظرفیت نامی را در یک فشار بیش از حد مشخص جریان داده و هنگامی که فشار سیستم به یک سطح مطمئن بازگشت، بسته می‌شود. شیر اطمینان باید سازگار با بسیاری از مایعات ساده تا خورنده‌ترین سیالات طراحی شود. آن‌ها همچنین باید به گونه‌ای طراحی شوند که به طور مداوم صاف و پایدار بر روی انواع مایعات و فازهای مایع کار کنند.
شیر ایمنی فشار در مقابل شیر اطمینان
در انواع مختلف صنعت، این دو اصطلاح شیر ایمنی فشار (Safety valve) و ولو اطمینان – ریلایف ولو (Relief valve) به جای یکدیگر استفاده می‌شوند. هر چند در عملکرد این دو شیر تفاوت‌هایی وجود دارد. شیرهای ایمنی فشار و شیرهای اطمینان هر دو مانع از فشار بیش از حد در فرآیندهای صنعتی می‌شوند. اگرچه آن‌ها برای یک کار طراحی شدهاند، اما نحوه دستیابی به این هدف در دو شیر کاملا متفاوت است. هر شیر، عملکرد خاص خود را دارد و برای کاهش فشار به نحو خاصی عمل می‌کند. در ادامه به تفاوت این دو نیز می‌پردازیم.
شیر ایمنی چیست؟
شیرهای ایمنی به عنوان آخرین اقدام ایمنی در صنعت به کار می‌روند. این شیرها در نیروگاه‌ها، سیستم‌های پتروشیمی، دیگ‌های بخار و بسیاری دیگر از صنایع یافت می‌شوند. شیرهای ایمنی، دستگاه‌های ایمن در برابر خرابی هستند که به طور خودکار افزایش فشار بیش از حد مجاز را متوقف می‌کنند. در صورت رسیدن به نقطه تنظیم، شیر ایمنی کاملاً باز می‌شود تا اینکه دوباره فشار، کمتر از نقطه تنظیم قرار گیرد.
جهت سفارش و استعلام قیمت به سایت سیتی پمپ مراجعه کنید و در صورت لزوم با کارشناسان ما تماس حاصل نمایید تا از یک مشاوره رایگان نیز برخوردار شوید.
تفاوت شیرهای ایمنی و شیرهای اطمینان
تفاوت شیر ایمنی فشار و ولو اطمینان – ریلایف ولو در 3 زمینه اصلی هدف، عملکرد و نقطه تنظیم این دو نوع شیر نهفته است.
هدف از شیرهای اطمینان و ایمنی فشار
اولین تفاوت این دو شیر در هدف آن‌ها نهفته است. هدف از یک شیر اطمینان نگه داشتن فشار در سیستم در حد تعیین شده برای جلوگیری از فشار بیش از حد است. شیر اطمینان برای جلوگیری از آسیب دیدگی در اثر فشار بیش از حد طراحی شده است. هدف از شیر ایمنی، فشار ایمنی در برابر خرابی است. هدف اصلی آن‌ها حفاظت از اموال، محیط زیست و افراد است.
عملکرد شیرهای اطمینان و شیرهای ایمنی فشار
تفاوت دوم در عملکرد آن‌ها است. باز شدن ولو اطمینان – ریلایف ولو مستقیماً با افزایش فشار پس از نقطه تنظیم اتفاق می‌افتد. بسته شدن شیر نیز به تدریج رخ می‌دهد. شیرهای ایمنی فشار با رسیدن به نقطه تنظیم بلافاصله باز می‌شوند. این شیرها طوری طراحی شدهاند تا سیستم را از فشار بیش از حد خطرناک در سریع‌ترین زمان ممکن خلاص کنند. شیر اطمینان معمولاً برای مایعاتی مانند روغن یا آب استفاده می‌شود. شیرآلات ایمنی معمولاً برای گازهای قابل تراکم مانند هوا یا بخار استفاده می‌شوند.
نمایندگی شهر پمپ سلامت کالا شما را تضمین می‌کند نمایندگی ما محصولاتی با کیفیت و با قیمت مناسب‌تر از رقبا را برای شما عزیزان به عرضه رسانیده پس برای سفارش ولو اطمینان – ریلایف ولو خود به سایت ما مراجعه کنید همچنین می‌توانید با کارشناسان ما تماس حاصل فرمایید.
نقطه تنظیم در شیرهای اطمینان و شیرهای ایمنی
سومین تفاوت اصلی در نقطه تنظیم است. ابتدا توجه داشته باشید که نقطه تنظیم نباید با فشار تنظیم شده اشتباه گرفته شود. نقطه تنظیم (فشار پاسخ)، فشاری است که شیر در آن شروع به باز شدن می‌کند. نقطه تنظیم معمولاً زیر شرایط فشار بیش از حد و بالاتر از سطح فشار کاری تنظیم می‌شود. شیر ایمنی کمی قبل از رسیدن به نقطه تنظیم باز و در نقطه تنظیم یا در یک مقدار مشخص بعد از نقطه تنظیم باز می‌گردد. ولو اطمینان – ریلایف ولو فشار فقط در نقطه تنظیم شروع به باز شدن می‌کند.
فنر شیر فشار اطمینان
فنر شیر اطمینان فشار برای پاسخگویی به نیاز به یک دستگاه ساده، قابل اعتماد با هدف ایجاد محافظت در برابر فشار بیش از حد ساخته شده است. شیر شامل یک ورودی یا نازل سوپاپ است که روی سیستم تحت فشار سوار شده است. یک دیسک در مقابل نازل وجود دارد که از جریان در شرایط نرمال سیستم جلوگیری می‌کند. یک فنر برای بسته شدن دیسک و یک بدنه یا کلاهک، برای داشتن عناصر وجود دارد. بار فنر قابل تنظیم است تا فشار باز شدن شیر اطمینان فشار را تغییر دهد. وقتی شیر اطمینان بالا کشیده می‌شود، نیروی فنر افزایش می‌یابد. بنابراین در صورت بالابردن شیر، فشار سیستم باید افزایش یابد. به همین دلیل به شیرهای اطمینان فشار، اجازه داده می‌شود تا فشار کاملاً بالایی داشته باشند. این فشار بیش از حد مجاز، به طور کلی برای شیرهای موجود در سیستم10٪ است. بنابراین، ولو اطمینان – ریلایف ولو دارای یک محفظه کنترل ثانویه یا محفظه جمع کننده برای تقویت بالابر هستند. زمانی که دیسک بالا کشیده می‌شود، مایع وارد محفظه کنترل می‌شود و منطقه بیشتری از دیسک را در معرض فشار سیستم قرار می‌دهد. این فرآیند باعث تغییر فزاینده نیرو می‌شود که افزایش نیروی فنر جبران می‌شود و باعث می‌شود شیر با سرعت بیشتری باز شود. در همان زمان، جهت جریان سیال، معکوس می‌شود و اثر حرکت حاصل از تغییر جهت جریان، باعث افزایش بیشتر نیرو می‌شود. این اثرات با هم ترکیب می‌شوند تا شیر بتواند حداکثر بالا رفتن و حداکثر جریان را در محدوده فشار بیش از حد مجاز بدست آورد. به دلیل مساحت بزرگ‌تر، دیسک در معرض فشار سیستم ولو اطمینان – ریلایف ولو باز می‌شود. شیر تا زمانی که فشار سیستم به یک سطح زیر فشار تنظیم شده کاهش نیابد، بسته نخواهد شد. طراحی محفظه کنترل، تعیین می‌کند که نقطه بسته شدن کجاست. اختلاف فشار تنظیم شده و فشار نقطه بسته را دمیدن (blowdown) می‌نامند و معمولاً به صورت درصدی از فشار تنظیم شده بیان می‌شود.
شیرهای متعادل و شیرهای پیستونی متعادل
هنگامی که فشار برگشتی متغیر است، یک طرح دمنده یا پیستون متعادل پیشنهاد می‌شود. دمنده یا پیستون با یک منطقه فشار موثر، برابر با ناحیه جایگاه دیسک طراحی شده است. کلاهک برای اطمینان از اینكه ناحیه فشار دمنده یا پیستون همیشه در معرض فشار اتمسفر قرار دارد، باز است. در صورت شروع به نشت دمنده یا پیستون، نشانه‌ای مشخص می‌شود. بنابراین تغییرات فشار برگشتی تاثیری در فشار تنظیم شده نخواهند داشت. با این وجود فشار برگشت می‌تواند بر جریان تأثیر بگذارد.
طرح های شیرهای اطمینان
چندین نوع ولو اطمینان – ریلایف ولو وجود دارد که در زیر به طور مختصر به آن‌ها می‌پردازیم.
شیر ایمنی
شیر اطمینان (safety valves)، یک شیر اطمینان فشار است که با فشار استاتیک ورودی وارد شده و با باز شدن سریع یا عمل پاپ مشخص می‌شود. (به طور معمول برای فرآیندهای بخار و هوا استفاده می‌شود.)
شیر ایمنی با سرعت پایین
شیر ایمنی سرعت پایین (low-lift safety valve) یک شیر اطمینان است که در آن دیسک به طور خودکار بالا کشیده می‌شود، به طوری که منطقه تخلیه واقعی با موقعیت دیسک تعیین می‌شود.
شیر ایمنی تماما بالا
شیر ایمنی تماما بالا (full-lift safety Valve) شیر اطمینانی است که، در آن دیسک به طور خودکار بلند می‌شود به طوری که ناحیه تخلیه واقعی با موقعیت دیسک تعیین نمی‌شود.
شیر اطمینان
شیر اطمینان (Relief Valve) وسیله‌ای برای کاهش فشار است، که با فشار استاتیک ورودی دارای یک بالابر تدریجی است. به طور کلی متناسب با افزایش فشار، فعال می‌شود. ممکن است با یک محفظه فنر محصور مناسب، برای سیستم تخلیه بسته ارائه شود. این شیر در درجه اول برای مایعات استفاده می‌شود.
شیر اطمینان ایمنی
شیر اطمینان ایمنی (safety Relief Valve ) یک شیر کاهنده فشار است که با باز شدن سریع یا عملکرد پاپ مشخص می‌شود. بسته به نوع کاربرد آن و متناسب با افزایش فشار باز می‌شود و ممکن است برای مایعات یا سیالات قابل فشردن، استفاده شود.
شیر اطمینان ایمنی مرسوم
شیر اطمینان ایمنی مرسوم (conventional safety Relief Valve) یک شیر متعادل کننده فشار است که محفظه فنر خود را به سمت شیر، تخلیه می‌کند. خصوصیات عملیاتی (فشار باز شدن، فشار بسته شدن و ظرفیت تخلیه) مستقیماً تحت تأثیر تغییرات فشار برگشتی روی شیر قرار می‌گیرند.
دریچه اطمینان ایمنی متعادل
شیر اطمینان ایمنی متعادل (balanced safety Relief Valve) یک شیر فشار است که شامل ابزارهایی برای به حداقل رساندن تأثیر فشار برگشتی بر خصوصیات عملیاتی (فشار باز کردن، فشار بسته شدن و ظرفیت تخلیه) است.
شیر اطمینان فشار عملیاتی پایلوت
شیر اطمینان فشار عملیاتی پایلوت (pilot-operated pressure Relief Valve) یک شیر اطمینان است که در آن شیر اصلی اطمینان با یک شیر اطمینان کمکی خودکار، ترکیب شده و توسط آن کنترل می‌شود.
شیر اطمینان فشار پاور اکچویتور
شیر اطمینان فشار پاور اکچویتور (power actuated pressure Relief Valve) یک شیر اطمینان فشار است که در آن شیر اطمینان اصلی با دستگاهی که به منبع خارجی انرژی احتیاج دارد ترکیب شده و توسط آن کنترل می‌شود.
شیر اطمینان temperature-actuated
شیر اطمینان (temperature-actuated) یک شیر اطمینان فشار است که با دمای داخلی یا خارجی یا با فشار به طرف ورودی، فعال شود.
شیر اطمینان خلاء
شیر اطمینان خلاء (vacuum Relief Valve)، شیر اطمینانی است که برای جلوگیری از ایجاد خلا داخلی بیش از حد مایع، طراحی شده است. این شیر برای جمع شدن مجدد و جلوگیری از جریان بیشتر مایعات پس از بازگرداندن شرایط طبیعی طراحی شده است.
کدها، استانداردها در شیر اطمینان
بسیاری از کدها و استانداردها در سراسر جهان رعایت می‌شوند. این استانداردها به طراحی و استفاده درست از شیر اطمینان فشار می‌پردازند. پرکاربردترین و شناخته شده‌ترین آن‌ها ASME Boiler و Pressure Vessel Code که معمولاً کد ASME نامیده می‌شوند، هستند. اکثر کدها و استانداردها اختیاری هستند، به این معنی که آن‌ها برای استفاده تولید‌کنندگان و کاربران در دسترس هستند و ممکن است در مشخصات خرید و ساخت نوشته شوند. کد ASME در ایالات متحده و کانادا منحصر به فرد است. این کد توسط اکثریت قانون‌گذاران ایالتی و استانی به تصویب رسیده است. کد ASME قوانینی را برای طراحی و ساخت مخازن تحت فشار در نظر گرفته است. بخش‌های مختلف این کد مخازن آتش‌زا، مخازن هسته‌ای، مخازن بدون سوخت و سایر موارد را پوشش می‌دهد. مخازنی که مطابق با کد ASME تولید می‌شوند، باید دارای محافظت در برابر فشار بیش از حد باشند.
سخن آخر
شیر اطمینان فشار (PRV) نوعی شیر ایمنی است که برای کنترل یا محدود کردن فشار در سیستم استفاده می‌شود. در صورت نبود شیر اطمینان ممکن است فشار بیش از حد ایجاد شود و باعث خرابی سیستم، خرابی ابزار یا تجهیزات و یا حتی آتش سوزی شود. با جریان یافتن سیال تحت فشار، از مجاری کمکی به خارج از سیستم، فشار کل سیستم کاهش می‌یابد. شیر اطمینان فشار طوری طراحی یا تنظیم می‌شود تا در یک فشار از پیش تعیین شده باز شود. در این صورت مخازن تحت فشار و سایر تجهیزات در معرض فشارهای بیش از حد از خرابی‌ها محافظت می‌شوند. با عبور از فشار تنظیم شده، شیر اطمینان باز می‌شود و بخشی از مایع به مسیر کمکی هدایت می‌شود. در سیستم‌های گاز فشار قوی توصیه می‌شود که خروجی شیر اطمینان، در هوای آزاد باشد. در سیستم‌هایی که خروجی به لوله متصل است، باز شدن یک شیر اطمینان فشار باعث ایجاد فشار در سیستم لوله‌کشی پایین‌تر از شیر اطمینان می‌شود. این فرآیند به این معنی است که شیر اطمینان پس از رسیدن به فشار تنظیم شده مجدداً تنظیم نمی‌شود. برای این سیستم‌ها غالباً از شیرهای اطمینان به اصطلاح دیفرانسیل استفاده می‌شود. این بدان معنی است که فشار فقط روی ناحیه‌ای کار می‌کند که بسیار کوچکتر از مساحت دهانه شیر است. در صورت باز شدن شیر اطمینان فشار، فشار باید قبل از بسته شدن شیر بسیار کاهش یابد و همچنین فشار خروجی شیر می‌تواند شیر را به راحتی باز نگه دارد. نکته دیگر این است که اگر شیرهای اطمینان دیگری به سیستم لوله خروجی متصل شوند، ممکن است با افزایش فشار در سیستم لوله، باز شوند. این موضوع ممکن است باعث عملکرد نامطلوب آن شود.
