شیر کنترل اطمینان یکی از مهم‌ترین تجهیزاتی است که در تمامی صنایع باید به کار برود. به دلیل نقش مهمی که این نوع شیرآلات در افزایش ایمنی برای انتقال سیالات را دارند، استفاده از آن ضروری است. در این مطلب در خصوص شیر کنترل اطمینان، کارکرد و دیگر اطلاعات مرتبط مهم را برای شما نوشته‌ایم.
شیر کنترل اطمینان چیست؟
شیر کنترل اطمینان که به‌طور خلاصه به آن شیر اطمینان (safety valve) هم گفته می‌شود، جزو تجهیزات ایمنی به‌حساب می‌آید که مانع از افزایش فشار از حد معین می‌شود. زمانی که فشار به حد معینی می‌رسد، شیر اطمینان باز شده و تا زمان رسیدن به نقطه تعریف شده کاهش پیدا می‌کند.
به شیر کنترل اطمینان، شیر کاهش فشار هم می‌گویند. برخلاف مایع‌ها، گازها با تغییر درصد حجمی سریع منبسط می‌شود. درواقع زمانی که دما افزایش پیدا می‌کند، حجم یا فشار بیشتر شده که این حجم یا فشار اضافی باید تخلیه شوند.
ویژگی‌های شیر اطمینان چیست؟
ویژگی‌های شیر اطمینان شامل موارد زیر است:
- این نوع شیرها بیشتر برای سیالات تراکم پذیر مانند بخار یا گازهای دیگر استفاده می‌شود.
- فقط اگر فشار به‌صورت عادی کاهش پیدا کند، شیر اطمینان بسته خواهد شد؛ در غیر این صورت، باز خواهد ماند.
- اندازه شیر اطمینان نسبت به شیر تخلیه کوچک‌تر است.
- این نوع شیر دارای یک اهرم است که در بالای بدنه قرار دارد و به‌عنوان چک عملیاتی استفاده می‌شود.
انواع شیر کنترل اطمینان
انواع رایج شیر اطمینان شامل موارد زیر است:
شیر اطمینان Dead Weight
این نوع شیر بر یک دیسک سنگین تکیه دارد که به‌عنوان وزنه در برابر پایه شیر به‌منظور جلوگیری از اعمال فشار بیش از حد استفاده می‌شود. این نوع شیر بهترین انتخاب برای مخازن کم فشار است. همچنین برخلاف بقیه شیرها، در این نوع از فنر استفاده نشده است. به عبارتی، وزن دیسک به‌عنوان نشیمنگاه سوپاپ عمل می‌کند. هنگامی که فشار روی شیر از حد معمولی تجاوز می‌کند، مایع یا بخار اضافی از طریق لوله تخلیه می‌شود.
شیر اطمینان Spring-loaded
هسته اصلی هر شیر اطمینان، فنر است. فنر علاوه بر اینکه باید دوام بالایی داشته باشد، باید با بقیه الزامات مشخص‌شده از جمله دما و محیط تطابق کامل داشته باشد. برای استفاده در دمای متوسط باید از آلیاژ استیل کربنی استفاده شود. برای دمای بالا و همچنین مواد خورنده، باید آلیاژ استیل تنگستن و استیل ضد زنگ به کار گرفته شود.
شیر اطمینان اهرمی (Lever-loaded)
عملکرد این نوع شیر دارای کارکرد دستی است. از کارکرد دستی برای ایمنی و تعمیر و نگهداری استفاده می‌شود. در این حالت، ظرفیت جریان واقعی 10 درصد کاهش پیدا می‌کند.
شیر اطمینان با بخار زیاد و آب کم
در حالت کلی، یک دیگ بخار مجهز به شیر اطمینان با بخار زیاد و آب کم است. شیر اطمینان کم آب خود از دو شیر تشکیل شده است. زمانی که سطح آب در دیگ کمتر از سطح مشخص‌شده می‌شود، عملیات شیر آغاز خواهد شد. هنگامی که باز دوباره سطح کاهش پیدا می‌کند، فعالیت شیر اطمینان با بخار زیاد و آب کم آغاز می‌شود که البته صدای کارکرد آن زیاد است. این شیر در بالا یا کنار دیگ بخار و به جعبه آتش‌نشانی یا کوره متصل است.
شیر اطمینان Balanced bellow
شیر اطمینان در برابر فشار برگشتی حساس نیستند. قسمت bellow (برچسب B) بالای دیسک تضمین می‌کند که فشار برگشتی به‌طور یکنواخت در بالا و پایین دیسک توزیع می‌شود. همچنین با فنر هیچ برخوردی ندارد که خود این یک مزیت عالی به‌حساب می‌آید. فقط اینکه شیر Balanced bellow می‌تواند حداکثر تا فشار 15 بار فعالیت کند.
شیر اطمینان Pilot-operated
در این نوع شیر، فشار مورد نیاز برای باز کردن دیسک به مقدار فشار کاری سیستم بسیار نزدیک است. این مسئله باعث حذف افزایش فشار غیرضروری می‌شود.
چگونه شیر کنترل اطمینان کار می‌کند؟
سه مرحله برای عملکرد شیر اطمینان می‌توان تعریف کرد:
حالت تعادل: در این حالت نیروی بسته شدن، نیروهای واردشده از فنر و فشار معکوس، با نیروی بازکننده برابر هستند. در این حالت دیسک و نشیمنگاه با هم در تماس نزدیک هستند. در این حالت، جریان هنوز شروع و به عبارتی در شرف شروع شدن است.
باز کامل: حالتی است که شیر می‌تواند حداکثر ظرفیت در فشار اضافی را عبور دهد. در این حالت، نیروی سیستم باید از نیروی تعادل یا نیروی اعمال‌شده از فنر و فشار معکوس بیشتر باشد.
بسته کامل:
در این حالت، دریچه به‌طور کامل بسته‌شده و هیچ نشتی وجود ندارد. نیروی بسته شدن از نیروی باز شدن بیشتر است.
کاربردهای شیر کنترل اطمینان
با توجه به اینکه افزایش بیش از حد فشار می‌تواند آسیب‌های جبران‌ناپذیری به تجهیزات وارد کند، برای همین مهم‌ترین قطعه‌ای است که باید در تمامی صنایع به کار برود. تعدادی از مهم‌ترین کاربردهای شیر اطمینان شامل موارد زیر است:
- صنعت نفت و گاز مانند استفاده در چاه‌های نفت
- نیروگاه‌ها مانند کنترل گازهای تراکم پذیر
- صنایع شیر، لبنی، غذایی، نوشیدنی و داروسازی
اجزای شیر اطمینان
اجزای شیر اطمینان به‌صورت زیر است:
- درپوش (cap): قسمت بالایی شیر اطمینان است که به رزوه یا پیچ و مهره کلاهک بالا نصب می‌شود.
- کلاهک: قسمت میانی است که ساقه، فنر، دکمه‌های فنر و صفحه را در خود جای داده است.
- بدنه: پایین‌ترین قسمت است که دیسک و نازل را در خود جای داده است.
- پیچ تنظیم: برای کالیبراسیون شیر اطمینان در فشار تنظیم‌شده استفاده می‌شود.
- ساقه: برای ترازبندی استفاده می‌شود و نیروی فنر را به مجموعه دیسک منتقل می‌کند.
- فنر و دکمه‌های فنر: فنر دریچه کمک را نگهداری می‌کند و دکمه فنر می‌تواند نیروی فنر را به‌طور یکنواخت توزیع کند.
- اهرم بالابر: برای کاهش فشار دستی استفاده می‌شود.
- دیسک و نگهدارنده دیسک: دیسک وسیله‌ای است که تحت تأثیر فشار فرآیند قرار می‌گیرد و در برابر فرسایش، ضربه و سوراخ شدن آسیب‌پذیر است.
- نازل: نازل ورودی است که سیال از طریق آن وارد می‌شود. انواع نازل شامل کاملاً رزوه‌ای، نیمه رزوه‌ای و نیمه فشرده است.
شیر کنترل اطمینان قطعه‌ای حیاتی است که برای کنترل و جلوگیری از افزایش فشار مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این مطلب مهم‌ترین اطلاعات مربوط به شیر اطمینان را برای شما نوشته‌ایم؛ اما خرید یک شیر اطمینان باکیفیت بالا اهمیت زیادی دارد. شما می‌توانید برای خرید شیر اطمینان با کارشناسان استیل پاسارگاد تماس بگیرید.
