شیر فشار شکن

شیر فشار شکن و شیر اطمینان

مقدمه ای بر شیرهای فشار شکن یا تسکین فشار    Pressure Relief Valve

سوپاپ های کاهش فشار

شیر فشار شکن وسیله ای ایمنی است که برای محافظت از یک مخزن تحت فشار یا سیستم در هنگام بروز فشار بیش از حد طراحی شده است.
یک رویداد فشار بیش از حد به هر شرایطی گفته می شود که باعث شود فشار در یک ظرف یا سیستم فراتر از فشار طراحی مشخص یا حداکثر فشار کار مجاز (MAWP) افزایش یابد.
هدف اصلی دریچه تسکین فشار ، محافظت از زندگی و دارایی با تخلیه مایعات از یک مخزن تحت فشار بیش از حد است.
امروزه بسیاری از سیستم های الکترونیکی ، پنوماتیک و هیدرولیکی برای کنترل متغیرهای سیستم سیالات ، مانند فشار ، دما و جریان وجود دارد. هر یک از این سیستم ها برای کار کردن به نوعی منبع تغذیه مانند برق یا هوای فشرده نیاز دارند. شیر تسکین دهنده فشار باید همیشه قادر به کار باشد ، مخصوصاً در دوره قطع برق که کنترل سیستم کار نمی کند. بنابراین ، تنها منبع تغذیه دریچه تخلیه فشار ، سیال فرآیند است.

هنگامی که شرایطی ایجاد می شود که باعث می شود فشار در یک سیستم یا مخزن به یک سطح خطرناک افزایش یابد ، دریچه تسکین فشار ممکن است تنها وسیله باقی مانده برای جلوگیری از خرابی فاجعه بار باشد. از آنجا که قابلیت اطمینان با پیچیدگی دستگاه ارتباط مستقیم دارد ، مهم است که طراحی دریچه تسکین فشار تا حد ممکن ساده باشد.
دریچه تخلیه فشار باید در یک فشار تنظیم شده از پیش تعیین شده باز شود ، یک ظرفیت نامی را در یک فشار بیش از حد مشخص جریان داده و هنگامی که فشار سیستم به یک سطح مطمئن بازگشت بسته شود. شیرهای تسکین دهنده فشار باید با موادی سازگار با بسیاری از مایعات فرآیند از هوا و آب ساده گرفته تا خورنده ترین محیط ها طراحی شوند. آنها همچنین باید به گونه ای طراحی شوند که به طور مداوم صاف و پایدار بر روی انواع مایعات و فازهای مایع کار کنند.

سوپاپ کاهش فشار فنر

شیر تسکین دهنده فشار بارگذاری شده فنر اساسی برای پاسخگویی به نیاز به یک دستگاه ساده ، قابل اعتماد و فعال سیستم با هدف ایجاد محافظت در برابر فشار بیش از حد ساخته شده است.
تصویر سمت راست ، ساخت یک شیر تسکین فشار تحت فشار فنر را نشان می دهد.
سوپاپ شامل یک ورودی یا نازل سوپاپ است که روی سیستم تحت فشار سوار شده است ، یک دیسک در مقابل نازل نگه داشته می شود تا از جریان در شرایط نرمال کار سیستم جلوگیری کند ، یک فنر برای بسته شدن دیسک و یک بدنه / کلاهک برای داشتن عناصر عامل. بار فنر قابل تنظیم است تا فشار باز شدن سوپاپ را تغییر دهد.
وقتی شیر تسکین فشار شروع به بلند شدن می کند ، نیروی فنر افزایش می یابد. بنابراین در صورت ادامه بالابردن فشار سیستم باید افزایش یابد. به همین دلیل به شیرهای تسکین دهنده فشار اجازه داده می شود تا فشار کاملاً بالایی داشته باشند. این فشار بیش از حد مجاز به طور کلی 10٪ برای شیرهای موجود در سیستم های خالی است. این حاشیه نسبتاً کم است و برای کمک به تلاش بالابر باید برخی وسایل فراهم شود.
بنابراین ، بیشتر شیرهای تسکین دهنده فشار دارای یک محفظه کنترل ثانویه یا محفظه جمع کننده برای تقویت بالابر هستند. با شروع بلند شدن دیسک ، مایع وارد محفظه کنترل می شود و منطقه بیشتری از دیسک را در معرض فشار سیستم قرار می دهد.
این باعث تغییر فزاینده نیرو می شود که برای افزایش نیروی فنر بیش از حد جبران می شود و باعث می شود سوپاپ با سرعت سریع باز شود. در همان زمان ، جهت جریان سیال معکوس می شود و اثر حرکت حاصل از تغییر جهت جریان ، افزایش را بیشتر می کند. این اثرات با هم ترکیب می شوند تا دریچه بتواند حداکثر لیفت و حداکثر جریان را در محدوده فشار بیش از حد مجاز بدست آورد. به دلیل مساحت بزرگتر دیسک در معرض فشار سیستم پس از رسیدن سوپاپ به بالابر ، سوپاپ بسته نخواهد شد تا زمانی که فشار سیستم به یک سطح زیر فشار تنظیم شده کاهش یابد. طراحی محفظه کنترل تعیین می کند که نقطه بسته شدن در کجا اتفاق می افتد.
اختلاف فشار تنظیم شده و فشار نقطه بسته را دمیدن می نامند و معمولاً به صورت درصدی از فشار تنظیم شده بیان می شود.

سوپاپ های متعادل و دمنده های پیستونی متعادل

هنگامی که فشار برگشتی روی هم متغیر است ، یک طرح دمنده یا تعادل متعادل پیستون پیشنهاد می شود. یک زیر متعادل معمولی در سمت راست نشان داده شده است. دم یا پیستون با یک منطقه فشار موثر برابر با ناحیه نشیمن دیسک طراحی شده است. درب موتور برای اطمینان از اینكه ناحیه فشار دم یا پیستون همیشه در معرض فشار اتمسفر قرار دارد تهویه می شود و در صورت شروع به نشت دم یا پیستون ، علامت نشانه ای ارائه می دهد. بنابراین تغییرات فشار برگشتی تاثیری در فشار تنظیم شده نخواهد داشت. با این وجود فشار برگشت می تواند بر جریان تأثیر بگذارد.

شیر فشار شکن
شیر فشار شکن

طرح های دیگر شیرهای امدادی

دریچه اطمینان.

سوپاپ ایمنی یک شیر تسکین دهنده فشار است که با فشار استاتیک ورودی وارد شده و با باز شدن سریع یا عمل پاپ مشخص می شود. (به طور معمول برای خدمات بخار و هوا استفاده می شود.)

  • شیر ایمنی با سرعت پایین
    سوپاپ ایمنی با بالابر کم سوپاپ ایمنی است که در آن دیسک به طور خودکار بلند می شود به طوری که ناحیه تخلیه واقعی توسط موقعیت دیسک تعیین می شود.
  • سوپاپ ایمنی تمام قد
    سوپاپ ایمنی تمام آسانسور یک سوپاپ ایمنی است که در آن دیسک به طور خودکار بلند می شود به طوری که ناحیه تخلیه واقعی با موقعیت دیسک تعیین نمی شود.

شیر اطمینان   RELIEF VALVE

شیر اطمینان یا دریچه تسکین دهنده وسیله تسکین فشار است که با فشار استاتیک ورودی که دارای یک بالابر تدریجی است و به طور کلی متناسب با افزایش فشار بیش از فشار باز است ، فعال می شود. ممکن است با یک محفظه فنر محصور مناسب برای کاربرد سیستم تخلیه بسته ارائه شود و در درجه اول برای سرویس مایع استفاده می شود.

شیر اطمینان ایمنی SAFETY RELIEF VALVE

دریچه تسکین دهنده ایمنی یک شیر تسکین دهنده فشار است که با باز شدن سریع یا عملکرد پاپ مشخص می شود ، یا بسته به نوع کاربرد آن متناسب با افزایش فشار بر روی فشار باز شدن باز می شود و ممکن است برای مایعات مایع یا قابل فشردن استفاده شود.

  • دریچه اطمینان ایمنی متعارف

    دریچه تسکین دهنده ایمنی معمولی یک شیر تسکین دهنده فشار است که محفظه فنر خود را به سمت تخلیه سوپاپ تخلیه می کند. خصوصیات عملیاتی (فشار باز شدن ، فشار بسته شدن و ظرفیت تخلیه) مستقیماً تحت تأثیر تغییرات فشار برگشتی روی شیر قرار می گیرند.

  • دریچه اطمینان ایمنی متعادل

    دریچه تسکین دهنده ایمنی متعادل یک شیر تسکین دهنده فشار است که شامل ابزارهایی برای به حداقل رساندن تأثیر فشار برگشتی بر خصوصیات عملیاتی (فشار باز کردن ، فشار بسته شدن و ظرفیت تخلیه) می باشد

دریچه فشار فشار عملیاتی خلبان

دریچه تسکین دهنده فشار خلبانی یک شیر تسکین دهنده فشار است که در آن دستگاه اصلی تسکین دهنده با یک شیر کمکی فشار کمکی خودکارآمد ترکیب شده و کنترل می شود.

دریچه فشار با فشار محرک

دریچه تسکین فشار تحریک شده یک شیر تسکین دهنده فشار است که در آن دستگاه اصلی تسکین دهنده با دستگاهی که به منبع خارجی انرژی احتیاج دارد با آن ترکیب شده و توسط آن کنترل می شود.

سوپاپ فشار با فشار محاسبه شده با دما

دریچه تسکین فشار تحریک شده با دما یک شیر تسکین دهنده فشار است که ممکن است توسط دمای خارجی یا داخلی یا با فشار به طرف ورودی فعال شود.

شیر بازیابی خلا

شیر بازیلبی خلاء وسیله ای برای کاهش فشار است که برای پذیرش مایعات برای جلوگیری از خلا بیش اندازه داخلی بیش از حد طراحی شده است. این ماده برای جمع شدن مجدد و جلوگیری از جریان بیشتر مایعات پس از بازیابی شرایط طبیعی طراحی شده است.

کدها ، استانداردها و روشهای پیشنهادی

بسیاری از کدها و استانداردها در سراسر جهان منتشر شده اند که به طراحی و استفاده از شیرهای تسکین فشار می پردازند. پرکاربردترین و شناخته شده ترین آنها کد دیگ بخار و فشار فشار ASME است که معمولاً کد ASME نامیده می شود.
اکثر کدها و استاندارد ها داوطلبانه هستند ، به این معنی که آنها برای استفاده تولید کنندگان 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 ، که توسط اکثریت قانونگذاران ایالتی و استانی به تصویب رسیده است و قانون آن را تعیین کرده است.
کد ASME قوانینی را برای طراحی و ساخت مخازن تحت فشار در نظر گرفته است. بخشهای مختلف این کد شناورهای اخراج شده ، شناورهای هسته ای ، شناورهای بدون سوخت و سایر موارد مانند جوشکاری و معاینه غیر مخرب را پوشش می دهد. کشتی هایی که مطابق با کد ASME تولید می شوند ، باید دارای محافظت در برابر فشار بیش از حد باشند. نوع و طرح دستگاه های محافظت در برابر فشار بیش از حد به تفصیل در Code آورده شده است.

واژه شناسی Terminology

تعاریف زیر از DIN 3320 گرفته شده است اما لازم به ذکر است که بسیاری از اصطلاحات و تعاریف مرتبط با آن جهانی هستند و در بسیاری از استانداردهای دیگر وجود دارد. در مواردی که اصطلاحات معمولاً در DIN 3320 تعریف نشده اند ، از ASME PTC25.3 به عنوان منبع مرجع استفاده شده است. این لیست جامع نیست و فقط به عنوان یک راهنما در نظر گرفته شده است. نباید از آن به جای استاندارد شماره مربوطه استفاده شود:

  • فشار عملیاتی (فشار کاری)

    فشار سنجی است که در شرایط کار عادی در سیستم محافظت می شود.

  • فشار را تنظیم کنید

    فشار سنجی است که تحت آن عملکرد تحت فشار مستقیم شیرهای ایمنی بارگیری می شوند تا بلند شوند.

  • تست فشار

    فشار سنجی است که در آن تحت شرایط ایستادن تست (فشار جوی) شیرهای ایمنی مستقیم بارگیری می شوند تا بلند شوند.

  • فشار باز کردن

    فشار سنجی است که در آن آسانسور برای تخلیه ظرفیت جریان از پیش تعیین شده کافی است. برابر است با فشار تنظیم شده به علاوه اختلاف فشار بازشو.

  • فشار مجدد

    فشار سنجی است که در آن سوپاپ ایمنی مستقیم بارگیری می شود.

  • ساخت پشتیبان

    فشار سنج است که با دمیدن در سمت خروجی ایجاد می شود.

  • ابر فشار فوق العاده

    فشار اندازه گیری در سمت خروجی دریچه بسته است.

  • فشار پشت

    فشار سنجی است که در هنگام دمیدن در سمت خروجی ایجاد شده است (فشار برگشتی ساخته شده + فشار پشتی فوق العاده).

  • انباشت

    افزایش فشار بیش از حداکثر فشار اندازه گیری فشار سیستم است که باید محافظت شود.

  • اختلاف فشار

    افزایش فشار بیش از فشار تنظیم شده برای آسانسور مناسب برای اجازه دادن به ظرفیت جریان از پیش تعیین شده است.

  • تغییر فشار مجدد

    تفاوت بین فشار تنظیم شده و فشار مجدد است.

  • تفاوت فشار عملیاتی

    مجموع اختلاف فشار باز شدن و اختلاف فشار دوباره است.

  • تفاوت فشار عملیاتی

    اختلاف فشار بین فشار تنظیم شده و فشار عملیاتی است.

  • بلند کردن

    سفر دیسک از موقعیت بسته است.

  • شروع آسانسور (افتتاح)

    اولین حرکت قابل اندازه گیری دیسک یا درک نویز تخلیه است.

  • منطقه جریان

    سطح مقطع بالادست یا پایین دست صندلی بدن است که از حداقل قطر محاسبه شده است که برای محاسبه ظرفیت جریان بدون هیچ کسری برای انسداد استفاده می شود.

  • دیامتر جریان

    حداقل قطر هندسی بالادست یا پایین دست صندلی بدنه است.

  • طراحی اندازه اسمی

    سوپاپ ایمنی اندازه اسمی ورودی است.

  • ظرفیت نظری تئوری

    جریان جرم محاسبه شده از روزنه ای با سطح مقطع برابر با منطقه جریان سوپاپ اطمینان بدون در نظر گرفتن تلفات جریان شیر است.

  • عملکرد جریان واقعی

    لازم جریانی است که با اندازه گیری تعیین می شود.
  • ظرفیت جریان معتبر

    ظرفیت جریان واقعی 10٪ کاهش یافته است.

  • ضریب تخلیه

    نسبت ظرفیت تخلیه نظری به واقعی است.

  • ضریب تایید شده تخلیه

    ضریب تخلیه 10٪ کاهش یافته است (همچنین به عنوان ضریب تخلیه تخلیه شده شناخته می شود).

 

اصطلاحات زیر در DIN 3320 تعریف نشده و از ASME PTC25.3 گرفته شده اند:

  • پایین آوردن (تغییر فشار مجدد)

    تفاوت بین فشار واقعی فشار و فشار مجدد واقعی که معمولاً به صورت درصدی از فشار تنظیم شده یا در واحد فشار بیان می شود.

  • فشار متفاوت تست سرد

    فشاری که شیر با استفاده از یک مایع آزمایش در دمای محیط بر روی یک دستگاه آزمایش قرار می گیرد. این فشار آزمون شامل اصلاحاتی برای شرایط سرویس است. فشار یا دمای بالا.

  • فشار ROWING (نرخ جریان فشار )

    فشار استاتیک ورودی است که در آن ظرفیت تخلیه دستگاه کاهش فشار اندازه گیری می شود.

  • فشار تست نشت

    فشار استاتیک ورودی مشخص شده است که در آن یک آزمایش نشت کمی صندلی مطابق با یک روش استاندارد انجام می شود.

  • ظرفیت بازیابی شده اندازه گیری شده

    ظرفیت تخلیه دستگاه تخلیه فشار است که با فشار درجه حرارت جریان اندازه گیری می شود.

  • ظرفیت قابل اعتماد

    بخشی از ظرفیت تخلیه اندازه گیری شده است که توسط کد یا آیین نامه قابل اجرا مجاز است و به عنوان پایه ای برای استفاده از دستگاه کاهش فشار استفاده می شود.

  • فشار بیش از حد

    افزایش فشار بیش از فشار تنظیم شده یک شیر تسکین دهنده فشار است که معمولاً به صورت درصدی از فشار تنظیم شده بیان می شود.

  • فشار پاپینگ

    مقدار افزایش فشار ورودی استاتیک یک شیر تسکین دهنده فشار است که در آن یک بالابر قابل اندازه گیری وجود دارد ، یا در آن تخلیه مداوم می شود همانطور که با دیدن ، احساس یا شنیدن تعیین می شود.

  • اعتماد به نفس

    فشار به اضافه فشار تنظیم شده است.

  • زودتر

    منطقه فشار بین فشار تنظیم شده و فشار ظاهر است.

  • فشار عملیاتی حداکثر

    حداکثر فشار مورد انتظار در هنگام کار سیستم است.

  • فشار کاری حداکثر مجاز (MAWP)

    حداکثر فشار سنج مجاز در بالای یک کشتی تکمیل شده در موقعیت عملیاتی آن برای یک درجه حرارت تعیین شده است.

  • فشار حداکثر مجاز انباشته (MAAP)

    حداکثر فشار کاری مجاز به علاوه انباشت است که با مراجعه به کدهای قابل اجرا برای احتمالی عملیاتی یا آتش سوزی تعیین شده است.

حمل و نقل و حمل و نقل سوپاپ های ایمنی

ذخیره سازی و مدیریت

از آنجا که تمیز بودن برای عملکرد مطلوب و سفت بودن شیر اطمینان ضروری است ، باید در هنگام نگهداری اقدامات احتیاطی انجام شود تا کلیه مواد خارجی در آن نگهداری نشود. محافظ های ورودی و خروجی باید تا زمان آماده شدن سوپاپ برای نصب در سیستم در جای خود باقی بمانند. مراقب باشید که ورودی سوپاپ کاملا تمیز باشد. توصیه می شود سوپاپ در فضای بسته و در محفظه حمل و نقل اصلی و به دور از آلودگی و سایر آلودگی ها نگهداری شود.
سوپاپ های ایمنی باید با دقت کار شود و هرگز دچار شوک نشوند. هندلینگ خشن ممکن است تنظیم فشار را تغییر دهد ، قطعات سوپاپ را تغییر شکل دهد و بر تنگی صندلی و عملکرد شیر تأثیر سو بگذارد.
سوپاپ را هرگز نباید با استفاده از اهرم بالابر بلند یا دستگیره کرد.
در صورت لزوم استفاده از بالابر ، زنجیر یا اسلینگ باید به دور بدنه سوپاپ و کلاهک قرار گیرد تا اطمینان حاصل شود که شیر در حالت عمودی قرار دارد تا نصب آسان شود.

نصب و راه اندازی    INSTALLATION

بسیاری از سوپاپ ها هنگام نصب برای اولین بار در سرویس خراب می شوند ، زیرا هنگام نصب صحیح تمیز نمی کنید. قبل از نصب ، صفحات فلنج یا اتصالات رزوه ای روی هر دو ورودی سوپاپ و مخزن و / یا خطی که سوپاپ بر روی آن نصب شده است ، باید کاملاً از تمام آلودگی ها و مواد خارجی تمیز شود.
از آنجا که مواد خارجی که به سوپاپ های ایمنی وارد و از آن عبور می کنند می توانند به سوپاپ آسیب برسانند ، همچنین باید سیستم هایی که سوپاپ ها روی آنها آزمایش و نصب می شوند نیز بررسی و تمیز شوند. به ویژه سیستم های جدید مستعد داشتن اجسام خارجی هستند که به طور ناخواسته در حین ساخت به دام می افتند و با باز شدن دریچه سطح نشیمن را از بین می برند. قبل از نصب شیر اطمینان ، سیستم باید کاملاً تمیز شود.
واشرهای استفاده شده باید از نظر ابعادی برای فلنج های خاص درست باشند. قطرهای داخلی باید دهانه ورودی و خروجی سوپاپ ایمنی را کاملاً پاک کند تا واشر جریان را محدود نکند.
برای شیرهای فلنج دار ، همه گل میخ های اتصال یا پیچ و مهره ها را به طور یکسان پایین بیاورید تا از تحریف احتمالی بدنه سوپاپ جلوگیری کنید. برای شیرهای رزوه دار ، روی بدنه سوپاپ ها آچار استفاده نکنید. از آپارتمان های شش گوش موجود در بوش ورودی استفاده کنید.
سوپاپ های ایمنی برای باز و بسته شدن در یک محدوده فشار باریک در نظر گرفته شده اند. تاسیسات شیرآلات به طراحی دقیق لوله های ورودی و تخلیه نیاز دارند. برای رهنمودها به استانداردهای بین المللی ، ملی و صنعت مراجعه کنید.

لوله کشی ورودی

این شیر را تا حد ممکن مستقیم و نزدیک به شناور محافظت شده وصل کنید.
سوپاپ باید به صورت عمودی یا در حالت ایستاده مستقر شود یا مستقیماً بر روی نازل از مخزن تحت فشار قرار گیرد یا بر روی اتصالی اتصال کوتاه که جریان مستقیم و بدون مانعی بین مخزن و سوپاپ فراهم می کند. نصب سوپاپ ایمنی به غیر از این موقعیت توصیه شده ، بر عملکرد آن تأثیر سو می گذارد.
سوپاپ هرگز نباید روی اتصالی با قطر داخلی کمتر از اتصال ورودی سوپاپ نصب شود.

تخلیه لوله کشی

لوله کشی تخلیه باید ساده و مستقیم باشد. اتصال “خراب” در نزدیکی خروجی سوپاپ هر جا ممکن باشد ترجیح داده می شود. تمام لوله های تخلیه باید تا حد آزاد شدن نهایی برای دفع به همان اندازه مستقیم اجرا شوند. سوپاپ باید به یک منطقه دفع امن تخلیه شود. لوله های تخلیه باید به درستی تخلیه شوند تا از تجمع مایعات در سمت پایین شیر اطمینان جلوگیری شود.
وزن لوله های تخلیه باید توسط یک تکیه گاه جداگانه حمل شود و به درستی مهار شود تا در صورت تخلیه سوپاپ ، در برابر فشارهای واکنشی مقاومت کند. از شیر نیز باید پشتیبانی کرد تا در برابر هرگونه لرزش یا لرزش سیستم مقاومت کند.
اگر سوپاپ در سیستم تحت فشار تخلیه می شود ، مطمئن شوید که شیر یک طراحی “متعادل” است. فشار بر روی تخلیه یک طرح “نامتعادل” بر عملکرد سوپاپ تأثیر منفی می گذارد.
از اتصالات یا لوله هایی که قطر داخلی آنها کمتر از اتصالات خروجی سوپاپ است ، نباید استفاده شود.
برای اطمینان از عملکرد صحیح سوپاپ و ارائه یک داستان گویا در صورت خرابی دم ، همیشه باید از زنجیرهای دریچه های اطمینان متعادل دم استفاده کنید. این دریچه های باز را وصل نکنید. هنگامی که مایع قابل اشتعال ، سمی یا خورنده است ، دریچه سر پوش باید به یک مکان امن منتقل شود.

منبع

شیر اطمینان کلنگی
شیر اطمینان کلنگی یا اهرمی
شیر اطمینان کلنگی
شیر اطمینان کلنگی یا اهرمی
شیر اطمینان کلنگی
شیر اطمینان تی جی

دیدگاهتان را بنویسید