سوپاپ اطمینان در دیگ بخار

تاریخچه شیر اطمینان ( سوپاپ اطمینان در دیگ بخار) :

پیشینه شیرهاي اطمینان بسیار قدیمی و به سال 1860که دکتر دنیس پاپن عضو انجمن سلطنتی شیر اطمینان اهرمی شکلی براي زودپر طراحی کرد، می رسد. این نوع شیر اطمینان و سایر انواع وزنه اي آن به علت امکان مداخله و دست کاري آن، امروزه استفاده نمی شود. امروزه شیرهاي اطمینان از نوع فنري، قابل قفل شدن هستند.

استاندارد API 520 Part 1

طبق استاندارد API 520 Part 1 که به بررسی نحوه انتخاب ، محاسبه سایز ، نحوه نصب تجهیزات فشار شکن در پالایشگاهها می پردازد، در مورد شیر اطمینان تعریف زیر ارایه شده است : ” یک شیر اطمینان شیري 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 عمل POPکردن شیر می گویند” .

شکل زیر شماتیک داخلی یک شیر اطمینان را نمایش می دهد که یک دیسک توسط یک فنر در حالت بسته نگه داشته شده است . هنگامی که فشار سیستم از فشار مطلوب بالا می رود ، فشار ناشی از سیال از ورودي شیر به سطح فشار آورده و بر نیروي ناشی از فنرغلبه کرده و دیسک را بلند کرده و اجازه میدهد سیال از کناره هاي دیسک به سمت خروجی حرکت کند . هنگامی که دوباره فشار سیستم به حالت ایمن برگشت، دیسک نیز به حالت بسته بر می گردد .

با مشخص بودن مساحت سطح دیسک و سایز نازل می توان مشخص نمود که چه حجمی از سیال از شیر خارج خواهد شد. در ابتدا باید سایز نازل خروجی(که اُرفیس نامیده می شود)محاسبه گردد.

سوپاپ اطمینان در دیگ بخار

lve فقط براي گازها ، هوا ، بخار و سیالهاي تحت فشار بکار برده می شود این شیرها به طور خودکار از افزایش غیر مجاز فشار بر روي ظروف تحت فشار و سیستم لوله کشی جلوگیري می کنند . همچنین این شیرها داراي گواهینامه بوده که قبل از مصرف باید آنها را حتما چک کرد.

شیر ایمنی بطور خودکار از افزایش فشار گاز قبلا تعیین شده جلوگیري می نماید. به عبارت دیگر در مواقع لزوم مقدار لازم گاز، بخار آب یا هوا را تخلیه می نماید. تا فشار دستگاه به اندازه مجاز برسد . دریچه ي اطمینان راباید طوري انتخاب کرد. که در صورت بهم خوردن تعادل فشار ظرف.(در حدود 10درصد بیش از فشاري که ظرف باید معمولا نگهدارد و یا در حد بالاترین فشاري که ظرف می تواند تحمل کند.) شیر اطمینان باز شده و مقادیر مایع یا گاز را خارج می کند .

شیر ایمنی بطور خودکار از افزایش فشار فشار گاز قبلا تعیین شده. جلوگیري می نماید بعبارت دیگر در مواقع لزوم مقدار لازم گاز، بخار آب یا هوا را تخلیه می نماید. تا فشار دستگاه به اندازه مجاز برسد . دریچه ي اطمینان راباید طوري انتخاب کرد. که در صورت بهم خوردن تعادل فشار ظرف (در حدود 10درصد بیش. از فشاري که ظرف باید معمولا نگهدارد و یا در حد بالاترین فشاري که ظرف می تواند. تحمل کند) شیر اطمینان باز شده و مقادیر مایع یا گاز را خارج می کند.

سوپاپ اطمینان در دیگ بخار

سطح دریچه شیر اطمینان بایستی مساوي و یا بالاتر. از سطح دریچه شیر ورودي ظرف و یا مخزن مورد نظر باشد . شیرهاي اطمینان طوري انتخاب می گردند. که نه فقط در فشار معینی باید باز شوند بلکه ظرفیت آنها طوري است. که مقادیر زیادي مایع یا گاز محتوي را که در اثر حرارت(تبخیر مایعات یا انبساط گازها) تغییر حالت داده است. باید خارج کنند و این شیرها به سه نوع مشخص می شوند:

•  شیرهایی که روي منابع ظروف و دستگاه هاي محتوي گاز نصب میشوند
• Relief Valve:شیرهایی که روي منابع و دستگا ه هاي محتوي مایع نصب می شوند
• Safety Relief Valve:شیرهایی که بر روي منابع و دستگاه هاي محتوي گاز و مایع نصب می شوند

شیرهاي اطمینان به سه دسته تقسیم می شوند :

شیراطمینان با فنر

این نوع شیرها بهترین محافظ براي ظروف تحت فشار می باشند که روي صفحه دریچه آنها فنر مناسبی تعبیه شده و در بالاي فنر مهره اي قرار دارد که بوسیله ي آن فشار روي دریچه فشار مخزن را در حد ایمنی مورد نظر کم و زیاد می کند .

شیرهاي اطمینان وزنه اي

این نوع شیرها ،شیرهاي هستند که بانیروي وزنه هاي روي دریچه فشار درون مخزن را در حد مجاز ایمنی مهار می کنند

شیرهای اطمینان با فنر و دیاگرام

براي کنترل مواد و سیالات در ظروف از این نوع شیرها استفاده می شود. زیرا با این شیرها هم فشار و هم سطح مایع در یک ظرف یا مخزن را می توانند کنترل نمایند. باید اطمینان حاصل کرد که ظرفیت گواهی شده. شیر اطمینان صحیح باشد براي اینکه ظرفیت شیر را بدست آورند. آن را با هوا یا بخار اشباع شده و یا گاز طبیعی آزمایش می کنند.

نحوه باز شدن شیرهاي اطمینان ومشخصات کاري انها ارتباط. مستقیم با نحوه طراحی قطعات داخلی شیر دارد.در اغلب موارد این طراحی بگونه اي انجام می گیرد. که پس از شروع بازشدن شیر اطمینان در اثر ازدیاد فشار. ، در اثر خاصیت (POP Action) این عمل به سرعت تشدید شده. تا زمانی که شیر کاملا باز گردد.

تنظیم مناسب نقطه عملکرد وباز شدن. شیر اطمینان ، اولا بدلایل ایمنی مذکور وثانیا به منظور اطمینان از کارکرد. شیر اطمینان با حداقل صدا وهمچنین ممانعت از صدمه به شیر اطمینان ضروري می باشد. این نقطه نباید بیشتر از SOL/Pیا محدوده فشار کارکرد ایمن تجهیزات باشد.سوپاپ اطمینان در دیگ بخار

سوپاپ اطمینان در دیگ بخار

Over pressure : فشاري است که شیر اطمینان در وضعیت کاملا باز قرار می گیرد وحداکثر ظرفیت تخلیه خود را دارا می باشد. واضح است که این فشار بالاتر از فشار نقطه تنظیم(Set Presure) می باشد و مقدار آن با توجه به کاربردها واستانداردهاي مختلف ، متفاوت می باشد. استاندارد BS 5500 این مقدار اختلاف فشار را درمورد سیستمهاي بخار و گاز برابر حداکثر ده درصد فشار تنظیمی شیر اطمینان در نظر می گیرد.

Blow down : مقدار اختلاف فشار پائین تر از نقطه تنظیم شیر اطمینان است که جهت بسته شدن کامل و محکم شیر اطمینان پس از باز شدن وسپس برگشت سیستم به فشار عادي مورد احتیاج می باشد .این پارامتر به Reseat Differential نیز معروف است .میزان Blowdown نیز طبق استاندارد مذکور حداکثر حدود %10می باشد. مقادیر Over pressure و Blowdown بسته به نوع سیستم وانتخاب طراح متغیر بوده وبطور مثال می تواند به ترتیب %3و %4 انتخاب گردند.

Shut-off margin: همانطور که ذکر شد هنگامی که فشار کاري سیستم و نقطه تنظیم شیر اطمینان به هم نزدیک باشند ، علاوه بر در نظر گرفتن تغییرات فشار احتمالی سیستم که در بالا عنوان گردید ، فشار اطمینانی نیز بعنوان گارانتی کردن ومطمئن شدن از بسته ماندن کامل شیر به فشار کاري سیتم اضافه می گردد که معمولا حدود 0.1 bar می باشد.
Sealing: شیرهاي اطمینان باید پلمب شوند تا اشخاص غیر مجاز نتوانند آنرا از تنظیم خارج کنند.با توجه به اینکه PSV در حالت عادي در وضعیت بسته است ، قطعه سیل  (SEAL) کننده نیز باید توانایی جلوگیري از نشتی سیال به نازل خروجی را دارا باشد .

شیر اطمینان در دیگ بخار

بویلر ها فقط برای تحمل فشار معینی طراحی شده اند و تحت هیچ شرایطی نباید از آن تجاوز کنند. شیر اطمینان نوعی وسیله که کنترل فشار به صورت مکانیکی می باشد. که با تنظیم آن روی فشار مجاز دیگ بخار ، در صورت بالاتر رفتن. فشار از فشار مجاز تعریف شده ، از انفجار مخزن بویلر جلوگیری می کند. و با خروج سیال تحت فشار از مخزن فشار سیستم را کاهش می دهد.

نکته

• در مخزن تحت فشار مایع relief valve و برای گازها  safety valve بکار می رود .
• خروجی شیر اطمینان مایعات باید بدون هیچ گونه مانع و شیری تا 30 سانتیمتری کف امتداد پیدا کند.

جهت مشاوره با تیم فنی بخار شعله خراسان تماس بگیرید:

09128978600

09152073141

05135415050