نحوه عملکرد شیر اطمینان
شیر اطمینان به دلیل تامین و افزایش ایمنی از تجهیزات ویژه و ایمن سیستم پایپینگ به شمار می آید. شیرهای اطمینان به نوعی طراحی شده که با سیالات مختلف اعم از آب، بخار، گاز و یا هوای فشرده سازگاری داشته و مورد استفاده قرار می گیرد. محدودیت فشار در این تجهیزات به طور عمده ناشی از فشار قابل تحمل لوله ها، اتصالات و دستگاه هاست که به محدوده فشار کارکرد امن و یا در استاندارد SOL/P نامیده می شود.

نحوه عملکرد شیر اطمینان
نحوه عملکرد شیر اطمینان به این صورت است که در اثر افزایش فشار درون سیستم، به طور اتوماتیک و براساس نوع ساختار شیر اطمینان، به سرعت وارد عمل شده و باز می گردد و از این طریق از ترکیدگی لوله ها و آسیب به تجهیزات ممانعت بعمل می آید.

پارامترهای انتخاب و نحوه عملکرد شیر اطمینان
پارامترهای انتخاب شیر اطمینان
تنظیم فشار Set Point
با هدف اطمینان از عملکرد صحیح شیر، با کمترین میزان صدا و کاهش صدمات احتمالی نقطه عملکرد و باز شدن ولو، تنظیم فشار صورت می پذیرد. نقطه ی در نظر گرفته شده نباید بیشتر از محدوده فشار کارکرد ایمن (SOL/P) و یا در وضعیت کمتر تنظیم گردد و در حد نرمال و استاندارد تعیین شده، تنظیم می گردد. تنظیم فشار از این جهت حائز اهمیت است که در صورت خطا نه تنها هیچ مزیتی نداشته، بلکه در مواقع غیر ضروری نیز باز شده و موجب افزایش استهلاک و خرابی شیر اطمینان می گردد.

بالاترین فشار Over Pressure
در این حالت فشار بالاتر از حد مجاز و نقطه تنظیم است و مقدار آن بیش از کاربرد و استانداردهای تعریف شده می باشد. در این وضعیت شیر اطمینان به صورت کاملا باز قرار می گیرد و حداکثر ظرفیت تخلیه خود را دارا می باشد. بر اساس استاندارد BS 5500 این مقدار اختلاف فشار، در خصوص سیستم های بخار و گاز برابر حداکثر ۱۰% درصد فشار تنظیمی شیر اطمینان در نظر گرفته شده است. شیرهای اطمینان در فرآیندهایی که ممکن است در اثر ازدیاد فشار به محصول و یا تجهیزات خسارتی وارد شود از بروز این خسارات جلوگیری می کنند.

پایین ترین فشار Blow Down
پایین ترین فشار مربوط به زمانیست که فشار پایین تر از نقطه استاندارد و تعیین شده باشد. مقادیر استاندارد کمتر از 10% است که نسبت به نوع سیستم متغییر بوده و مقادیر کمتر نیز گاهی تنظیم می گردد. این حالت به منظور بسته شدن کامل شیر اطمینان و پس از باز شدن، برگشت سیستم به حالت نرمال و عادی لازم می باشد. این وضعیت به Reset Differential نیز شناخته می شود. مقادیر Over pressure و Blow down بسته به نوع سیستم طراح متغیر بوده و به طور مثال می تواند به ترتیب ۳% و ۴% انتخاب گردند.

فشار اطمینانی Shut-off Margin
هنگامی که فشار کاری 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 به عنوان تضمین و اطمینان یافتن از بسته ماندن کامل شیر در فشار کاری سیستم اضافه می گردد که معمولاً حدود 0.1 بار است.

فشار تنظیم Set pressure
فشار تنظیم، فشار نسبی ورودی به شیر ایمنی است که در شیر تطمینان برای باز شدن دریچه فشار تنظیم میشود.

فشار پشتی Back Pressure
فشار خطوط خروجی شیر اطمینان می تواند توسط یک لوله به هوای آزاد یا اینکه به یک خط دیگر هدایت گردد. این فشار خط خروجی به Black Pressure موسوم است.

فشار پشتی ساختاری Build-Up Back Pressure
افزایش فشار در خطوط در اثر جریان سیال ناشی از باز شدن شیر اطمینان را فشار پشتی ساختاری می گویند.

فشار انباشتگی Accumulation Pressure
فشار انباشتگی به افزایش فشار از مقدار MWAP یک مخزن که باعث تخلیه فشار از تجهیزات ایمنی فشار می گردد گفته می شود و بر حسب واحد یک درصد بیان می شود. بیشترین مقدار مجاز برای آن توسط کدهای کاربردی برای حوادث در حین کار و انفجاری بیان میشود.

فشار باز شدن Opening Pressure
فشار بار شدن، فشار استاتیکی در ورودی شیر است که موجب باز شدن شیر بسته می گردد.

فشار بسته شدن Closing pressure
فشار بسته شدن، فشار استاتیکی در ورودی شیر است که منجر به بسته شدن مجدد یک شیر اطمینان باز می‌گردد.

اجزاء شیر اطمینان
اجزا شیر اطمینان
معرفی انواع شیر اطمینان
تقسیم بندی شیر اطمینان براساس طراحی کلی:

شیرهای حساس در برابر فشار
شیرهای حساس در برابر فشار و دما
انواع شیر اطمینان
انواع شیر اطمینان یا سیفتی ولو
شیر اطمینان فنردار
ساختار شیر اطمینان فنردار به این صورت است که روی صفحه دریچه آن فنری تعبیه شده و به وسیله مهره ای که در بالای فنر وجود دارد می توان فشار روی دریچه مخزن را تا محدوده ایمنی مورد نظر تنظیم کرد.

شیر اطمینان وزنه ای
ساختار این نوع از شیرهای اطمینان به این صورت است که فشار درون مخزن توسط نیروی وزن های موجود روی دریچه مخزن تا محدوده ایمنی مجاز موردنظر قابل تنظیم می باشد.

شیر اطمینان با فنر و دیافراگم
این شیر اطمینان برای کنترل مواد و سیالات در مخزن استفاده می‌شود و هم زمان می‌توان فشار و سطح مایع درون مخزن را به خوبی کنترل کند.

شیر اطمینان Spring Loaded
این نوع شیر اطمینان از یک ورودی یا نازل بر روی سیستم تحت فشار نشده، یک دیسک برای جلوگیری از عبور جریان در شرایط عملیاتی نرمال، یک فنر برای بسته نگه داشتن دیسک و یک بدنه برای نگهداشتن اجزای شیر در کنار هم تشکیل شده است. نیروی فنر برای میزان فشاری که در آن شیر باز خواهد شد قابل تنظیم می باشد. زمانی که فشار درون سیستم شروع به بالا رفتن کند اگر نیروی حاصل از فشار سیال از نیروی فنر بیشتر شود دیسک بالا می‌رود و سیال تخلیه شده و فشار کاهش می یابد. توجه داشته باشید بیشتر شیرهای ایمنی فشار دارای یک محفظه کنترل ثانویه یا یک محفظه نگهدارنده برای تقویت نیروی وارد به فنر می باشند.

شیر اطمینان Safety valve (SV)
این شیر اطمینان را برای حفاظت از تأسیسات تحت فشار حاوی گاز نصب می شود که با استفاده از فشار استاتیک ورودی عمل می‌کنند و با باز شدن سریع و عمل کردن ضربه ای های سیال را تخلیه می کنند و باعث کاهش تا رسیدن به فشار مجاز می شوند. عمدتأ در وضعیت کاملا باز همراه با صدا عمل تخلیه را انجام می دهند و عملکردی فنری دارند.

شیر ریلیف ولو Relief valave (RV)
این شیر اطمینان در سیستم های اتوماتیک و توسط فشار استاتیک در مخزن پر از مایع بکار گرفته می شوند و با افزایش فشار وارد عمل می شوند و عملکردی فنری دارند.

شیر اطمینان ریلیف ولو یا فشار شکن Safety Relief valave (SRV)
سیستمی اتوماتیک است که فشار استاتیک روی سیال مایع و گاز را تخلیه می کند و عملکرد فنری دارد. با باز شدن سریع یا عملکرد ضربه‌ای و یا باز کردن متناسب با افزایش فشار بیشتر از فشار عملیاتی مجاز براساس کاربرد عمل می کند و برای هر شیار سیال تراکم پذیر مورد استفاده قرار گیرد.

شیر اطمینان ریلیف با عملکرد پایلوتی (POSRV)
این شیر اطمینان فرمانی از راه دور از طریق پایلوت دریافت می کنند و فشار استاتیکی داخل تجهیزات حفاظتی را تخلیه می کنند.

شیر اطمینان کم فشار Low Pressure Safety valve (LPSV)
این شیر اطمینان سیستمی اتوماتیکی است و زمانیکه تفاوت فشار در اتمسفر محیطی و خطوط لوله وجود دارد، فشار استاتیکی روی گاز را تخلیه می کند. LPSV عملکرد فنری یا بارگذاری دارند.

شیر اطمینان فشار وکیوم یا خلاء Vacumm Pressure Safety valve (VPSV)
این شیر اطمینان در هنگامی که افت فشار بین فشار خط لوله و فشار محیطی، منفی و یا نزدیک فشار اتمسفر باشد کاربرد دارد و این سیستم اتوماتیک فشار استاتیک روی گاز را تخلیه می کند. VPSV عملکرد فنری یا بارگذاری دارند. شیر ایمنی خلاء برای جلوگیری از ایجاد خلا در داخل مخازن و لوله ها بر روی آن ها به صورت عمودی نصب میشود. این شیر باید تا حد امکان نزدیک مخزن یا مستقیماً بر روی نازل مخزن تحت فشار و یا بر روی اتصالی نزدیک جریان سیال و بدون مانع بین مخزن و شیر نصب گردند. این شیر اطمینان هرگز نباید بر روی اتصالی نصب شود که قطر داخلی آن کمتر از اتصال ورودی شیر است.

شیر اطمینان وکیوم یا خلاء کم فشار Low Vacumm Pressure Safety valve (LVSPV)
این شیر اطمینان سیستم اتوماتیکی است که فشار استاتیک روی گاز را تخلیه می کند. این شیر زمانی استفاده می شود که اختلاف فشار کم، منفی یا مثبت و نزدیک به فشار اتمسفر باشد. LPSV عملکرد فنری یا بارگذاری دارد.

انواع شیر اطمینان براساس آلیاژ

• کاست ایرون (چدنی)
• کربن استیل فولادی (A105)
• استنلس استیل (304L-316L)
• آلیاژی (F11-F22-LF2)
  انواع جنس بدنه شیر ایمنی