شیر اطمینان چیست؟

شیر اطمینان چیست و چه کاربردی دارد؟

شیر اطمینان وسیله ای است که برای محفاظت از سیستم در فشار بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد و به عنوان یکی از تجهیزات ابزار دقیق شناخته میشود و در جاهایی که حداکثر فشار به وجود می آید نصب می گردد. و از افزایش فشاری که منجر به اختلال در عملکرد و خطرات آتش سوزی یا انفجار خواهد شد ، جلوگیری به عمل می آورد.

فشار بالا در شرایطی ایجاد می‌شود که میزان فشار در سیستم از میزان تعیین (طراحی) شده بالاتر برود. بنابراین شیرهای اطمینان با آزاد کردن مقداری از سیال به بیرون از منطقه تحت فشار ایمن سازی را انجام خواهند داد. برای عملکرد درست و دقیق این شیرها به تنظیم مناسب آنها در محدوده فشار تخلیه نیاز داریم.

شیر اطمینان برای تخلیه سیستم در فشارهای بحرانی مناسب است تا از ایجاد حوادت خطرناک جلوگیری کند. خصوصیت ویژه شیر های اطمینان این است که در محدوده فشاری معینی عمل میکنند. این بدین معنی است که شیرهای اطمینان با هر افزایش فشاری تخلیه کامل سیستم صورت نمی گیرد. بلکه پس ‌از تخلیه و افت فشار تا کمتر از مقدار مجاز مجدداً بسته خواهند شد تا از خروج بی‌وقفه سیال از داخل سیستم جلوگیری کنند.

ویژگی های کلیدی و مهم شیر اطمینان چیست؟

برای محافظت مؤثر از سیستم شما در برابر فشار بیش از حد، یک شیر اطمینان باید ویژگی‌های حیاتی زیر را دارا باشد:

• فشار تنظیم‌شده (Set Pressure): این فشار، نقطه‌ای است که شیر شروع به باز شدن می‌کند تا فشار اضافی را تخلیه کند. تنظیم دقیق آن برای جلوگیری از آسیب به تجهیزات و در عین حال اطمینان از عملکرد صحیح سیستم حیاتی است.
• فشار برگشتی (Back Pressure): این به فشاری اطلاق می‌شود که در خروجی شیر (پس از تخلیه) وجود دارد. فشار برگشتی می‌تواند بر عملکرد و ظرفیت تخلیه شیر تأثیر بگذارد، بنابراین باید در طراحی سیستم در نظر گرفته شود.
• ظرفیت تخلیه (Discharge Capacity): این ویژگی نشان‌دهنده حداکثر دبی (میزان جریان) است که شیر می‌تواند در شرایط فشار بیش از حد تخلیه کند. ظرفیت تخلیه باید برای کنترل سریع و ایمن هرگونه افزایش ناگهانی فشار کافی باشد.
• دمای کارکرد (Operating Temperature): شیر اطمینان باید بتواند در محدوده دمایی سیستم که در آن نصب شده است، به طور مؤثر کار کند. انتخاب مواد مناسب برای شیر بر اساس دمای عملیاتی بسیار مهم است.
• مواد آب‌بندی (Sealing Materials): جنس واشرها و سایر اجزای آب‌بندی کننده در شیر برای حفظ کارایی و جلوگیری از نشتی حیاتی است. این مواد باید در برابر سیال سیستم، دما و فشارهای عملیاتی مقاوم باشند.

انواع شیر اطمینان چیست؟ 

شیر اطمینان با مکانیسم فنری : از مزیت‌های این مدل از شیر ایمنی می‌توان تحمل میزان فشار بالای سیستم از ۱ تا  ۱۴۰۰بار دانست.

شیر اطمینان با بیلوز متعادل : به دلیل برخی مشکلاتی همچون فشار برگشتی که مدل فنری داشت مدل دیگری از شیر اطمینان که با کمک فلز بیلوز تعبیه‌ شده‌ در آن عرضه شد. بیلوزها اطمینان می‌دهند که فشار برگشتی در سطح بالا و پایین شیر برقی روی سطح مساوی اعمال می‌شود. در نتیجه، فشار عقب بر عملکرد سوپاپ تأثیر نمی‌گذارد.

کاربرد شیر اطمینان چیست؟

کاربرد شیر اطمينان جلوگيری از فشار ناگهانی موتورخانه های صنعتی است. از مهم ترین کاربرد های شیر اطمینان محافظت از مخازن تحت فشار است. در نتیجه در صورت به هم خوردن تعادل در فشار مخزن، شير اطمينان بازشده و مقادير اضافي مايع يا گاز را خارج كند.

در مواردی كه فشار خیلی افزایش می یابد علاوه بر امكان به هم خوردن تعادل باعث خطرات احتمالی همچون آتش سوزی و يا انفجار نيز میشود. بنابراین اين شيرها طوری انتخاب میشوند كه ظرفيت خاصی داشته باشند تا مقدار زيادی مايع يا گاز داخل مخزن را به خارج منتقل كنند.

از کاربرد های آن میتوان به استفاده در صنایع گوناگونی همچون هوافضا، نفت و گاز، پتروشیمی، نیروگاه‌ ها، تولید و فرآوری مواد شیمیایی، مدار های هیدرولیکی، سیستم های پنوماتیکی، سیستم ‌های برودتی، کنداکتورها و سيستم ­های توليد بخار اشاره کرد. از دیگر کابرد شیر اطمینان استفاده در سیستم ­های تولید بخار برای جلوگيری از افزايش فشار بر روی بويلر ها است.

کاربرد شیر اطمینان در کمپرسور هوای فشرده

یکی از کاربرد­ های شیر اطمینان استفاده آن  در کمپرسور هوای فشرده است که با بالا رفتن فشار مخزن، شیر اطمینان عمل کرده و از انباشت بیش از حد هوا جلوگیری کرده  و مانع انفجار ناگهانی میشود. اما در هر حال ممکن است که سیستم‌های بازدارنده نتوانند مقدار فشار بالای داخل مخزن کمپرسور را شناسایی کنند. عملکرد پیوسته موتور کمپرسور باعث ورود فشار داخل مخزن در شرایط بحرانی شده که عملاً خطر انفجار را به ‌دنبال دارد. برای تکمیل عملکرد ایمن انواع کمپرسور از شیر اطمینان قابل تنظیم استفاده می‌کنند تا قدرت مانور کافی در تنظیم مقدار فشار بحرانی سیستم داشته باشند.

کاربرد شیر اطمینان  در آبگرمکن و تاسیسات گرمایشی

شیر اطمینان در صنعت آبگرمکن  و تاسیسات گرمایش مثل پکیج نیز کاربرد دارد. شیر اطمینان ساده در آبگرمکن بصورتی استفاده میشود که مانع از قرار گرفتن لوله‌ها، شيرآلات و مخازن در شرايط فشاری بيش از فشار معین می‌شود. در آبگرمکن های خانگی ، تنظیم شیر اطمینان غیر ممکن است؛ زیرا مقدار فشار آن در محل تولید به صورت دقیق تنظیم شده ‌است.

یکی دیگر از کاربردهای شیر اطمینان استفاده در سیستم ‌های گرمایشی است. از آنها در مخازن آب گرم سیستم­ های گرمایشی استفاده می‌کنند، با استفاده از شیر اطمینان فشاری کنترل شده را ایجاد کرده و از بروز انفجار جلوگیری می‌کنند. سیستم‌های گرمایشی مانند بویلرها و یا دیگ های بخارنمونه هایی صنعتی شده از همان آب‌گرمکن‌های ساختمانی هستند که در ابعادی بزرگتر با توانایی تولید حرارت بسیار بالاتر و ایجاد بخار داغ و پرفشارتر کارایی دارند. بنابراین در این سیستم‌ها از شیر اطمینان صنعتی متناسب با فرایندهای تحت بخار پرفشار استفاده می‌کنند.

این سیستم‌های صنعتی تحت بخار مستعد انفجار هستند و باید در انتخاب و خرید شیر اطمینان برای آنها نکات فنی و کاربردی دقیق را بررسی کرد.

کاربرد شیر اطمینان در خطوط فرآیندی

از انواع شیرهای اطمینان علاوه‌ بر کنترل فشار مخازن میتوانیم برای کنترل فشار خطوط تحت فشار نیز استفاده کنیم. این شیرها معمولا در سمت ورودی و یا خروجی مخازن سیستم‌های فرآیندی نصب شده و عملکرد تحت فشار سیستم را کنترل نمایند. شیر اطمینان در تأمین امنیت سیستم از اهمیت بالایی برخوردار است.  بدون استفاده ازاین شیرها عملا عدم ایمنی سیستم‌های تحت فشار حتی آب‌گرمکن‌های ساده خانگی را نیز نمیتوان تضمین کرد. مهم بودن این تجهیزات توجه به مؤلفه‌های فنی حین خرید شیر اطمینان را افزایش میدهد. نهایتا قیمت شیراطمینان کاملاً وابسته به ظرفیت تخلیه، تحمل فشار عملیاتی، قابلیت تنظیم و جنس بدنه و… است.

شیر اطمینان چیست و چرا اهمیت دارد؟
شیر اطمینان وسیله‌ای برای حفاظت از سیستم‌ها در برابر فشار بیش از حد است. با تخلیه مقداری از سیال (گاز یا مایع) هنگام افزایش فشار، از آسیب به تجهیزات، آتش‌سوزی یا انفجار جلوگیری می‌کند و پس از عادی شدن فشار، مجدداً بسته می‌شود.

مهم‌ترین ویژگی‌های یک شیر اطمینان چیست؟
ویژگی‌های کلیدی شامل فشار تنظیم‌شده (نقطه باز شدن شیر)، ظرفیت تخلیه (میزان سیال قابل خروج)، دمای کارکرد (محدوده دمایی مناسب) و مواد آب‌بندی (جنس قطعات آب‌بندی) است که همگی برای عملکرد صحیح شیر ضروری هستند.

انواع اصلی شیر اطمینان کدامند؟
دو نوع رایج عبارتند از شیر اطمینان با مکانیسم فنری که بر اساس نیروی فنر کار می‌کند و شیر اطمینان با بیلوز متعادل که برای خنثی کردن تأثیر فشار برگشتی طراحی شده است.

شیر اطمینان در چه بخش‌هایی کاربرد دارد؟
این شیرها در صنایع گسترده‌ای از جمله نفت و گاز، پتروشیمی، نیروگاه‌ها، سیستم‌های گرمایشی (مانند آبگرمکن و بویلرها)، کمپرسورهای هوا و برای محافظت از مخازن تحت فشار و خطوط فرآیندی مورد استفاده قرار می‌گیرند.