کاربرد شیر اطمینان اهرم دار و انواع آن در صنایع مختلف

شیرآلات صنعتی جزو مهمترین و ضروری‌ترین ابزار هستند که در صنایع گوناگون مورد استفاده قرار می‌گیرند و انواع مختلفی دارند. عملکرد هر کدام از این شیرها با توجه به نوع سیال عبوری از آن متفاوت است. شیرآلات صنعتی بیشتر در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی به کار می‌روند و به طور کلی عمل هدایت سیالات و قطع و وصلی جریان را بر عهده دارند. سیالاتی که داخل لوله‌های انتقال و توزیع شبکه جریان دارند دارای فشار هستند و این فشار باید کنترل و تنظیم شود تا به سایر تجهیزات آسیب نرسد. یکی از انواع شیرآلات صنعتی که این وظیفه را بر عهده دارد شیر اطمینان است که در ادامه به توضیح کاربرد و انواع آن می‌پردازیم.

شیر اطمینان اهرم دار چیست؟

این شیر نوعی از شیرآلات صنعتی است که برای کاهش و تنظیم فشار خروجی سیال عبوری به کار می‌رود و از افزایش ناگهانی فشار جلوگیری می‌کند. از اجزای مختلفی شامل درپوش، اسپرینگ، آب‌بند، دیسک، بونت، نازل و فلنج تشکیل می‌شود. عموما در طراحی این شیرها اندازه‌ی قطر ورودی را کوچکتر از قطر خروجی در نظر می‌گیرند. با این کار از فشار سیال کاسته شده و ایمن سازی انجام می‌شود. شیرهای تخلیه‌ی درون چاهی، شیر تخلیه‌ی گاز،هوا و بخار، شیر ایمنی سطحی، شیر ایمنی فشار و قطع کننده و شیرهای پیلوت دار از انواع شیرآلات صنعتی اطمینان هستند.

کاربرد شیر اطمینان اهرم دار

فشار داخل یک سیستم ممکن است بر اساس عوامل مختلفی از جمله عملکرد نامناسب شیر کاهنده‌ی فشار،خرابی سیستم‌های خنک کننده، افزایش بیش از حد حرارت، بسته شدن مجرای تخلیه، آتش سوزی و … بالا برود. به همین منظور در صنایع مختلف از شیر اطمینان اهرم دار برای حفاظت از مخازن و تجهیزات در برابر فشار اضافی استفاده می‌کنند. این شیر را معمولا در قسمت‌هایی که فشار به میزان حداکثری خود می‌رسد نصب می‌کنند. در کارخانه‌ها، موتورخانه‌ها، سیستم‌های گرمایشی و تولید بخار برای کنترل فشار سیالاتی مانند آب، گاز، بخار و هوای فشرده استفاده می‌شوند. نحوه‌ی عملکرد این شیرها با قطعات داخلی آن رابطه‌ی مستقیمی دارد. همان‌طور که اشاره کردیم این دسته از شیرآلات صنعتی وظیفه‌ی کاهش و کنترل فشار سیال را بر عهده دارد و باید به گونه‌ای طراحی شود که در صورت وجود خطر آتش سوزی یا برهم خوردن تعادل علاوه بر باز شدن سریع سوپاپ اطمینان در فشار مشخصی، مقدار سیال اضافی را نیز به بیرون هدایت کند و فشار موجود را از بین ببرد تا از جان کارکنان و تجهیزات موجود به خوبی محافظت کند. همچنین این شیرها در کمپرسور هوای فشرده، اتوشویی‌ها، تولید آبگرمکن و پکیج، زودپز و … به کار می‌روند.

نحوه‌ی عملکرد شیر اطمینان اهرم دار

طراحی ساختار این شیر به گونه‌ای است که به‌وسیله‌ی یک فنر یا ضامن نگهداشته شده است و زمانی که فشار در پشت شیر به میزان حداکثری خود برسد سوپاپ اطمینان سریعا عمل کرده و شیر باز می‌شود. به این ترتیب از بالا رفتن بیش از حد فشار درون سیستم و آسیب به تجهیزات جلوگیری می‌کند. این شیر بیشتر در سیستم‌های گرمایشی به کار می‌رود. برای درک بهتر این موضوع آبگرمکن یا پکیج را در نظر بگیرید. درصورتی که مجهز به شیر اطمینان اهرم دار نباشد و فشار داخل آن خیلی بالا برود منفجر می‌شود. طبیعی است که هرچه دمای سیال افزایش یابد فشار آن نیز بالا می‌رود. در این حالت سوپاپ اطمینان به‌طور خودکار عمل می‌کند. برای این‌که عکس ‌العمل این شیر را در برابر فشار بدانیم لازم است با انواع فشار آشنا شویم. شیر اطمینان در دو حالت قابل بررسی است.

  • بالاترین فشار : مقدار فشار در این حالت بالاتر از حد مجاز و استانداردهای تعریف شده است و شیر کاملا باز می‌شود.
  • پایین‌ترین فشار : در این حالت فشار کمتر از حدمجاز تعیین شده است. این وضعیت یک حالت بازگشتی به شرایط نرمال است و شیر کاملا بسته می‌شود.

انواع شیر اطمینان

این نوع از شیرآلات صنعتی از لحاظ ساختار و کاربرد به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند.

از لحاظ ساختار

  • شیر اطمینان با فنر : در این نوع شیرها یک فنر روی صفحه‌ی دریچه قرار دارد و فشار دریچه با مهره‌ای که در بالای فنر قرار دارد قابل تنظیم است. این نوع برای مخازن تحت فشار مناسب هستند.
  • وزنه‌ای : در این شیرها وزنه‌هایی روی دریچه‌ی مخزن قرار دارند که تنظیم فشار درون مخزن توسط آن‌ها انجام می‌شود.
  • شیر اطمینان با فنر و دیافراگم : این شیرها برای کنترل فشار و سطح مایع داخل مخزن کاربرد دارند.

براساس کاربرد

  • شیر آزاد کننده ( Relief Valve ) : از نوع شیر فنری است و به‌صورت اتوماتیک فشار دستگاه‌های حاوی مایع را کاهش می‌دهد.
  • شیر اطمینان ( Safety Valve ) : ساختار این شیر نیز فنری است و فشار بخار و گاز را به سرعت کاهش می‌دهد.
  • دو منظوره ( Safety Relief Valve ) : همزمان برای کاهش فشار و تخلیه‌ی سیالات مایع و گاز کاربرد دارد.
  • شیرهای آزاد کننده‌ی معمولی ( Conventional Relief Valve ) : با تغییرات فشار برگشتی عمل می‌کند و به آن بستگی دارد.
  • آزاد کننده‌ی متعادل ( Balanced Pressure Relief Valve ) : این شیرها فشار برگشتی را به وسیله‌ی سیلندر کاهش می‌دهند.
  • آزاد کننده‌ی پیلوتی ( Pilot Operated Pressure Relief Valve ) : نوعی شیر ترکیبی است که شیر دومی ( پیلوت ) شیر اصلی را کنترل می‌کند.