توضیح کامل مراحل نحوه تست و تنظیم شیر اطمینان |Safety Valves

 

نحوه کار شیر اطمینان

يكی از تجهيزات ايمنی در صنعت تأسیسات، شیر اطمینان فشار است و تنظیم شیر اطمینان از اهمیت بالایی بر خوردار است چرا كه مانع بالا رفتن بیش‌ از حد فشار لوله­ ها، شيرآلات، مخازن تحت ‌فشار و… بيش از فشار طراحی‌ شده مي­شود. شير های اطمينان به‌ وسیله آزاد كردن مقداری از سيال به درون خطوط عمليات، ایمن‌سازی را انجام مي­دهند. شير های فشار در قسمت­ هایی که حداكثر فشار كاری به وجود می‌آیند نصب می‌گردند.

تعریف شیر اطمینان یا سوپاپ اطمینان طبق استاندارد DIN3320 و BS 6759 عبارت است از شیری که بطور خودکار سبب تخلیۀ مقدار مشخصی از سیال ­شود تا از افزایش فشار، بیش از مقدار تعیین‌ شده جلوگیری کند و همچنین پس از بازگشت فشار به حالت طبیعی، بسته ­شود و از خروج بیشتر سیال جلوگیری کند.

لازم به ذکر است که فشار بیش‌ از حد در شرایط مختلف مانند عدم تعادل در میزان دبی به دلیل باز و بسته شدن سهوی شیر های ایزوله در مجراها، خرابی سیستم خنک‌کننده، قرار گرفتن در معرض آتش‌ سوزی، خرابی لوله مبدل حرارتی، تغییر دمای محیط و… رخ می‌دهد.

تست و تنظیم شیر اطمینان

درست عمل نکردن شیر های اطمینان می‌تواند باعث افزایش بیش‌ از حد فشار در انواع تجهیزات و پایپینگ گردد. بدیهی است که یکی از بهترین راهکارهایی که می‌تواند عملکرد صحیح شیر را در موقعیت‌های بحرانی تضمین نماید انجام تست شیر های اطمینان است. در اکثر موارد، تست شیر های اطمینان به‌ نوعی شبیه‌ سازی شرایط بحرانی است. یعنی روی میز مخصوصی شیر توسط بست‌های محکم بسته می‌شود و از ناحیه نازل ورودی آن، فشار گاز یا مایع بر زیر دیسکش وارد می‌گردد.

فشار وارد شده بطور مرتب از طریق فشار سنج‌ ها بر روی میز مخصوص، پایش و اندازه‌گیری می‌شود و نهایتاً می‌توان مشاهده کرد که شیر در چه فشاری باز می‌شود و فشار دیسک خود را رها می‌سازد. برای دستیابی به نتایج بهتر و واقعی‌ تر توصیه می‌شود که شیر اطمینان توسط سیال واسطه‌ای که ماهیتاً شبیه سیال عملیاتی است تست شود، در واقع آن دسته از شیرهای اطمینان که بر ورودی مسیر گاز یا بخار یا هوای فشرده نصب می‌شوند را با گاز تست می‌کنند و شیرهای اطمینان که بر روی مسیر مایع نصب می‌شوند را با مایع تست می‌کنند.

مراحل تست فشار شیر اطمینان:

به منظور تنظیم شیر اطمینان و انجام مراحل تست فشار آن؛ برای شروع باید شیر اطمینان خود را به یک فشار سنج و یک منبع فشار خارجی وصل کنید و سپس مراحل زیر را به ترتیب انجام دهید:

1. مرحله 1: قبل از شروع آزمایش، فشار تنظیم‌ شده شیر اطمینان را تعیین کنید. هر شیر اطمینان دارای یک فشار تنظیمی است که روی برچسب پرچ‌ شده روی بدنه حک‌ شده است. مطمئن شوید که گیجی (فشارسنج) که استفاده می‌کنید دارای محدوده اندازه‌گیری صحیحی است که فشار تنظیم‌ شده را تطبیق دهد.
2. مرحله 2: از منبع فشار خارجی خود، فشار  را تا زمان باز شدن شیر اطمینان اعمال کنید. عدد فشار مشاهده‌ شده در لحظه باز شدن شیر اطمینان را ثبت کنید.
3. مرحله 3: جریان فشار را به‌ آرامی کاهش دهید و نقطه فشاری که در آن شیر اطمینان بسته می­شود را ثبت کنید.
4. مرحله 4: این آزمایش را چندین بار تکرار کنید (حداقل سه بار) و تمام فشارهای خوانده‌ شده را برای تایید ثبت کنید.

نکات تکمیلی تست و تنظیم شیر اطمینان

در صورتی‌ که شیر در فشار مورد نظر باز نشود، با تنظیم مهره‌ی مخصوص فشار فنر بالای نشیمنگاه و انجام مجدد تست، می‌توان شیر را در فشار مورد نظر تنظیم کرد. تنظیم مناسب نقطه عملکرد و باز شدن شیر اطمینان ضروری می‌باشد.

این نقطه نباید بیش از محدوده فشار کارکرد ایمن تجهیزات باشد و از طرفی باید به خاطر داشت تنظیم فشار آزاد سازی شیر اطمینان روی فشار کمتر از محدوده فشار کارکرد ایمن تجهیزات هیچ مزیتی به همراه نخواهد داشت و تنها باعث افزایش احتمالی دفعات باز شدن شیر اطمینان و فرسوده‌ شدن آن خواهد شد.

باید دقت داشت که  در صورت عدم توانایی شیر در خروج سیال به‌اندازه کافی، فشار مخزن همچنان بالا می‌رود که در اصطلاح علم مکانیک سیالات دریچه شیر به حالت خفگی می­رسد.

 

در گواهینامه کالیبراسیون یک شیر اطمینان نقطه تنظیم فشار شیر اطمینان، بیشینه فشار ورودی شیر اطمینان (POP) و فشاری که دریچه شیر مجدداً بسته می‌شود (Back Pressure) می‌باشد. نقطه POP حالتی است که شیر عمل می‌کند و دریچه شیر کاملاً باز می­شود و بیشترین میزان سیال طراحی شیر اطمینان از دریچه آن عبور می­کند.

مقدار Back Pressure نیز فشاری است که در آن دریچه شیر مجدداً بسته و اجازه عبور جریان و عبور جریان متوقف می­شود. درصورتی‌که مقادیر POP و BACK مورد نیاز در سیستم مشخص نشده باشند این مقادیر به ترتیب 10درصد بالاتر و پایین‌ تر از نقطه تنظیم در نظر گرفته می‌شوند.

نتیجه گیری در مورد تنظیم شیر اطمینان

در جهت تنظیم شیر اطمینان، متوجه شدیم که شیر اطمینان وسیله ای است که برای جلوگیری از فشار بیش از حد در کارخانه ها مورد استفاده قرار می گیرد. سوپاپ اطمینان با فعال شدن و خارج کردن بخشی از سیال در هنگام رسیدن به حداکثر فشار از پیش تعیین شده عمل میکند که در نتیجه فشار اضافی را به روشی ایمن کاهش میدهد.

با افزایش 0.1 بار حاشیه قطع، فشار تنظیم سوپاپ باید 10% بیشتر از 6.4 بار باشد. در این مثال اینگونه بیان می شود که فشار تنظیم شده شیر اطمینان تایید شده. پس با توجه به موارد گفته شده فشار تنظیم شده ی شیر به عنوان 7.11 بار انتخاب میشود ولی به شرط اینکه از (MAWP) سیستم محافظت شده تجاوز نکند.