شیر اطمینان ( سیفتی ولو )
شیر اطمینان یا سیفتی ولو چیست؟
شیر اطمینان یا سیفتی ولو از جمله شیرآلات صنعتی است که با هدف حفظ ایمنی برای کنترل فشار در سیستم‌ها و خطوط صنعتی مختلف به کار می‌رود. هدف اصلی شیر اطمینان این است که از بالا رفتن بیش از حد فشار در سیستم‌ها و انواع خطوط لوله در کارخانه‌ها و تجهیزات صنعتی جلوگیری کند. این شیر زمانی فعال میشود که فشار در سیستم از حد تعیین‌شده فراتر رود و با باز شدن خودکار، فشار اضافی را تخلیه کرده و فشار سیستم را به سطح ایمن بازمی‌گرداند.
عملکرد شیر اطمینان
کارکرد اصلی این نوع شیر روی سیستم های پرفشار، جلوگیری از اعمال فشار بیش از حد طراحی شده بر روی مخازن است. طراحی سیفتی ولو به نوعی است که براساس طرز کارکرد با سیالات مختلف اعم از آب، بخار، گاز و یا هوای فشرده سازگار بوده و در خطوط مختلف کارایی دارد. شیر اطمینان غالباً در سیستمهای گرمایشی به کار می‌رود، زیرا در فرایند گرم شدن سیال بطور طبیعی حجم و فشار وارده بر سیستم به واسطه گرما و بخار، بالاتر از حد طبیعی خواهد رفت. نقش شیر اطمینان در چنین سیستم‌هایی محافظت از قطعات و تجهیزات و همچنین جان کاربران در محیط، با کاهش دادن فشار و دمای وارده بر سیستم است. عملکرد شیر اطمینان به این نحو است که در صورت افزایش فشار در سیستم، سیال را از یک مسیر جانبی به بیرون از مدار هدایت نموده و به این ترتیب با کاهش دادن سطح فشار موجود در سیستم، دما و فشار سیستم را تعدیل می‌نمایند و از ترکیدگی خطوط لوله و قطعات و یا بروز انفجار در موارد حاد جلوگیری می‌نماید. به طور کلی شیر اطمینان در دو نوع شیرهای اطمینان حساس در برابر فشار و شیرهای اطمینان حساس در برابر فشار و دما، در انواع مختلف طراحی و تولید میشود. انتخاب نوع سیفتی ولو با توجه به طراحی و نوع سیستم و متناسب با فشار و همچنین نوع سیال درون لوله ها صورت می‌گیرد.
کاربرد شیر اطمینان
به طور کلی سیفتی ولو در تمام خطوطی که احتمال افزایش ناگهانی و خطرناک فشار وجود دارد به کار می‌رود و از تجهیزات و افراد در برابر خطرات ناشی از فشار بالا محافظت می‌کند. در ادامه به برخی از کاربردهای این نوع شیر اشاره می‌کنیم:
- سیستمهای گرمایشی و موتورخانه‌ها
- دیگ بخار و بویلرها
- برج‌های تقطیر
- مبدل‌های حرارتی
- مخازن تحت فشار
- خطوط لوله و سیستمهای پمپاژ
- سیستمهای تبرید و تهویه مطبوع
- تجهیزات هیدرولیک و پنوماتیک
- صنایع شیمیائی و دارویی
- صنایع نفت، گاز و پتروشیمی
- صنایع غذایی
- و …
مزایای وجود شیر اطمینان در سیستم
استفاده از سیفتی ولو برای سیستم‌ها و خطوط صنعتی تحت فشار مزایای بی‌شماری دارد. همانطور که پیشتر گفته شد اصلی‌‍ترین مزیت استفاده از آنها افزایش ایمنی و حافظت از تجهیزات و پرسنل در برابر افزایش غیرقابل کنترل فشار است. در واقع این شیر با کاهش فشار اضافی از بروز انفجار و یا نشت مواد خطرناک جلوگیری می‌کند و به این ترتیب از وقوع خرابی‌های غیرمنتظره و هزینه‌های بالای تعمیرات و جایگزینی تجهیزات نیز پیشگیری می‌کند. از سوی دیگر این تجهیز با جلوگیری از توقف‌های غیرضروری در فرایند تولید باعث بهبود ثبات و بهره وری در سیستم نیز میشود. در بسیاری از سیستم‌ها نصب شیر اطمینان برای حفظ ایمنی الزامی است. این شیر به شرکت ها کمک می‌کند تا الزامات قانونی و استانداردهای صنعتی را نیز رعایت کرده و براساس پروتکل های ایمنی خطوط را هدایت می‌کند. از دیگر مزایای شیر اطمینان سرعت عمل بالا و خودکار است که در مواقع اضطراری بدون نیاز به دخالت انسان و به شکل فوری واکنش نشان می‌دهد.
راهنمای خرید شیر اطمینان
سیفتی ولو قطعه‌ای ارزشمند در سیستم است که ایمنی کل تجهیزات و افراد را تضمین می‌کند. از آنجا که این شیر از کلیدی‌ترین اجزای سیستمهای پرفشار محسوب میشود بهتر است هنگام انتخاب و خرید آن از مشاوره تخصصی کارشناسان این حوزه بهره بگیرید. با این وجود، در این بخش مهم‌ترین عوامل در انتخاب و خرید شیر اطمینان را مورد بررسی قرار می‌دهیم که در نهایت می‌تواند به انتخاب صحیح و عملکرد بهینه آن کمک کند:
- شیر را براساس نوع سیال انتخاب کنید.
- دمای عملیاتی سیستم را در نظر بگیرید. شیرهایی که برای دماهای بالا طراحی شده اند از مواد مقاوم به حرارت ساخته می‌شوند.
- اطمینان حاصل کنید که سیفتی ولو مورد نظر در محدوده فشار کاری سیستم قرار دارد. فشار باز شدن شیر باید با نیازهای سیستم هماهنگ باشد.
- نوع و جنس سیفتی ولو را بسته به شرایط و نوع سیال در نظر بگیرید. برای سیالات خورنده معمولا از آلیاژهای مقاوم مانند استنلس استیل استفاده میشود.
- اتصالات شیر اطمینان باید با لوله کشی سیستم تناسب داشته باشد.
- سیفتی ولو باید با استانداردهای ایمنی معتبر مطابقت داشته باشد. این استانداردها از جمله ASME، API، DIN تضمین کننده کیفیت و ایمنی شیر هستند.
- از برندهای معتبر و شناخته شده خرید کنید، اگر چه ممکن است از نظر قیمت کمی بالاتر باشند اما به دلیل کیفیت بالا و عملکرد صحیح قطعاً در درازمدت هزینه‌های تعمیرات و نگهداری پایین‌تری خواهید پرداخت.
انواع شیر اطمینان
-
ریلیف ولو (RV)
ریلیف ولو یا شیر تخلیه اضطراری برای کاهش فشار تجهیزات و خطوط لوله استفاده میشود؛ زمانی که فشار مخازن تحت فشار یا خطوط لوله از حد مجاز بیشتر شود، لازم است سیال سریعاً از مسیر فرآیند خارج شود تا فشار داخلی تجهیزات و لوله‌ها به سرعت کاهش یابد. با افزایش فشار ورودی بالاتر از نقطه تنظیم، ریلیف ولو به تدریج باز میشود و تنها در مواقعی که نیاز به کاهش فشار بیش از حد باشد عمل می‌کند. این قطعه معمولاً برای سیالات غیرقابل تراکم مانند آب یا روغن به کار می‌رود.
-
سیفتی ولو (SV)
سیفتی ولو به صورت خودکار فشار اضافی یا بیش از حد را بر اساس تنظیمات خود از مدار خارج می‌کند. وقتی فشار در خط به حالت نرمال بازگردد، مسیر سیال را به مسیر اصلی برمی‌گرداند. به این مدل، سوپاپ اطمینان نیز گفته میشود؛ زیرا عملکرد آن مشابه سوپاپ‌هایی است که روی زودپزهای آشپزی نصب شده‌اند و تا زمانی که فشار به طور کامل تخلیه نشود، به کار خود ادامه می‌دهد.
-
شیر اطمینان ریلیف (SRV)
شیر اطمینان ریلیف که در بازار با نام شیر فشار شکن نیز شناخته میشود برای کاهش فشار بالا به فشاری از پیش تنظیم‌شده به کار می‌روند. این شیرها معمولاً در سیستمهای اتوماتیک که توسط فشار استاتیک در مخازن مایع کنترل می‌شوند، استفاده شده و عملکرد آنها به‌صورت فنری است.
-
شیر اطمینان پایلوت دار (POSRV)
شیر اطمینان پایلوت دار، نوعی از این شیر است که با استفاده از یک شیر پایلوت کوچک‌تر عمل می‌کند. شیر پایلوت به‌طور مستقیم به شیر اصلی متصل است و نقش یک سوپاپ کمکی را ایفا می‌کند. زمانی که فشار سیستم به مقدار تنظیم‌شده برسد، شیر پایلوت باز میشود و اجازه می‌دهد سیال به سمت شیر اصلی حرکت کند. این عمل باعث تخلیه تدریجی فشار اضافی از سیستم میشود. پس از کاهش فشار به مقدار مطلوب، شیر پایلوت بسته میشود و شیر اصلی به وضعیت عادی باز می‌گردد.
-
شیر اطمینان فشار کم (LPSV)
شیر اطمینان فشار کم (Low Pressure Relief Valve) نوعی دیگر از انواع سیفتی ولو است که برای کنترل و جلوگیری از کاهش بیش از حد فشار در سیستمهای تحت فشار طراحی شده است. این شیر برای محافظت از سیستم‌ها و تجهیزاتی که به فشار کم حساس هستند، مانند سیستمهای سوخت‌رسانی، تهویه مطبوع و سیستمهای هیدرولیک، به‌کار می‌رود. این شیر به‌طور خودکار عمل کرده و از کاهش فشار به سطح خطرناک جلوگیری می‌کند.
-
شیر اطمینان فشار وکیوم یا شیر اطمینان خلا (VPSV)
ابزاری است که برای حفاظت از سیستمهای تحت فشار خلاء یا وکیوم به کار می‌رود. این شیر برای جلوگیری از نوسانات شدید فشار و پیشگیری از افزایش یا کاهش بیش از حد آن در یک مخزن یا سیستم طراحی شده است. عملکرد شیر اطمینان خلا به گونه‌ای است که هنگام عبور فشار یا خلاء از حد مجاز، به طور خودکار باز یا بسته میشود. به عنوان مثال در صورت افزایش فشار: شیر باز میشود و مقداری از گاز یا مایع را تخلیه می‌کند تا فشار به محدوده ایمن برگردد و در صورت کاهش فشار (وکیوم) شیر باز شده و اجازه ورود هوا را می‌دهد تا فشار درون مخزن متعادل شود.
-
شیر اطمینان فشار کم وکیوم (LVSPV)
شیر اطمینان فشار کم وکیوم برای کنترل و تنظیم فشارهای پایین در شرایط خلاء طراحی شده است. عملکرد سیفتی ولو فشار کم وکیوم به گونه‌ای است که در صورت افزایش فشار یا ایجاد خلاء بیش از حد مجاز، به سرعت باز شده و اجازه ورود هوا یا تخلیه گاز اضافی را می‌دهد. این شیرها معمولاً در سیستم‌هایی با فشار کاری بسیار پایین نصب می‌شوند تا از ایجاد فشار غیرمجاز جلوگیری شود.
نکته: RV,SV و SRVP عملکرد فنری دارند. LPSV و VPSV عملکرد فنری و یا بارگذاری دارند.
-
شیر اطمینان وزن خالص (DWSV)
شیر اطمینان (یا سوپاپ اطمینان) یکی از اجزای مهم در سیستمهای تحت فشار مانند دیگهای بخار، سیستمهای گرمایشی و تاسیسات صنعتی است. فنر ندارند و برای مخازن کم فشار استفاده می‌شوند. این نوع سیفتی ولو، فشار را با عمل وزن دیسک تنظیم می‌کند (با افزایش فشار، دیسک بالا می رود و شیر فشار اضافی را تخلیه می‌کند).
انواع شیر اطمینان بر اساس جنس بدنه
شیر اطمینان استیل
ریلیف ولو پارکر
سیفتی ولو استیل از جمله تجهیزات ایمنی است که از سیستم در برابر فشار و دمای زیاد محافظت می‌کند. معمولاً سیفتی ولو ها براي کنترل و تعدیل فشار سيالات تراكم پذير كاربرد دارند. شیر اطمینان استیل به دلیل جنس مقاوم خود غالباً در مواجهه با سیالات خورنده کاربرد دارد و در انواع اتصالات فلنجی و دنده‌ای با مدل‌های اهرم دار و بدون اهرم تولید و روانه بازار می‌گردد. انواع شیر اطمینان استیل به منظور جلوگیری از افزایش فشار در انواع سیستمهای موجود در سایت‌های صنعتی، موتورخانه ها، کارخانه ها و … برای سیالات مختلف به کار می‌روند و دامنه فشار و دمای انواع سیفتی ولو استیل براساس نوع شیر و نحوه کارکرد متفاوت است.
شیر اطمینان چدنی
شیر اطمینان چدنی
شیر اطمینان چدنی به منظور افزایش بار فشار قابل تحمل تجهیزات و همچنین ارتقاء سطح ایمنی در سیستم بکار می‌رود. سیفتی ولو چدنی در دو دسته اصلی شیر اطمینان چدنی وزنه ای و شیر اطمینان چدنی حرارتی تولید می‌گردد. بطور کلی سیفتی ولو با آزادکردن فشار مازاد در لوله‌ها و سپس با بسته شدن مجدد شیر و جلوگیری از خروج سیال فشار سیستم را تعدیل کرده و به ایمنی تجهیزات کمک می‌کند. شیر اطمینان چدنی در انواع اتصال رزوه ای و فلنجی و در مدل‌های اهرمی و بدون اهرم برای انواع سیستمهای گرمایشی و سایت‌های صنعتی برای انواع سیالات هوا، بخار آب، گاز و هوای فشرده کاربرد دارد.
شیر اطمینان برنجی
شیر اطمینان برنجی
ممکن است با رویداد شرایط ویژه در سیستم، فشار وارده بر مخزن به میزان خطرناکی افزایش یابد، بکارگیری انواع سیفتی ولو از بهترین راه‌حل ها برای جلوگیری از بروز حوادث فاجعه بار در سیستم است. انواع سیفتی ولو برنجی با ضریب اطمینان و امنیت بالا از جمله انواع شیرآلاتی است که در حوزه‌های صنعتی مختلف بسیار پرکاربرد می‌باشد. از مزایای ویژه شیر اطمینان برنجی می‌توان به عدم فرسایش و زنگ‌زدگی و مقاومت بالای آن اشاره کرد که این شیر را به وسیله ای قابل اطمینان برای انواع سیستم های گرمایشی، دیگهای بخار، سیستمهای پزشکی و پنوماتیک تبدیل کرده است.
شیر اطمینان فولادی
شیر اطمینان فولادی
هدف از بکارگیری انواع سیفتی ولو فولادی تضمین ایمنی سیستم و حفاظت از آن در برابر خطرات ناشی از افزایش بیش از حد فشار و یا دما در سیستم است. در حقیقت سیفتی ولو با آزادسازی فشار از خطوط جریان محافظت می‌کند. بنابراین کاربرد انواع سیفتی ولو تامین ایمنی سیستم و پرسنل، تامین سلامت و ایمنی تجهیزات در برابر فشار می‌باشد. انواع مختلف سیفتی ولو منظور کارکرد در شرایط مختلف تولید می‌شوند اما شیر اطمینان فولادی به دلیل مقاومت بالای مکانیکی و شیمیایی و همچنین دوام بالا در برابر ضربه‌ها و فشارهای مکانیکی از جمله پرکاربردترین انواع سیفتی ولو جهت تامین ایمنی مخازن و صنایعی است که در فشار بالا کار می‌کنند.
| ویژگی | شیر اطمینان استیل | شیر اطمینان چدنی | شیر اطمینان برنجی | شیر اطمینان فولادی |
|---|---|---|---|---|
| جنس بدنه | استنلس استیل (304، 316) | چدن خاکستری یا داکتیل | آلیاژ برنج (مس و روی) | فولاد کربنی یا آلیاژی |
| مقاومت در برابر خوردگی | بسیار بالا | متوسط | بالا | متوسط |
| مقاومت حرارتی | بسیار بالا (تا 500°C و بیشتر) | محدود (تا 200-300°C) | پایین (تا 200°C) | بسیار بالا (تا 500°C و بیشتر) |
| مقاومت فشاری | بالا | متوسط | متوسط | بسیار بالا |
| وزن | سبک‌تر از چدن و فولاد | سنگین | سبک | سنگین |
| مقاومت در برابر ضربه | متوسط | بالا | پایین | بسیار بالا |
| کاربرد در سیالات خاص | مناسب برای سیالات خورنده | مناسب برای سیالات غیرخورنده | مناسب برای آب و گاز | مناسب برای بخار و سیالات فشار بالا |
| محدوده فشار کاری | بالا (تا 50 بار و بیشتر) | متوسط (تا 16-25 بار) | پایین (تا 16 بار) | بسیار بالا (تا 100 بار و بیشتر) |
| هزینه | نسبتاً بالا | پایین | اقتصادی | بالا |
| نگهداری | آسان | نسبتاً آسان | آسان | پیچیده‌تر از بقیه |
| کاربردهای اصلی | صنایع شیمیایی، نفت و گاز | تأسیسات گرمایشی، خطوط لوله | سیستمهای خانگی، پمپ‌ها | دیگ بخار، پتروشیمی، نیروگاه‌ها |
تفاوت سیفتی ولو با ریلیف ولو چیست؟
می‌دانیم که هر دو شیر وظیفه کنترل فشار درون سیستم را دارند اما وجه تمایز این دو شیر به زبان ساده به شرح زیر است:
سیفتی ولو در صورت رسیدن سیال به یک فشار خاص بلافاصله آن را از سیستم خارج نموده و کاهش فشار به شکل ناگهانی در خط سیال بوجود می‌آید، حال آنکه ریلیف ولو یا شیر فشار شکن همواره فشار را تعدیل کرده و آن را روی مقدار خاصی نگه می‌دارد. در واقع ریلیف ولو یا شیر فشار شکن به منظور خاص در سیستم قرار گرفته و طراح سیستم با اطلاع از فشار خروجی بالا سعی در کاهش فشار آن می‌کند، حال آنکه شیر اطمینان یک سوپاپ اطمینان بوده و تحت شرایط خاص عمل می‌کند.
به عبارت دیگر در ریلیف ولو، باز شدن شیر به تدریج و متناسب با افزایش فشار سیال است و شیر به آرامی باز میشود، نه به‌طور ناگهانی. ریلیف ولوها زمانی که فشار از نقطه تنظیم بالاتر می‌رود، شیر را باز کرده و مایعات را تخلیه می‌کنند تا فشار به میزان مورد نظر کاهش یابد. در مقابل، شیر اطمینان به محض رسیدن فشار به نقطه تنظیم، به‌طور فوری باز میشود تا از آسیب به سیستم جلوگیری کند.
| ویژگی | سیفتی ولو | ریلیف ولو |
|---|---|---|
| هدف اصلی | محافظت از سیستم در برابر فشار بالا | حفظ تعادل فشار در سیستم |
| مکانیزم عملکرد | به طور خودکار و یکباره | به صورت تدریجی و متناسب با افزایش فشار سیال |
| کاربرد | سیستمهای حساس مانند دیگهای بخار، توربین‌ها و دستگاه‌های فشار قوی | در سیستم‌هایی که نیاز به تنظیم فشار دارند، مانند پمپ‌ها و سیستمهای هیدرولیک |
| نوع عملکرد | غیرقابل تنظیم؛ برای فشارهای بالا و عکس العمل فوری | دارای تنظیمات خاص؛ برای فشارهای پایین‌تر و کنترل دقیق‌تر |
| زمان واکنش | سریع و فوری | تدریجی و طولانی |
| طراحی | ساده برای شرایط اضطراری | پیچیده همراه با تنظیمات |
| گستره کاربردی | در سیستمهای با نیاز به ایمنی فوری | در سیستمهای با نیاز به کنترل و جلوگیری از نوسان فشار |
| عملکرد در فشار بالا | قادر است فشارهای بسیار بالا را کنترل کند و سریع باز میشود. | در فشارهای پایین‌تر عمل کرده و فشار را به‌تدریج کاهش می‌دهد. |
| بازگشت به حالت اولیه | دارد (در برخی موارد نیاز به تنظیم مجدد) | دارد</td |
قیمت شیر اطمینان
قیمت شیر اطمینان به چند عامل بستگی دارد که از مهم‌ترین آنها می‌توان به نوع شیر، جنس بدنه و مواد ساخت، اندازه ورودی و خروجی، میزان دما و فشار قابل تحمل، استانداردها و گواهینامه‌های کیفیت و در نهایت عملکرد و ویژگی‌های جانبی مانند تنظیم خودکار یا ماینیتورینگ هوشمند اشاره کرد. لازم به ذکر است که قیمت شیر اطمینان مانند هر محصول دیگری ارتباط مستقیم با برند و کشور سازنده آن نیز دارد و محصولات ساخت برندهای معتبر و برتر بازار به دلیل کیفیت بالاتر و برخورداری از استانداردهای به روز دنیا طبعاً قیمت بالاتری دارند.
