آشنایی با شیر ایمنی

شیرهای ایمنی

مقدمه

همیشه باید به یاد داشت که مسئله ایمنی یکی از نکات مهم در صنایع و بخصوص صنعت نفت که با مشتعل‌سازترین مواد سر و کار دارد، می‌باشد. به همین خاطر بحث رعایت نکات ایمنی که در وهله اول نجات جان انسان‌ها و در ثانی آسیب نرسیدن به تأسیسات نفتی می‌باشد در سرلوحه کار صنعتکاران صنعت نفت می‌باشد. در تأسیساتی که فشار وجود دارد و بر اساس فشار سیالات و درجه حرارت کار می‌کنند وجود یک دستگاه که بتواند در لحظه خطر از این پیشامد جلوگیری نماید ضروری است. شیرهای اطمینان که کاربرد زیادی در صنعت نفت دارند و نجات‌دهنده تأسیسات می‌باشند این وظیفه را بر عهده دارند.

شیرها (Valves)

شیرها وسایل مکانیکی هستند که برای هدایت، قطع و وصل، مخلوط کردن و یا تنظیم جریان، فشار و یا درجه حرارت سیال طراحی شده‌اند. شیرها وزن و اندازه‌های متفاوتی دارند به طوری که ممکن است تنها ۴۵۰ گرم وزن داشته باشند و در دست انسان جای بگیرند و یا اینکه ممکن است ۱۰ تن وزن و حدوداً ۶ متر ارتفاع داشته باشند.

انواع شیرها Type of Valves

معمولی‌ترین انواع شیرها عبارت‌اند از:

1- شیر دروازه‌ای (Gate Valve)

۲- شیر مخروطی (Plug valve)

۳- شیر توپی (Ball Valve)

۴- شیر پروانه‌ای (Butterfly Valve)

۵- شیر یک‌طرفه (Check Valve)

6- شیرهای اطمینان (Safety Valve)

۷- شیر کروی (Globe Valve)

جنس شیرها

– جنس بیشتر شیرها از فولاد، آهن، پلاستیک، برنج، برنز یا تعدادی از آلیاژهای ویژه می‌باشند.

روش‌های تولید شیرآلات

عموماً بدنه (Body) و درپوش (BONNET) شیرآلات مورد مصرف در صنایع به دو روش ریخته‌گری (Cast) و یا آهنگری (forge) تولید می‌شوند.

در روش ریخته‌گری از کوره‌های ذوب زمینی با سوخت فسیلی و یا کوره‌های قوس الکتریکی و یا القایی برای آماده‌سازی ذوب مورد نظر استفاده می‌شود. پس از آماده شدن ذوب آن را در قالب‌هایی که قبلاً در ماسه تعبیه شده است ریخته، بدنه و یا درپوش شیر شکل و فرم می‌گیرد.

بدنه و درپوش شیرآلات با روش براده برداری (ماشین‌کاری و سنگ‌زنی) آماده مونتاژ می‌گردد.

عملیات ماشین‌کاری از قبیل سوراخ‌کاری و قلاویزکاری انجام می‌گیرد.

دیگر قطعات شیرآلات از قبیل Stem، Seat ring، پیچ و مهره و غیره به روش ماشین‌کاری از مواد اولیه که به روش آهنگری آماده شده‌اند تهیه می‌گردد.

١- شیرهای اطمینان (Safety relief Valves)

وجود یک وسیله برای حفظ تأسیسات تحت فشار در هر صنایعی الزامی است. البته وجود کنترلرها و فشارسنج‌ها برای تنظیم این فشارها حتمی است ولی امکان خرابی آن‌ها هم می‌رود. پس باید یک فشارشکن قابل اطمینان در جاهای حساس نصب شود که در موقع لزوم عمل کرده و از انفجار و آسیب به دیگر دستگاه‌ها جلوگیری نماینده اصولاً شیرهای ایمنی (Safety Valves) در مدل‌های مختلف چه از نظر شکل و اندازه و چه از نظر فشاری که باید در آن عمل کند ساخته می‌شوند…..

یمات خاص طراحی شده ممکن است با مقادیر اصلی آن  تلرانس داشته باشد.

2- دستورالعمل نصب و راه‌اندازی Installation Instruction

2-1- قبل از نصب شیر ایمنی لوله‌کشی‌ها و قطعاتی که در جریان سیال قرار دارند باید به خوبی تمیز شوند. ماسه و قطعات کوچک فلزات حتماً باید توسط استفاده از هوای فشرده و بخار پاک شوند. ورود یک شی سخت به شیر ایمنی و قرار گرفتن آن بین سوپاپ و نشیمنگاه یک مسئله جدی است. در زمانی که فشار زیاد است کوچک‌ترین خرابی سطح باعث نشتی و افت فشار می‌شود. عبور جریان از نازل شیر ایمنی و عمل مناسب آن زمانی میسر می‌باشد که تمام مراحل راه‌اندازی به خوبی طی شده باشد.

۳- شرایط نصب و راه‌اندازی شیر اطمینان

۳-۱- نصب شیر اطمینان روی وسایل صنعتی

3-1-1- نصب روی مخزن فشار

شیرآلات نصب شده روی مخازن تحت فشار باید متناسب با فشاری باشد که دیواره آن مخزن تحمل می‌کند.

…..

۴- صیقل‌کاری سوپاپ و نشیمنگاه

یک شیر ایمنی ممکن است بعد از یک زمان مشخص کار کردن دچار نشستی شود. پس نیاز به تعمیرات مجدد دارد. با عملیات صیقل‌کاری سوپاپ و نشیمنگاه آن ‌که توسط دست و یا ماشین صورت می‌گیرد، شیر به طور مطلوب آماده بهره‌برداری مجدد در محل نصب می‌گردد این عملیات صیقل‌کاری نیاز به آموزش و مهارت خاصی دارد که فقط افراد ماهر می‌توانند آن را انجام دهند. در غیر این صورت باعث آسیب رساندن به شیر نمی‌شویم.

…..

۵- نکاتی درباره مونتاژ کردن

• تمام واشرهای نشت بند یک شیر در حال دوباره مونتاژ شدن باید تعویض شوند.
• تمام قطعات باید به خوبی تمیز شوند و قطعاتی که قابل تحرک هستند مانند: نشیمنگاه (Nozzle) – صفحه (Disc) – محور (Spindle) – راهنما (Guide) و حلقه نشیمنگاه (Nozzle Ring)، قبل از مونتاژ باید به خوبی روان و خشک شوند.
• هیچ‌گونه ناخالصی و پلیسه‌ای روی قطعات وجود نداشته باشد.
• اگر قطعاتی که در زیر نام برده می‌شود به خوبی روی هم روان شوند شیر ایمنی به خوبی مونتاژ و تنظیم می‌شود.
• نشیمنگاه (Nozzle) و رزوه‌های بدنه
• نشیمنگاه (Nozzle) و رزوه‌های حلقه نشیمنگاه
• صفحه (Disc) و محل تماس با اسپیندل
• پیچ هدایت‌کننده و محل تماس با اسپیندل و رزوه‌های پیچ تنظيم.
• روان کاری که استفاده می‌شود باید متناسب با قطعات قابل تحرک باشد.
• استفاده از بیوسولفید مولیدن (Mo S2) که به صورت پودر است جهت روانکاری توصیه می‌شود.

۶- بازرسی فشار تنظیمی و مقدار نشتی

یک شیر ایمنی توسط دستگاه تست (test bench) روی فشار مورد نظر تنظیم و تثبیت می‌شود.

….

نکته: توصیه می‌شود در تمام مراحل فوق از ماده‌ای که کارخانه سازنده مشخص کرده جهت تست استفاده نمایید.

برای شیرهای ایمنی که با 3.45 bar و کمتر تنظیم می‌شوند فشار نشتی چیزی کمتر از  0.350 barمی‌باشد.

ابزار اندازه‌گیری روی صفحه‌ای که خروجی شیر را مسدود نموده نصب شده است. میزان نشتی توسط تعداد حباب‌های هوایی که در مدت یک دقیقه برای شیرهای با قطر کمتر از ۲ اینچ و ۲ دقیقه برای شیرهای  و ۳ و ۴ اینچ و ۵ دقیقه برای شیرهای ۶ اینچ به بالا درون آب ظاهر می‌شوند اندازه‌گیری می‌شود…..

7- اصطلاحات TERMINOLOGY

فشار تنظیمی Set Pressure

فشاری است که در آن صفحه (Disc) شیر ایمنی شروع به باز شدن می‌کند. این فشاری است که فشار زیردست در حال تعادل با نیرویی که فنر از بالا به دیسک وارد می‌کند.

اختلاف فشار تست به خاطر سرد بودن

Cold Differential

Test Pressure

در زمانی که شیر ایمنی روی دستگاه تست نصب شده فشاری است که توسط دستگاه تست به شیر اعمال می‌شود تا عمل نماید. این فشار ممکن است با فشاری که شیر در محل نصب است اختلاف داشته باشد؛ زیرا عامل گرما که در محل وجود دارد در روی دستگاه تست اعمال نمی‌شود.

فشار بالا Over Pressure

فشاری که زیاد شود و از حد فشار تنظیمی بیشتر شود.

فشار بسته شدن Closing Pressure

مقدار فشار اندازه‌گیری شده است که در آن دیسک شیر ایمنی برای یک بار روی نشیمنگاه تماس حاصل نماید.

Blow Down

اختلاف بین فشار تنظیمی شیر و فشار بستن می‌باشد که معمولاً درصدی از فشار تنظیمی می‌باشد.

فشار تست نشتی Leak Test Pressure

فشاری است که در آن شیر ایمنی شروع به نشتی می‌کند معمولاً با فشار بستن اختلاف دارد و حدوداً، ۹۰% فشار تست سرد شیر می‌باشد.

اختلاف فشار داخلی Initial Beak Pressure

فشاری خروجی است که کمتر از فشار شیر ایمنی است که در حال استارت می‌باشد.

۸- قطعات یدکی Spare PARTS

معمولاً برای هر تعمیرات اساسی یک شیر ایمنی نیاز است قطعات درونی آن تعویض شوند که لازم است در هنگام خرید سفارش داده شده و در انباری نگهداری شوند. این قطعات معمولاً عبارت‌اند از:

1- یک عدد صفحه Disc

۲- یک عدد فنر Spring

۳- یک عدد میله راهنما Stem

۴- یک دست واشر نشت بند Gaskets

توجه: برای سفارش هر قطعه ارائه شماره‌سریال هر شیر الزامی است.

برای دریافت فایل کامل مقاله روی آشنایی با شیر ایمنی کلیک کنید.