نصب صحیح شيرهای اطمينان در دیگ بخار

شیر اطمینان

شیر ایمنی که به آن شیر اطمینان یا سیفتی ولو (Safety Valve) نیز گفته می شود از انواع شیرآلات است که با هدف جلوگیری از فشار بیشتر از حد طراحی روی مخازن تحت فشار مورد استفاده قرار می گیرد.

نصب شيرهای اطمينان به صورت صحیح اهمیت زیادی در امنیت دیگ بخار دارد. ميزان بسته شدن کامل شير اطمينان پس از آزادسازی جريان و برگشت فشار سيستم به شرايط عادی را اصطلاحا Seat tightness عنوان می کنند.

در صورتی که شير اطمينان بدرستی بسته نشده و به عبارتی فشار ديسک بر روی سيت به اندازه کافی نباشد، نه تنها احتمال نشتی سيال از شير اطمينان وجود دارد، بلکه پس از مدتی موجب از بين رفتن سطوح آب بندی و باز شدن مکرر شير خواهد شد. يکی از عوامل موثر در tightness يا بسته شدن کامل شير بدون نشتی، جنس نوع ديسک و ميزان صافی و نوع پرداخت آن است.

همچنين سطوح ديسک و سيت بايد مقاومت کافی در برابر خوردگی را داشته باشند.

در برخی از شرايط امکان استفاده از سيل نرم بجای سيل های فلزی وجود دارد که tightness يا آب بندی بيشتری به همراه دارد، اگر چه صدمه پذيرتر می باشد.

عامل ديگری که در اين فاکتور موثر است، به نوع نصب شير مربوط می شود. بايد دقت نمود که قبل از راه اندازی سيستم، براده ها و مواد خارجی کاملا از سيستم تخليه شده باشند و سپس شير اطمينان بر روی سيستم نصب و راه اندازی شود، زيرا وجود اين ذرات ممکن است موجب صدمات جدی به قسمت نشيمنگاه گردد.

نحوه نصب شیر اطمینان

همانطور که می دانید نصب صحیح شيرهای اطمينان در دیگ بخار در بویلر بخار اهمیت زیادی دارد. لوله ورودی به شير اطمينان بايد طوری طراحی شود که حداقل افت فشار ممکن در زمان تخليه را داشته باشد (معمولا 3% فشار تخليه) و بدين منظور می توان:

• قطر ورودی به شير اطمينان را بزرگ در نظر گرفت (شکل 4a): در صورتی که شير اطمينان در مسير دور از زانوئی و انشعاب و توسط لوله مستقيم و کوتاهی به خط اصلی وصل شود، حداقل قطر لوله ورودی شير اطمينان می باشد. در خطوط قطور و يا هر لوله دارای زانوئی، قطر انشعاب بايد حداقل دو برابر قطر اتصال ورودی شير اطمينان بوده و توسط تبديل به قطر شير اطمينان برسد.
• استفاده از زوايا و گوشه ها به صورت منحنی مطابق شكل 4b
• كاهش طول لوله ورودی به شير
• نصب شير با فاصله حداقل  8 تا 10 برابر قطر لوله بعد از هرگونه تبديل همگرا، واگرا، زانوئی و يا اتصالات Y شكل (شكل 4C).

نصب صحیح شيرهای اطمينان در دیگ بخار

شير اطمينان بايد همواره بصورت عمودی و رو به بالا نصب شود. نصب زاويه دار شير می‌تواند بر نحوه عملكرد تاثيرگذار باشد. همچنين نصب شير اطمينان در انتهای خطوط طويل كه معمولا دارای جريان نيز نيستند، صحيح نيست.

در انتهای اين لوله ها امكان جمع شدن كندانس و جرم های خارجی كه می‌توانند منجر به صدمه به شير و اخلال در كار آن شوند، وجود خواهد داشت.

در مورد لوله خروجی، مناسب است كه در سيستم های بخار و گاز، لوله به سمت بالا حركت كرده و در سيستم های مايع، حركت رو به پايين داشته باشد و در هر صورت مهم است كه هر واريزی دارای تخليه باشد.

نصب صحیح شيرهای اطمينان در دیگ بخار

لوله های خروجی افقی بايد دارای شيب حداقل 1:100 در جهت دور شدن از شير باشند تا از تخليه ثقلی شير، اطمينان حاصل شود. جمع شدن در خروجی شيرهای اطمينان ممكن است باعث اخلال در عملكرد و يا زنگ زدگی در فنر و قسمت های داخلی شود.

بسياری از شيرهای اطمينان دارای اتصال تخليه در روی بدنه هستند و در غير اينصورت بايد مطابق شكل 3 لوله شير تعبيه شود. خروجی اين لوله بايد به محل ايمن و مناسبی هدايت گردد.

ايجاد فشار برگشتی بر روی شير اطمينان موجب اخلال در كار آن خواهد شد و بدين منظور مقدار فشار معكوس بايد كمتر از 12% فشار آزادسازی در نظر گرفته شود. از معادله زير می توان به منظور اندازه گيری قطر لوله خروجی استفاده كرد:

d= (L_em ⁰v_{g/0.08P ) 1/5}

d= قطر لوله (mm)

=L_e طول معادل لوله (m)

=m⁰ ظرفيت تخليه (kg/h)

=p12%*فشار آزادسازی

=v_g حجم مخصوص بخار در  فشار آزادسازی (m³/kg)

نصب صحیح شيرهای اطمينان در دیگ بخار با سیستم تخلیه باز

در سيستم های بخار، شير اطمينان بايد طوری نصب شود که از جمع شدن کندانس در ورودی شير اطمينان جلوگيری شود و اين امر با نصب شير در قسمت فوقانی لوله قابل اکتساب است. (شکل1)

نصب شيرهای اطمينان

در صورتی که شير اطمینان در زير لوله نصب شود، جمع شدن کندانس موجب مرطوب شدن بخار نزديک شير شده و باعث خوردگی و سپس نشتی می گردد (شکل2).

نصب شيرهای اطمينان بصورت نادرست

هم چنين لازم است تا هميشه خروجی شير اطمينان بطور کامل تخليه شود تا از افزايش احتمال خوردگی و نشتی جلوگيری شود (شکل3).

نصب شيرهای اطمينان بصورت صحیح در سیستم های بخار

گير افتادن ذرات خارجی و رسوبات بين سيت و پلاگ در زمان عملکرد عادی شير اطمینان و يا هنگام آزمايش های دوره ای نيز موجب از بين رفتن آب بندی شيراطمينان می شود.

بلند کردن بيشتر دسته شير ممکن است موجب خروج اين اجسام شود. اغلب مشکلات نشت بخار در شيرهای اطمينان در زمان حمل و نقل، جمع شدن ناخالصی و يا نصب نادرست اتفاق می افتد.

ست استاندارد ميزان آب بندی داخلی شير اطمينان معمولا بر اساس AP1572 صورت می گيرد.

حمل و نقل شيرها بايد بصورت ايستاده (حالت روبه بالا) انجام شود و هرگز نبايد از دسته شير بعنوان نقطه اتکا استفاده نمود. همچنين پوشش های محافظ فلنج ها و پلاکه نبايد قبل از نصب دائمی برداشته شوند.

طراحی شیر اطمینان و ضرورت استفاده در دیگ بخار

مثال نصب صحیح شيرهای اطمينان در دیگ بخار

شير اطمينان وظيفه تخليه 1000kg/hr بخار اشباع را از طريق لوله‌ای به طول معادل 25m دارا است. فشار آزادسازی برابر 10barg است. حداكثر فشار برگشتی مجاز روی شير اطمينان برابر 12% فشار خروجی است:

با استفاده از جدول بخار اشباع در اين فشار:   v_g= 0.81 m³/ kg=1.2 barg

قطر داخلی لوله خروجی حداقل بايد برابر 46mm باشد. استفاده از لوله مشترك تخليه جهت چند شير اطمينان خصوصا در سيستم های بخار، چندان مناسب نبوده و در صورت لزوم بايد نكات طراحی و اجرا بدرستی رعايت شوند.

در صورت استفاده از لوله مشترك، قطر لوله در هر مقطع، جهت تخليه تمام اتصالات ورودی بايد به اندازه كافی بزرگ بوده و بنابراين با ورود هر شير، افزايش می يابد. اتصالات ورودی نبايد با زاويه بيشتر از 45⁰ صورت گيرند (شكل 5).

نصب صحیح شيرهای اطمينان در دیگ بخار با سیستم تخلیه بسته

شكل های 6 و 7 نشان دهنده نحوه نصب شيرهای اطمينان بر روی منابع و مخازن و تخليه آنها به سيستم‌های باز يا بسته است.

کپی ممنوع استفاده از مطالب اين سايت فقط با ذكر نام منبع بلامانع می باشد