شیر اطمینان

انواع شیر اطمینان فولادی، استنلس استیل، چدنی و برنجی در کلاس‌های ۱۵۰/۳۰۰/۶۰۰/۹۰۰/۱۵۰۰ و PN10، PN16، PN25، PN40، PN63

مقدمه

شیر اطمینان (Pressure Safety Valve) یکی از مهم‌ترین تجهیزات در سیستم‌های صنعتی است که وظیفه دارد فشار بیش‌ازحد را کنترل کند و از آسیب به تجهیزات و خطوط لوله جلوگیری نماید. این شیرها در صنایع مختلف از جمله نفت، گاز، پتروشیمی، نیروگاه‌ها و سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی کاربرد گسترده‌ای دارند. در این مقاله، انواع شیر اطمینان بر اساس جنس بدنه و کلاس فشاری مورد بررسی قرار می‌گیرند.

۱. انواع شیر اطمینان بر اساس جنس بدنه

الف) شیر اطمینان فولادی (Carbon Steel Safety Valve)

شیرهای اطمینان فولادی از جنس فولاد کربنی ساخته می‌شوند و برای فشارهای بالا و دماهای شدید مناسب هستند. این شیرها در صنایعی که نیاز به مقاومت در برابر تنش‌های مکانیکی و دمای بالا دارند، مانند پالایشگاه‌ها و نیروگاه‌ها، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ویژگی‌های شیر اطمینان فولادی:

• مقاومت بالا در برابر فشار و دما
• مناسب برای سیالات مختلف از جمله بخار، گاز و مایعات خورنده
• طول عمر بالا و قابلیت تحمل شرایط سخت عملیاتی

ب) شیر اطمینان استنلس استیل (Stainless Steel Safety Valve)

شیرهای اطمینان از جنس استنلس استیل (SS304، SS316 و SS316L) دارای مقاومت بالایی در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی هستند. این شیرها در صنایع غذایی، دارویی، شیمیایی و دریایی کاربرد دارند، جایی که محیط‌های خورنده یا بهداشتی اهمیت زیادی دارند.

ویژگی‌های شیر اطمینان استنلس استیل:

• مقاومت بالا در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی
• مناسب برای سیالات خورنده و مواد شیمیایی
• سطح داخلی صاف و بهداشتی برای کاربردهای غذایی و دارویی

ج) شیر اطمینان چدنی (Cast Iron Safety Valve)

شیرهای اطمینان چدنی از جنس چدن ساخته شده‌اند و معمولاً در سیستم‌های با فشار و دمای متوسط مانند تأسیسات گرمایشی و تهویه مطبوع استفاده می‌شوند.

ویژگی‌های شیر اطمینان چدنی:

• قیمت مناسب و اقتصادی
• مناسب برای فشارهای پایین و متوسط
• وزن بالا و مقاومت مکانیکی خوب

د) شیر اطمینان برنجی (Brass Safety Valve)

شیرهای اطمینان برنجی معمولاً در سیستم‌های آب، گاز و تأسیسات ساختمانی استفاده می‌شوند. این نوع شیرها به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و رسوب‌گذاری در محیط‌های مرطوب پرکاربرد هستند.

ویژگی‌های شیر اطمینان برنجی:

• مقاومت بالا در برابر رسوب و خوردگی
• مناسب برای مصارف خانگی و تأسیسات کم‌فشار
• وزن سبک و نصب آسان

۲. انواع شیر اطمینان بر اساس کلاس فشاری

شیرهای اطمینان بر اساس میزان فشاری که می‌توانند تحمل کنند در کلاس‌های مختلف طراحی و ساخته می‌شوند.

الف) کلاس‌های فشار ANSI (Class 150/300/600/900/1500)

• کلاس ۱۵۰: مناسب برای فشارهای پایین تا متوسط (حدود ۲۰ بار)
• کلاس ۳۰۰: قابلیت تحمل فشارهای بالاتر (حدود ۵۰ بار)
• کلاس ۶۰۰: کاربرد در فشارهای بالای ۱۰۰ بار
• کلاس ۹۰۰: طراحی‌شده برای سیستم‌های با فشار فوق‌العاده بالا
• کلاس ۱۵۰۰: مخصوص محیط‌هایی با فشارهای بسیار بالا در صنایع نفت و گاز

ب) استاندارد فشار PN (PN10، PN16، PN25، PN40، PN63)

• PN10: فشار کاری تا ۱۰ بار، مناسب برای آب و گاز در مصارف عمومی
• PN16: فشار کاری تا ۱۶ بار، مناسب برای سیستم‌های تأسیساتی
• PN25: مناسب برای کاربردهای صنعتی با فشارهای متوسط
• PN40: استفاده در سیستم‌های پر‌فشار نفت، گاز و بخار
• PN63: مناسب برای کاربردهای فشار بالا در صنایع شیمیایی و پتروشیمی

۳. نحوه انتخاب شیر اطمینان مناسب

انتخاب شیر اطمینان مناسب نیازمند در نظر گرفتن چندین عامل کلیدی است:

1. نوع سیال: مشخص کنید که سیال عبوری از شیر چه ویژگی‌هایی دارد (مایع، گاز، بخار، خورنده، غیرخورنده).
2. فشار کاری: فشار سیال و محدوده‌ای که شیر باید عمل کند را در نظر بگیرید.
3. دمای عملیاتی: برخی شیرها برای دماهای بالا طراحی‌شده‌اند، در حالی که برخی برای دماهای پایین مناسب‌تر هستند.
4. استانداردها و الزامات صنعتی: بسته به صنعت، شیر باید مطابق با استانداردهای API، ASME یا DIN باشد.
5. جنس بدنه و قطعات داخلی: باید جنسی را انتخاب کنید که در برابر شرایط محیطی و سیال مقاوم باشد.

۴. کاربردهای شیرهای اطمینان در صنایع مختلف

• صنایع نفت و گاز: کنترل فشار در خطوط انتقال گاز و مخازن
• نیروگاه‌ها: ایمنی در سیستم‌های بخار و دیگ‌های بخار
• صنایع شیمیایی: محافظت از تجهیزات در برابر فشار بالا و مواد شیمیایی خورنده
• سیستم‌های آب و فاضلاب: جلوگیری از افزایش فشار ناگهانی در خطوط لوله
• تأسیسات ساختمان‌ها: کنترل فشار در سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی

نتیجه‌گیری

شیرهای اطمینان نقش بسیار مهمی در حفاظت از تجهیزات و جلوگیری از خطرات ناشی از فشار بالا دارند. انتخاب مناسب بین انواع شیرهای فولادی، استنلس استیل، چدنی و برنجی بستگی به شرایط عملیاتی دارد. همچنین، کلاس‌های فشاری مختلف باید متناسب با نیاز سیستم انتخاب شوند تا عملکرد بهینه و ایمنی کامل تضمین شود.