شیر تنفسی

شیر تنفسی

 

شیر تنفسی که با نام شیر تخلیه فشار یا خلاء(Pressure/Vacuum Relief Valve) نیز شناخته می­شوند به طور خاص برای محافظت از مخازن ذخیره طراحی شده اند. این تجهیز می­تواند فشار اضافی مخزن را تخلیه نماید و یا خلاء ایجاد شده در مخزن را بشکند. استفاده از این تجهیز همچنین می­تواند با افزایش سطح فشار مخزن باعث کاهش خروج بخارات از مخزن ذخیره شود. از آن جایی که مخازن ذخیره در فشار نزدیک به فشار اتمسفر کار می­کنند و ذاتاً دارای دامنه فشار مجاز بسیار کوچکی هستند این تجهیز باید حجم زیادی از گاز را در فشار تنظیمی مشخصی تخلیه نماید تا از هم گسیختگی یا مچاله شده مخزن در افزایش یا کاهش فشار ایجاد شده جلوگیری نماید.

شیرهای تنفسی به صورت اتصال فلنچ و تخلیه به اتمسفر در سه حالت فشاری، خلاء و ترکیب فشار،خلاء موجود هستند. شیرهای تخلیه فشار،خلاء به طور گسترده ای در مخازن ذخیره بزرگ با سرپوش ثابت یا متغییر برای کاهش تبخیر بکار می روند.

 

گروه کارخانجات صنعتی رادفر

 

 

ضرورت استفاده از شیر تنفسی

شیر تنفسی دستگاهی محافظ است که بروی نازل روی سرپوش ثابت یک مخزن ذخیره نصب می شود.

هدف اصلی استفاده از شیر تنفسی محافظت مخزن در مقابل انفجار و یا مچالگی مخزن است.

یک مخزن با سرپوش ثابت بدون امکان باز شدن کنترل شده در صورت افزایش فشار ناشی از پمپاژ مایع به درون مخزن یا فشار بخار ناشی از تغییرات دمایی می تواند منفجر شود. مچالگی مخزن هم در صورت کاهش سطح مایع درون مخزن و یا کاهش فشار بخار به زیر فشار اتمسفر رخ می دهد. در این حالت خلاء مخزن باید از طریق بازشدن کنترل شده بهبود یابد.

انتخاب شیر تنفسی باید براساس استاندار موسسه نفت آمریکا API 2000 یا سایر استانداردهای کارا در این زمینه صورت گیرد.

 

گروه کارخانجات صنعتی رادفر

 

 

عملکرد شیرهای تنفسی

به طور معمول فشار ست (Set Pressure) شده برای هر دوحالت فشار مثبت و خلاء درون مخزن بر اساس اینچ ستون فشار آب است. دلیل این انتخاب این است که اکثر مخازن بزرگ ذخیره دارای یک فشار کاری مجاز نسبتا پایین هستند.

بیشتر مخازن اتمسفری نیازمند یک دستگاه تخلیه هستند که مقدار زیادی بخار در شرایط فشار پایین را بتواند از مخزن خارج کند. این مخازن عموما براساس استاندارد API 650 به صورت جوشی ساخته میشوند و به منظور تطبیق با حجم های زیاد در ست پرشرهای پایین، این شیرها دارای پورت های با سطح بزرگتری نسبت به اتصال ورودی نازل هستند و به همین دلیل این الزامات تنظیم پایین، بارگذاری وزنه ای در شیر تنفسی را برخلاف نوع بارگذاری فنری ایجاب میکند. بنابراین یک شیر تنفسی برای باز شدن کامل تقریبا به ۱۰۰ درصد اور ست پرشر (Over Set Pressure) نیاز دارد.

با این وجود هنگامی که ست پرشر تعیین میشود MAWP بایدحداقل دو برابر ست پرشرر انتخاب شود تا جریان بهینه در شیر بدست آید. اگر MAWP کمتر از ۱۰۰ درصد ست پرشر باشد شیر را میتوان نسبت به اندازه نرمال کمی بزرگتر انتخاب کرد. احتمال چترینگ (Chatter) و افزایش سایش سیت و دیافراگم هنگامی که اور پرشر مجاز کمتر از ۲۰ درصد باشد وجود خواهد داشت. به عبارت ساده تر یک شیر فشار/خلاء (شیر تنفسی) دقیقا همانند یک شیر تخلیه فشار بالا نیست و نباید در ست پرشر های ۱۰ و ۲۰ درصد طراحی شود. هنگام طراحی یک شیر فشار/ خلاء (شیر تنفسی) باید از منحنی های جریان سازنده کمک گرفته و مقدار اورست پرشر کاف نیز انتخاب شود.