فشار سیال با توجه به متغیر بودن مصرف سیال باید ثابت و در مقداری مشخص نگه داشته شود این کار توسط رگلاتور انجام می گردد. هر گونه اخلال در عملکرد رگلاتور موجب افزایش فشار پایین دست رگلاتور گشته و این امر باعث آسیب های جدی به تجهیزات خواهد شد از این رو نیاز به تجهیزات ایمنی به منظور کنترل محدوده فشار مجاز امری اجتناب ناپذیر است.
شیر اطمینان به محض افزایش فشار تا حد ۱۰% فشار کاری بخش پایین دست رگلاتور عمل کرده و از طریق ونت کردن سیال، از افزایش فشار سیال جلوگیری می نماید و در صورت کاهش فشار و رسیدن به حد مجاز، مجددا مسیر ونت به حالت عادی بر می گردد.
در صورت عدم توانایی شیر اطمینان در کنترل فشار و ادامه روند افزایشی فشار به محض رسیدن فشار خط پایین دست رگلاتور به مرز ۲۰% بالاتر از فشار کاری، باید هر چه سریعتر مسیر سیال قطع و ادامه روند افزایشی فشار متوقف گردد. اینکار توسط شیر ایمنی قطع کن انجام می گردد.
شیر قطع کن اتوماتیک دارای پانل کنترلی بوده که به طور دائم فشار خط پایین دست رگلاتور را چک و در صورت رسیدن فشار به مقدار غیر مجاز از طریق فرمان به اکچویتور با بستن شیر باعث قطع سریع و کامل خطوط می گردد.
از طرف دیگر در صورتی که در بخش صنعتی مانند نیروگاها و پالایشگاه ها و … بنا به دلایلی فشار خط پایین دست رگلاتور و به تبع آن فشار شبکه توزیع سیال داخلی واحد صنعتی کاهش یابد، عملکرد تجهیزات مصرف کننده مختل و در صورت ادامه این روند باید هرچه سریعتر خط قطع و یا TRIP گردد. اینکار نیز توسط شیر قطع کن خودکار انجام می گردد.
به عبارت دیگر با تنظیم شیر قطع کن اتوماتیک در فشارهای حداقل و حداکثر مجاز در صورت خارج شدن فشار از این مقادیر حداقلی و حداکثری ، دستور قطع سریع خط توسط این وسیله ایمنی مهم صادر می گردد.
شیر قطع کن (که به آن SDV یا شیر قطع کن اضطراری، ESV ،ESD یا ESDV نیز گفته می شود) شیر محرکی است که برای جداسازی فشار و جریان از یک منبع خاص در هنگام فشار بیش از حد یا تشخیص یک اتفاق خطرناک استفاده می شود و همچنین برای متوقف کردن جریان خطرناک سیال با شناسایی خطرات طراحی می گردد.
این شیرها در طراحی تجهیزات سیستم ادغام شده اند و می توانند به صورت خطی و در هر مکانی در بالادست ، میانه یا پایین دست نصب شوند.
یک شیر قطع کن اضطراری باید کاملا ایمن باشد تا در صورت خرابی هر یک از عناصر سیستم کنترل ورودی (مانند کنترل کننده های دما، کنترل کننده های فشار )، فشار هوا، فشار سوخت، جریان ورودی از یک آشکارساز شعله یا جریان دیگر شبکه را قطع و ایمن نماید.
شیر قطع کننده (BDV) نوعی از شیر قطع کن است که برای کاهش فشار در یک مخزن تحت فشار با هدایت شوندگی بخارات به یک منفذ مشتعل یا پیلوت دمنده در شرایط اضطراری طراحی شده است. در صورت خرابی سیستم کنترل، BDV در موقعیت باز ایمن نیستند. نوع شیر، نوع تحریک و اندازه گیری عملکرد مشابه شیر ESD است.
محرک ها و موقعیت یاب ها برای جلوگیری از حوادث فاجعه بار هنگام انحراف در فرآیندهای حیاتی طراحی شده اند. خطوط تولید گستره ای از رتبه های کلاس SIL ، ANSI و DIN را پوشش می دهد و راه حل های قابل اطمینان برای کنترل مهمترین برنامه های کاربردی نفت و گاز و صنایع دیگر را ارائه می دهد.
شیرهای قطع کن در درجه اول با صنعت نفت در ارتباط هستند اگرچه سایر صنایع نیز به این نوع سیستم محافظتی نیاز دارند (تولید برق ، صنایع شیمیایی …).
شیر قطع کن اتوماتیک باعث محافظت در برابر صدمات احتمالی به افراد ، تجهیزات یا محیط می شود. شیرهای قطع کن بخشی از یک سیستم ابزار دقیق ایمنی هستند. فرآیند ارائه حفاظت و ایمنی اتوماتیک و شناسایی اتفاقات خطرناک، ایمنی عملکردی نامیده می شود.
برای شیرهای قطع کن مورد استفاده در سیستم های ایمنی ضروری است بدانیم که این شیر قادر به ارائه سطح لازم عملکرد ایمنی است یا خیر و شیر در چه محدوده ای کار خواهد کرد. سطح عملکرد مورد نیاز توسط سطح یکپارچگی ایمنی SIL ، ANSI و DIN تعیین می شود. برای پایبندی و راستی آزمایی به این سطح از عملکرد لازم است شیر را آزمایش کنید. دو نوع روش آزمایش وجود دارد.
یک آزمایش دستی است که به اپراتور اجازه می دهد تا با آزمایش همه احتمالات خرابی ، شیر را در وضعیت “مقادیر جدید” قرار دهد یا نیاز به تعطیلی نیروگاه را بررسی و تعیین کند.
یک آزمایش آنلاین اتوماتیک است که درصدی از حالت های احتمالی خرابی شیر قطع کن را تشخیص می دهد. مثالی از این مورد برای شیر قطع کن، آزمایش ضربه و حرکت محدود است.
شیر قطع کن امکان تعمیر و نگهداری آسان تجهیزات را بدون تأثیر بر بقیه سیستم با توقف سریع سیال در رسیدن به بخشی از برنامه مورد استفاده را فراهم می کند. کار با آنها ساده است و می تواند در صورت مخاطره ایمنی، خرابی تجهیزات و یا برای انجام تعمیر و نگهداری استفاده شود.
استاندارد عملکرد شیر قطع کن ممکن است شامل مشخصات و آزمایش زمان بسته شدن (به عنوان مثال برای بستن در کمتر از ۱۰ ثانیه) و مشخصات و اندازه گیری میزان قابل قبول نشت سیال از طریق شیر بسته باشد.
برای مایعات، شیرهای توپی (Ball Valve) با نشیمنگاه فلزی به عنوان شیرهای قطع کن (SDV) استفاده می شوند. استفاده از نشیمنگاه فلزی شیرهای توپی منجر به کاهش هزینه های کلی اعم از کاهش هزینه تجهیزات و تولید می گردد. همچنین هزینه های تعمیر و نگهداری نشیمنگاه شیرهای توپی کاهش می یابد که منجر به کاهش هزینه اولیه می گردد.
شیرهای جریان مستقیم، مانند شیرهای توپی دوار، به طور معمول شیرهای با قدرت بازیابی بالا هستند. شیرهای بازیابی بالا شیرهایی هستند که به دلیل تلاطم جریان کم ، انرژی کمی از دست می دهند زیرا مسیرها جریان مستقیم هستند. شیر کنترل روتاری ، شیر پروانه ای و شیر توپی نمونه های خوبی از این نوع هستند.
برای قطع شوندگی ورودی هوا ، معمولاً از دو نوع مشخص یعنی شیر پروانه ای (Butterfly Valves) و شیر چرخش (Swing Gate) یا شیرهای گیوتین (Guillotine Valves) استفاده می شود.
هنگامی که هیدروکربن خارجی مانند گاز متان در اتمسفر وجود دارد، می توان آن را به یک موتور دیزلی مکش کرد که باعث سرعت بیش از حد یا دور بیش از حد می شود که به طور بالقوه منجر به شکست فاجعه بار و انفجار می شود. هنگام فعال شدن، شیرهای ESD جریان هوا را متوقف کرده و از این خرابی ها جلوگیری می کنند.
شیرهای قطع کن بخشی از سیستم ابزار دقیق ایمنی (SIS) یا (Safety Instrumented System) را تشکیل می دهند و لازم است شیر با استفاده از محرک کار کند.
این عملگر یا محرک ها به طور معمول براساس نوع خرابی ایمن (Fail Safe) در قدرت و توان سیال طراحی می شوند.
سیلندر منفرد دارای یک فنر برگشتی است که انرژی را با استفاده از فنر فشرده ذخیره می کند.
در سیلندر دو عامل انرژی با استفاده از حجم مایع فشرده شده ذخیره می شود.
نوع تحریک عملگر مورد نیاز به کاربرد، امکانات و همچنین فضای فیزیکی موجود بستگی دارد. اکثر عملگرهای مورد استفاده برای شیرهای قطع کن فنر نوسانی به دلیل خرابی ایمن (Fail Safe) از نوع سیستم های برگشت فنری (سیلندر منفرد) هستند.
در این شیر قطع کن یک فنر عملگر با قطع شدن جریان الکتریکی و متوقف شدن انرژی الکتریکی، شیر را بلافاصله می بندد. مدار سلونوئید به طور کلی به گونه ای تنظیم شده است که با خرابی هر عنصر سیستم خراب شود. این شیر را نمی توان دوباره باز کرد تا اینکه دوباره شیر برقی فعال شود.
برای عملکرد، می توان فشار سوخت، هوا و بخار را با استفاده از دم، لوله بوردون یا سوئیچ جیوه با دیافراگم به سیگنال های الکتریکی تبدیل کرد. از آنجاییکه در حالت عملیات عادی هیچ نوع مصرف برقی وجود ندارد بنابراین هیچ نوع استهلاک، پارازیت و سروصدایی اتفاق نمی افتد.
از جمله این شیرآلات می توان شیر قطع کن گاز و شیر قطع کن برقی آب را نام برد.
شیر قطع کن جریان سیال در لوله را به محض دریافت سیگنال از دستگاه هشدار دهنده گاز، سنسور زلزله، سنسور دود یا هر نوع دستگاه فرستنده سیگنال، قطع می کند و تا زمان تنظیم مجدد دستی بسته باقی می ماند. این شیر ها در برابر تنش های مکانیکی، الکتریکی و حرارتی که در هنگام کار بوجود می آیند مقاوم است.
شیرهای قطع کن اتوماتیک با عملگر هیدرولیکی نوعی شیر کنترل اتوماتیک پیلوت دار است که به عنوان شیرهای کنترل کننده و تنظیم در خطوط مورد استفاده قرار می گیرند. عملکرد این شیرها بصورت کاملا اتوماتیک بوده و با جریان سیال کنترل می شود و نیازی به اعمال انرژی خارج از سیستم ندارد.
به منظور تنظیم جریان و یا فشار از یک مدار هیدرولیکی و با اختلاف فشار بالادست و پایین دست شیر و با استفاده از شیر تنظیم کننده (پایلوت)، تنظیم جریان یا فشار را انجام می دهند.
شیر قطع کن جهت حفاظت خط لوله برای جلوگیری از تخلیه مخازن ذخیره در زمان ترکیدگی و شکستگی خطوط لوله انتقال به پایین دست در اثر حادثه و یا حوادث طبیعي نظیر سیل، زمین لرزه، مورد استفاده قرار مي گیرد.
این شیر نسبت به سرعت جریان حساس بوده و در اثر افزایش سرعت آب در خط لوله جهت بستن و قطع جریان فعال مي شود. مسیر جریان این شیر، قابلیت تنظیم و كالیبراسیون را براي سرعت هاي مختلف دارا مي باشد.
ذكر این نكته ضروري است كه نصب شیر هواي دو روزنه در ناحیه پایین دست جریان این شیر، جهت ورود جریان هوا به داخل خط لوله در زمان عملكرد شیر، الزامي است. محل نصب این شیرها اغلب در خروجی مخازن خط لوله است.
شیر قطع کن کنتور آب نمونه ای از این نوع شیر قطع کن خودکار می باشد.
بسته شدن ناگهانی شیر امکان ضربه یا انفجار را افزایش می دهد. برای جلوگیری از آن در موارد خاص ممکن است موارد اضافی مانند شیر تسکین فشار یا شیر هوادهی به شیر قطع کن وصل شود.
های سک HISEC
دانفوس Danfuss
اسپیراکس سارکو Spirax Sarco
اس لاک S-Lok
سوکلا Socla
سامسون Samson
کیتز Kitz
ای آر آی A.R.I
هانیول Honeywell
پنت ایر Pent Air
پترو ولو Petro Valve
است سیفتی ولو Ast Safety Valve
رویکرد تخصصی و صنعتی اینرژی در ارائه تجهیزات پایپینگ و لوله کشی صنعتی بر این است تا طیف وسیعی از انواع شیر قطع کن موجود در بازار اعم از شیر قطع کن گاز، شیر قطع کن کنتور آب و شیر قطع کن برقی آب و… را در حوزه های مختلف صنعتی گردآوری نموده تا همواره فرصتی مناسب برای مقایسه و خرید شیر قطع کن فراهم گردد.
کارشناسان پشتیبانی همواره در فرایند خرید آنلاین شیر قطع کن (Shut down valve) یا شات آف ولو برای انتخاب مناسب و مقرون به صرفه و مشاوره تخصصی محصولات در کنار شما خواهند بود. همچنین جهت خرید محصولات مرتبط با شیرآلات صنعتی به سایت اینرژی مراجعه فرمایید.
همچنین شرکت اینرژی از تمام تولید کنندگان و تامین کنندگان تجهیزات پایپینگ و انبار داران تجهیزات استوک دعوت به همکاری می نماید.
