شیر اطمینان فشار يا PSV يكي از تجهيزات ايمني در صنعت است. كه مانع از قرار گرفتن لوله ها، شيرآلات، مخازن تحت فشار و... در شرايط فشاري بيش از فشار طراحي مي شود. بنابراين انتخاب PSV بسيار مهم بوده و بايد با احتياط كامل صورت پذيرد.

در انتخاب PSV و تعيين جزئيات آن چند سئوال مهم مطرح مي گردد:

چه نوع PSV براي فرآيند مورد نظر ما مناسب است؟

آيا روش ساده اي براي محاسبه سايز PSV وجود دارد كه راحت تر از محاسبات دستي باشد؟

چه نوع متريالي برايPSV بايد انتخاب گردد تا با شرايط فرآيندي مورد نظر هم خواني داشته باشد؟

قبل از پاسخ دادن به اين سوالات و نحوه انتخابPSV بهتر است با نحوه كار PSV آشنا شويم و آشنايي با قطعات اساسPSV به ما كمك خواهد كرد كه با آگاهي كامل اين انتخاب را انجام دهيم.

تعريف شير اطمينان فشار PSV:

طبـق استـاندارد API 520 Part 1 كه به بررسي نحوه انتخاب، محاسبه سايز، نحوه نصب تجهيزات فشار شكن در پالايشگاه ها مي پردازد. در مورد شير اطمينان تعريف زير ارائه شده است: يك شير اطمينان شيري است كه توسط يك فنر بسته شده است. و با رسيدن فشار پشت شير به يك فشار استاتيكي مشخص عمل كرده و به سرعت باز مي شود. (به اين عملPOP كردن شير مي گويند) شيرهاي اطمينان معمولاً براي سيالات تراكم پذير كاربرد دارد. با مشخص بودن مساحت سطح مجرابند و اندازه نازل مي توان مشخص نمود كه چه حجم سيال از شير خارج خواهد شد. در ابتدا بايد اندازه نازل خروجي (كه اُرفيس ناميده مي شود) محاسبه گردد.

در صنعت، مخازن تحت فشار بايستي بوسيله دريچه اطمينان محافظت شوند. دريچه هاي اطمينان را بايد طوري انتخاب كرد كه در صورت بهم خوردن تعادل در فشار مخزن، شير اطمينان باز شده و مقاديري اضافي مايع يا گاز را خارج كند. در مواردي كه فشار علاوه بر امكان بهم خوردن تعادل در شرايط كاري در معرض خطرات آتش سوزي و يا انفجار نيز هستند بايد اين شيرها طوري انتخاب شوند كه نه فقط در فشار معيني باز گردند بلكه ظرفيت آنرا را داشته باشند تا مقدار زيادي مايع يا گاز داخل مخزن را كه در اثر حرارت تغيير حالت داده است را به خارج منتقل كنند. شيرهاي اطمينان در فشاري در حدود 10% بيش از فشاري كه مخزن بايد نگه دارد و يا درحدود بالاترين فشاري كه مخزن مي تواند تحمل كند طراحي مي شوند. در مخازن ضد انفجار ،فشار مخزن نبايد از 20% فشار طراحي بالاتر برود. شيرهاي اطمينان به عنوان وسيله اي مناسب جهت جلوگيري از ازدياد فشار ناگهاني در موتورخانه ها، كارخانه ها و بطور كلي انواع سايت-هاي صنعتي و براي انواع سيالات از قبيل گاز، بخار، آب و يا هواي فشرده استفاده مي گردند. محدوديت فشار در اينگونه كاربردها معمولاً ناشي از فشار قابل تحمل تجهيزات، لوله ها و دستگاه-ها و يا محصولات توليدي و همچنين مسائل مرتبط با حفظ ايمني افراد مي باشد كه اصطلاحاً به محدوده فشار كاركرد امن (Safe perating limits for pressure) و يا SOL/P معروف است. نحوه باز شدن شيرهاي اطمينان و مشخصات كاري آنها ارتباط مستقيم با نحوه طراحي قطعات داخلي شير دارد. در اغلب موارد اين طراحي بگونه اي انجام مي گيرد كه پس از شروع باز شدن شير اطمينان در اثر ازدياد فشار، در اثر خاصيت (POP Action) اين عمل به سرعت تشديد شده تا زماني كه شير كاملاً باز گردد.

شيرهاي اطمينان بوسيله آزاد كردن مقداري از سيال به واحد (يا به درون خطوط) عمليات ايمن سازي را انجام مي دهند. شيرهاي فشار در جاهائيكه حداكثر فشار كاري بوجود مي آيند نصب مي گردند. درسيستم-هاي توليد بخار، شيرهاي اطمينان براي جلوگيري از افزايش فشار بر روي بويلرها نصب مي گردند.

در ارتباط با شيرهاي اطمينان لازم است كه با اصطلاحاتي در اين زمينه آشنا شويم:

Over Pressure (بالاترين فشار):

فشاري است كه شيراطمينان در وضعيت كاملاً باز قرار مي گيرد و حداكثر ظرفيت تخليه خود را دارا مي باشد. واضح است كه اين فشار بالاتر از فشار نقطه تنظيم (Set pressure) مي باشد و مقدار آن با توجه به كاربردها و استانداردهاي مختلف، متفاوت مي باشد. استاندارد BS 5500 اين مقدار اختلاف فشار را در مورد سيستم هاي بخار و گاز برابر حداكثر 10% درصد فشار تنظيمي شير اطمينان در نظر مي گيرد. شيرهاي اطمينان در فرآيندهاي كه ممكن است در اثر ازدياد فشار به محصول و يا تجهيزات خسارتي وارد شود از بروز اين خسارات جلوگيري مي كنند.

Blow Down (پايين ترين فشار):

مقدار اختلاف فشار پايين تر از نقطه تنظيم شير اطمينان است كه جهت بسته شدن كامل و محكم شير اطمينان پس از باز شدن و سپس برگشت سيستم به فشار عادي مورد احتياج مي باشد.اين پارامتر بهReset Differentialنيز معروف است. ميزانBlow down نيز طبق استاندارد مذكور حدود10% مي باشد.مقاديرOver pressure وBlow down بسته به نوع سيستم انتخاب طراح متغيير بوده و بطور مثال مي تواند به ترتيب 3% و 4 % انتخاب گردند.