آشنایی با سوپاپ پمپ باد و کارایی آن
هر سیستم مرتبط با فشار هوا نیاز به ابزارهای کنترلی دارد تا ایمنی افراد، فرایند کار و تجهیزات را تضمین نماید. توجه به این نکات ایمنی بعد از خرید کمپرسور باد اهمیت زیادی دارد. به علت تجمیع هوا فشرده و احتمال خطر در صورت ترکیدگی پمپ باد، از ابزار ساده ولی کاربردی سوپاپ پمپ باد استفاده می شود. با توجه به اهمیت و نقش سوپاپ اطمینان در کمپرسور باد، در این مقاله قصد داریم نکات کلی و توضیحات مفصلی را ارائه دهیم.
نقش سوپاپ اطمینان در کمپرسور باد
عبارت «سوپاپ اطمینان» یک اصطلاح کلی است که توصیف کننده دسته گسترده ای از شیر های کنترل کننده در انواع محفظه های تحت فشار همچون دستگاه های شیمیایی و کمپرسور باد است. شیر اطمینان کمپرسور باد، کنترل کننده وضعیت فشار هستند، قبل از آنکه شرایط بحرانی ایجاد شود. سوپاپ پمپ باد، ابزاری است که از تجهیزات در برابر انفجار یا آسیب دیدگی محافظ می کند. از کارایی های سوپاپ کمپرسور باد می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- شیر اطمینان عموما در کمپرسور باد، مخازن تحت فشار، محفظه های نگهدارنده گاز و تجهیزات پر فشار استفاده می شود.
- نقش شیر اطمینان در یک دستگاه کنترل فشار داخلی محفظه است.
- اگر فشار داخل کمپرسور هوا از حد استاندارد بیشتر شود و احتمال آسیب دیدگی یا انفجار وجود داشته باشد، سوپاپ پمپ باد وارد عمل شده و کمی از سیال (مایع یا گاز) را خارج می کند تا فشار محفظه داخلی به حالت نرمال برسد.
- به سوپاپ اطمینان کمپرسور باد، شیر کنترل نهایی نیز می گویند زیرا وظیفه نظارت بر فشار را بر عهده دارد و مقدار معین شده ای از سیال را بدون هیچ گونه پشتیبانی از دستگاه های الکترونیکی تخلیه می نماید.
- این قطعه نه تنها در صرفه جویی انرژی و کنترل آسیب دیدگی به تجهزات بلکه در حفظ جان اپراتور و سایر کارکنان از اهمیت بالایی برخوردار است.
معرفی شیر اطمینان کمپرسور باد و تاریخچه آن
از زمانی که انسان توانست سیالات پرفشار را تحت کنترل خود در بیاورد و از آن استفاده کند، دریافت که در صورت عدم نظارت و کنترل صحیح، این انرژی مفید و سودمند می تواند تبدیل به هیولای مهیبی گردد که به زندگی بسیاری از افراد پایان دهد. از این رو اهمیت ابزار های کنترل کننده برای بشر مشخص شد. در قرن 19ام، زمانی که استفاده از موتورهای بخار در کشتی و لکوموتیو رایج شده بود، انفجار ها و صدمات بسیاری ناشی از عدم دقت و کنترل جریان داغ پر فشار در این وسایل اتفاق افتاد. از این رو، چارلز ریچه در سال 1848 محفظه ای طراحی کرد که قادر به تحمل حجم معینی از فشار و انتقال حد اضافی آن به بیرون بود تا از حوادث ناگوار جلوگیری نماید. این اختراع سرآغاز ساخت سوپاپ های اطمینانی بود که به وفور در صنعت استفاده می شوند.
امروزه تمام مصرف کنندگان محفظه های تحت فشار، از اهمیت و نقش سوپاپ اطمینان در پمپ باد آگاهی دارند و به واسطه قوانین سخت گیرانه بین المللی و ملی موظفند از استاندارد های رایج برای شیر اطمینان استفاده کنند. در نتیجه می توان به یقین بیان کرد که نقش سوپاپ پمپ باد، حفظ جان کارکنان است.
سوپاپ پمپ باد
استانداردهای بین المللی مرتبط با سوپاپ پمپ باد
مدل های مختلف شیر اطمینان در اشکال متنوع و معیارهای متفاوت ساخته می شود. در بسیاری از کشور های پیشرفته، استانداردهای مختلفی برای سوپاپ اطمینان پمپ باد وجود دارد. اساس کار تمامی آن ها یکسان است، هرچند که در برخی جزئیات با هم تفاوت دارند. با این حال بین روش های آمریکایی و استانداردهای اروپایی، اختلافات قابل توجهی وجود دارد. یکی از این موارد، نحوه معرفی شیر اطمینان است. آنچه که در اروپا به عنوان سوپاپ اطمینان شناخته می شود، در آمریکا با نام «سوپاپ ایمنی» یا «شیر فشار» رواج دارد.
در ادامه جدول استانداردهای مرتبط با شیر اطمینان کمپرسور باد ارائه می شوند.
| کشور | شماره استاندارد | توضیحات |
| استرالیا | SAA AS1271 | مرتبط با سوپاپ اطمینان و تمامی شیر های کاهنده و کنترل کننده فشار برای هر نوع سیال |
| اتحادیه اروپا | EN ISO 4126 | دستگاه های ایمنی برای محافظت در برابر فشار خارجی |
| AD- Merkblatt A2 | تجهیزات ایمنی مخصوص محفظه های تحت فشار |
| آلمان | TRD 421 | پشتیبانی فنی از محفظه های تحت فشار خصوصا موتور بخار |
| TRD 721 | پشتیبانی فنی از محفظه های تحت فشار خصوصا موتور بخار |
| ژاپن | JIS B 8210 | محفظه های تحت فشار و دیگ بخار |
| کره جنوبی | KS B 6216 | محفظه های تحت فشار و دیگ بخار |
| ASME I | سوپاپ اطمینان در دیگ بخار |
| ASME III | سوپاپ اطمینان در فعالیت های هسته ای |
| ASME VIII | سوپاپ اطمینان در مخزن های مقاوم در برابر آتش |
| ANSI/ASME PTC25.3 | سوپاپ اطمینان در محفظه های آزمایشگاهی |
| آمریکا | | انتخاب اندازه و نحوه نصب ابزار های کاهنده فشار در تصفیه گرها |
| API RP 520 | بخش1 طراحی |
| | بخش 2 نصب |
| API RP 521 | راهنما برای سیستم های کاهش دهنده فشار |
| API STD 526 | سوپاپ های کاهنده فشار فولادی |
| API STD 527 | سوپاپ اطمینان محکم بسته شده |
رابطه فشار بیش از حد و شیر اطمینان پمپ باد
فشار بیش از حد در پمپ باد می تواند در صورت برآورده شدن هر یک از شرایط زیر ایجاد شود:
- عدم تعادل در جریان سیال. به عنوان مثال ممکن است یکی از شیرها از کار افتاده باشد یا تنظیمات اشتباه باعث ورود بیش از حد هوا در کمپرسور باد شود.
- چرخه فرایند در کمپرسور هوا به نحوی پیش رود که دمای سیستم افزایش یابد، در نتیجه فشار داخل محفظه کمپرسور بیشتر می شود.
- فعالیت بیش از حد کمپرسور باد
- زمانی که فشار گذرا افزایش یابد، فشار بیش از حد در پمپ باد تولید می شود.
- زمانی که سیستم در معرض حرارت یا آتش قرار گیرد.
- از مشکلات عمده ای که در صنعت وجود دارد، عدم توجه به مبدل حرارتی است که در بسیاری از مواقع باعث فشار بیش از حد در هوای فشرده می گردد.
- تغییرات ناگهانی در دمای محیط کار. هوا به علت ماهیت گازی خود به شدت با تغییرات دما تغییر شکل داده و منبسط یا منقبض می شود، که مشکلات ناشی از فشار بیش از حد در کمپرسور باد را ایجاد می کند.
سوپاپ پمپ باد با بررسی میزان فشار موجود در داخل محفظه، به صورت خودکار بخش اضافی را خارج می کند. خروج سیال تحت فشار تا جایی ادامه می یابد که محفظه به فشار مجاز برسد. به همین سادگی نقش سوپاپ اطمینان پمپ باد توضیح داده شد، که قادر به جلوگیری از خسارات مالی و جانی بسیاری خواهد بود. از آنجا که شیر اطمینان کمپرسور باد، آخرین ابزاری است که می تواند از عواقب فاجعه آفرین جلوگیری کند، باید قادر باشد در تمامی ساعات شبانه روز و تحت تمامی شرایط وظیفه خود را انجام دهد.
نحوه عملکرد سوپاپ پمپ باد چگونه است؟
- زمانی که فشار داخل محفظه کمپرسور افزایش یابد، نازل داخل سوپاپ اطمینان پمپ باد، افزایش فشار را حس می کند. در نتیجه فنر موجود در آن جمع می گردد. بعد از این که فنر به اندازه کافی جمع شد، نیروی خود را به بالا انتقال می دهد.
- زمانی که مقدار فشار بیشتر از میزان تنظیم شده یا میزان نرمال گردد، «صفحه دیسکی شکل» که در داخل شیر اطمینان کمپرسور باد تعبیه شده است به سمت بالا حرکت کرده و تخلیه سیال آغاز می شود.
- تخلیه تا زمانی انجام می شود که فشار داخل محفظه به میزان از پیش تعیین شده یا همان فشار نرمال برسد، در نتیجه فنر به حال اولیه خود باز می گردد و صفحه دیسکی، سر جای خود قرار می گیرد.
بهترین محل نصب سوپاپ پمپ باد
بهترین محل برای نصب سوپاپ پمپ باد، جایی است که بیشترین فشار مجاز در حین عملیات (MAWP) از آن محل عبور می کند. شیر اطمینان کمپرسور باد عموما در مسیر مخزن هوای فشرده نصب می شود تا از عواملی همچون فشار بیش از حد، جریان برگشتی هوا و حتی افت فشار جلوگیری کند.
یکی از نکاتی که در نصب سوپاپ اطمینان باید در نظر گرفته شود، نصب محکم و دقیق آن در مخزن فشار پمپ باد است. نصب درست این سوپاپ باعث می شود از هرگونه نشتی احتمالی جلوگیری شود، در نتیجه عملکرد کلی سیستم بهبود می یابد. در اثر نصب نادرست، فشار مخزن به طور ناگهانی افت پیدا کرده و عملکرد دستگاه با اختلال همراه می شود.
نصب بی دقت سوپاپ کمپرسور باد، می تواند باعث از کار افتادن عایق ها شود و عملکرد شیر اطمینان را نیز با مشکلاتی همراه می کند.
بهتر است سوپاپ پمپ باد فلزی در محلی هموار نصب شود، سطوحی که کاملا پرداخت کاری شده باشند. نکته با اهمیت این است که همواره باید شیر اطمینان کمپرسور باد، باید بالای محل انتقال قرار گیرد. به هیچ عنوان و تحت هیچ شرایطی نباید سوپاپ کمپرسور را در زیر محفظه قرار داد. در این صورت قادر به تشخیص مقدار واقعی فشار محفظه نخواهد بود. عدم توانایی در تشخیص فشار واقعی می تواند بسیار خطر آفرین باشد.
زمان مناسب تعمیر یا تعویض سوپاپ اطمینان
شیر اطمینان کمپرسور باد باید همواره قادر به ارائه سرویس باشد. در غیر این صورت، کل سیستم با مشکل مواجه می شود. دو رویه کلی برای حفظ و نگهداری سوپاپ وجود دارد:
- هر سال اقدام به بازرسی سوپاپ کرده و آن را به صورت آزمایشی تست کنید تا از سلامت آن اطمینان حاصل نمایید.
- بهتر است پس از سه الی چهار سال، اقدام به تعویض قطعه نموده و شیر اطمینان نو جایگزین کنید.
خرید و قیمت سوپاپ اطمینان پمپ باد
با توجه به گستره مختلف سوپاپ اطمینان موجود در بازار برای نیاز های مختلف، ممکن است چالش هایی برای مصرف کنندگان در انتخاب مناسب ترین ابزار فعالیت مرتبط با کارشان به وجود بیاید. پس از انتخاب نوع مناسب، لازم است که فشار و ظرفیت تخلیه بررسی شود و سوپاپ مناسب و فشار تنظیم شده مشخص برای هر شیر تعیین گردد. انتخاب نوع خاصی از این قطعه با توجه به عوامل مختلفی انجام می شود:
- هزینه شیر اطمینان کمپرسور باد
بدیهی ترین شرط در انتخاب سوپاپ پمپ باد، هزینه و قیمت خرید آن است. نقش شیر اطمینان در کمپرسور باد بسیار حیاتی است. پس به خاطر کمی اختلاف قیمت، گزینه ارزان تر را انتخاب نکنید. با این حال زمانی که چند گزینه را در نظر گرفتید و مقایسه قیمتی انجام دادید، سعی کنید گزینه معقول تر با بیشترین کارایی مناسب با سیستم خود را انتخاب کنید.
سوپاپ اطمینان با درپوش باز، در پمپ هوا یا محفظه گاز غیر سمی می تواند مورد استفاده قرار گیرد، با این حال باید از نحوه تخلیه در این سوپاپ ها باطلاع داشته باشید. از سوپاپ اطمینان با اهرم بالابر، اغلب در این نوع کاربردها استفاده می شود. برای کاربردهایی که گاز یا مایع نباید مستقیما خارج شود یا نباید به گونه ای خارج شوند که احتمال خطر وجود داشته باشد، باید از سیستم های شیر اطمینان سر بسته استفاده گردد.
شیر اطمینان باید قادر باشد در تمامی محیط های کاری استفاده شود. با این حال مواد بسیار کمی وجود دارند که چنین ویژگی را ارائه دهند. از این رو بسته به محیط کار، از مواد مختلفی برای ساخت سوپاپ های اطمینان استفاده شود. به عنوان نمونه سوپاپ اطمینان کمپرسور باد ساخته شده از فولاد کروم دار، قابلیت استفاده در محیط های آبی را دارد زیرا کمتر دچار زنگ زدگی و خوردگی می شود.
برای تمامی کاربرد هایی که از سوپاپ اطمینان استفاده می کنند، استاندارد وجود دارد. حتما باید در حین خرید سوپاپ از مطابقت آن با استاندارد مربوطه اطمینان حاصل کنید.
برای انتخاب بهترین مدل سوپاپ اطمینان و دریافت مشاوره از کارشناسان خبره ایران کمپرسور، با شماره 05138543311 تماس بگیرید.
