شیرایمینی یا شیر اطمینان، شیری است که وظیفه افزایش ایمنی یک نیروگاه حرارتی – هیدرولیک را دارد. شیرهای اطمینان فشار (PSV) مثالی از شیرهای اطمینان هستند که به صورت خودکار هنگامی که فشار یا دمای دیگ بخار، مخازن تحت فشار، و یا سیستم های دیگر، بیش از حد مجاز تعیین شدهاست، یک ماده از آن آزاد می کند. شیرهای اطمینان اولین بار در دیگ های بخار در طول انقلاب صنعتی استفاده شدند. بدون شیرهای اطمینان، دیگهای بخار اولیه ، در معرض انفجار تصادفی بودند
.
شیرهای اطمینان خلأ (یا ترکیب شیرهای اطمینان فشار – خلأ) برای جلوگیری از فروپاشی یک مخزن در هنگام خالی کردن آن یا هنگام استفاده از آب سرد پس از فرایند CIP گرم (تمیزکاری در محل) یا SIP (گندزدایی در محل) مورد استفاده قرار می گیرند. هنگامی که اندازه یک شیر اطمینان خلاء مطرح است، روش محاسبه قانونمندی به ویژه در فرآیند CIP داغ تعریف نشده است. اما برخی از تولید کنندگان، شبیه سازی های اندازه گیری را بهبود بخشیده اند.
کاربرد و طراحی
اولین و ساده ترین شیر اطمینان در جذب کننده بخار مورد استفاده قرار گرفت و برای نگه داشتن فشار بخار از یک وزنه استفاده می شد. شیرهای اطمینان همچنین برای محافظت از تجهیزات مانند مخازن تحت فشار و مبدل های حرارتی شکل گرفتند. عبارت شیر اطمینان باید به کاربردهای سیال تراکم پذیر محدود شود (گاز، بخار).
دو نوع کلی از حفاظت که در صنعت با آن روبرو هستند، عبارتند از: حفاظت حرارتی و حفاظت جریان.
برای مخازن بسته بندی مایع، شیرهای اطمینان حرارتی به طور کلی توسط اندازه نسبتا کوچک شیر جهت محافظت در برابر فشار اضافی ناشی از انبساط حرارتی مشخص می شوند. در این مورد، یک شیر کوچک به دلیل اینکه اکثر مایعات تقریبا تراکم ناپذیر هستند، کافی است ، و بنابراین یک مقدار نسبتا کمی از مایع تخلیه شده از طریق شیر اطمینان، کاهشی قابل توجه در فشار ایجاد می کند.
شیرهای اطمینان مورد استفاده برای حفاظت جریان، بسیار بزرگتر از شیرهای مشابه برای حفاظت حرارتی هستند. بزرگی این شیرها به این دلیل است که مقدار قابل توجهی از گاز یا مایع باید به سرعت تخلیه شوند تا یکپارچگی لوله یا مخزن حفظ شود.
در بسیاری از کشورها، صنایع ملزم به استفاده از شیرهای اطمینان برای محافظت مخازن تحت فشار و تجهیزات دیگر هستند. همچنین، در بیشتر کشورها، کدهای تهیه شده توسط ASME و API و سازمان های دیگر باید تطابق داشته باشند.
آشنایی با اصطلاحات شیرهای اطمینان
مفهوم بالاترین فشار (Over Pressure)
وقتی شیراطمینان در حالت کاملا باز قرار می گیرد و حداکثر ظرفیت تخلیه خود را داشته باشد، بالاترین فشار بوجود می آید. این فشار بالاتر از فشار نقطه تنظیم (Set pressure) است و با توجه به کاربردهای مختلف، مقدارش متفاوت است. طبق استاندارد BS 5500 این میزان اختلاف فشار را در مورد سیستم های بخار و گاز، مساوی حداکثر ۱۰ درصد فشار تنظیمی شیر اطمینان در نظر گرفته می شود. در فرآیندهایی که امکان دارد در اثر ازدیاد فشار به محصول و یا قطعات خسارتی وارد شود از شیرهای اطمینان استفاده می شود تا از بروز خسارات جلوگیری کند.
مفهوم پایین ترین فشار (Blow Down)
مقدار اختلاف فشار پایین تر از نقطه تنظیم شیر اطمینان است که جهت بسته شدن محکم و کامل شیر اطمینان پس از باز شدن و سپس برگشت سیستم به فشار عادی مورد احتیاج است.این پارامتر را Reset Differential می گویند. طبق استاندارد مذکور میزان Blow down حدود ۱۰% است. با توجه به نوع سیستمی که طراح انتخاب می کند مقادیر Over pressure وBlow down تغییر می کند.