صمام تخفيف الضغط
صمام تخفيف الضغط أو صمام تخفيف الضغط ( PRV ) هو نوع من صمامات الأمان المستخدمة للتحكم في الضغط في النظام أو الحد منه؛ وإلا فقد يتراكم الضغط الزائد ويؤدي إلى اضطراب العملية أو فشل الأداة أو المعدات أو الانفجار أو الحريق.
تخفيف الضغط
يتم تخفيف الضغط الزائد عن طريق السماح للسائل المضغوط بالتدفق من ممر مساعد خارج النظام. تم تصميم صمام تخفيف الضغط أو ضبطه ليفتح عند ضغط محدد مسبقًا لحماية أوعية الضغط والمعدات الأخرى من التعرض لضغوط تتجاوز حدود تصميمها. عندما يتم تجاوز الضغط المحدد، يصبح صمام تخفيف الضغط " مسار أقل مقاومة " حيث يتم فتح الصمام بالقوة ويتم تحويل جزء من السائل عبر المسار المساعد.
في الأنظمة التي تحتوي على سوائل قابلة للاشتعال، يتم إعادة التقاط السائل المحول (سائل أو غاز أو خليط من سائل وغاز) [1] بواسطة نظام استرداد بخار منخفض الضغط وعالي التدفق أو يتم توجيهه عبر نظام أنابيب يُعرف باسم رأس الشعلة أو رأس الإغاثة إلى شعلة غاز مركزية مرتفعة حيث يتم حرقها، مما يؤدي إلى إطلاق غازات الاحتراق العارية في الغلاف الجوي. [2] في الأنظمة غير الخطرة، غالبًا ما يتم تفريغ السائل في الغلاف الجوي من خلال أنابيب تصريف مناسبة مصممة لمنع دخول مياه الأمطار التي يمكن أن تؤثر على ضغط الرفع المحدد، وموضعة بحيث لا تسبب خطرًا على الأفراد.
مع تحويل السائل، سيتوقف الضغط داخل الوعاء عن الارتفاع. وبمجرد وصوله إلى ضغط إعادة تثبيت الصمام، سيغلق الصمام. وعادةً ما يتم تحديد التفريغ كنسبة مئوية من الضغط المحدد ويشير إلى مقدار الضغط الذي يجب أن ينخفض قبل إعادة تثبيت الصمام. يمكن أن يختلف التفريغ بنسبة 2-20% تقريبًا، وتحتوي بعض الصمامات على تفريغات قابلة للتعديل.
في أنظمة الغاز ذات الضغط العالي، يوصى بأن يكون مخرج صمام تخفيف الضغط في الهواء الطلق. في الأنظمة التي يكون المخرج متصلاً بالأنابيب، فإن فتح صمام تخفيف الضغط سيؤدي إلى تراكم الضغط في نظام الأنابيب أسفل صمام تخفيف الضغط. وهذا يعني غالبًا أن صمام تخفيف الضغط لن يعود إلى مكانه بمجرد الوصول إلى الضغط المحدد. في هذه الأنظمة، غالبًا ما يتم استخدام ما يسمى بصمامات تخفيف الضغط "التفاضلية". وهذا يعني أن الضغط يعمل فقط على منطقة أصغر كثيرًا من مساحة فتحة الصمام. إذا تم فتح الصمام، فيجب أن ينخفض الضغط بشكل كبير قبل إغلاق الصمام، كما يمكن لضغط مخرج الصمام أن يبقي الصمام مفتوحًا بسهولة. هناك اعتبار آخر وهو أنه إذا تم توصيل صمامات تخفيف الضغط الأخرى بنظام أنابيب المخرج، فقد تفتح مع زيادة الضغط في نظام أنابيب العادم. وقد يتسبب هذا في تشغيل غير مرغوب فيه.
في بعض الحالات، يعمل ما يسمى بصمام الالتفافية كصمام تخفيف من خلال استخدامه لإعادة كل أو جزء من السائل الذي يتم تفريغه بواسطة مضخة أو ضاغط غاز إلى خزان تخزين أو مدخل المضخة أو ضاغط الغاز. يتم ذلك لحماية المضخة أو ضاغط الغاز وأي معدات مرتبطة بها من الضغط الزائد. يمكن أن يكون صمام الالتفافية ومسار الالتفافية داخليًا (جزء لا يتجزأ من المضخة أو الضاغط) أو خارجيًا (مثبتًا كمكون في مسار السائل). تحتوي العديد من سيارات الإطفاء على صمامات تخفيف من هذا القبيل لمنع زيادة ضغط خراطيم الحريق .
في حالات أخرى، يجب حماية المعدات من التعرض لفراغ داخلي ( أي ضغط منخفض) أقل مما يمكن للمعدات تحمله. في مثل هذه الحالات، تُستخدم صمامات تخفيف الفراغ لفتحها عند حد ضغط منخفض محدد مسبقًا ولإدخال الهواء أو الغاز الخامل إلى المعدات للتحكم في مقدار الفراغ.
المصطلحات الفنية
في صناعات تكرير البترول ، وتصنيع البتروكيماويات والمواد الكيميائية ، ومعالجة الغاز الطبيعي وتوليد الطاقة ، يرتبط مصطلح صمام تخفيف الضغط بمصطلحات صمام تخفيف الضغط ( PRV )، وصمام أمان الضغط ( PSV )، وصمام الأمان :
- صمام تخفيف الضغط (PRV) أو صمام تخفيف الضغط (PRV) أو صمام أمان الضغط (PSV): الفرق هو أن صمامات تخفيف الضغط بها رافعة يدوية لتنشيط الصمام في حالة الطوارئ. تعمل معظم صمامات تخفيف الضغط بنابض. عند ضغوط أقل، يستخدم البعض غشاءً بدلاً من نابض. تستخدم أقدم تصميمات صمام تخفيف الضغط وزنًا لإغلاق الصمام.
- الضغط المحدد: عندما يرتفع ضغط النظام إلى هذه القيمة، يفتح صمام تخفيف الضغط. قد تتبع دقة الضغط المحدد الإرشادات التي وضعتها الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين (ASME).
- صمام تخفيف الضغط (RV): صمام يستخدم في خدمة السوائل، والذي يفتح بشكل متناسب عندما يتغلب الضغط المتزايد على ضغط الزنبرك.
- صمام الأمان (SV): يستخدم في خدمة الغاز. معظم صمامات الأمان (SV) تفتح بالكامل أو تنفتح بشكل مفاجئ.
- صمام تخفيف الضغط الآمن (SRV): صمام تخفيف ضغط يمكن استخدامه لخدمة الغاز أو السوائل. ومع ذلك، فإن الضغط المحدد عادة ما يكون دقيقًا لنوع واحد فقط من السوائل في كل مرة.
- صمام تخفيف الضغط الذي يتم تشغيله بواسطة الطيار (POSRV، PORV، POPRV): جهاز يقوم بالتخفيف عن طريق الأمر عن بعد من صمام طيار متصل بضغط النظام العلوي.
- صمام الأمان للضغط المنخفض (LPSV): نظام أوتوماتيكي يخفف الضغط عن طريق الضغط الساكن للغاز. يكون ضغط التخفيف صغيرًا وقريبًا من الضغط الجوي.
- صمام أمان ضغط الفراغ (VPSV): نظام أوتوماتيكي يخفف الضغط عن طريق الضغط الساكن للغاز. يكون ضغط التخفيف صغيرًا وسالبًا وقريبًا من الضغط الجوي.
- صمام الأمان للضغط المنخفض والضغط الفراغي (LVPSV): نظام أوتوماتيكي يخفف الضغط عن طريق الضغط الساكن للغاز. يكون ضغط التخفيف صغيرًا أو سلبيًا أو موجبًا وقريبًا من الضغط الجوي.
- صمام تخفيف الضغط والفراغ (PVRV): عبارة عن مزيج من ضغط الفراغ وصمام تخفيف في غلاف واحد. يستخدم في خزانات تخزين السوائل لمنع الانفجار أو الضغط الزائد.
- التشغيل المفاجئ: وهو عكس التعديل، ويشير إلى الصمام الذي ينفتح فجأة. ويحدث الرفع الكامل في غضون ميلي ثانية. وعادة ما يتم ذلك باستخدام تنورة على القرص بحيث يؤثر السائل الذي يمر عبر المقعد فجأة على مساحة أكبر ويخلق قوة رفع أكبر.
- التعديل: يفتح بما يتناسب مع الضغط الزائد.
المتطلبات القانونية والرمزية في الصناعة
في أغلب البلدان، يُطلب من الصناعات قانونًا حماية أوعية الضغط والمعدات الأخرى باستخدام صمامات تخفيف الضغط. وفي أغلب البلدان أيضًا، يجب الالتزام بأكواد تصميم المعدات مثل تلك التي تقدمها الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين (ASME) ومعهد البترول الأمريكي (API) ومنظمات أخرى مثل ISO (ISO 4126) وتتضمن هذه الأكواد معايير تصميم لصمامات تخفيف الضغط. [3] [4]
المعايير أو القوانين أو التوجيهات الرئيسية هي:
- AD Merkblatt (ألمانية)
- معهد البترول الأمريكي (API)؛ المعايير 520 و521 و526 و2000
- الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين (ASME)؛ قانون الغلايات وأوعية الضغط، القسم الثامن القسم الأول والقسم الأول
- جمعية أعمال المياه الأمريكية (AWWA)، خزانات التخزين
- EN 764-7؛ المعيار الأوروبي القائم على توجيه معدات الضغط 97/23/EC
- الكود الأوروبي EN 1993 -4-2، صهاريج التخزين.
- المنظمة الدولية للمعايير ؛ ISO 4126
- لوائح سلامة أنظمة الضغط لعام 2000 (PSSR)؛ المملكة المتحدة
معهد تصميم أنظمة الإغاثة في حالات الطوارئ (DIERS)
تأسس معهد تصميم أنظمة الإغاثة الطارئة [5] في عام 1977، وكان عبارة عن اتحاد يضم 29 شركة تحت رعاية المعهد الأمريكي للمهندسين الكيميائيين (AIChE) طور أساليب لتصميم أنظمة الإغاثة الطارئة للتعامل مع التفاعلات الجامحة. وكان الغرض منه تطوير التكنولوجيا والأساليب اللازمة لتحديد حجم أنظمة تخفيف الضغط للمفاعلات الكيميائية، وخاصة تلك التي يتم فيها إجراء تفاعلات طاردة للحرارة. وتشمل هذه التفاعلات العديد من فئات العمليات المهمة صناعيًا بما في ذلك البلمرة، والنترتة، والديازوتات، والسلفنة، والأكسدة، والأمينات، والأسترة، والتحييد، وغيرها الكثير. قد يكون تصميم أنظمة تخفيف الضغط صعبًا، ليس أقلها لأن ما يتم طرده يمكن أن يكون غازًا / بخارًا أو سائلًا أو مزيجًا من الاثنين - تمامًا كما هو الحال مع علبة مشروب غازي عندما يتم فتحها فجأة. بالنسبة للتفاعلات الكيميائية، يتطلب الأمر معرفة واسعة بكل من مخاطر التفاعل الكيميائي وتدفق السوائل.
لقد قام DIERS بالتحقيق في ديناميكيات بداية وانفصال البخار والسائل ثنائي الطور والهيدروديناميكا لأنظمة الإغاثة في حالات الطوارئ من خلال العمل التجريبي والتحليلي المكثف. [6] كان من الأمور ذات الأهمية الخاصة بالنسبة لـ DIERS التنبؤ بتنفيس التدفق ثنائي الطور وإمكانية تطبيق طرق تحديد الحجم المختلفة لتدفق وميض البخار والسائل ثنائي الطور. أصبحت DIERS مجموعة مستخدمين في عام 1985.
مجموعة مستخدمي DIERS الأوروبية (EDUG) [7] هي مجموعة من الصناعيين والمستشارين والأكاديميين الأوروبيين بشكل أساسي الذين يستخدمون تقنية DIERS. بدأت مجموعة مستخدمي DIERS الأوروبية في أواخر الثمانينيات ولديها اجتماع سنوي. وقد نشرت هيئة الصحة والسلامة في المملكة المتحدة ملخصًا للعديد من الجوانب الرئيسية لتقنية DIERS. [8]
انظر أيضا
مراجع
- ^ Koch, WH (2001). معدات وتكنولوجيا البترول (PDF) . TRI.
- ^ Beychok, Milton R. (2005). Fundamentals Of Stack Gas Dispersion (الطبعة الرابعة). منشور بواسطة المؤلف. ISBN 0-9644588-0-2.انظر الفصل 11، ارتفاع عمود كومة الشعلة .
- ^ ONE TUEV BV Technische Inspektions GmbH. "قائمة الدول التي تقبل كود ASME Boiler & Pressure Vessel Code". Onetb.com . تم الاسترجاع في 2012-01-19 .
- ^ "API 5210-1, Sizing and Selection of Pressure-Relifying Devices". Techstreet.com . تم الاسترجاع في 2012-01-19 .
- ^ "DIERS". Iomosaic.com . تم الاسترجاع في 2012-01-19 .
- ^ HG Fisher؛ HS Forrest؛ Stanley S. Grossel؛ JE Huff؛ AR Muller؛ JA Noronha؛ DA Shaw؛ BJ Tilley (1992). تصميم نظام الإغاثة في حالات الطوارئ باستخدام تقنية DIERS: دليل مشروع معهد تصميم أنظمة الإغاثة في حالات الطوارئ (DIERS) . وايلي. ISBN 978-0-8169-0568-3.
- ^ "EDUG: European DIERS Users' Group". Edug.eu . تم الاسترجاع في 2012-01-19 .
- ^ "CRR 1998/136 Workbook for chemical reactor relief system sizing". Hse.gov.uk . تم الاسترجاع في 2012-01-19 .
روابط خارجية
الوسائط المتعلقة بصمامات تخفيف الضغط في ويكيميديا كومنز- PED 97/23/EC؛ توجيه معدات الضغط - الاتحاد الأوروبي.
.jpg/1280px-Mircom_Fire_Alarm_HornStrobe_(crop).jpg)
