راهنمای انتخاب شیر ایمنی نیروگاه و شیر ایمنی فشار (PSV) | محافظت از دیگ‌های بخار، سیستم‌های بخار و سیستم‌های فشار بالا

محافظت در برابر فشار اضافی نیروگاه، هسته‌ی عملیات پایدار و ایمن تولید انرژی است. انتخاب شیر ایمنی فشار (PSV) مناسب، شیر اصلی تنظیم فشار و تجهیزات کمکی محافظت در برابر فشار، به‌طور مستقیم ایمنی عملیاتی دیگ‌های بخار، خطوط لوله‌ی بخار، سیستم‌های کمکی توربین و واحد‌های نیروگاهی حرارتی را تعیین می‌کند. برای مهندسان نیروگاه و تیم‌های تأمین، تشخیص استانداردهای مرجع فشار و تطبیق شیرهای حرفه‌ای تنظیم فشار، کلید جلوگیری از توقف ناگهانی واحد و آسیب به تجهیزات است.

بیشتر خرابی‌های فشار در نیروگاه‌ها ناشی از تبدیل نادرست مقادیر فشار و عدم تطابق پارامترهای شیر ایمنی فنری است. بر اساس داده‌های عملیاتی صنعتی، بیش از ۲۵ درصد خرابی‌های محافظت در برابر فشار اضافی در خطوط لوله‌ی نیروگاهی، ناشی از اشتباه در تشخیص فشار نسبی و فشار مطلق و همچنین تبدیل نادرست واحدهای psi و MPa در شیرهای وارداتی است.

۱. استاندارد اصلی فشار برای پیکربندی شیر ایمنی فشار (PSV) در نیروگاه

تقریباً تمام سیستم‌های دیگ بخار نیروگاه‌ها، خطوط انتقال بخار و سیستم‌های فشار آب گردشی، از فشار نسبی به‌عنوان استاندارد کالیبراسیون فشار تنظیم شیرهای اطمینان استفاده می‌کنند. انحراف ناشی از فشار جو (۰٫۱ مگاپاسکال) در تنظیمات فشار معمولی نیروگاه‌ها قابل صرف‌نظر است و این همان استاندارد یکپارچه‌ی صنعت نیروگاه‌های حرارتی در داخل و خارج از کشور بر اساس مشخصات API و ASME است.

در سناریوهای سیستم‌های خلأ توربین با دقت بالا و محاسبات ترمودینامیکی آب تراکم‌یافته، مهندسان برای انجام بررسی کمکی و اطمینان از پاسخ دقیق شیر اصلی اطمینان در شرایط تغییرات فشار شدید، نیازمند تبدیل مقادیر به فشار مطلق هستند.

۲. تبدیل رایج واحدهای فشار برای شیرهای نیروگاهی

نیروگاه‌ها با شیرهای استاندارد ملی چین (GB) و همچنین شیرهای وارداتی آمریکایی/اروپایی مجهز شده‌اند که شامل واحدهای فشار مختلفی می‌شوند. تبدیل سریع و دقیق فشار، حداقل نیاز برای انتخاب سازندهٔ شیرهای اطمینان فشار و راه‌اندازی در محل است:

• ۱٫۰ مگاپاسکال = ۱۴۵ پوند-نیرو بر اینچ مربع = ۱۰٫۲ کیلوگرم-نیرو بر سانتی‌متر مربع (فشار استاندارد شیر اطمینان دیگ‌های بخار معمولی)

• ۲٫۰ مگاپاسکال = ۲۹۰ پوند-نیرو بر اینچ مربع (محدودهٔ تنظیم شیر اطمینان فنری خطوط بخار فشار بالا)

• ۰٫۱ مگاپاسکال = ۱۴٫۵ پوند-نیرو بر اینچ مربع (سیستم هوای فشردهٔ خدماتی نیروگاه)

۳. راه‌حل‌های اختصاصی کاربرد شیر برای نیروگاه‌ها

محیط کار نیروگاه‌ها با دما و فشار بالا و کارکرد مداوم، الزامات بالاتری را نسبت به پایداری و دوام شیرها ایجاد می‌کند. محصولات سفارشی حفاظت از فشار نیروگاهی شرکت شیائوزاو والو، کاربردهای تمام سناریوها را پوشش می‌دهد:

• شیر ایمنی باردار با زاویهٔ محصور: ساختاری کاملاً محصور بدون فنرِ قابل مشاهده، مقاوم در برابر خوردگی بخار دمای بالا، مناسب برای خط اصلی دیگ‌های بخار و سیستم‌های بخار فشار بالا، و جلوگیرندهٔ خرابی فنر ناشی از فرسایش طولانی‌مدت بخار.

• شیر ایمنی فشاری با عملکرد از طریق شیر راهنما: سازگان با شرایط کاری قطر بزرگ و فشار معکوس متغیر در واحدهای نیروگاهی، فشار باز و بسته‌شدن پایدار، بدون پرش مکرر، و تضمین‌کنندهٔ عملکرد مداوم بلندمدت واحد.

• مقاوم در برابر آتش شیر توپ سازگان با خطوط لولهٔ سوخت نیروگاهی و محیط‌های قابل اشتعال، با قابلیت قطع اضطراری و اتصال به سیستم‌های تخلیهٔ فشار.

• شیر کنترل فشار روغن: برای سیستم‌های روان‌کاری هیدرولیک و تنظیم فشار واحد نیروگاهی استفاده می‌شود تا فشار سیستم به‌طور پایدار حفظ گردد.

۴. اشتباهات رایج در انتخاب شیرهای ایمنی نیروگاهی

بسیاری از تیم‌های نگهداری نیروگاه‌ها به‌اشتباه از پارامترهای فشار مطلق برای کالیبره‌کردن شیر ایمنی فشار دیگ بخار (PSV) استفاده می‌کنند که منجر به انحراف ثابت فشار ۰٫۱ مگاپاسکال می‌شود؛ این امر باعث می‌شود شیر در شرایط فشار بالاتر از حد مجاز به‌موقع باز نشود و خطر انفجار لوله‌ها را ایجاد کند. علاوه‌براین، استفادهٔ بی‌تفکر از شیرهای وارداتی استاندارد psi بدون تبدیل دقیق، باعث نامتناسب‌بودن ردهٔ شیر با فشار سیستم داخلی می‌گردد.

شیائوزاو والو، به‌عنوان یک تولیدکنندهٔ حرفه‌ای شیرهای اطمینان که برای بسیاری از نیروگاه‌های حرارتی فعالیت می‌کند، خدمات رایگان تأیید پارامترهای فشار و راهنمایی در انتخاب نوع شیر را برای پروژه‌های نیروگاهی ارائه می‌دهد و به‌طور دقیق از استانداردهای API 520، API 526 و استانداردهای صنعت نیرو پیروی می‌کند.