تست نشتی در شیرهای صنعتی
نشتی در شیرهای صنعتی یک رویداد عادی در محیط‌های صنعتی است. حتی شیرهایی که دارای برچسب “Zero-leakage” یا “Bubble tight” می‌باشند، لزوماً به طور کامل بدون نشتی نیستند.
در این مقاله به بررسی انواع نشتی در شیرهای صنعتی و علل شایع آن می‌پردازیم و سپس اطلاعاتی در مورد استانداردهای صنعتی ارائه می‌دهیم که میزان نشت را برای انواع مختلف شیرها تدوین کرده‌اند.
تمامی شیرها توسط سازندگان بررسی و آزمایش می‌شوند تا اطمینان حاصل شود که میزان نشتی آن‌ها مطابق با استانداردهای نشتی شیر است. به علاوه، خریدار می‌تواند تست‌های مورد نیاز از نظر خودش را از خریدار درخواست کند، در حالی که آزمایش‌های معمول برای نگهداری شیر و ایمنی آن امری ضروری محسوب می‌شود.
در بسیاری از موارد ذکر می‌شود که شیرها پس از تولید، در فاصله‌ی زمانی کوتاه‌تر از 12 ماه آزمایش شوند. با این حال، این فاصله زمانی می‌تواند بر اساس وضعیت شیر، شرایط سرویس و سطح عملکرد موردنظر متفاوت باشد.
نشتی شیر با استفاده از یک تست هیدرواستاتیک (یعنی سیال عبوری مورد آزمایش مایع باشد، مانند آب یا نفت سفید) یا تست نیوماتیک (سیال عبوری مورد آزمایش یک گاز باشد مانند هوا یا نیتروژن) بررسی می‌شود.
نشتی صفر به ندرت وجود دارد (در صورت امکان)، بنابراین استانداردها یک مفهوم تحت عنوان حداکثر نشت مجاز (MAL) را برای شیرهای تحت شرایط تست مشخص می‌کنند.
برای هر دو آزمایش هیدرواستاتیک و نیوماتیک، (MAL (Maximum Allowable Leakage معمولا نسبت نشتی شیر بر دقیقه تعریف می‌شود. مشخص است که بسته به اندازه شیر، میزان نشتی آن اهمیت پیدا می‌کند. به این معنی که حفره‌ی کوچک موجود در شیر، برای شیرهای کوچک خطر بیشتری نسبت به شیرهای بزرگتر دارد. MAL همچنین ممکن است بر اساس کلاس شیر و فشار باشد.
نتایج تست‌های نشتی در شیرهای صنعتی می‌تواند بر اساس نوع عملکرد فرد آزمایش‌کننده متفاوت باشد. بنابراین لازم است که تکنسین‌های متخصص و آموزش دیده شیرها را تست کنند.
انواع نشتی در شیرهای صنعتی
دو نوع عمده نشت از شیر وجود دارد:
- انتشار گازهای فرّار از شیر به جو (برای کسی که در معرض آن قرار دارد خطرناک است)
- نشتی که در سیستم لوله کشی باقی می‌ماند و خطرات ایمنی بالقوهای را برای سیستم خود ایجاد می‌کند..
* انتشار گازهای فرار یک تهدید برای محیط زیست به حساب می‌آید و می‌تواند به آن آسیب برساند. نشت از طریق شیر هم می‌تواند یک خطر ایمنی محسوب شود و به فرآیند زیان بزند.
دلایل نشتی در شیرهای صنعتی
برخی از علل شایع نشت شیر در پایین ذکر شده است:
- شیر به طور کامل بسته نیست که این می‌تواند به دلایل مختلفی اتفاق بیافتد، از جمله؛
نشیمن‌گاه شیر به علت پوسیدگی، وجود پسماند و دیگر موانع در خط لوله و … به طور کامل بسته نمی‌شود
چرخش عملگر به اندازه کافی صورت نمی‌گیرد
شیر برای بسته‌شدن صد در صدی طراحی نشده است. شیرهایی که جهت کنترل دقیق سیال هنگام خفگی طراحی می‌شوند ممکن است توانایی باز و بسته کردن شیر را به طور صد در صدی و عالی نداشته باشند. - نشیمن‌گاه شیر دچار آسیب شده باشد
- آب‌بند‌های شیر دچار آسیب شده باشد
- سایز شیر برای پروژه مناسب نسیت
انواع تست‌های نشتی در شیرهای صنعتی
تست هایی که باید روی شیرها انجام شوند، به نوع شیر و همچنین به عناصر سازنده شیر بستگی دارند. در قسمت پایین برخی از تست‌های اجرایی در مورد نشتی شیرها بررسی می‌شوند.
- تست‌های نشتی نشیمن‌گاه شیر که برای شیرهای pressure relief لازم است.
- تست‌های Backseat برای شیرهای دارای Backseat مورد نیاز می‌باشد، مانند شیرهای دروازه‌ای و شیرهای کروی
- تست‌های کلاژر یا مجرابند برای بازه‌ی بزرگی از شیرها مورد استفاده قرار می‌گیرند مانند شیرهای دروازه‌ای، شیرهای کروی، شیرهای سماوری، شیرهای یکطرفه و شیرهای توپی
- تست‌های نشتی پوسته (محدوده داخل بدنه) (Shell leakage tests) برای شیرهایی که در سرویس‌های کاملاً باز یا کاملاً بسته مورد استفاده قرار می‌گیرند مانند شیرهای یکطرفه، شیرهای stop و شیرهای ایزوله
دستگاه تست نیوماتیک
دستگاه تست هیدرواستاتیک
روش معمول تست شیرهای صنعتی
تست هیدرواستاتیک این مراحل پایه را دنبال می کند:
1. بدنه شیر با سیال مورد آزمایش در دمای مشخص شده پر شده است
2. فشار مشخص‌شده برای طول مدت مشخصی اعمال می‌شود (معمولا حداقل 1 دقیقه)
3. نشتی در سراسر عنصر مورد نظر (مانند استم (ساقه)، سیت (نشیمن‌گاه)، مجرابند) اندازه‌گیری می‌شود به طوری که هم از ابزار اندازه‌گیری استفاده می‌شود و هم تست‌های بصری. اکثر استانداردهای شیر مشخص می‌کنند که هیچ نشتی قابل تشخیصی مجاز نیست
4. بازرسی بصری شیر به این منظور انجام می‌شود که اطمینان حاصل شود شیر در طی مراحل آزمایش آسیب ندیده است
استانداردهای نشت برای انواع مختلف شیرها توسط موسسه نفت آمریکا (API)، موسسه استانداردهای ملی آمریکا (ANSI)، موسسه کنترل سیالات (FCI) و انجمن استاندارد سازندگان (MSS) تعریف شده است.
چگونه می توان از شیر در برابر آسیب ناشی از نشت آن محافظت کرد
نشتی در شیرهای صنعتی اتفاق می افتد، اما این بدان معنا نیست که مشکل لزوماً از پروژه باشد. در اینجا سه راهکار برای محافظت در برابر آسیب ناشی از نشتی در شیرهای صنعتی ارائه شده است.
√ تعیین میزان تحمل نشتی برای پروژه. تحمل نشتی می تواند به طور گسترده ای از پروژه به پروژه دیگر متفاوت باشد. Zero-leakage یا شیر بدون نشتی در همه پروژه‌ها ضروری یا مطلوب نیست.
√ اندازه شیر مناسب باشد و به درستی انتخاب شود. انتخاب سایز بزرگ یکی از شایع ترین علل نشت شیر، به ویژه برای شیرهای کنترلی است. خوشبختانه این مورد از طریق اندازه گیری و انتخاب شیر مناسب نیز قابل پیشگیری است.
√ انجام آزمایش و بازرسی منظم بهترین روش برای اطمینان از این است که نشتی در شیرهای صنعتی به یک سیستم آسیب نمی‌رساند و یا باعث آسیب به محیط زیست نمی‌شود. تشخیص زودهنگام این امکان را می‌دهد تا مشکلات جزئی، قبل از تبدیل شدن آن‌ها به مشکلات بزرگتر قابل حل باشند.