מבוא וסיווג של שסתומי בטיחות

בתור מהנדס שסתומי בטיחות עם 20 שנות ניסיון, אני שמח לחלוק תובנות על שסתומי בטיחות. שסתומים אלו הם קריטיים במערכות תעשייתיות, וביצעו את התפקיד האחרון בהגנה למניעת לחץ יתר על ציוד ולבטיחות בתפעול.

שסתומי בטיחות נמצאים בשימוש נרחב בתעשיות רבות. בתעשיית הנפט, הם מגנים על צינורות נפט, מיכלי אחסון וציוד זיקוק מפני לחץ יתר במהלך הפקת נפט, הובלה ועיבוד. לדוגמה, בעמודת זיקוק של בית זיקוק, שסתום בטיחות מונע נזק במקרה של קפיצות לחץ עקב שינויים בלתי צפויים בחומרי גלם או בתנאי התהליך.

בתעשייה הכימית הם מגנים על ריאקטורים, מיכלי אחסון כימיים וצינורות העוסקים בכימיקלים קורוזיביים או פעילים. לדוגמה, במפעל לייצור דישונים, שסתומי ביטחון על ריאקטורי סינתזה של אמוניה מבטיחים שהלחץ לא יעלה על הגבולות האפשריים, ובכך מונעים תגובות מסוכנות.

תעשיית החשמל מסתמכת עליהם עבור דוודים וטורבינות קיטור. בתחנת כוח פחמית, שסתומי בטיחות על תוף הדוד משחררים לחץ עודף אם מפלס המים או קצב הבעירה משתבשים, ובכך מונעים פיצוצי דוודים.

בתעשיית התרופות, הם חיוניים לציוד סטריליזציה וכלי לחץ המשמשים בייצור תרופות. במהלך ייצור תרופות להזרקה, אוטוקלבים משתמשים בשסתומי ביטחון כדי לשמור על לחץ בטיחות במהלך מחזורי הסטריליזציה.

למהות, בכל מקום שבו מאחסנים או מעבדים נוזלים תחת לחץ, שסתומי ביטחון הם חיוניים למניעת כשל ציוד, תאונות ושמירה על הפעלה חלקה של תהליכים תעשייתיים. כאשר הלחץ במערכת עולה מעל ערך מוגדר מראש, שסתום הביטחון נפתח אוטומטית כדי לשחרר נוזל ולפחת את הלחץ. ברגע שהלחץ יורד לרמה בטוחה, הוא נסגר בצורה הדוקה כדי לשמור על לחץ המערכת.

סווג שסתומי ביטחון

שסתומי ביטחון יכולים להסווג לפי סוג המדיום שהם מטפלים בו וכן לפי עקרונות מבניים/אופרטיביים, כפי שמוצג בתמונה:

1. שסתום ביטחון גז נפוץ

• שסתום ביטחון גז טבעי : מעוצב למערכות גז טבעי, עם חומרים ובנייה המסוגירים קורוזיה מרכיבי גז טבעי. מבטיח שחרור לחץ בטוח במערכות אספקת גז טבעי וברכיבים.
• שסתום ביטחון אוויר וחנקן : מתאים למערכות אוויר וחנקן, בשימוש נפוץ בתעשיות כגון מתכת ואלקטרוניקה, בהן האוויר או החנקן מהווים את המדיום העושה.

2. שסתום בטיחות לגז קורוזיבי

• שסתום בטיחות לגז גופרית מימנית (בELLOWs ובעל קפיץ) : גז גופרית מימנית הוא קורוזיבי מאוד. מבנה ה-bellows מונע דליפה של החומר, ועיצוב הקפיץ מבטיח בקרת לחץ מדויקת, לשימוש בתעשייה הנפטית והגז עם חומרים המכילים גופרית מימנית.
• שסתום בטיחות לגז כלור (bellowss ובעל קפיץ) : גז כלור הוא רעיל וקורוזיבי. צירוף ה-bellows והקפיץ מבטיח חיבור חסין ודאי ושחרור לחץ מהימן במערכות גז כלור.

3. שסתום בטיחות נמוך צפיפות

• שסתום בטיחות לאמוניה נוזלית (בעל קפיץ, מופעל על ידי פילוט וב-bellows) : לאמוניה נוזלית יש צפיפות נמוכה והיא נדיפה. מנגנון הפעלת הפילוט מאפשר שחרור בכמות גדולה, וה-bellows מונע דליפת אמוניה, לשימוש בתעשיית הקירור והתעשייה הכימית עם אמוניה נוזלית.
• שסתום בטיחות לנפט (בעל קפיץ, מופעל על ידי פילוט וב-bellows) : למערכות שמן, העיצוב המאוייש בקפיץ והמבוקר על ידי פילוט עומד בצורכי שחרור הלחץ של שומנים עם צמיגויות ולוחצים שונים, כאשר הפונקציה מנעה דליפת שמן.

4. שסתום ביטחון לגז רווי

• שסתום בטיחות לsteam רווי בלחץ נמוך (מאוייש בקפיץ) : משמש במערכות קיטור רוויים בלחץ נמוך (למשל, מנועי קיטור קטנים), סוג הזרוע הקפיצית פשוט ואמין לשחרור לחץ.
• שסתום בטיחות לsteam רווי בלחץ בינוני (מאוייש בקפיץ) : מיושם בסצנריום של קיטור רווי בלחץ בינוני (כגון מנועי קיטור תעשייתיים), ומספק בקרת לחץ מדויקת.

5. שסתום בטיחות לsteam מחומם מחדש ה

• שסתום בטיחות ללחץ גבוה בתחנת כח (מאוייש בקפיץ) : מעוצב במיוחד עבור קיטור שחוק בלחץ גבוה בתחנות כוח, עם מבנה עמיד מסוג זרוע קפיצית כדי לעמוד בטמפרטורות ובלחצים גבוהים, ומבטיח פעולה בטוחה של מנועי קיטור ו터בינות קיטור בתחנות הכוח.

6. שסתום בטיחות למixo גז-נוזל

• שסתום ביטחון למיזוג גז ונוזל (מופעל על ידי פילוט ובולמות) : עבור מערכות עם מדיה של מיזוג גז ונוזל, סוג הפילוט מאפשר התאמה גמישה של הלחץ, והבולמות מונעות אינטראקציה של המדיה ודליפה, בשימוש במדורגים כימיים מורכבים.

7. שסתום ביטחון למדיה חומרית מאוד רעילה

• שסתום ביטחון מסוג חומצת פלואוריד (בולמות) : חומצת פלואוריד היא חומר מאוד רעיל וקורוזיבי. מבנה הבולמות מבטיח عدم דליפת חומצת פלואוריד, ומגן על הסביבה ועל העובדים, בשימוש בתעשיות העוסקות בחומצת פלואוריד.

לסיכום, פותחו סוגי שסתומי ביטחון שונים כדי לעמוד בדרישות הספציפיות של מדיות שונות ותנאי תפעול, ומשלימים תפקיד בלתי ניתן להחלפה בבטיחות תעשייתית.