برای تنظیم فشار داخلی مخزن ذخیره با سرپوش ثابت ناشی از تغییرات فشار و دمای اتمسفری و همچنین کاهش یا افزایش سطح مایع داخل مخزن از شیر تنفسی که یک دستگاه ایمنی برای مخازن است استفاده میشود.
شیر تنفسی کانکو Kaneko breather valve
شیر تنفسی کانکو
شیر های تنفسی که با نام شیر تخلیه فشار/خلاء مستقیم نیز شناخته میشوند نوع خاصی از شیرهای تخلیه هستند که به طور ویژه برای محافظت از مخازن طراحی و استفاده می شوند. شیرهای تنفسی به صورت اتصال فلنج و تخلیه به اتمسفر در سه حالت فشاری، خلاء و ترکیب فشار/خلاء موجود هستند. شیرهای تخلیه فشار/خلاء به طور گسترده ای در مخازن ذخیره بزرگ با سرپوش ثابت یا متغییر برای کاهش تبخیر بکار می روند. شیرهای تنفسی با جلوگیری از ایجاد فشار یا خلاء اضافه مانع از آسیب به سیستم یا مخزن تحت فشار می گردند. کنترل میزان فشار یا خلاء در مخزن در واقع توسط پالت های وزنی یا فنرها انجام می شود و با ترکیب کردن این دو می توان شیر تنفسی فشار/خلاء را ایجاد کرد. و در واقع حالت ترکیبی فنر و پالت عموما مورد استفاده قرار می گیرد.
چرا باید از شیر تنفسی استفاده شود؟
شیر تنفسی دستگاهی محافظ است که بروی نازل روی سرپوش ثابت یک مخزن ذخیره نصب می شود. هدف اصلی از استفاده از شیر تنفسی محافظت مخزن در مقابل انفجار و یا مچالگی مخزن است. یک مخزن با سرپوش ثابت بدون امکان باز شدن کنترل شده در صورت افزایش فشار ناشی از پمپاژ مایع به درون مخزن یا فشار بخار ناشی از تغییرات دمایی می تواند منفجر شود. مچالگی مخزن هم در صورت کاهش سطح مایع درون مخزن و یا کاهش فشار بخار به زیر فشار اتمسفر رخ می دهد. در این حالت خلاء مخزن باید از طریق بازشدن کنترل شده بهبود یابد. به طور خلاصه مخزن باید برای جلوگیری از انفجار توانایی تنفس داشته باشد به همین دلیل این شیر را شیر تنفسی می نامند. انتخاب شیر تنفسی باید براساس استاندار موسسه نفت آمریکا API 2000 یا سایر استانداردهای کارا در این زمینه صورت گیرد. شیرهای تنفس چکونه کار میکنند؟
بیشتر مخازن اتمسفری نیازمند یک دستگاه تخلیه هستند که مقدار زیادی بخار در شرایط فشار پایین را بتواند از مخزن خارج کند. به طور معمول فشار ست (Set Pressure) شده برای هر دوحالت فشار مثبت و خلاء درون مخزن بر اساس اینچ ستون فشار آب است. دلیل این انتخاب این است که اکثر مخازن بزرگ ذخیره دارای یک فشار کاری مجاز نسبتا پایین هستند. این مخازن عموما براساس استاندارد API 650 به صورت جوشی ساخته میشوند. به منظور تطبیق با حجم های زیاد در ست پرشرهای پایین، این شیرها دارای پورت های با سطح بزرگتری نسبت به اتصال ورودی نازل هستند. به همین دلیل این الزامات تنظیم پایین، بارگذاری وزنه ای در شیر تنفسی را برخلاف نوع بارگذاری فنری ایجاب میکند. بنابراین یک شیر تنفسی برای باز شدن کامل تقریبا به 100 درصد اور ست پرشر (Over Set Pressure) نیاز دارد.