คำนำ
เมื่อมนุษย์เรียนรู้วิธีต้มน้ำเพื่อสร้างไอน้ำ อุปกรณ์ความปลอดภัยเช่นวาล์วนิรภัยก็ปรากฏขึ้น 2,000 ปีที่แล้ว จีนใช้ฝาบานพับบนหม้อน้ำเพื่อผลิตไอน้ำได้อย่างปลอดภัยยิ่งขึ้น สำหรับอุปกรณ์ความปลอดภัยในภาชนะรับความดัน นักเคมีในตอนต้นของศตวรรษที่ 14 ใช้ปลั๊กทรงกรวยและสปริงอัด
บอยเลอร์ระเบิดบนเรือและหัวรถจักรบ่อยครั้ง เนื่องจากอุปกรณ์ความปลอดภัยผิดพลาดในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 ซึ่งนำไปสู่การพัฒนาวาล์วนิรภัย
ห้องซ้อนถูกคิดค้นโดย Charles Ritchie ในปี 1848 ซึ่งเพิ่มระดับการควบแน่นในวาล์วนิรภัย อนุญาตให้เปิดได้อย่างรวดเร็วภายในขอบเขตแรงดันเกินที่แคบ
เป็นผลมาจากกฎระเบียบด้านสุขภาพและความปลอดภัยในพื้นที่ ผู้ใช้ไอน้ำส่วนใหญ่ต้องใช้อุปกรณ์ความปลอดภัย ข้อควรระวังในโรงงานและกระบวนการเพื่อหลีกเลี่ยงสถานการณ์อันตราย
ดังนั้นวัตถุประสงค์หลักของวาล์วนิรภัยคือการปกป้องชีวิตและทรัพย์สิน
ในโรงงาน วาล์วนิรภัยหรือวาล์วนิรภัยเป็นอุปกรณ์ประเภทหลักที่ใช้ป้องกันแรงดันเกิน เมื่อถึงความดันสูงสุดที่กำหนดไว้ วาล์วนิรภัยจะปล่อยปริมาตรของของเหลวออกจากระบบ ส่งผลให้ลดแรงดันส่วนเกินได้อย่างปลอดภัย เป็นสิ่งสำคัญที่อุปกรณ์ดังกล่าวสามารถทำงานได้ในทุกสภาวะและตลอดเวลา เนื่องจากวาล์วระบายอาจเป็นอุปกรณ์เดียวที่ป้องกันความล้มเหลวจากภัยพิบัติภายใต้สภาวะแรงดันเกิน
ข้อดีและเกณฑ์การทำงานของวาล์วนิรภัย
ในระบบแรงดันหรือภาชนะที่มีความเป็นไปได้ที่จะเกินแรงดันใช้งานสูงสุดที่อนุญาต (MAWP) ควรติดตั้งวาล์วนิรภัย โดยทั่วไปจะใช้วาล์วนิรภัยสำหรับไอน้ำเพื่อป้องกันหม้อไอน้ำจากแรงดันเกินและสำหรับการควบคุมการระบายแรงดันที่ปลายน้ำ นอกจากจะเป็นการป้องกันความเสียหายต่อสินค้าแล้ว เนื่องจากแรงดันเกิน วาล์วนิรภัยจึงสามารถใช้ในอุตสาหกรรมกระบวนการผลิตได้ ความดันส่วนเกินอาจเกิดขึ้นได้ในหลายสถานการณ์ ได้แก่:
- เป็นไปได้ที่วาล์วแยกในถังสำหรับกระบวนการปิดหรือเปิดโดยไม่ได้ตั้งใจ ทำให้เกิดความไม่สมดุลของอัตราการไหลของของเหลว
- ความล้มเหลวของระบบทำความเย็นที่ทำให้ไอหรือของเหลวขยายตัว
- ไม่สามารถควบคุมเครื่องมือวัดด้วยลมอัดหรือไฟฟ้า
- แรงกดดันที่เพิ่มขึ้นจากเหตุการณ์ชั่วคราว
- การสัมผัสกับไฟพืช
- ความล้มเหลวของท่อในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
- โรงงานเคมีประสบกับปฏิกิริยาคายความร้อนที่ไม่สามารถควบคุมได้
- การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิแวดล้อม
วาล์วนิรภัยและวาล์วระบายเป็นคำที่ใช้อธิบายอุปกรณ์ระบายแรงดันที่หลากหลาย มีวัตถุประสงค์เพื่อป้องกันแรงดันของเหลวภายในมากเกินไป สำหรับการใช้งานและเกณฑ์ประสิทธิภาพที่หลากหลาย ผู้ผลิตวาล์วมีวาล์วหลากหลายประเภท
นอกจากนี้ยังมีมาตรฐานระดับชาติหลายประการ ซึ่งควบคุมการใช้วาล์วนิรภัยที่ต้องการการออกแบบที่แตกต่างกัน
สำหรับวาล์วนิรภัยและวาล์วนิรภัย มาตรฐานระดับประเทศส่วนใหญ่จะให้คำจำกัดความเฉพาะ คำศัพท์ที่ใช้ในสหรัฐอเมริกาและยุโรปแตกต่างกันอย่างมาก วาล์วนิรภัยที่รู้จักกันในยุโรปว่าเป็น “วาล์วนิรภัย” เรียกว่า “วาล์วนิรภัย” หรือ “วาล์วนิรภัย” ในสหรัฐอเมริกาวาล์วแรงดัน‘. วาล์วนิรภัยเรียกอีกอย่างว่าวาล์วฟูลลิฟท์ในสหรัฐอเมริกา
เงื่อนไขต่อไปนี้กำหนดไว้ในมาตรฐาน ASME/ANSI PTC25.3 ที่ใช้ในสหรัฐอเมริกาสำหรับวาล์วนิรภัย:
- วาล์วแรงดัน – วาล์วระบายแรงดันอัตโนมัติที่เปิดขึ้นภายใต้แรงดันส่วนเกินและปิดอีกครั้งเมื่อกลับสู่สภาวะปกติ “การกระทำแบบป๊อป” มีลักษณะการเปิดอย่างรวดเร็วเช่นเดียวกับการเปิดตามสัดส่วนของความดันภายในที่เพิ่มขึ้น ขึ้นอยู่กับการออกแบบ การติดตั้ง หรือการใช้งาน มันสามารถจัดการกับของเหลวที่บีบอัดได้หรือของเหลวที่ไม่สามารถบีบอัดได้
วาล์วนิรภัย วาล์วนิรภัย และวาล์วนิรภัยทั้งหมดอยู่ภายใต้ข้อกำหนดทั่วไปนี้
- วาล์วนิรภัย – วาล์วชนิดนี้จะเปิดขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อเปิดใช้งานโดยแรงดันสถิตย์ที่ทางเข้า
โดยปกติแล้ว วาล์วนิรภัยจะให้บริการไอน้ำและอากาศ ซึ่งออกแบบมาเพื่อควบคุมก๊าซอัด นอกจากนี้ยังใช้ในการใช้งานประเภทกระบวนการที่อาจจำเป็นในการปกป้องพืชหรือป้องกันการเน่าเสียของผลิตภัณฑ์ที่กำลังดำเนินการ
- นมบรรเทา – เมื่อแรงดันเปิดเพิ่มขึ้น การยกทีละน้อยจะถูกสร้างขึ้นในอุปกรณ์ระบายแรงดัน ซึ่งเปิดใช้งานโดยแรงดันสถิตย์ที่ทางเข้า
วาล์วเสริมเป็นเรื่องปกติในระบบของเหลว โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับความจุที่ต่ำกว่าและการขยายตัวทางความร้อน ระบบสูบน้ำยังสามารถใช้เป็นอุปกรณ์ลดแรงดันได้อีกด้วย
- วาล์วนิรภัย – วาล์วระบายแรงดันมีลักษณะเฉพาะโดยการเปิดอย่างรวดเร็วหรือแตกหรือเปิดตามสัดส่วน โดยจะมีแรงดันเพิ่มขึ้นเหนือแรงดันเปิดขึ้นอยู่กับการใช้งานและอาจเป็นของเหลวหรือบีบอัดได้
เมื่อใช้ในระบบอัดแก๊ส วาล์วนิรภัยจะทำหน้าที่เป็นวาล์วนิรภัย อย่างไรก็ตาม เมื่อใช้ในระบบของเหลว วาล์วจะทำหน้าที่เป็นวาล์วระบายตามสัดส่วนของแรงดันเกิน
ตามมาตรฐานยุโรป EN ISO 4126-1:
- วาล์วนิรภัย – ได้รับการออกแบบมาให้ระบายของเหลวบางส่วนโดยอัตโนมัติ เพื่อไม่ให้เกินความดันที่ปลอดภัยที่กำหนดไว้ และปิดอีกครั้งเมื่อสภาวะแรงดันใช้งานปกติกลับมา ป้องกันไม่ให้ของเหลวไหลออกไปอีก