שסתומי ביטחון

שסתומי ביטחון להגנה מפני לחץ יתר

שסתומי ביטחון (Safety Valves) ושסתומי שחרור לחץ (Pressure Relief Valves) מיועדים להגן על ציוד ומערכות לחץ כאשר הלחץ עולה מעבר לערך שנקבע. כאשר הלחץ בכניסת השסתום מגיע לתנאי הפתיחה שלו, השסתום מאפשר פריקה מבוקרת של הזורם במטרה למנוע חריגה מסוכנת מהלחץ המותר במערכת.

שסתום ביטחון אינו וסת לחץ תהליכי ואינו מיועד לשליטה שוטפת בלחץ המערכת. הוא רכיב הגנה שאמור לפעול כאשר מערכת הבקרה או תנאי התהליך אינם מצליחים למנוע עליית לחץ בלתי רצויה.

ניתן למצוא שסתומי ביטחון בדודי קיטור, מכלי לחץ, מחליפי חום, קווי אוויר וגז, מערכות נוזלים וציוד תהליכי נוסף. הבחירה, החישוב וההתקנה חייבים להתבצע בהתאם ליישום, לדרישות התכנון ולתקן הרלוונטי.

כיצד פועל שסתום ביטחון?

בשסתום מכני דרוך קפיץ, כוח הקפיץ מחזיק את הדיסקה על גבי המושב כל עוד הלחץ בכניסה נמוך מתנאי הפתיחה שנקבעו. כאשר הכוח הנוצר על ידי לחץ המערכת גובר בהתאם לתכנון השסתום, השסתום מתחיל להיפתח ולשחרר את הזורם דרך מוצא הפריקה.

לאחר ירידת הלחץ לערך המתאים למבנה השסתום ולתנאי המערכת, השסתום חוזר ונסגר. אופן הפתיחה והסגירה מושפע מסוג השסתום, מתכונות הזורם, מלחץ היציאה ומתכנון מערכת הפריקה.

אין לכוון, לפרק או לשנות שסתום ביטחון ללא הסמכה, ציוד מתאים והוראות היצרן. שינוי בלתי מבוקר של הקפיץ או מנגנון הכיוון עלול לפגוע בתפקוד ההגנה של השסתום.

סוגי פתיחה של שסתומי ביטחון ושחרור לחץ

פתיחה מלאה ומהירה

שסתום בפתיחה מלאה (Full Lift Safety Valve) מתוכנן להגיע במהירות לפתיחה משמעותית כאשר מתקיימים תנאי הפתיחה שהוגדרו לו. מבנה זה נפוץ ביישומים שבהם נדרשת יכולת פריקה מהירה, לרבות מערכות קיטור וגזים, בכפוף להתאמת הדגם ולחישוב הנדרש.

פתיחה רגילה

בשסתומים בעלי פתיחה רגילה, מהלך הפתיחה הראשוני עשוי להיות פרופורציונלי לעליית הלחץ ובהמשך להתפתח לפתיחה רחבה יותר, בהתאם לתכנון הדגם.

פתיחה פרופורציונלית או הדרגתית

שסתום פרופורציונלי נפתח בהדרגה ביחס לעליית הלחץ. מבנה כזה עשוי להתאים ליישומים מסוימים עם נוזלים או לספיקות פריקה מוגדרות, אך ההתאמה חייבת להתבסס על נתוני היצרן והחישוב ההנדסי.

המונחים Safety Valve, Relief Valve ו־Safety Relief Valve עשויים לקבל הגדרות שונות בהתאם לתקן, ליצרן וליישום. לכן אין לבחור שסתום לפי השם בלבד; יש לבדוק את אופן הפתיחה, הזורם, כושר הפריקה והתקן של הדגם המסוים.

שסתומי ביטחון מוברגים ומאוגנים

שסתומי ביטחון מוברגים

שסתומים מוברגים מציעים מבנה קומפקטי ומתאימים למערכות שבהן סוג החיבור, המידה, תנאי העבודה והתקן מאפשרים שימוש בחיבור מוברג. יש לוודא את תקן ההברגה ואת מידות חיבורי הכניסה והיציאה.

שסתומי ביטחון מאוגנים

שסתומים מאוגנים משמשים במערכות שבהן נדרשים חיבורי אוגן, מידות גדולות יותר או התאמה לתקני צנרת ותכנון מסוימים. יש לבדוק את דירוג האוגנים, התקן, מידות החיבור, חומרי המבנה ותנאי הלחץ והטמפרטורה.

חיבורים היגייניים ויישומים מיוחדים

ביישומים מסוימים ניתן למצוא שסתומים בעלי חיבורי Clamp וכן דגמים המיועדים לתנאים מיוחדים, כגון שירות קריאוגני. התאמה ליישום כזה חייבת להיבדק לפי דף הנתונים, חומרי המבנה, האטימה, הטמפרטורה והאישורים הנדרשים.

התאמת שסתום ביטחון לסוג הזורם

התנהגות הזורם בזמן הפריקה משפיעה ישירות על בחירת השסתום ועל חישוב שטח הזרימה הנדרש. קיטור, גז, אוויר ונוזל אינם מתנהגים באותו אופן, ולכן לא ניתן לבחור שסתום רק לפי קוטר החיבור או לחץ הכיוון.

ביישומים עם זורמים מסוכנים, רעילים, דליקים או יקרים, יש לבחון גם את אופן הולכת הפריקה ואת היעד שאליו היא מופנית. אין להניח שניתן לפרוק כל זורם ישירות לאטמוספרה.

לחץ כיוון, לחץ עבודה ולחץ חוזר

לחץ הכיוון הוא נתון מרכזי, אך הוא אינו הנתון היחיד. יש לבחון את הקשר בין לחץ העבודה הרגיל של המערכת, לחץ התכנון, תנאי הפתיחה והסגירה והלחץ בצד היציאה.

לחץ חוזר (Back Pressure) בצנרת הפריקה עלול להשפיע על תפקוד השסתום ועל יכולת הפריקה. השפעתו תלויה במבנה השסתום ובתכנון מערכת היציאה. כאשר מספר שסתומים מחוברים לסעפת פריקה משותפת, נדרשת בחינה של יחסי הגומלין בין השסתומים ושל הלחץ שעלול להיווצר בסעפת.

EN, ISO ו־ASME – כיצד יודעים איזה תקן נדרש?

מגוון שסתומי הביטחון באתר כולל דגמים המתוכננים לפי מערכות תקינה שונות. דגמים מסוימים מבוססים על ISO 4126-1, ואחרים על דרישות ASME Section VIII. גם תקני החיבורים, החומרים ומידות ההתקנה עשויים להשתנות בין הדגמים.

אין לבחור את התקן לפי העדפה בלבד. יש לזהות מה נדרש על ידי מתכנן המערכת, מפרט הפרויקט, גוף הבדיקה או התקנות החלות על הציוד המוגן.

יש לבדוק בכל דגם בנפרד:

• תקן התכנון.
• אישורי הדגם.
• תקני החיבורים.
• חומרי המבנה.
• תחום הלחץ והטמפרטורה.
• נתוני כושר הפריקה.
• המסמכים והתעודות הנדרשים להזמנה.

תעודות חומר, בדיקה או התאמה אינן זהות בכל הדגמים וההזמנות, ולכן יש לציין מראש אילו מסמכים נדרשים.

כיצד בוחרים שסתום ביטחון?

בחירת שסתום ביטחון צריכה להתבסס לפחות על הנתונים הבאים:

1. סוג הזורם ומצב הצבירה שלו.
2. לחץ העבודה הרגיל של המערכת.
3. לחץ התכנון ולחץ הכיוון הנדרש.
4. טמפרטורת העבודה והתכנון.
5. ספיקת הפריקה הנדרשת.
6. תרחיש לחץ היתר שעל פיו מבוצע החישוב.
7. לחץ חוזר קבוע או מצטבר בצד היציאה.
8. קוטר וסוג חיבור הכניסה והיציאה.
9. חומרי הגוף והחלקים הבאים במגע עם הזורם.
10. התקן, הקוד והאישורים הנדרשים.
11. אופן הולכת הזורם לאחר הפריקה.
12. מגבלות מקום, גישה ותחזוקה.

קוטר הצינור או גודל השסתום הקיים אינם מספיקים לבחירת תחליף. גם כאשר השסתום החדש מתחבר פיזית לצנרת, יש לוודא שכושר הפריקה, התקן ותנאי העבודה מתאימים למערכת.

החלפת שסתום ביטחון קיים

כאשר מחפשים תחליף לשסתום קיים, מומלץ להעביר צילום ברור של לוחית הזיהוי, שם היצרן, הדגם, לחץ הכיוון, הקטרים, סוגי החיבורים וכל סימון תקן המופיע על השסתום.

יש לציין גם מדוע השסתום מוחלף: דליפה, קורוזיה, שינוי בתנאי התהליך, חוסר במסמכים, נזק מכני או דרישה תקנית. אין להניח ששסתום בעל חיבורים דומים הוא תחליף מתאים.

בדיקה, תחזוקה וכיול

שסתום ביטחון הוא רכיב הגנה ויש לבדוק אותו בהתאם לדרישות המערכת, להוראות היצרן ולתקנות הרלוונטיות. לכלוך, קורוזיה, משקעים, נזק למושב, התקנה לא נכונה או תנאי יציאה בלתי מתאימים עלולים לפגוע באטימות ובפעולת השסתום.

בדיקה וכיוון צריכים להתבצע על ידי גורם מוסמך ובאמצעות ציוד מתאים. אין לנסות לפתור דליפה באמצעות הידוק או שינוי כיוון הקפיץ ללא בדיקה מקצועית.

אילו פרטים נדרשים לקבלת הצעה?

כדי לבחון התאמה ולהכין הצעה, מומלץ לשלוח:

• סוג הזורם והרכבו.
• לחץ וטמפרטורת העבודה והתכנון.
• לחץ הכיוון הנדרש.
• ספיקת הפריקה או נתוני התהליך הנדרשים לחישוב.
• לחץ חוזר בצד היציאה, אם קיים.
• חיבורי כניסה ויציאה.
• חומרי מבנה נדרשים.
• התקן והאישורים הנדרשים.
• כמות.
• דגם קיים וצילום לוחית במקרה של החלפה.
• דרישות לתעודות חומר, בדיקה או כיול.

שאלות נפוצות על שסתומי ביטחון

מה ההבדל בין וסת לחץ לשסתום ביטחון?

וסת לחץ מיועד לשלוט בלחץ במסגרת הפעולה הרגילה של התהליך. שסתום ביטחון הוא רכיב הגנה שנועד לפרוק זורם כאשר הלחץ עולה לתנאים שנקבעו לו. הוא אינו מחליף מערכת ויסות תקינה.

האם אפשר לבחור שסתום ביטחון לפי הקוטר בלבד?

לא. הבחירה מחייבת התייחסות לזורם, לחץ הכיוון, הטמפרטורה, ספיקת הפריקה, לחץ היציאה, החומרים והתקן הנדרש.

מה ההבדל בין שסתום מוברג למאוגן?

ההבדל הוא במבנה החיבור ובמגוון תנאי השירות שאליהם כל דגם מיועד. סוג החיבור לבדו אינו קובע את ההתאמה; יש לבדוק גם את כושר הפריקה, החומרים, התקן ותנאי העבודה.

האם ניתן להשתמש באותו שסתום לקיטור, גז ונוזלים?

לא בהכרח. סוג הזורם ומצב הצבירה משפיעים על אופן הפתיחה ועל חישוב כושר הפריקה. יש לוודא התאמה מפורשת של הדגם ליישום.

האם לחץ הכיוון צריך להיות זהה ללחץ העבודה?

לא בהכרח. היחס בין לחץ העבודה, לחץ התכנון ולחץ הכיוון נקבע לפי תכנון המערכת והדרישות החלות עליה. יש לקבל את הנתון מהמתכנן או מהגורם האחראי על הציוד.

איזה מידע דרוש כדי למצוא תחליף לשסתום קיים?

מומלץ להעביר צילום לוחית, יצרן ודגם, לחץ כיוון, חיבורים, חומרי מבנה, סוג הזורם, לחץ, טמפרטורה, ספיקת הפריקה והתקן הנדרש.

התאמת שסתום ביטחון למערכת

זקוקים לשסתום ביטחון לקיטור, אוויר, גז או נוזל? שלחו ל־ALFACOM את נתוני התהליך, לחץ הכיוון, ספיקת הפריקה, החיבורים והתקן הנדרש. מידע מלא יאפשר לבדוק את החלופות המתאימות ולהכין הצעה בהתאם לדרישות המערכת.