شیرهای وکیوم بریکر چیست و چه کاربردی دارند؟

مقدمه

در بسیاری از سیستم‌های لوله‌کشی، مخازن، بویلرها، خطوط انتقال سیالات و تجهیزات صنعتی، ایجاد فشار منفی (خلأ) می‌تواند باعث خرابی جدی، تغییر شکل لوله‌ها، توقف فرآیند و حتی انفجار شود.
به همین دلیل از شیرهای وکیوم بریکر (Vacuum Breaker Valves) استفاده می‌شود تا در صورت ایجاد خلأ ناخواسته، هوا را به سرعت وارد سیستم کرده و از آسیب جلوگیری کنند.

شیر وکیوم بریکر چیست؟

شیر وکیوم بریکر یک سوپاپ یک‌طرفه است که برای جلوگیری از ایجاد خلأ در خطوط و مخازن استفاده می‌شود. این شیر به‌طور خودکار در زمانی که فشار داخلی به زیر فشار محیط برسد باز شده و هوا وارد سیستم می‌کند و وقتی فشار طبیعی شد دوباره بسته می‌شود.

چرا ایجاد خلأ خطرناک است؟

ایجاد خلأ می‌تواند مشکلات زیر را ایجاد کند:

  • جمع شدن یا له‌شدن لوله‌ها و مخازن
  • قطع جریان سیال
  • برگشت جریان (Backflow)
  • ورود آلودگی یا سیال به سیستم
  • تخریب پمپ‌ها، مبدل‌ها و بویلرها

وکیوم بریکرها نقش مهمی در جلوگیری از این آسیب‌ها دارند.

نحوه کار شیر وکیوم بریکر

1. حالت عادی (فشار نرمال)

شیر بسته است و اجازه ورود هوا داده نمی‌شود.

2. حالت ایجاد خلأ

به محض اینکه فشار داخلی سیستم به زیر فشار محیط برسد:

  • دیافراگم یا ساچمه داخلی شیر بالا می‌رود
  • راه عبور هوا باز می‌شود
  • هوا سریع وارد سیستم می‌شود
  • فشار به حالت نرمال برمی‌گردد

و پس از نرمال شدن فشار، شیر دوباره بسته می‌شود.

انواع شیرهای وکیوم بریکر

1. وکیوم بریکر دیافراگمی

دارای یک دیافراگم لاستیکی یا فلزی که نسبت به تغییر فشار حساس است.

2. وکیوم بریکر فنردار

ساچمه یا پیستون توسط فنر در حالت بسته نگه داشته می‌شود.

3. وکیوم بریکر شناور (Float Type)

بیشتر روی مخازن آب، دیگ بخار و کولینگ تاورها استفاده می‌شود.

4. وکیوم بریکر صنعتی Heavy Duty

برای خطوط بخار، نفت، سیالات خورنده و سیستم‌های فرایندی فشار متوسط.


کاربردهای شیرهای وکیوم بریکر

۱. سیستم‌های بخار (Steam Systems)

بیشترین کاربرد آنهاست؛ برای جلوگیری از مکش بخار برگشتی و جلوگیری از له‌شدن تجهیزات.

۲. دیگ‌های بخار (Boilers)

در زمان خاموش شدن بویلر، از ایجاد فشار منفی جلوگیری می‌کند.

۳. مخازن ذخیره (Storage Tanks)

در حین تخلیه سریع محتویات، مانع از آسیب مخزن می‌شود.

۴. برج‌های خنک‌کننده (Cooling Towers)

برای جلوگیری از جمع‌شدن بدنه برج و ورود برگشتی آب.

۵. سیستم‌های آب‌رسانی و فاضلاب

برای جلوگیری از برگشت جریان (Backflow Prevention).

۶. صنایع:

  • غذایی
  • دارویی
  • نفت و گاز
  • پتروشیمی
  • نیروگاهی

مزایای استفاده از وکیوم بریکر

  • جلوگیری از ایجاد خلأ و فشار منفی
  • حفاظت از مخازن، پمپ‌ها و خطوط لوله
  • جلوگیری از ورود آلودگی به داخل سیستم
  • کاهش هزینه‌های نگهداری
  • عملکرد خودکار بدون برق و کنترلر

معایب و محدودیت‌ها

  • حساسیت به آلودگی و رسوب
  • در برخی مدل‌ها احتمال ورود کمی هوا به سیستم وجوددارد
  • نیاز به سرویس و تست دوره‌ای برای کارکرد صحیح

استانداردهای مرتبط

وکیوم بریکرها معمولاً مطابق استانداردهای زیر تولید می‌شوند:

  • ASME Section VIII
  • EN 14015
  • API 2000
  • ISO 4126

نکات نصب و نگهداری

  • باید در بالاترین نقطه لوله نصب شود
  • مسیر ورود هوا باید آزاد باشد
  • در معرض رطوبت یا گردوغبار نباشد
  • هر 6 ماه تست شود
  • از مدل مناسب سیال (بخار، آب، مواد شیمیایی) انتخاب شود

جمع‌بندی

شیرهای وکیوم بریکر یکی از مهم‌ترین تجهیزات ایمنی در سیستم‌های صنعتی و ساختمانی هستند. این شیرها با جلوگیری از ایجاد خلأ و ورود هوا در زمان مناسب، باعث حفظ ایمنی تجهیزات، افزایش عمر سیستم و جلوگیری از خسارت‌های بزرگ می‌شوند.