از جمله مهمترین تجهیزات در تمامی فرایندها، شیر ایمنی یا شیر اطمینان می‌باشد. هدف از استفاده از این نوع شیرآلات این است که از فشار بیش از حد ایجاد شده در تجهیزاتی مانند لوله، شیرآلات، مخازن و … جلوگیری می‌کند. بدین صورت که وقتی دما و یا فشار یک مخزن خط لوله از حد مجاز بالاتر برود، به صورت خودکار باز شده و با خالی کردن مقداری از سیال موجود در سیستم، عملیات تنظیم فشار را انجام می دهند. شیرهای اطمینان فشار با این کار از آسیب دیدن و یا انفجار آن تجهیز جلوگیری خواهند کرد.
ساختار و طراحی این نوع شیرها باتوجه به نوع فرایند صنعتی که قرار است بکار گرفته شوند متفاوت است و معمولاً طراحی آنها ابتدا توسط مهندسان فرآیند انجام می‌شود.
حضور شیر ایمنی در سیستم های تحت فشار از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. به طور کلی این شیرها دو نوع حفاظت را انجام می‌دهند که عبارتند هستند از: حفاظت حرارتی و حفاظت جریانی.
برای سیستم های لوله کشی، شیر های اطمینان حرارتی تجهیزات کوچکی هستند. خصوصاً اگر سیال فرآیند از نوع مایع تراکم ناپذیر باشد (بسیاری از مایعات اینگونه هستند). تغییر فشار ناشی از انبساط حرارتی بسیار کم است و اگر مقدار کمی از سیال تخلیه شود، فشار سیستم تنظیم خواهد شد.
برخلاف شیرهای اطمینان حفاظت حرارتی، نوع حفاظت جریانی دارای ابعاد بزرگی می‌باشد. علت این موضوع نیز برای این می‌باشد که باید مقدار قابل توجهی سیال تخلیه شود تا ایمنی لوله و یا مخزن حفظ گردد.
به آنها شیر های ایمنی فشار نیز گفته می‌شود که توسط یک فنر بسته شده و تنها هنگامی که فشار پشت آن فنر از یک حدی بیشتر شود شیر باز می‌گردد. به این فرایند pop کردن شیر نیز گفته می‌شود. از این نوع شیر برای سیالات تراکم پذیر (مثل گاز و بخار) استفاده می‌شود.
نوعی شیر اطمینان اتوماتیک است که به شیر ایمنی فشار شکن نیز شناخته می‌شود. شیر تخلیه برای سیالات غیر قابل تراکم (مثل آب و روغن و نفت) بکار گرفته می‌شود. این نوع شیر متناسب با افزایش مقدار فشار در جریان بالادست، باز می‌شود تا از فشار ایجاد شده بکاهد. در واقع شیر تخلیه، معادل شیر Safety Valve است.
اما تفاوتی که میان این دو نوع شیر وجود دارد این است که شیرSafety عملکرد سریعی دارد و به محض اینکه فشار خط از یک مقدار مشخص (Set Pressure) بیشتر شود، شیر باز خواهد شد و سریعا فشار تنظیم می‌کند. در حالیکه شیر Relief به تدریج باز شده با تخلیه سیال، فشار خط تنظیم می شود.
هنگامی که یک مخزن ذخیره در حال تخلیه باشد، به دلیل خروج سیال از مخزن، گاها در درون مخزن فشار منفی ایجاد می شود. فشار منفی فشاری می‌باشد که در آن فشار هوای بیرون (فشار اتمسفری) کمتر است.
شیرهای Vacuum Relief معمولاٌ بر روی مخازن ذخیره و تانک ها نصب شده و از ایجاد فشار منفی در مخزن جلوگیری می‌کنند. زیرا وجود فشار منفی در مخازن باعث آسیب به بدنه مخزن ها شده و در نتیجه مچاله شدن آنها را در پی خواهد داشت.
فشاری می‌باشد که بر اساس آن، شیر ایمنی تنظیم می‌شود. به بیان دیگر، شیر اطمینان در این فشار عکس العمل نشان داده و
در این نقطه دیسک شروع به حرکت می کند.
مقدار این پارامتر برای مخازنی که طبق ASME طراحی می‌شوند، برابر با بیشترین فشار مجاز عملیاتی (MAWP) یا است. البته این موضوع برای زمانی است که سیال مورد نظر آتش گیر نباشد. برای سیالات آتش گیر ملزومات دیگری وجود دارد که در استانداردهای مربوطه به آن پرداخته شده است.
تنظیم این پارامتر به دلایل ایمنی فرآیند، اطمینان از کارکرد شیر با حداقل صدا و جلوگیری از آسیب به ساختمان شیر اهمیت دارد. همچنین این مقدار نباید بیشتر از محدوده فشار کارکرد ایمن تجهیزات باشد.
فشاریست که در آن شیر ایمنی در حالت کاملا باز قرار دارد. به بیان دیگر بیشترین مقدار تخلیه در این فشار رخ خواهد داد. این فشار باید بیشتر از فشار تنظیم شده برای شیر باشد تا از آسیب دیدن شیر جلوگیری شود.
طراحی شیر ایمنی یا همان اطمینان، معمولا با استفاده از استاندارد ASME انجام می‌شود. استاندارد ASME یک استاندارد بسیار جامع و پرکاربرد در سیستم های لوله کشی است که در مورد طراحی بسیاری از تجهیزات، ملزوماتی را ارائه می‌کند.
لازم به ذکر است که طراحی شیرهای ایمنی، رابطه تنگاتنگی با طراحی خط مربوط به فلر دارد. زیرا وظیفه این نوع شیرها، تخلیه سیال اضافی است، حال اینکه این تخلیه به کجا صورت بگیرد به انتخاب ما خواهد بود.
باتوجه به آنکه تخلیه سیال اضافی به محیط سایت می‌تواند خطرات زیادی را به همراه داشته باشد از این رو خروجی های مربوط به شیر های اطمینان به سمت فلر خواهند رفت. از این طریق در آنجا علاوه بر دور شدن از سایت، سوزانده شوند و به فرآیند و کارکنان سایت آسیبی نرسانند.