Uma válvula de alívio de pressão é um dispositivo de segurança projetado para proteger um vaso ou sistema pressurizado durante um evento de sobrepressão.
Um evento de sobrepressão refere-se a qualquer condição que poderia causar um aumento da pressão em um vaso ou sistema além da pressão de projeto especificada ou da pressão máxima de trabalho permitida (MAWP).
O objetivo principal de uma válvula de alívio de pressão é a proteção da vida e da propriedade pela ventilação do fluido de um vaso superpressurizado.
Atualmente, existem muitos sistemas eletrônicos, pneumáticos e hidráulicos para controlar variáveis do sistema de fluidos, como pressão, temperatura e vazão. Cada um desses sistemas requer uma fonte de energia de algum tipo, como eletricidade ou ar comprimido, para operar. Uma válvula de alívio de pressão deve ser capaz de funcionar o tempo todo, especialmente durante um período de falta de energia quando os controles do sistema não funcionarem. A única fonte de energia para a válvula de alívio de pressão, portanto, é o fluido do processo.
Quando ocorre uma condição que faz com que a pressão em um sistema ou vaso aumente para um nível perigoso, a válvula de alívio de pressão pode ser o único dispositivo restante para evitar uma falha catastrófica. Como a confiabilidade está diretamente relacionada à complexidade do dispositivo, é importante que o design da válvula de alívio de pressão seja o mais simples possível.
A válvula de alívio de pressão deve abrir a uma pressão predeterminada, fluir uma capacidade nominal com uma sobrepressão especificada e fechar quando a pressão do sistema retornar a um nível seguro. As válvulas de alívio de pressão devem ser projetadas com materiais compatíveis com muitos fluidos do processo, desde ar e água simples até os meios mais corrosivos. Eles também devem ser projetados para operar de maneira consistente e suave e estável em uma variedade de fluidos e fases de fluidos
A válvula de alívio de pressão básica com mola foi desenvolvida para atender à necessidade de um dispositivo acionado por sistema simples e confiável para fornecer proteção contra sobrepressão.
A imagem à direita mostra a construção de uma válvula de alívio de pressão com mola.
A válvula consiste em uma entrada ou bico de válvula montado no sistema pressurizado, um disco contra o bico para impedir o fluxo em condições normais de operação do sistema, uma mola para manter o disco fechado e um corpo / tampa para conter os elementos operacionais. A carga da mola é ajustável para variar a pressão na qual a válvula será aberta.
Quando uma válvula de alívio de pressão começa a levantar, a força da mola aumenta. Portanto, a pressão do sistema deve aumentar se o elevador continuar. Por esse motivo, é permitido às válvulas de alívio de pressão uma permissão de sobrepressão para atingir a elevação total. Essa sobrepressão permitida é geralmente de 10% para válvulas em sistemas não ligados. Essa margem é relativamente pequena e alguns meios devem ser fornecidos para ajudar no esforço de elevação.
A maioria das válvulas de alívio de pressão, portanto, possui uma câmara de controle secundária ou uma câmara de encolhimento para melhorar a elevação. Quando o disco começa a levantar, o fluido entra na câmara de controle, expondo uma área maior do disco à pressão do sistema.
Isso causa uma mudança incremental na força que compensa em excesso o aumento da força da mola e faz com que a válvula se abra rapidamente. Ao mesmo tempo, a direção do fluxo de fluido é invertida e o efeito do momento resultante da mudança na direção do fluxo aumenta ainda mais a sustentação. Esses efeitos combinam-se para permitir que a válvula atinja a elevação máxima e o fluxo máximo dentro dos limites permitidos de sobrepressão. Devido à maior área de disco exposta à pressão do sistema após a válvula atingir a elevação, a válvula não fecha até que a pressão do sistema tenha sido reduzida para algum nível abaixo da pressão definida. O design da câmara de controle determina onde o ponto de fechamento ocorrerá.
A diferença entre a pressão de ajuste e a pressão do ponto de fechamento é chamada de purga e geralmente é expressa como uma porcentagem da pressão de ajuste.
Quando a contrapressão sobreposta é variável, recomenda-se um fole equilibrado ou um design de pistão equilibrado. Um fole equilibrado típico é mostrado à direita. O fole ou o pistão é projetado com uma área de pressão efetiva igual à área da sede do disco. O capô é ventilado para garantir que a área de pressão do fole ou do pistão esteja sempre exposta à pressão atmosférica e para fornecer um sinal indicativo caso o fole ou o pistão comece a vazar. Variações na contrapressão, portanto, não terão efeito na pressão definida. A contrapressão pode, no entanto, afetar o fluxo.
VÁLVULA DE SEGURANÇA.
Uma válvula de segurança é uma válvula de alívio de pressão acionada por pressão estática de entrada e caracterizada por abertura rápida ou ação pop. (Normalmente é usado para serviços de vapor e ar.)
VÁLVULA DE ALÍVIO
Uma VÁLVULA DE alívio é um dispositivo de alívio de pressão acionado por pressão estática de entrada com uma elevação gradual geralmente proporcional ao aumento da pressão sobre a pressão de abertura. Pode ser fornecido com um alojamento de mola fechado adequado para aplicação no sistema de descarga fechada e é usado principalmente para serviços com líquidos.
VÁLVULA DE ALÍVIO DE
segurança Uma VÁLVULA DE ALÍVIO DE segurança é uma válvula de alívio de pressão caracterizada por abertura rápida ou ação rápida, ou pela abertura proporcional ao aumento da pressão sobre a pressão de abertura, dependendo da aplicação e pode ser usada para líquidos ou fluidos compressíveis.
VÁLVULA DE ALÍVIO DE PRESSÃO OPERADA POR PILOTO
Uma VÁLVULA DE ALÍVIO DE PRESSÃO OPERADA POR PILOTO é uma válvula de alívio de pressão na qual o principal dispositivo de alívio é combinado e controlado por uma válvula de alívio de pressão auxiliar auto-atuada.
VÁLVULA DE ALÍVIO DE
pressão acionada por energia Uma VÁLVULA DE ALÍVIO DE pressão acionada por energia é uma válvula de alívio de pressão na qual o principal dispositivo de alívio é combinado e controlado por um dispositivo que requer uma fonte externa de energia.
Válvula de alívio de pressão atuada por temperatura Uma VÁLVULA DE ALÍVIO de pressão atuada por temperatura é uma válvula de alívio de pressão que pode ser acionada por temperatura externa ou interna ou por pressão no lado da entrada.
VÁLVULA DE ALÍVIO DE
vácuo Uma VÁLVULA DE ALÍVIO DE vácuo é um dispositivo de alívio de pressão projetado para admitir fluido e evitar um vácuo interno excessivo; Ele foi projetado para religar e impedir mais fluxo de fluido após a restauração das condições normais.
Muitos códigos e normas são publicados em todo o mundo, abordando o design e a aplicação de válvulas de alívio de pressão. O mais amplamente utilizado e reconhecido é o Código ASME para Caldeiras e Vasos de Pressão, comumente chamado de Código ASME.
A maioria dos códigos e normas é voluntária, o que significa que eles estão disponíveis para uso por fabricantes e usuários e podem ser escritos nas especificações de compra e construção. O Código ASME é único nos Estados Unidos e no Canadá, tendo sido adotado pela maioria das legislaturas estaduais e provinciais e exigido por lei.
O Código ASME fornece regras para o projeto e construção de vasos de pressão. Várias seções do Código abrangem embarcações demitidas, nucleares, não-queimadas e assuntos adicionais, como soldagem e exames não destrutivos. Os navios fabricados de acordo com o Código ASME devem ter proteção contra sobrepressão. O tipo e o design dos dispositivos de proteção contra sobrepressão permitidos estão detalhados no Código.
As definições a seguir foram tiradas da DIN 3320, mas deve-se observar que muitos dos termos e definições associadas usados são universais e aparecem em muitos outros padrões. Onde os termos comumente usados não estão definidos na DIN 3320, o ASME PTC25.3 foi usado como fonte de referência. Esta lista não é exaustiva e destina-se apenas a um guia; não deve ser usado no lugar da norma de emissão atual relevante:
Os seguintes termos não estão definidos na DIN 3320 e são extraídos da ASME PTC25.3:
ARMAZENAMENTO E MANUSEIO
Como a limpeza é essencial para a operação e o aperto satisfatórios de uma válvula de segurança, devem ser tomadas precauções durante o armazenamento para impedir a entrada de todos os materiais estranhos. Os protetores de entrada e saída devem permanecer no local até que a válvula esteja pronta para ser instalada no sistema. Tome cuidado para manter a entrada da válvula absolutamente limpa. Recomenda-se que a válvula seja armazenada dentro de casa na embalagem original, longe de sujeira e outras formas de contaminação.
As válvulas de segurança devem ser manuseadas com cuidado e nunca sujeitas a choques. O manuseio inadequado pode alterar a configuração da pressão, deformar as peças da válvula e afetar adversamente a estanqueidade da sede e o desempenho da válvula.
A válvula nunca deve ser levantada ou manuseada usando a alavanca de elevação.
Quando for necessário usar uma talha, a corrente ou a cinta deve ser colocada ao redor do corpo da válvula e do castelo de maneira a garantir que a válvula esteja na posição vertical para facilitar a instalação.
INSTALAÇÃO
Muitas válvulas são danificadas quando colocadas em serviço pela falha na limpeza correta da conexão quando instaladas. Antes da instalação, as faces do flange ou as conexões rosqueadas na entrada da válvula e no vaso e / ou linha na qual a válvula está montada devem ser cuidadosamente limpas de toda a sujeira e material estranho.
Como materiais estranhos que passam pelas válvulas de segurança e através delas podem danificar a válvula, os sistemas nos quais as válvulas são testadas e finalmente instaladas também devem ser inspecionados e limpos. Novos sistemas, em particular, tendem a conter objetos estranhos que, inadvertidamente, ficam presos durante a construção e destroem a superfície da sede quando a válvula é aberta. O sistema deve ser cuidadosamente limpo antes da instalação da válvula de segurança.
As juntas usadas devem estar dimensionalmente corretas para os flanges específicos. Os diâmetros internos devem limpar completamente as aberturas de entrada e saída da válvula de segurança, para que a junta não restrinja o fluxo.
Para válvulas flangeadas, puxe todos os pinos ou parafusos de conexão uniformemente para evitar possíveis distorções no corpo da válvula. Para válvulas rosqueadas, não aplique uma chave inglesa no corpo da válvula. Use os planos hexagonais fornecidos na bucha de entrada.
As válvulas de segurança destinam-se a abrir e fechar dentro de uma faixa de pressão estreita. As instalações de válvulas requerem um design preciso, tanto na tubulação de entrada quanto na de descarga. Consulte as normas internacionais, nacionais e da indústria para obter orientações.
TUBULAÇÃO DE ENTRADA
Conecte esta válvula o mais direto e próximo possível do vaso que está sendo protegido.
A válvula deve ser montada verticalmente na posição vertical, diretamente em um bico do vaso de pressão ou em um encaixe de conexão curto que forneça um fluxo direto e sem obstruções entre o vaso e a válvula. A instalação de uma válvula de segurança que não seja esta posição recomendada afetará adversamente sua operação.
A válvula nunca deve ser instalada em uma conexão com um diâmetro interno menor que a conexão de entrada da válvula.
TUBULAÇÃO DE DESCARGA A TUBULAÇÃO DE
descarga deve ser simples e direta. Uma conexão "interrompida" perto da saída da válvula é preferida sempre que possível. Toda a tubulação de descarga deve ser executada o mais diretamente possível até o ponto de liberação final para descarte. A válvula deve descarregar para uma área de descarte seguro. A tubulação de descarga deve ser drenada adequadamente para evitar o acúmulo de líquidos no lado a jusante da válvula de segurança.
O peso da tubulação de descarga deve ser suportado por um suporte separado e estar adequadamente apoiado para suportar forças de empuxo reativas quando a válvula se soltar. A válvula também deve ser apoiada para suportar vibrações oscilantes ou do sistema.
If the Valve is discharging into a pressurized system be sure the Valve is a "balanced" design. Pressure on the discharge of an "unbalanced" design will adversely affect the Valve performance and set pressure.
Fittings or pipe having a smaller inside diameter than the Valve outlet connections must not be used.
The Bonnets of balanced bellows safety Valves must always be vented to ensure proper functioning of the Valve and to provide a telltale in the event of a bellows failure. Do not plug these open vents. When the fluid is flammable, toxic or corrosive, the Bonnet vent should be piped to a safe location.
Fonte e imagens desta página:
Crosby® - Manual de engenharia de válvulas de alívio de pressão -
Anderson Greenwood Crosby - Manual do seminário técnico -
Spirax Sarco - Terminais e dispositivos alternativos de proteção de plantas -
É IMPORTANTE LEMBRAR QUE UMA VÁLVULA DE ALÍVIO DE PRESSÃO É UM DISPOSITIVO DE SEGURANÇA EMPREGADO PARA PROTEGER VASOS OU SISTEMAS DE PRESSÃO CONTRA FALHAS CATASTRÓFICAS. COM ISSO EM MENTE, A APLICAÇÃO DE VÁLVULAS DE ALÍVIO DE PRESSÃO DEVE SER ATRIBUÍDA APENAS A PESSOAL TOTALMENTE TREINADO E EM ESTRITA CONFORMIDADE COM AS REGRAS FORNECIDAS PELOS CÓDIGOS E NORMAS VIGENTES.
