Válvulas de seguridad para GLP para sistemas de propano, butano, almacenamiento, carga y vaporizadores
Las válvulas de seguridad para GLP protegen sistemas de servicio mixto de propano, butano y GLP, incluyendo balas de almacenamiento, esferas, tanques terminales, líneas de descarga de bombas, skids de transferencia, rampas de carga de camiones, estaciones de descarga de vagones cisterna, vaporizadores, estaciones de reducción de presión, sistemas de llenado de cilindros, skids de autogas, paquetes de gas combustible y sistemas marinos de GLP contra sobrepresión. La selección correcta comienza con la composición del GLP, la presión de vapor, la MAWP del equipo protegido, la presión de ajuste, el caso de incendio, la salida bloqueada, la expansión térmica del líquido atrapado, el bloqueo de bomba, la falla del vaporizador, la capacidad requerida, la temperatura de alivio, la contrapresión, el destino de descarga, la compatibilidad de materiales, la estanqueidad del asiento, la ventilación segura y los documentos de inspección requeridos.
Dónde se utilizan las válvulas de seguridad para GLP
El servicio de alivio de GLP es diferente del servicio de gas ordinario porque el sistema puede contener líquido presurizado, vapor saturado, flujo bifásico en ebullición y generación de vapor por alta carga de fuego. Una selección correcta de válvula debe considerar si la válvula alivia GLP líquido, GLP vapor o mezcla de líquido-vapor en ebullición.
Balas y esferas de almacenamiento de GLP
Se utilizan en balas sobre el terreno, recipientes montados, esferas, tanques de amortiguación y sistemas de almacenamiento terminal. La selección debe revisar la MAWP del recipiente, la composición del GLP, la exposición al fuego, la generación de vapor, la disposición de múltiples válvulas, la política de aislamiento y la descarga a ventilación segura o antorcha.
Sistemas de carga para camiones, vagones cisterna y barcos
Se utilizan en brazos de carga, líneas de descarga, mangueras de transferencia, secciones aisladas por ESD y colectores terminales. El alivio térmico es crítico cuando el GLP líquido puede quedar atrapado entre válvulas cerradas después de la carga, descarga o parada de emergencia.
Skids de Bombeo y Transferencia de GLP
Se utiliza en bombas de transferencia, bombas de refuerzo, líneas de recirculación, skids de dosificación y colectores de descarga de bombas. La revisión del alivio debe incluir la curva de la bomba, la altura de cierre, la descarga bloqueada, el fallo de flujo mínimo, la vibración y la contrapresión de la línea de retorno.
Vaporizadores de GLP y Estaciones Reguladoras
Se utiliza en vaporizadores de baño de agua, vaporizadores eléctricos, vaporizadores calentados por vapor, skids de reducción de presión y estaciones de gas combustible. La selección debe revisar el bloqueo de la salida del vaporizador, el regulador en posición abierta, el arrastre de líquido y la presión de diseño aguas abajo.
Sistemas de Llenado de Cilindros y Autogas
Se utiliza en colectores de llenado de cilindros, skids de pesaje, dispensadores de autogas, pequeños tanques de GLP y sistemas de combustible comerciales. La selección de la válvula debe considerar el aislamiento frecuente, los pequeños volúmenes de líquido atrapado, la exposición del operador y la ubicación segura de la descarga.
Sistemas Industriales de Gas Combustible y GLP de Proceso
Se utiliza en paquetes de gas combustible de GLP, quemadores, calentadores, secadores, hornos, estufas y sistemas de gas de proceso. Los casos de alivio incluyen fallo del regulador, expansión del líquido, salida de vapor bloqueada, caso de incendio y sobrepresión del vaporizador.
La Selección de Válvulas de Seguridad para GLP Comienza con el Caso de Incendio, Alivio Térmico y Comportamiento de Fase
Los sistemas de GLP pueden sobrepresurizarse debido a incendios externos, aporte de calor, expansión térmica del líquido, bloqueo de bomba (deadhead), fallo del regulador, perturbación del vaporizador o salida bloqueada. El mismo sistema puede requerir tanto PSV de gran capacidad para recipientes como válvulas de alivio térmico pequeñas para secciones de líquido bloqueadas.
Exposición al fuego externo
Los recipientes de almacenamiento de GLP y los recipientes de proceso pueden requerir una gran capacidad de alivio de vapor durante la exposición a incendios externos. El dimensionamiento para el caso de incendio debe revisar el área mojada del recipiente, la composición del GLP, la presión de alivio, la generación de vapor, el enrutamiento de la descarga y las cargas de alivio simultáneas.
Expansión térmica de líquido atrapado
El GLP líquido atrapado entre válvulas cerradas puede aumentar la presión rápidamente a medida que aumenta la temperatura. El alivio térmico debe revisarse en brazos de carga, mangueras de transferencia, líneas de bombas, líneas de entrada de vaporizadores, líneas de muestreo y secciones de bypass.
Parada de Bomba (Deadhead) o Descarga Bloqueada
Las bombas de transferencia de GLP pueden sobrepresurizar la tubería aguas abajo cuando la salida está cerrada o la ruta de flujo mínimo está bloqueada. El dimensionamiento de la válvula debe utilizar la curva de la bomba, la presión de cierre, el flujo máximo y la presión de la línea de retorno.
Bloqueo de salida del vaporizador
Un vaporizador puede continuar generando vapor mientras la salida de gas está restringida. La revisión del alivio debe incluir la entrada de calor, la tasa de alimentación de líquido, la presión de salida, la clasificación del cabezal de gas aguas abajo y el posible arrastre de líquido.
Regulador de presión fallido abierto
Cuando un regulador de presión de GLP falla abierto, el equipo aguas abajo puede quedar expuesto a una presión aguas arriba mayor. La válvula de seguridad aguas abajo debe dimensionarse según el flujo de fallo abierto, no solo según el consumo normal de gas.
Alivio de líquido en ebullición y de dos fases
El GLP líquido puede vaporizarse al disminuir la presión a través de la válvula de alivio. El comportamiento de vaporización afecta la capacidad de la válvula, la tubería de salida, la contrapresión, la formación de penachos fríos, el ruido y el diseño de descarga segura.
Casos de aplicación de válvulas de seguridad para GLP con datos típicos de RFQ
Estos casos muestran cómo se describen comúnmente los requisitos de las válvulas de alivio de GLP antes de la selección del modelo. El dimensionamiento final debe confirmarse mediante la composición del GLP, la hoja de datos del equipo protegido, el escenario de alivio, la capacidad requerida, la revisión del sistema de descarga y el estándar de proyecto aplicable.
Caso 1: Válvula de seguridad para caso de incendio en tanque de almacenamiento de GLP
Caso de incendio en tanque de almacenamientoEl alivio del caso de incendio en almacenamiento de GLP puede controlar el tamaño de la válvula. El sistema de descarga debe manejar la carga de alivio completa sin crear contrapresión insegura o peligros de nube de vapor.
Caso 2: Válvula de alivio térmico de línea de carga de GLP bloqueada
Alivio TérmicoEl caudal de alivio térmico puede ser pequeño, pero el aumento de presión puede ser severo. Cada sección de GLP líquido bloqueada debe tener una vía de alivio verificada.
Caso 3: Válvula de alivio de descarga de bomba de GLP
Estancamiento de bombaLas válvulas de alivio de bombas de GLP deben seleccionarse a partir de la curva real de la bomba. La contrapresión de la línea de retorno y el comportamiento de vaporización deben verificarse antes de finalizar el dimensionamiento.
Caso 4: Válvula de seguridad de salida de vaporizador de GLP
Protección de vaporizadorEl alivio del vaporizador puede implicar vapor, arrastre de líquido o flujo bifásico según la perturbación. La válvula no debe seleccionarse basándose únicamente en la demanda normal de gas combustible.
Caso 5: Múltiples válvulas de seguridad en esfera de terminal de GLP
Terminal de gran capacidadLas grandes esferas de GLP pueden requerir múltiples válvulas de seguridad. La capacidad certificada total, la política de aislamiento y la capacidad del cabezal de descarga deben revisarse como un solo sistema.
Caso 6: Válvula de seguridad para skid de llenado de cilindros de GLP
Skid de llenado / AutogasEl llenado de cilindros y los skids de autogas requieren un enrutamiento de descarga claro porque los operadores pueden estar cerca de los dispositivos de alivio durante el llenado y el mantenimiento.
Matriz de datos de válvulas de seguridad para GLP
| Servicio de GLP | Medio típico | Causa común de alivio | Verificación de ingeniería requerida | Revisión recomendada de la válvula | Riesgo si se omite |
|---|---|---|---|---|---|
| Tanque de almacenamiento / esfera | Propano, butano, mezcla de GLP, gas en el espacio de vapor | Exposición al fuego, salida bloqueada, generación de vapor de emergencia | MAWP del recipiente, caso de incendio, generación de vapor, capacidad del sistema de alivio y descarga simultáneos | PSV de gran capacidad, de resorte o pilotada, con capacidad certificada | Alivio de incendio subdimensionado, sobrepresión del recipiente o liberación insegura de nube de vapor |
| Línea de líquido bloqueada | GLP líquido y vapor de vaporización | Expansión térmica entre válvulas cerradas | Volumen atrapado, aumento de temperatura, clasificación de presión, ruta de descarga y comportamiento de vaporización | Válvula de alivio térmico para GLP con asiento estanco y ruta de retorno o ventilación segura | Sobrepresión rápida de línea, fallo de manguera o fuga repetida |
| Descarga de bomba | Propano líquido, butano líquido, GLP mixto | Bomba en parada, descarga bloqueada, fallo de flujo mínimo | Curva de bomba, altura de parada, flujo máximo, presión de retorno y vibración | Válvula de alivio de líquido o PSV de resorte para servicio de transferencia de GLP | Daños en la bomba, rotura de tubería, alivio de vaporización inestable o sobrecarga de línea de retorno |
| Salida del vaporizador | Vapor de GLP, gas combustible, posible arrastre de líquido | Bloqueo de salida de gas, desajuste de entrada de calor, fallo del regulador | Carga del vaporizador, flujo de gas de salida, arrastre de líquido, MAWP aguas abajo y dispersión de ventilación | Válvula de seguridad de gas (PSV) o válvula pilotada para servicio de gas limpio | Sobrepresión aguas abajo, liberación insegura de vapor o dimensionamiento de fase incorrecto |
| Estación de regulación | Gas vaporizado de GLP, vapor de propano, gas combustible | Regulador fallido abierto, fuga en bypass, bloqueo aguas abajo | Flujo con fallo abierto, presión aguas arriba, presión de diseño aguas abajo y contrapresión de venteo | Válvula de seguridad de gas GLP aguas abajo dimensionada para flujo con fallo abierto | Sobrepresión en sistema de gas combustible de baja presión o alivio por nuisance |
| Skid de carga / llenado | GLP líquido, vapor de GLP, líquido en ebullición | Aislamiento ESD, línea de llenado bloqueada, expansión térmica, sobrepresión de bomba | Secuencia ESD, volumen atrapado, caudal de transferencia, clasificación de manguera y ubicación del operador | Disposición de PSV para alivio térmico más skid cuando sea necesario | Exposición a vapor frío, fallo de manguera, peligro para el operador o ruta de descarga bloqueada |
Cómo especificar correctamente una válvula de seguridad para GLP
1. Confirmar la composición del GLP y la base de la presión de vapor
El GLP rico en propano, el GLP rico en butano y el GLP mixto tienen un comportamiento de presión de vapor diferente. La composición, el rango de temperatura, la presión de operación y la presión de alivio deben proporcionarse antes del dimensionamiento de la válvula y la selección de materiales.
2. Identificar si la válvula alivia vapor, líquido o flujo de vaporización
El alivio en caso de incendio puede ser predominantemente de vapor, el alivio de bomba puede ser líquido y el alivio térmico puede vaporizar durante la descarga. La fase de alivio real controla la capacidad, el diseño de la salida y la disposición de descarga segura.
3. Separar las PSV de recipientes de las válvulas de alivio térmico
Los recipientes de almacenamiento requieren PSV de gran capacidad para alivio en caso de incendio y emergencia. Las líneas de líquido bloqueadas requieren válvulas de alivio térmico. Ambas son importantes, pero se dimensionan a partir de escenarios diferentes y a menudo utilizan configuraciones de válvula diferentes.
4. Revisar la contrapresión y el destino de la descarga
El alivio de GLP puede descargarse a la atmósfera, a una chimenea de venteo, a una antorcha, a un cabezal de alivio cerrado, al retorno del tanque o a un sistema de recuperación. Se deben revisar la contrapresión, la dispersión de vapor, las fuentes de ignición, el comportamiento de la pluma fría y la exposición del personal.
5. Seleccionar el asiento y los materiales para un cierre hermético
Las fugas de GLP pueden crear peligros de vapores inflamables. El material del asiento, los límites de asiento blando, la aceptación de asiento metálico, el rango de temperatura, la compatibilidad con GLP y las pruebas de estanqueidad del asiento deben confirmarse en la solicitud de cotización (RFQ).
6. Definir la política de inspección, pruebas y aislamiento
Los sistemas de almacenamiento y terminales de GLP a menudo utilizan múltiples válvulas, válvulas de aislamiento y disposiciones de mantenimiento. El acceso para inspección, la calibración, la estrategia de válvulas de repuesto, el aislamiento de bloqueo abierto y la documentación de pruebas deben definirse antes de realizar el pedido.
Las válvulas de alivio de GLP deben revisarse con ventilación segura, expansión térmica, aislamiento y dispersión de vapores inflamables
Por qué los controles de instalación de válvulas de alivio de GLP son una seguridad real
El rendimiento de la válvula de alivio de GLP depende de la instalación completa, no solo de la válvula. Una válvula dimensionada correctamente aún puede crear riesgo si la descarga se dirige hacia los operadores, el venteo está demasiado cerca de fuentes de ignición, la tubería de antorcha crea una contrapresión excesiva, la línea de retorno está bloqueada o se aísla una sección líquida sin alivio térmico.
La instalación debe revisar la pérdida de presión de entrada, la orientación de la válvula, la política de válvulas de aislamiento, los requisitos de bloqueo abierto, las secciones de líquido bloqueadas, el soporte de salida, la altura de la chimenea de venteo, la contrapresión de la antorcha o la recuperación de vapor, la secuencia ESD, el drenaje de descarga, la protección contra la intemperie, la vibración, la expansión térmica, el acceso para pruebas y si la ruta de salida puede manejar de forma segura vapor, líquido o GLP en fase de vaporización.
Comprobaciones de instalación en campo
- Confirmar la presión de ajuste, la composición del GLP y la presión máxima de trabajo admisible (MAWP) del equipo protegido.
- Verificar todas las secciones de líquido de GLP aisladas para la cobertura de alivio térmico.
- Mantener la pérdida de presión de entrada dentro del límite de diseño del proyecto.
- Dirija la descarga de vapor o líquido de GLP a un sistema de ventilación, antorcha, retorno o recuperación seguro y aprobado.
- Revise la contrapresión de salida de la antorcha, el conducto de ventilación, la línea de retorno o el cabezal de alivio cerrado.
- Mantenga la descarga alejada de operadores, plataformas, tomas de aire, fuentes de ignición y áreas cerradas.
- Proporcione acceso seguro para calibración, inspección, pruebas de estanqueidad del asiento y reemplazo de la válvula.
Normativas y Documentación a Confirmar Antes de Realizar el Pedido
Referencias típicas de alivio de GLP
Las especificaciones de las válvulas de seguridad para GLP pueden hacer referencia a NFPA, ASME, API, ISO, EN, GB, regulaciones locales de GLP, requisitos de protección contra incendios, especificaciones del terminal del propietario y filosofía de alivio del proyecto. La base de diseño aplicable debe confirmarse antes de la cotización.
- NFPA 58 donde los requisitos de almacenamiento, manipulación, transporte o uso de gas licuado de petróleo (LP-Gas) sean especificados por el proyecto.
- API 520 para la referencia de dimensionamiento y selección de dispositivos de alivio de presión cuando sea necesario.
- API 521 para la revisión de sistemas de alivio de presión y despresurización, incluyendo casos de incendio, antorcha y casos de alivio a nivel de sistema.
- ASME BPVC Sección VIII donde las esferas, balas, vaporizadores, receptores o recipientes de proceso de GLP sean recipientes a presión.
- ASME B31.3 donde la tubería de proceso de GLP, la tubería de terminal o la tubería de skid se especifiquen según las reglas de tubería de proceso.
- API 526 cuando se especifican las dimensiones y las clases de presión de la válvula de alivio de presión de acero bridada.
- API 527 cuando se requiere prueba de estanqueidad del asiento según especificación del proyecto.
Paquete típico de documentación de válvulas de GLP
La documentación debe acordarse antes de la fabricación, especialmente para terminales de GLP, esferas de almacenamiento, esferas, rampas de carga de camiones, skids de vaporizadores, sistemas de gas combustible y proyectos de exportación EPC.
- Ficha técnica con número de placa, modelo, tamaño, orificio, presión de tarado y conexión.
- Cálculo de dimensionamiento o confirmación de capacidad de alivio certificada.
- Composición del GLP, fase de alivio y base del escenario de alivio.
- Certificados de materiales para cuerpo, bonete, tobera, disco, asiento, resorte y piezas que retienen presión.
- Certificado de calibración de presión de tarado, informe de prueba de presión e informe de prueba de estanqueidad del asiento.
- Base de cálculo del caso de incendio o alivio térmico cuando se especifique.
- Dibujo de disposición general con peso, dimensiones, orientación de la salida y espacio libre de mantenimiento.
- Placa de identificación, lista de etiquetas, lista de repuestos, registro de testigos de inspección y registro de embalaje cuando sea necesario.
Lista de verificación de datos para solicitud de cotización de válvula de seguridad para GLP
| Datos Requeridos | Por qué es importante | Ejemplo de entrada |
|---|---|---|
| Equipo protegido | Define el límite de la frontera de presión, la base del código y el límite de presión de tarado. | Skid de GLP para esferas, línea de carga, descarga de bomba, vaporizador, llenado de cilindros |
| Presión Máxima de Trabajo Admisible / Presión de diseño | Define la presión máxima que la válvula debe proteger. | 10 barg, 16 barg, 25 barg, tuberías Clase 150/300, valor MAWP de recipiente |
| Presión de tarado | Define la presión de apertura de la válvula y la base de capacidad. | Punto de consigna del recipiente de almacenamiento, valor de protección de descarga de bomba, presión de consigna de alivio térmico |
| Composición del GLP | Afecta la presión de vapor, el peso molecular, la densidad y el cálculo de alivio. | Propano, butano, mezcla propano-butano, GLP comercial, GLP odorizado |
| Escenario de alivio | Determina la capacidad requerida y el tipo de válvula. | Incendio, líquido bloqueado, parada de bomba (deadhead), bloqueo de salida de vaporizador, PRV abierto |
| Medio y fase | Afecta al dimensionamiento, selección del asiento, enrutamiento de descarga y revisión de seguridad. | Vapor de GLP, GLP líquido, líquido en ebullición (flashing), vapor saturado, flujo bifásico |
| Temperatura de alivio | Controla la presión de vapor, la capacidad, el material y el rendimiento del asiento. | Ambiente, ambiente bajo, temperatura de diseño de verano, temperatura de alivio en caso de incendio |
| Capacidad requerida | Confirma si la válvula puede proteger el sistema. | kg/h, Nm³/h, SCFM, curva de bomba, carga por incendio, base de expansión térmica |
| Contrapresión y ruta de descarga | Influye en la capacidad, la estabilidad, la carga de antorcha (flare) y la ventilación segura. | Ventilación atmosférica, cabecera de antorcha (flare header), retorno a tanque, retorno a succión de bomba, recuperación de vapor, cabecera de alivio cerrada |
| Condición de instalación | Afecta a la orientación, el acceso de mantenimiento y la seguridad de la descarga. | Terminal exterior, rampa de carga, paquete de skid, parte superior de tanque de almacenamiento, skid de bomba, cubierta marina |
| Requisito de material y asiento | Previene fugas, incompatibilidad química y rechazo de documentos. | Acero al carbono, guarnición de acero inoxidable, asiento blando, asiento metálico, requisito de baja temperatura ambiente, elastómero compatible con GLP |
| Documentos requeridos | Evita retrasos en inspección, pruebas de aceptación en fábrica (FAT), envío y puesta en marcha. | Hoja de datos, dibujo, MTC, informe de dimensionamiento, informe de calibración, prueba de presión, prueba de asiento |
La selección final debe ser confirmada por la composición del GLP, la hoja de datos del equipo protegido, el escenario de alivio, la capacidad requerida, la norma aplicable, el cálculo de contrapresión, la filosofía de descarga, la capacidad certificada de la válvula y la revisión de ingeniería.
Errores comunes en la selección de válvulas de seguridad para GLP
Tratar el GLP como servicio de gas ordinario
El GLP puede aliviar como flujo bifásico de vapor, líquido o flash. Una suposición de solo gas puede llevar a una capacidad incorrecta, diseño de salida y revisión de seguridad de descarga.
Falta de alivio térmico de líquido bloqueado
Los brazos de carga, mangueras de transferencia, líneas de bombas y secciones de tuberías de GLP aisladas pueden sobrepresurizarse por expansión térmica. Cada sección atrapada necesita una vía de alivio verificada.
Usar flujo normal en lugar de carga en caso de incendio
El alivio en caso de incendio de recipientes de GLP puede ser mucho mayor que el flujo normal de transferencia o vapor. El dimensionamiento de la VSP de almacenamiento debe utilizar el caso de alivio dominante.
Ignorar la contrapresión de la antorcha o el venteo
La descarga de GLP a antorcha, chimenea o cabezal de recuperación puede crear contrapresión. La contrapresión debe incluirse antes de seleccionar un diseño convencional, de fuelle o pilotado.
Descarga cerca de operadores o fuentes de ignición
El vapor de GLP es inflamable y puede viajar con el viento. Se deben revisar la ubicación de descarga, la altura del venteo, la exposición de la plataforma, las tomas de aire y la distancia a las fuentes de ignición.
Ignorar la estanqueidad del asiento y el acceso de mantenimiento
Una pequeña fuga de GLP puede crear riesgo de vapor inflamable. La prueba de estanqueidad del asiento, el acceso de inspección y la estrategia de válvula de repuesto deben definirse antes de la adquisición.
Continúe su revisión de selección de válvulas de seguridad para GLP
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Preguntas frecuentes sobre válvulas de seguridad para GLP
Prepare una hoja de datos completa de la válvula de seguridad para GLP antes de la cotización
Envíe la hoja de datos del equipo protegido, MAWP o presión de diseño, presión de ajuste, composición del GLP, escenario de alivio, capacidad requerida, fase de alivio, temperatura de alivio, curva de bomba o base de caso de incendio donde sea aplicable, contrapresión, ruta de descarga, condición de instalación, requisito de material, requisito de asiento, estándar de conexión y documentos requeridos. Una hoja de datos completa ayuda a confirmar el dimensionamiento de fase correcto, la capacidad certificada, la estanqueidad del asiento y la descarga segura de vapor inflamable.
