¿Puede una válvula de seguridad reemplazar a una válvula de alivio? Riesgos y comprobaciones antes del reemplazo

Una válvula de seguridad no debe tratarse como un reemplazo directo de una válvula de alivio, y una válvula de alivio no debe tratarse como un reemplazo directo de una válvula de seguridad, simplemente porque sus tamaños de conexión, clases de presión, materiales del cuerpo o presiones de ajuste parezcan similares. Una sustitución puede ser técnicamente aceptable solo después de que el reemplazo propuesto haya sido verificado para el equipo protegido real, el escenario de sobrepresión gobernante, el fluido y la fase de alivio, la característica de apertura, la capacidad de alivio requerida, la capacidad certificada o aceptada por el proyecto, la contrapresión, los materiales, la instalación, las pruebas y la ruta de código aplicable.

En el uso común de API y la industria de procesos, una válvula de seguridad generalmente se asocia con una apertura rápida o de golpe en servicio de vapor, gas, aire o vapor. Una válvula de alivio generalmente se asocia con una apertura progresiva o proporcional en servicio de líquido. Esta distinción es útil, pero no es una regla de nomenclatura global absoluta. La terminología ISO y algunas familias de productos de fabricantes utilizan “válvula de seguridad” de manera más amplia, incluidos productos destinados a diferentes fluidos. Por lo tanto, el diseño real del producto, la certificación de capacidad, la base de prueba y los datos de aplicación deben controlar la decisión de reemplazo.

La pregunta más importante no es si la nueva válvula encaja físicamente. La pregunta importante es si proporciona una función de protección de presión equivalente o mejor bajo las condiciones reales de alivio. Un cambio uno a uno sin esa revisión puede resultar en inestabilidad, golpe de ariete hidráulico, mal reasentamiento, fugas en el asiento, capacidad insuficiente, elevación inestable, contrapresión excesiva, rendimiento inadecuado del material, inspección fallida o costosos trabajos de reparación en campo.

• Un reemplazo incorrecto puede crear elevación inestable, aleteo, inestabilidad o ciclos repetidos.
• La fuga del asiento después de la operación puede deberse a un comportamiento de apertura inadecuado, purga, contrapresión, materiales o instalación, no solo a un acabado deficiente del asiento.
• La capacidad requerida y certificada puede cambiar incluso cuando los tamaños de entrada y salida permanecen idénticos.
• Una válvula puede pasar las pruebas de presión de ajuste en banco y aun así tener un rendimiento deficiente en el sistema instalado.
• Un reemplazo puede ser mecánicamente intercambiable pero técnica o legalmente inaceptable.
• Las palabras PSV, PRV, válvula de seguridad, válvula de alivio y válvula de seguridad-alivio no deben usarse como sustitutos de una definición completa del servicio.

Esta página aborda una pregunta práctica que ingenieros, compradores, inspectores y equipos de mantenimiento a menudo enfrentan durante paradas, reparaciones, modernizaciones y adquisiciones: ¿puede un tipo de válvula reemplazar a la otra sin crear un nuevo riesgo de protección contra sobrepresión? Para una comparación de terminología más amplia, consulte Válvula de alivio de presión (PRV) vs. Válvula de seguridad (PSV) vs. Válvula de seguridad vs. Válvula de alivio.

Cuando la sustitución crea riesgo

Por qué un cambio de válvula uno a uno suele ser inseguro

Un reemplazo uno a uno se vuelve inseguro cuando la revisión se detiene en el tamaño de la válvula, la clase de brida, la presión de ajuste, el material del cuerpo o la apariencia del modelo.
Estos elementos confirman solo una parte del requisito. No demuestran que la válvula de reemplazo tenga el orificio efectivo correcto, la capacidad certificada, la aprobación para el servicio del fluido, la característica de apertura, el blowdown, el diseño del asiento, la capacidad de contrapresión, el rango de temperatura o el marcado según código.

En la terminología común de la industria de procesos, una válvula de seguridad de apertura rápida y una válvula de alivio de líquido de apertura proporcional realizan funciones diferentes durante las primeras etapas de elevación. Un fluido compresible se expande a medida que la presión cae a través de la tobera y puede generar las fuerzas de flujo adicionales utilizadas para producir la acción de pop. Un líquido generalmente requiere una respuesta más progresiva, aunque los servicios de vaporización y de dos fases necesitan un análisis separado.

La decisión de reemplazo puede cambiar todo lo siguiente:

• Acción de apertura: Si la elevación se desarrolla rápida o progresivamente después de alcanzar la condición de ajuste.
• Capacidad de alivio requerida: El flujo que debe descargarse durante el escenario de sobrepresión que rige.
• Capacidad certificada: La capacidad documentada respaldada para la válvula seleccionada, orificio, fluido, presión, temperatura y configuración.
• Blowdown y reasentamiento: El intervalo de presión entre la apertura y el cierre y la probabilidad de un cierre estable después del alivio.
• Respuesta a la contrapresión: Cómo la presión de salida afecta la fuerza de apertura, la elevación, la capacidad y el cierre.
• Estanqueidad de asiento: Si la fuga después del montaje o reparación satisface el método de aceptación especificado.
• Comportamiento de instalación: Si la pérdida de entrada, la resistencia de salida, las fuerzas de reacción, el drenaje y la orientación de montaje siguen siendo aceptables.
• Aceptación por código: Si el reemplazo sigue satisfaciendo la base de construcción, certificación, inspección y reparación del equipo protegido.

Nota de ingeniería: La coincidencia de bridas y la clase de presión establecen únicamente la compatibilidad física. No establecen equivalencia funcional, de capacidad, de material, de instalación ni de código.

Escenario de ingeniería compuesto: Un equipo de parada instaló una pieza de repuesto de almacén en un skid de bomba de líquido porque tenía la misma entrada NPS, salida, clase de brida y presión de ajuste que la válvula retirada. Durante la puesta en marcha, la válvula de reemplazo se abrió abruptamente, la línea de descarga vibró y la válvula cicló repetidamente antes de desarrollar fugas en el asiento. La revisión mostró que la pieza de repuesto estaba configurada y documentada para servicio con fluido compresible en lugar de para la función de alivio de líquido del equipo. La corrección fue recalcular el caso de descarga bloqueada, seleccionar una válvula de alivio proporcional certificada para líquidos y revisar la reacción de salida y la presión de la línea de retorno.

Situaciones típicas donde los usuarios intentan sustituir

La mayoría de las solicitudes de sustitución se crean por presión de programa, falta de stock, modelos obsoletos, terminología de planta poco clara o atajos de adquisición, no por una nueva revisión del sistema de alivio.

• Una parada de emergencia requiere un reemplazo antes de que se pueda entregar el modelo original.
• Un comprador encuentra otra válvula con el mismo tamaño, presión de ajuste y clase de brida.
• El fabricante o modelo original está obsoleto.
• Una etiqueta de planta denomina a cada dispositivo como PSV (válvula de seguridad de presión) aunque algunas protegen gas y otras líquido.
• Una adaptación mantiene la boquilla original pero cambia el medio, el caudal, el escenario de alivio o el cabezal de salida.
• Un taller de mantenimiento desea utilizar un resorte, disco o trim disponible de otro modelo.
• Una optimización de proceso aumenta la carga de alivio requerida sin cambiar el tamaño de la conexión.
• Una nueva conexión al flare o cabezal de venteo cambia la contrapresión superpuesta o acumulada.
• La antigua hoja de datos está perdida y el reemplazo se selecciona a partir de la placa de identificación o una fotografía.

Estas situaciones no prohíben automáticamente el reemplazo, pero significan que la válvula propuesta debe tratarse como un cambio de ingeniería. La placa de identificación existente puede proporcionar datos de identificación útiles, pero no demuestra que la válvula original se seleccionó correctamente para el proceso actual o que las condiciones del proceso se han mantenido sin cambios.

Una revisión de reemplazo defendible debe preguntar si el equipo protegido, la MAWP (presión máxima de trabajo admisible), la disposición de la presión de ajuste, el escenario de alivio, la capacidad requerida, la fase del fluido, la temperatura, la contrapresión, la tubería de entrada, la tubería de salida, los materiales y el estándar aplicable siguen siendo los mismos. Cualquier diferencia no resuelta puede invalidar la suposición de intercambiabilidad.

Por qué las válvulas de seguridad y las válvulas de alivio no son reemplazos directos

Fluido de servicio y comportamiento de apertura

El primer límite de reemplazo es el fluido de alivio y su fase en la válvula, no meramente la descripción normal del proceso.
El vapor, el gas, el vapor, el líquido, el líquido en ebullición y el flujo bifásico crean diferentes condiciones de densidad, compresibilidad, velocidad, fuerza, ruido, reacción y estabilidad a medida que la válvula se abre.

Una válvula de seguridad utiliza comúnmente la geometría del disco y la cámara de accollamiento para producir una apertura rápida en servicio con fluidos compresibles. Una válvula de alivio de líquido proporcional generalmente aumenta la elevación a medida que la presión aumenta por encima de la región de apertura. Ninguno de estos comportamientos debe asumirse solo por el nombre de la válvula. El producto seleccionado debe tener el trim, la base de prueba y la capacidad documentada correctos para el medio real.

La afirmación “las válvulas de seguridad son para gas y las válvulas de alivio son para líquido” debe tratarse, por lo tanto, como un punto de partida común en la industria de procesos y API, no como una definición universal. La norma ISO 4126-1 se aplica a los productos de válvulas de seguridad independientemente del fluido. La documentación del producto y la norma de aplicación específica deben decidir si una válvula determinada es adecuada.

Escenario de ingeniería compuesto: Se propuso una válvula de alivio de proceso de uso general como reemplazo de una válvula de seguridad de caldera porque las dimensiones de conexión y la presión de tarado coincidían. La ingeniería rechazó la sustitución porque el reemplazo no contaba con la certificación requerida para válvulas de seguridad de caldera ni con la capacidad de vapor documentada, y no tenía la disposición aprobada de contrapresión y dispositivo de elevación. El problema no era el ajuste físico; era la ausencia de pruebas de que la válvula pudiera funcionar y ser aceptada según el código de calderas.

La capacidad, el blowdown y el reasentamiento pueden cambiar

Un reemplazo con la misma presión de tarado aún puede proporcionar un orificio efectivo, capacidad certificada, curva de apertura, purga y presión de reasiento diferentes.
La presión de tarado confirma cuándo comienza la respuesta de apertura especificada bajo el procedimiento de prueba aplicable. No demuestra cuánta fluido puede pasar la válvula ni si la válvula permanecerá estable en servicio.

• Presión de tarado afecta cuándo comienza la apertura protectora.
• Sobrepresión es el aumento de presión por encima de la presión de tarado mientras la válvula está aliviando.
• Acumulación es el aumento de presión por encima de la MAWP del equipo protegido u otro límite de presión admisible durante el evento.
• Capacidad de alivio requerida es la demanda de caudal determinada a partir del escenario de alivio que rige.
• Capacidad certificada o aceptada en proyecto es el rendimiento de caudal documentado de la válvula y configuración seleccionadas.
• Área de orificio efectivo influye en la capacidad de caudal nominal y no puede inferirse únicamente de la brida de entrada.
• Descarga (Blowdown) afecta al intervalo de presión entre la apertura y el cierre.
• Estanqueidad del asiento afecta a la fuga en servicio normal, pero no demuestra una capacidad de alivio adecuada.

La capacidad de alivio requerida debe compararse con la capacidad documentada del reemplazo propuesto. Una válvula que se abre pero no puede manejar la carga requerida puede permitir que la presión protegida continúe aumentando más allá de la acumulación permitida. Por el contrario, un orificio innecesariamente grande puede contribuir al golpeteo si la carga de alivio real no puede mantener una elevación estable.

Para un límite de capacidad detallado, revise por qué la capacidad de alivio certificada importa más que el tamaño de la conexión y la Guía de dimensionamiento y capacidad certificada de válvulas de seguridad.

Escenario de ingeniería compuesto: Una unidad de proceso fue optimizada, aumentando el flujo máximo de salida bloqueada. Durante el siguiente paro, el departamento de compras solicitó un reemplazo dimensionalmente idéntico basándose en la antigua placa de características. La nueva válvula tenía la presión de ajuste correcta pero un orificio efectivo documentado más pequeño que la configuración original y no pudo satisfacer la carga de alivio requerida revisada. La corrección fue repetir la revisión de dimensionamiento y seleccionar un orificio certificado más grande en lugar de aprobar el mismo tamaño de conexión como prueba de equivalencia.

El comportamiento de cierre también es importante. Un reemplazo con una geometría interna o ajustes de purga diferentes puede permanecer abierto más tiempo, cerrarse demasiado pronto, ciclar alrededor del punto de ajuste o tener fugas después de la operación. La presión de operación cercana a la presión de ajuste, la contrapresión variable, los fluidos sucios y las superficies de asiento dañadas pueden amplificar estas diferencias.

Los efectos de la contrapresión y la tubería no desaparecen durante el reemplazo.

La revisión del reemplazo debe incluir el sistema completo de entrada y salida instalado, ya que los resultados de las pruebas en banco no reproducen todas las pérdidas de presión y las fuerzas de la tubería en campo.
Una prueba correcta de la presión de ajuste confirma el ajuste de la válvula en condiciones definidas. No demuestra que la rama de entrada instalada no sea restrictiva, que la presión del colector de descarga sea aceptable o que la tubería esté correctamente soportada.

Una entrada restrictiva puede hacer que la presión en la tobera de la válvula caiga después de la elevación, incluso mientras el recipiente protegido permanece por encima de la presión requerida. La válvula puede entonces cerrarse, la presión se reconstruye y el ciclo de apertura se repite. Este es un mecanismo común detrás del golpeteo (chatter).

La presión de salida se puede dividir en:

• Contrapresión superpuesta: Presión presente en la salida de la válvula antes de que se abra.
• Contrapresión generada: Presión generada por el flujo de alivio a través de la salida de la válvula, la tubería de descarga, el silenciador, el colector común, el venteo o el sistema de antorcha.

La contrapresión puede influir en la fuerza de apertura, la elevación, la capacidad efectiva, el blowdown y el reasentamiento. Los diseños convencionales de resorte, equilibrados por fuelle y pilotados no tienen un comportamiento idéntico ante la contrapresión. Reemplazar una válvula equilibrada por una convencional, o cambiar la configuración del piloto, requiere datos de rendimiento respaldados por el fabricante y un cálculo actual del sistema de salida.

Escenario de ingeniería compuesto: Una válvula de reemplazo convencional pasó las pruebas de presión de ajuste y estanqueidad del asiento, pero golpeteó después de que la planta conectara dispositivos de alivio adicionales al mismo colector de antorcha. Inicialmente se culpó a la válvula de reemplazo. La revisión mostró que el colector modificado generó una mayor contrapresión generada durante el alivio simultáneo. La acción correctiva fue recalcular la condición del colector de antorcha, revisar el sobre de contrapresión de la válvula y seleccionar una configuración equilibrada o pilotada adecuada en lugar de ajustar repetidamente el resorte.

Para la revisión a nivel de sistema, utilice la guía de ingeniería sobre contrapresión y fuelle, la guía de válvulas de seguridad equilibradas para contrapresión, y la guía de instalación de válvulas de seguridad.

Qué verificar antes de cualquier reemplazo

Verificaciones de ingeniería mínimas antes de la aprobación

Cualquier sustitución deberá tratarse como una nueva revisión de selección de válvula, a menos que exista una intercambiabilidad documentada para los modelos exactos, internos, certificación y servicio.
Las siguientes comprobaciones establecen si el reemplazo proporciona equivalencia funcional en lugar de similitud dimensional.

No se debe aprobar un reemplazo mientras se desconozca la capacidad requerida, la fase de alivio, la contrapresión de salida o la certificación. La información faltante puede permitir una cotización preliminar, pero no una selección final defendible.

Para un flujo de trabajo de selección completo, consulte la Guía de selección de válvulas de seguridad. Para los límites de las válvulas de resorte y pilotadas, consulte válvulas de seguridad de resorte vs. pilotadas.

Qué deben confirmar los compradores y los equipos de mantenimiento

Los equipos de compras y mantenimiento no necesitan realizar el cálculo completo de alivio, pero deben evitar que los datos técnicos se reduzcan a tamaño, presión de ajuste y precio.

Antes de emitir una orden de compra o instalar el reemplazo, confirme:

• La hoja de datos enviada identifica el mismo equipo protegido y escenario de alivio.
• El medio, la composición, la fase, la temperatura de operación y la temperatura de alivio son correctos.
• La presión de ajuste y el límite del equipo aplicable están claramente separados.
• La capacidad de alivio requerida se indica con unidades y base de cálculo.
• La capacidad certificada o aceptada de la válvula ofrecida cumple con la carga requerida.
• Se identifica el orificio seleccionado; no se infiere de la conexión de entrada.
• El tipo de válvula y la característica de apertura son adecuados para el fluido.
• Se ha declarado contrapresión superpuesta y acumulada.
• La tubería de entrada y salida permanece dentro de la base de instalación aceptada.
• Se especifican los materiales del cuerpo, tobera, disco, guía, resorte, fuelle, juntas y asiento.
• Se indican los requisitos de asiento metálico o blando y la aceptación de fugas.
• Se identifican el código aplicable, la norma, la edición, el marcado de la placa de características y la ruta de certificación.
• Se suministrarán registros de pruebas de presión de tarado y estanqueidad del asiento.
• Se incluyen certificados de materiales, registros de inspección y documentos de capacidad cuando sea necesario.
• La válvula puede instalarse, retirarse, probarse y mantenerse de forma segura.
• Cualquier ajuste en campo, sustitución de componentes o reparación debe contar con un procedimiento aprobado.
• El ajuste se bloquea, sella, documenta y es rastreable después de la calibración.

Advertencia de adquisición: El atajo de reemplazo más común es comprar solo por tamaño de conexión, clase de presión y presión de tarado. Estos tres campos no demuestran la capacidad de alivio, la idoneidad del fluido, el rendimiento con contrapresión o la equivalencia con la norma.

Un control hoja de datos de válvula de seguridad para RFQ debe utilizarse siempre que el modelo original esté obsoleto, las condiciones del proceso hayan cambiado o se proponga una familia de válvulas diferente.

Los equipos de mantenimiento también deben comparar el historial de fallos de la válvula antigua con la nueva selección. Las fugas repetidas del asiento, la deriva de la presión de tarado, el traqueteo, el agarrotamiento de la guía, la corrosión o los daños en el fuelle pueden indicar un problema del sistema que no se corregirá instalando otra válvula del mismo tamaño nominal.

Problemas comunes después de un reemplazo incorrecto

Ruido, Ciclos y Daño del Asiento

El traqueteo (chatter) es el contacto repetido de alta amplitud entre el disco y el asiento, mientras que el aleteo (flutter) generalmente describe un movimiento rápido de menor amplitud. Ambos indican una interacción inestable entre la válvula y el sistema de presión.
Una válvula de reemplazo puede contribuir a la inestabilidad si sus características de apertura, orificio, purga, requisitos de entrada o límites de contrapresión no coinciden con la aplicación.

Causas típicas incluyen:

• Una válvula de apertura rápida utilizada en servicio de líquido inadecuado.
• Un orificio sobredimensionado que no puede mantener una elevación estable con el flujo real.
• Pérdida excesiva de presión de entrada después de que la válvula comienza a aliviar.
• Contrapresión de salida variable o excesiva.
• Ajuste incorrecto de la purga.
• Flujo bifásico, de evaporación, pulsante o acústicamente inestable.
• Fricción en la guía, depósitos, corrosión, desalineación o problemas en el resorte.
• Tubería de salida pesada sin soporte que aplica carga al cuerpo de la válvula.

El golpeteo puede dañar la tobera, el disco, la guía, el vástago, el conjunto del resorte, el fuelle, la tubería y la tobera del equipo en un corto período. Aumentar la compresión del resorte o repasar repetidamente el asiento no corrige un problema de pérdida de entrada, sobredimensionamiento o contrapresión.

Mal reasentamiento y fugas molestas

Las fugas después del alivio a menudo se atribuyen al asiento, pero la causa raíz puede ser el margen operativo de la válvula de reemplazo, el blowdown, la presión de salida, los materiales o la instalación.
La válvula puede haber superado una prueba de estanqueidad del asiento antes de la instalación y aún así presentar fugas después de un evento real porque las condiciones instaladas dañan o contaminan las superficies de asiento.

Las causas comunes incluyen:

• La presión operativa normal permanece demasiado cerca de la presión de ajuste.
• La pulsación de presión provoca un simmer repetido o un micro-alivio.
• El comportamiento de blowdown o cierre no se adapta al proceso.
• La contrapresión variable impide un reasentamiento estable.
• Los residuos son arrastrados a la tobera y al asiento durante la elevación.
• El disco, la guía o el husillo están desalineados.
• La tensión de la tubería o una orientación de montaje no aprobada crea una carga lateral.
• Los materiales de la tobera y el disco no son adecuados para la corrosión o la erosión.
• Un asiento blando es incompatible con la temperatura o la química del fluido.
• El ajuste de reparación no se verificó ni se reacondicionó correctamente.

Las pruebas de estanqueidad del asiento y la verificación de la capacidad no deben confundirse. La norma API 527 u otro método aprobado puede establecer la aceptación de fugas para las válvulas aplicables, pero no demuestra que la válvula tenga suficiente capacidad o que el sistema de salida sea aceptable. Consulte la Guía de estanqueidad de asiento API 527.

Escenario de ingeniería compuesto: Una válvula de reemplazo comenzó a presentar fugas varias semanas después de su instalación en servicio de condensado que contenía cloruros. La nueva válvula tenía un cuerpo resistente a la corrosión, pero la boquilla, el disco y los materiales de la guía se habían copiado de un ajuste de servicio general. La corrosión localizada dañó el asiento y aumentó la fricción de la guía. La acción correctiva fue especificar los materiales completos de los componentes mojados y de guía en lugar de tratar el material del cuerpo como prueba de compatibilidad.

Para la selección de materiales a nivel de componente, utilice el guía de selección de materiales para válvulas de seguridad.

Fallo de inspección o incumplimiento de códigos

Un reemplazo puede parecer funcionar correctamente y aun así ser rechazado porque su certificación, evidencia de capacidad, marcado, pruebas o historial de reparación no coinciden con el equipo protegido.

Las no conformidades típicas incluyen:

• Uso de una válvula de alivio de proceso general en una posición de caldera que requiere una ruta de válvula de seguridad de caldera aplicable.
• Uso de una válvula sin capacidad documentada para el servicio de vapor, gas o líquido especificado.
• Instalación de un modelo con la presión de tarado correcta pero con el orificio efectivo incorrecto.
• Aceptar el cumplimiento de la norma ASME sin confirmar el marcado requerido o el alcance de la certificación.
• Uso de una edición incorrecta de la norma o una sustitución de material no admitida.
• Cambio de un resorte, tobera, disco o anillo de ajuste sin la intercambiabilidad aprobada por el fabricante.
• Realización de reparaciones o ajustes sin los controles del sistema de calidad requeridos.
• No realizar o documentar las pruebas de presión de tarado y estanqueidad del asiento tras la reparación.
• Reintroducir la válvula en servicio sin bloquear o precintar el ajuste.
• Instalar la válvula de forma diferente a la configuración utilizada para la aprobación.

Donde la ruta del propietario, la jurisdicción o la NBIC requiera autorización de reparación de válvulas de alivio de presión reconocida, se debe confirmar el alcance VR de la Junta Nacional de la organización de reparación antes de que la válvula vuelva a entrar en servicio.

Cuándo se puede considerar un reemplazo

Condiciones que deben cumplirse antes de que los ingenieros lo aprueben

Se puede aprobar un reemplazo cuando la revisión de ingeniería demuestre que la válvula propuesta proporciona una función aceptable de protección de presión para el servicio real.
Esto no significa que las válvulas de seguridad y las válvulas de alivio sean generalmente intercambiables. Significa que el modelo, la configuración y la instalación específicos propuestos han sido revalidados.

Como mínimo, todo lo siguiente debe ser cierto:

1. El equipo protegido y el límite de presión aplicable están claramente identificados.
2. El escenario de alivio aplicable se ha confirmado o recalculado.
3. Se conocen el fluido de alivio, su composición, fase y temperatura.
4. La válvula propuesta está diseñada y documentada para el servicio de fluido real.
5. La presión de tarado cumple con el código aplicable y el límite del equipo.
6. La sobrepresión admisible o la base de acumulación sigue siendo válida.
7. Se ha recalculado o confirmado la capacidad de alivio requerida.
8. La capacidad certificada o aceptada por el proyecto de la válvula propuesta cumple o excede la carga requerida.
9. El orificio efectivo seleccionado es adecuado y no está innecesariamente sobredimensionado.
10. La característica de apertura es apropiada para el servicio.
11. El margen operativo, la purga (blowdown) y el comportamiento de reasentamiento son aceptables.
12. Las contrapresiones superpuesta y acumulada están dentro del envolvente de rendimiento soportado.
13. Se ha comprobado la pérdida de presión de entrada y la resistencia de salida a caudal de alivio.
14. Los materiales del cuerpo, tobera, disco, guía, vástago, resorte, fuelle, junta y asiento son compatibles.
15. La clasificación de presión-temperatura es adecuada en condiciones de alivio.
16. La orientación de montaje, el soporte, el drenaje, la ventilación y la ubicación de descarga son aceptables.
17. Se cumplen los requisitos aplicables del código de construcción, norma de producto, placa de características y certificación.
18. Se suministrarán los documentos requeridos de presión de tarado, estanqueidad del asiento, material, inspección y capacidad.
19. La ruta de mantenimiento y reparación está disponible para el nuevo diseño.
20. La sustitución ha sido documentada y aprobada a través del proceso de gestión de cambios del proyecto o un proceso equivalente.

Conclusión práctica: Un reemplazo se justifica por una equivalencia de ingeniería demostrada y una aceptación documentada, no por similitud visual, disponibilidad en almacén o el hecho de que las bridas coincidan.

Las normas relevantes y sus funciones también deben separarse correctamente:

La edición estándar adquirida, las regulaciones locales, el código del equipo protegido, los datos del fabricante y los requisitos del propietario siguen siendo determinantes. El archivo de reemplazo debe identificar la base exacta en lugar de indicar solo “conforme a ASME”, “API” o “ISO”.”

Entonces, ¿puede una válvula de seguridad reemplazar a una válvula de alivio de presión, o puede una válvula de alivio de presión reemplazar a una válvula de seguridad? No como una sustitución automática uno a uno. Solo se puede considerar un reemplazo específico después de que se haya verificado la función completa de protección contra sobrepresión y la válvula propuesta haya demostrado un comportamiento de apertura, capacidad, límites de presión, rendimiento de contrapresión, materiales, instalación, pruebas, certificación y mantenibilidad adecuados.

En el trabajo práctico de planta, la mayoría de las sustituciones incorrectas ocurren porque los equipos comparan hardware antes de comparar la función de alivio. Esa secuencia debe invertirse: definir primero el equipo protegido y el escenario de gobierno, luego seleccionar y documentar la válvula.

Preguntas frecuentes

¿Puede una válvula de seguridad reemplazar a una válvula de alivio de presión?

No automáticamente.
Una válvula de seguridad específica puede reemplazar a una válvula de alivio solo cuando está diseñada, dimensionada, certificada y aprobada para el líquido real u otro servicio. Una válvula de acción rápida orientada a gas o vapor no debe aceptarse para servicio de líquidos simplemente porque sus conexiones y presión de ajuste coinciden.

¿Puede una válvula de alivio de presión reemplazar a una válvula de seguridad?

No automáticamente.
Una válvula de alivio proporcional solo para líquidos puede no proporcionar la apertura rápida requerida, la capacidad de fluido compresible, el comportamiento de soplado o la certificación según el código para servicio de vapor, gas, aire o vapor. La función completa debe ser revalidada.

¿Qué se debe verificar antes de reemplazar una por la otra?

Verifique el equipo protegido, el escenario de alivio de gobierno, el fluido y la fase, la presión de ajuste, la base de sobrepresión o acumulación, la capacidad requerida, la capacidad certificada, la característica de apertura, el soplado, la contrapresión, la tubería, los materiales, la temperatura, la ruta del código, los requisitos de prueba y mantenimiento.
El reemplazo debe procesarse como un cambio de ingeniería, no como una sustitución de repuestos dimensionales.

¿Por qué las sustituciones incorrectas a menudo presentan fugas después de la instalación?

Porque el cierre hermético depende de más que la presión de ajuste de banco.
Comportamiento de apertura inadecuado, margen operativo insuficiente, soplado incorrecto, contrapresión, pérdida de presión de entrada, contaminación, tensión de tubería, corrosión, materiales del asiento y un control de reparación deficiente pueden causar fugas posteriores a la instalación.

¿Significa el mismo tamaño de conexión que las válvulas tienen la misma capacidad?

No.
El tamaño de la conexión confirma la interfaz física de la tubería. Las válvulas con los mismos tamaños de entrada y salida pueden tener diferentes orificios efectivos, coeficientes, elevaciones, capacidades certificadas, aprobaciones de fluidos y límites de aplicación.

¿Por qué la capacidad de alivio certificada es más importante que el tamaño de la conexión?

La capacidad certificada o aceptada por el proyecto muestra si la válvula seleccionada puede manejar la carga de alivio requerida bajo condiciones definidas.
Una válvula que encaja físicamente pero no puede descargar la carga de gobierno no protege adecuadamente el equipo.

¿Se puede utilizar una válvula de seguridad en servicio con líquidos?

Sí, cuando el diseño y la certificación específicos de la válvula admiten el servicio con líquidos.
El término válvula de seguridad se utiliza de forma más general en algunas normas y familias de productos de fabricantes. Se deben verificar la capacidad real con líquidos, la característica de apertura, la estabilidad y los datos de aplicación.

¿Cómo afecta la contrapresión a la idoneidad de reemplazo?

La contrapresión puede afectar la fuerza de apertura, la elevación, la capacidad efectiva, el venteo (blowdown) y el reasentamiento.
Un reemplazo con una configuración convencional, equilibrada por fuelle o pilotada diferente puede tener límites de contrapresión admisibles distintos. Se debe revisar el sistema de salida completo.

¿Superar una prueba de presión de tarado demuestra que el reemplazo es adecuado?

No.
Una prueba de presión de tarado verifica la condición de apertura ajustada según el procedimiento de prueba especificado. No demuestra una capacidad de alivio suficiente, una pérdida de presión de entrada aceptable, una contrapresión de salida admisible, materiales correctos o un rendimiento estable en campo.

¿Qué normas son importantes al revisar un reemplazo?

Las normas pertinentes dependen del equipo protegido y del servicio.
Las directrices comunes incluyen ASME BPVC Sección I para calderas de potencia, Sección VIII para recipientes a presión, API 520 Parte I para dimensionamiento y selección, API 520 Parte II para instalación, API 521 para sistemas de alivio, API 526 para Válvulas de Alivio de Presión (PRV) bridadas estandarizadas, API 527 para estanqueidad del asiento, API RP 576 para inspección, ISO 4126 para requisitos del producto y requisitos de National Board o NBIC para rutas de reparación aplicables.

¿Cuándo merece la pena considerar un reemplazo pilotado?

Una válvula pilotada puede considerarse cuando un cierre hermético, una alta relación de presión de operación, una gran capacidad o un comportamiento específico de contrapresión proporcionan un beneficio real.
El servicio también debe ser adecuado para el circuito piloto. La suciedad, la cera, los polímeros, el arrastre de líquidos, la congelación, los pasos de detección bloqueados y la capacidad de mantenimiento limitada pueden hacer que un reemplazo pilotado sea menos fiable.