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El dimensionamiento de válvulas de seguridad no es lo mismo que elegir una válvula con el mismo tamaño de conexión de entrada y salida. Una válvula de seguridad puede encajar en la boquilla del equipo, pasar una prueba de presión básica y aun así no proteger el sistema si su capacidad de alivio certificada es inferior a la carga de alivio requerida. En trabajos de protección de presión, …
El dimensionamiento de válvulas de seguridad no es lo mismo que elegir una válvula con el mismo tamaño de conexión de entrada y salida. Una válvula de seguridad puede encajar en la boquilla del equipo, pasar una prueba de presión básica y aun así no proteger el sistema si su capacidad de alivio certificada es inferior a la carga de alivio requerida.
En trabajos de protección de presión, la pregunta no es solo “¿Qué tamaño de válvula encaja en esta línea?”. La pregunta más importante es: ¿Puede esta válvula aliviar suficiente caudal bajo el escenario de sobrepresión dominante? Esa respuesta depende de la capacidad de alivio requerida, la presión de tarado, la presión de alivio, el estado del fluido, la temperatura, el área del orificio, el coeficiente de descarga, la contrapresión y la base de certificación.
Esta guía explica cómo se debe revisar el dimensionamiento de las válvulas de seguridad desde una perspectiva de ingeniería y adquisición. Se centra en la capacidad de alivio requerida, la capacidad de alivio certificada, el área del orificio, los datos de la placa de características y los errores comunes de dimensionamiento. No sustituye al cálculo de alivio específico del proyecto, los datos certificados por el fabricante, la revisión del código aplicable o la aprobación regulatoria local. Para el proceso completo de tipo de válvula, material, instalación y adquisición, lea nuestro Guía de selección de válvulas de seguridad.
Nota técnica: Una válvula de seguridad con la presión de tarado correcta no está automáticamente dimensionada correctamente. La presión de tarado solo indica cuándo la válvula comienza a abrirse. La capacidad de alivio certificada indica si la válvula puede aliviar suficiente caudal para proteger el equipo durante el caso de alivio dominante.
El tamaño de entrada y salida de una válvula de seguridad son detalles de conexión mecánica. Indican si la válvula se puede instalar en la boquilla existente y en la tubería de descarga. No demuestran que la válvula tenga suficiente área de flujo o capacidad certificada.
La capacidad de alivio real de una válvula de seguridad se ve afectada por:
Dos válvulas de seguridad pueden tener ambas una conexión de entrada de 2 pulgadas, pero sus áreas de orificio internas y capacidades certificadas pueden ser muy diferentes. Esta es la razón por la que seleccionar una válvula de seguridad de reemplazo basándose únicamente en el tamaño de la brida es un error común y grave en la adquisición.
Un caso típico en campo es un recipiente de gas equipado con una válvula de seguridad de 2″ × 3″. Durante el reemplazo, el comprador solicitó los mismos tamaños de entrada y salida. La nueva válvula encajó en la tubería sin ningún problema de instalación, pero el certificado de capacidad mostró una capacidad de alivio de aire certificada menor que la carga de alivio requerida por el caso de incendio original. El problema no fue la clasificación de presión. El problema fue que la válvula de reemplazo tenía un orificio efectivo más pequeño y no podía cumplir con la capacidad requerida. La corrección fue recalcular la capacidad de alivio requerida y seleccionar una válvula certificada con un área de orificio adecuada.
Para los compradores de ingeniería, esto significa que la cotización no debe aprobarse solo porque el tamaño de la conexión, la clasificación de la brida y la clase de presión parezcan correctos. La base de capacidad también debe verificarse. Una válvula de reemplazo debe compararse con la base de dimensionamiento original, no solo con la apariencia original.
Capacidad de alivio requerida es la cantidad de fluido que debe ser descargada por la válvula de seguridad para evitar que el equipo protegido exceda su límite de presión admisible durante un escenario de sobrepresión creíble.
Este valor debe provenir del caso de alivio, no del catálogo de válvulas. Un proveedor puede ayudar a seleccionar una válvula después de recibir los datos del proceso, pero la carga de alivio requerida debe basarse en el sistema protegido y el escenario de alivio que rige.
En las revisiones de campo, el mayor error de dimensionamiento no siempre es la fórmula. Es elegir el escenario de alivio incorrecto. Una válvula calculada perfectamente puede seguir estando mal si se pasó por alto el caso que rige.
Una válvula de seguridad puede necesitar aliviar caudales muy diferentes dependiendo de la causa de la sobrepresión. El caudal de operación normal no suele ser el mismo que el caudal de alivio. Una salida bloqueada, un incendio externo, la rotura de un tubo de intercambiador de calor o el fallo de un regulador de presión pueden producir una carga de alivio mucho mayor que la operación normal del proceso.
Los escenarios de alivio comunes incluyen:
| Escenario de Alivio | Por qué cambia la capacidad requerida |
|---|---|
| Salida bloqueada | El flujo no tiene a dónde ir, por lo que la presión puede aumentar rápidamente en el equipo protegido. |
| Incendio externo | El aporte de calor puede vaporizar líquido, expandir gas o aumentar la presión interna. |
| Expansión térmica | El líquido bloqueado puede generar alta presión a partir de un pequeño aumento de temperatura. |
| Fallo de la válvula de control | La presión aguas arriba o el flujo pueden exceder la base de diseño del equipo aguas abajo. |
| Fallo del regulador de presión | Un sistema de menor presión puede quedar expuesto a una presión aguas arriba mayor. |
| Rotura de tubos del intercambiador de calor | El fluido de alta presión puede entrar en un lado de baja presión y sobrepresionarlo. |
| Fuga de gas | La entrada de gas en un sistema líquido o de baja presión aguas abajo puede crear una carga de alivio mayor. |
| Fallo de servicio o de refrigeración | La pérdida de refrigeración o control puede aumentar la generación de vapor o el aumento de presión. |
En una revisión de recipientes a presión, la válvula existente puede parecer aceptable porque rara vez se abre durante la operación normal. Sin embargo, si el caso de incendio o el caso de salida bloqueada requiere una carga de alivio mayor que la capacidad certificada de la válvula, la válvula está subdimensionada para la tarea de protección real. Por eso, la capacidad de alivio requerida debe revisarse antes de seleccionar el modelo de válvula.
API 520 Parte I es una dirección estándar clave para el dimensionamiento y la selección de dispositivos de alivio de presión en aplicaciones de refinerías y de la industria de procesos relacionada. API 521 es útil cuando el caso de alivio debe revisarse a nivel del sistema de alivio de presión y despresurización, como el diseño de sistemas de antorcha, despresurización de vapor o alivio a nivel de planta.
Para el marco de selección completo, incluyendo tipo de válvula, contrapresión, materiales e instalación, consulte nuestro proceso completo de selección de válvulas de seguridad.
Capacidad de alivio certificada es el valor de capacidad confirmado a través de una base de certificación aceptada y vinculado a un diseño específico de dispositivo de alivio de presión. Es el valor que permite a ingenieros, compradores, inspectores y propietarios de plantas verificar si la válvula puede satisfacer la carga de alivio requerida.
La capacidad certificada normalmente está conectada a datos del fabricante, marcado en placa, certificado de capacidad, sello de código o registros de certificación. En la terminología de National Board, NB-18 proporciona información de certificación de dispositivos de alivio de presión, incluyendo certificaciones de fabricantes y ensambladores y tipos de dispositivos certificados por fabricante.
Desde el punto de vista del comprador, la capacidad certificada protege contra un error simple pero peligroso: comprar una válvula que encaja en la tubería pero no tiene suficiente capacidad de alivio verificada.
Estos términos están relacionados, pero no deben usarse como si significaran lo mismo.
| Término | Significado en la Revisión de Dimensionamiento |
|---|---|
| Capacidad de alivio requerida | El caudal que el sistema protegido necesita aliviar durante el caso de sobrepresión dominante. |
| Capacidad calculada | Un valor de capacidad determinado a partir de cálculos de ingeniería o conversión basado en la condición del proceso. |
| Capacidad nominal | Un valor de capacidad declarado por el fabricante para un diseño y condición de válvula dados. |
| Capacidad de alivio certificada | Un valor de capacidad confirmado bajo una base de certificación o código aplicable y rastreable al diseño de la válvula. |
| Capacidad instalada | El rendimiento efectivo real después de considerar la pérdida de entrada, la resistencia de salida, la contrapresión y la condición de instalación. |
Referencias de capacidad certificada por National Board define variables clave como la capacidad de alivio certificada, el área de descarga real, el coeficiente de descarga certificado y la presión absoluta de alivio. Estos términos muestran por qué un valor de capacidad es más que un número de marketing; está ligado a la geometría, la presión, el medio y la base de certificación.
La capacidad de alivio certificada ayuda al comprador y al ingeniero a confirmar que la válvula es adecuada para el requisito real de protección de presión. Admite:
Cuando la capacidad certificada falta, es poco clara o inconsistente con la hoja de datos, la selección debe suspenderse para su aclaración. Una válvula de seguridad no debe aprobarse solo porque el proveedor afirma que es “adecuada” sin mostrar la base de dimensionamiento o la capacidad certificada.
Antes de revisar una hoja de dimensionamiento de válvulas de seguridad, los compradores y ingenieros deben comprender los términos principales utilizados en el cálculo y la certificación de capacidad.
Presión de tarado es la presión de entrada a la que se ajusta la válvula de seguridad para comenzar a abrirse en condiciones de prueba especificadas. Afecta cuándo la válvula comienza a aliviar, pero no demuestra que la válvula tenga suficiente capacidad.
Una válvula puede tener la presión de tarado correcta y aun así estar infra dimensionada. Esto ocurre cuando la válvula se abre a la presión correcta pero no puede descargar suficiente caudal para controlar el evento de sobrepresión.
Presión de alivio es la presión utilizada para la determinación de la capacidad cuando la válvula está aliviando. No es simplemente la presión normal de operación. Normalmente incluye la presión de tarado más la sobrepresión admisible utilizada para el servicio aplicable y la base del código.
La capacidad certificada por el National Board define la presión absoluta de alivio como un término clave utilizado en la determinación de la capacidad. Esta es una razón por la que los datos de dimensionamiento deben indicar claramente la base de presión, no solo la presión de tarado.
Área del orificio es el área de flujo efectiva a través de la cual se alivia el fluido. Es uno de los valores geométricos más importantes en la capacidad de la válvula.
El tamaño de la conexión y el área del orificio no son lo mismo. Una válvula puede tener una conexión de entrada grande pero un área de orificio más pequeña. Otra válvula con el mismo tamaño de entrada puede tener un orificio interno más grande y una capacidad certificada mayor.
API 526 se utiliza a menudo como referencia para las dimensiones de las válvulas de alivio de presión de acero con bridas y las designaciones de orificios estándar. Sin embargo, la designación del orificio por sí sola no es suficiente para la aprobación; la capacidad certificada aún debe verificarse con la capacidad de alivio requerida y la base del servicio.
El coeficiente de descarga refleja la relación entre el flujo teórico y el rendimiento real del flujo de la válvula. Depende del diseño de la válvula, la trayectoria del flujo, la elevación y la base de certificación.
Los compradores no deben asumir un coeficiente de descarga por sí mismos al aprobar una válvula de seguridad. Se deben utilizar los datos certificados por el fabricante o el método aplicable basado en el código. Las definiciones de capacidad certificadas por la National Board incluyen el coeficiente de descarga certificado como uno de los términos clave utilizados para determinar la capacidad.
Contrapresión es la presión en el lado de salida de la válvula. Puede reducir la capacidad efectiva o afectar la estabilidad de la válvula, especialmente cuando la válvula descarga en una tubería larga, un silenciador, un colector común o un sistema de antorcha.
La contrapresión debe revisarse durante el dimensionamiento porque puede cambiar el rendimiento real instalado de la válvula. Para una explicación más detallada, lea nuestro Cómo la contrapresión afecta el rendimiento de las válvulas de seguridad.
El estado del fluido en condiciones de alivio es crítico. El flujo de gas, vapor, líquido y bifásico requiere diferentes enfoques de dimensionamiento. Las condiciones normales de operación pueden no representar la condición de alivio real.
Un líquido puede vaporizarse a medida que cae la presión. Un gas puede arrastrar gotas de líquido. El vapor saturado puede volverse sobrecalentado bajo ciertas condiciones. Estos cambios afectan la densidad, el comportamiento del flujo, la tubería de descarga y la interpretación de la capacidad certificada.
El dimensionamiento de las válvulas de seguridad debe seguir una secuencia clara. El modelo de válvula debe seleccionarse después de comprender el caso de alivio y la capacidad requerida, no antes.
Comience con el equipo protegido, no con el catálogo de válvulas. Confirme la etiqueta del equipo, el tipo de equipo, la presión máxima de trabajo admisible, la presión de diseño, la presión de operación, la temperatura de diseño, la temperatura de operación normal y la fuente de presión conectada.
El código aplicable también debe identificarse desde el principio. Una caldera, un recipiente a presión, un tanque de GLP, un paquete de compresor o un recipiente de proceso pueden tener diferentes requisitos de protección de presión. ASME BPVC es un marco de código común para calderas y recipientes a presión, pero el requisito exacto debe ser confirmado por la especificación del proyecto, la jurisdicción y la base de diseño del equipo.
Enumere todos los escenarios de alivio creíbles y determine cuál rige el dimensionamiento de la válvula. En muchos sistemas, la mayor capacidad requerida no proviene del flujo operativo normal. Puede provenir de exposición al fuego, salida bloqueada, fallo del regulador, rotura de tubo o pérdida de refrigeración.
En la práctica, el dimensionamiento de las válvulas de seguridad rara vez es incorrecto porque alguien olvidó la palabra “capacidad”. Con mayor frecuencia es incorrecto porque el escenario de alivio, el estado del fluido, la temperatura de alivio o la contrapresión se asumieron demasiado pronto y nunca se volvieron a revisar.
La capacidad de alivio requerida debe indicarse con unidades y base. Dependiendo del medio, la capacidad puede expresarse como:
El documento de dimensionamiento debe mostrar claramente la base del cálculo, el escenario de alivio, las propiedades del fluido, la presión, la temperatura y cualquier factor de corrección utilizado.
La presión y la temperatura de alivio deben coincidir con el escenario de sobrepresión real. No deben copiarse de las condiciones operativas normales sin revisión.
La temperatura afecta la densidad, la presión de vapor, la condición del vapor, la viscosidad, la selección de materiales y la idoneidad del asiento. Una válvula dimensionada para vapor saturado puede no ser adecuada para vapor sobrecalentado sin corrección. Un líquido que vaporiza durante el alivio puede no comportarse como un líquido simple.
Una vez definidas la capacidad requerida y las condiciones de alivio, se pueden seleccionar el orificio y el modelo de la válvula utilizando datos de capacidad certificados por el fabricante y el método de dimensionamiento aplicable.
La selección no debe forzarse para que coincida con un modelo existente en stock a menos que se verifique la capacidad. Si la capacidad requerida está cerca de la capacidad certificada, la base de cálculo, la contrapresión y la condición de instalación deben revisarse cuidadosamente. Un pequeño margen de capacidad puede ser aceptable en algunos casos documentados, pero no debe ser el resultado de suposiciones faltantes o datos incompletos.
La válvula seleccionada debe tener una capacidad de alivio certificada igual o superior a la capacidad de alivio requerida para la base de servicio relevante.
Verificar si la base de capacidad es aire, vapor saturado, agua u otro medio. Si la capacidad certificada se basa en aire pero el servicio real es un gas de proceso, puede ser necesaria una conversión de ingeniería o la confirmación del fabricante. La capacidad de aire no debe tratarse ciegamente como capacidad de gas de proceso.
La capacidad no es solo una condición de banco. Las condiciones instaladas pueden cambiar el rendimiento de la válvula. La revisión del dimensionamiento debe incluir:
Un caso común en la industria ocurre después de modificar un cabezal de descarga. La válvula de seguridad original podría haber sido dimensionada correctamente, pero la resistencia añadida en la salida aumenta la contrapresión acumulada. La válvula puede vibrar o no alcanzar la capacidad instalada esperada. La acción correctiva es revisar el sistema de salida, recalcular la contrapresión y confirmar si la capacidad certificada original sigue siendo válida bajo la nueva instalación.
Este es un punto típico de revisión de ingeniería y depende del medio, la presión, la temperatura, el diseño de la válvula, la contrapresión, la instalación y los requisitos del código aplicable.
Para comprobaciones relacionadas con la instalación, lea nuestra Guía de instalación de válvulas de seguridad: tuberías de entrada, salida y descarga.
Una decisión de dimensionamiento debe ser rastreable. La documentación final debe incluir:
Para una revisión de ingeniería más amplia, más allá del dimensionamiento, consulte nuestra Guía de selección de válvulas de seguridad.
El dimensionamiento de las válvulas de seguridad debe coincidir con el estado del fluido en condiciones de alivio. El mismo modelo de válvula puede comportarse de manera diferente en servicio de vapor, gas, líquido o bifásico.
El servicio de vapor requiere una base clara de presión y temperatura. El vapor saturado y el vapor sobrecalentado no deben tratarse igual. El vapor de alta presión también puede requerir factores de corrección dependiendo del código aplicable y la base de certificación.
El material de capacidad certificado por National Board identifica la capacidad de vapor saturado en lb/h e incluye consideraciones especiales para vapor de alta presión y condiciones de sobrecalentamiento. Para sistemas de vapor de alta temperatura, la revisión de dimensionamiento también debe confirmar el material del trim, la exposición del resorte, la tubería de descarga y el drenaje.
En una revisión de cabezal de vapor, una válvula de reemplazo puede coincidir con el tamaño de entrada y la presión de ajuste de la antigua, pero aún así no ser adecuada si la capacidad de vapor certificada se basó en una presión diferente o si la condición real de alivio es de sobrecalentamiento. La prevención es verificar la condición del vapor, la base de temperatura, la capacidad certificada y la disposición de descarga conjuntamente.
El dimensionamiento de válvulas de seguridad de gas implica flujo compresible. El peso molecular, la temperatura, la compresibilidad, la presión de ajuste, la presión de alivio y la contrapresión pueden afectar la capacidad calculada.
Una capacidad certificada para aire es útil, pero no debe asumirse directamente para cada gas de proceso. La composición del gas, el peso molecular, la temperatura y la compresibilidad pueden requerir conversión o confirmación del fabricante.
Para gases de proceso que contienen gotas de líquido, partículas o componentes corrosivos, la base de dimensionamiento también debe revisarse con el tipo de válvula, la condición del trim y las expectativas de mantenimiento. Un valor de capacidad solo es útil cuando la válvula puede permanecer estable y lo suficientemente limpia como para entregar esa capacidad en servicio.
El servicio de alivio de líquidos requiere atención a la densidad, viscosidad, caída de presión y posible vaporización (flashing). Los sistemas de líquidos pueden generar alta presión por expansión térmica incluso cuando el flujo de alivio requerido es pequeño.
Los casos típicos de dimensionamiento de líquidos incluyen expansión térmica bloqueada, parada de bomba (deadhead), sobrellenado de líquido, fallo de válvula de control y sobretensión de presión hidráulica. El método de dimensionamiento debe coincidir con la condición real del líquido, no con una suposición de gas o vapor.
Un error frecuente es tratar un caso de alivio térmico de líquido bloqueado como poco importante porque la tasa de flujo es pequeña. En realidad, la presión puede aumentar rápidamente cuando el líquido está atrapado y se calienta. La válvula puede ser pequeña, pero la base de dimensionamiento aún debe documentarse.
El alivio bifásico y con vaporización (flashing) son áreas de dimensionamiento de alto riesgo. Un fluido puede entrar en la válvula como líquido y vaporizarse parcialmente a medida que la presión cae. El gas y el líquido pueden fluir juntos a través de la válvula y la tubería de descarga.
Este servicio no debe manejarse con una simple suposición de solo gas o solo líquido, a menos que sea validado por un cálculo de ingeniería calificado. Puede ser necesaria una revisión del fabricante o un cálculo especializado de seguridad de procesos.
Este es un punto típico de revisión de ingeniería y depende del medio, la presión, la temperatura, el diseño de la válvula, la contrapresión, la instalación y los requisitos del código aplicable.
El tamaño de la conexión es fácil de ver. La capacidad certificada es fácil de pasar por alto. Es por eso que muchas válvulas de seguridad de tamaño insuficiente entran en la adquisición a través de una simple solicitud de reemplazo.
Las siguientes suposiciones son inseguras:
Un caso común de revisión de adquisición de EPC es una PSV de reemplazo seleccionada por el tamaño de la brida de entrada y salida. La válvula se ajusta a la tubería, pero la designación del orificio y la capacidad certificada no son las mismas que la base de diseño original. Durante la revisión técnica, la válvula es rechazada porque la capacidad de alivio certificada es menor que la carga calculada para caso de incendio.
La prevención es sencilla: exigir al proveedor que proporcione la capacidad certificada, la designación del orificio, la presión de ajuste, la base de capacidad y los datos de la placa de características antes de la aprobación técnica.
Antes de aprobar una válvula de seguridad, se deben revisar conjuntamente la hoja de datos, la información de la placa de características y el certificado de capacidad. Cualquier discrepancia debe aclararse antes de la compra o instalación.
| Datos a verificar | Por qué es importante |
|---|---|
| Fabricante y modelo | Confirma el diseño de la válvula y la trazabilidad. |
| Número de serie | Vincula la válvula física con el certificado y los registros de prueba. |
| Presión de tarado | Confirma la presión a la que la válvula comienza a abrirse. |
| Designación u orificio del orificio | Vincula la geometría de flujo interna con la capacidad de alivio. |
| Capacidad de alivio certificada | Confirma que la válvula puede cumplir con la carga de alivio requerida. |
| Medio de capacidad | Muestra si la capacidad se basa en aire, vapor, agua u otra base. |
| Base de temperatura | Afecta la densidad, la condición del vapor, la viscosidad y los factores de corrección. |
| Sello de código o marca NB | Soporta el cumplimiento donde se requiere certificación de código. |
| Tipo de asiento | Afecta la expectativa de fugas y la idoneidad del servicio. |
| Informe de prueba | Confirma los resultados de la presión de ajuste, la prueba de presión y la prueba de fugas. |
| Certificado de material | Confirma la compatibilidad con la presión, la temperatura y el medio. |
Requisitos administrativos de la National Board establecen que las organizaciones acreditadas pueden aplicar el símbolo “NB” a dispositivos de diseños certificados. Es por eso que la capacidad certificada y el marcado en la placa de características deben tratarse como elementos de aprobación, no como ocurrencias tardías.
Para la revisión de documentos centrada en el comprador, lea nuestro Lista de verificación para la compra de válvulas de seguridad para ingenieros y compradores.
La mayoría de los errores de dimensionamiento no se deben a un solo número. Provienen de suposiciones incompletas, casos de alivio omitidos o el uso de una base incorrecta para la aprobación de la capacidad.
Este es el error de adquisición más común. Una válvula con el mismo tamaño de entrada puede tener un área de orificio diferente, una elevación diferente y una capacidad certificada diferente. Siempre verifique el certificado de capacidad y los datos del orificio.
El flujo operativo normal no es lo mismo que el flujo de alivio de emergencia. La válvula debe dimensionarse para el escenario de sobrepresión dominante, no para el flujo de proceso rutinario.
La exposición al fuego externo o una salida bloqueada pueden producir una capacidad requerida mayor que la operación normal. Si estos casos son creíbles pero se ignoran, la válvula puede estar subdimensionada incluso cuando el modelo seleccionado parece razonable.
La capacidad de aire certificada no es automáticamente igual a la capacidad de gas de proceso. El peso molecular del gas, la temperatura, la compresibilidad y la base de presión deben revisarse antes de aplicar un valor de capacidad de aire a otro gas.
La contrapresión puede afectar tanto la capacidad como la estabilidad. Si una válvula de seguridad descarga en una línea común, silenciador, tubería de salida larga o sistema de antorcha, la capacidad instalada puede diferir de una condición simple de banco o catálogo.
Las condiciones bifásicas y de vaporización no deben simplificarse a dimensionamiento para fase líquida o gaseosa sin la validación adecuada. Esta es una de las áreas donde la revisión de ingeniería de procesos es especialmente importante.
Una válvula de seguridad que se dimensionó correctamente en el pasado puede volverse incorrecta después de cambios en el proceso. El dimensionamiento debe revisarse cuando haya cambios en la presión, temperatura, composición del fluido, MAWP del equipo, tasa de producción, escenario de alivio, base de protección contra incendios o sistema de descarga.
Por ejemplo, una planta puede extender una tubería de alivio o añadir un silenciador durante un proyecto de reducción de ruido. El cuerpo de la válvula y la presión de tarado pueden permanecer sin cambios, pero la contrapresión acumulada puede aumentar lo suficiente como para reducir la estabilidad o la capacidad instalada disponible. La prevención es incluir los dispositivos de alivio en las revisiones de gestión de cambios siempre que se modifique el sistema de descarga.
Un ejemplo útil de revisión de ingeniería es un recipiente a presión protegido por una válvula de seguridad con la presión de tarado correcta. La válvula pasó la prueba de tarado en banco, y la placa de características de presión coincidía con el requisito de diseño. En teoría, parecía aceptable.
El problema apareció durante una revisión de alivio en caso de incendio. El certificado de capacidad mostró que la capacidad de alivio certificada de la válvula era inferior a la carga requerida en caso de incendio. La válvula podía abrirse a la presión correcta, pero no podía aliviar suficiente caudal para proteger el recipiente bajo el escenario de emergencia determinante.
La causa raíz fue una decisión de reemplazo basada en el tamaño de la conexión y la clasificación de presión. La válvula de reemplazo tenía el mismo tamaño de entrada y salida que la válvula antigua, pero su área de orificio y capacidad certificada eran inferiores a la base de diseño original.
La corrección fue recalcular el caso de alivio, confirmar la capacidad de alivio requerida y reemplazar la válvula por un modelo certificado que utilizara un orificio más grande. La prevención fue exigir los siguientes documentos antes de la aprobación:
La lección es simple: la presión de tarado correcta no demuestra la capacidad correcta.
La siguiente lista de verificación puede ser utilizada durante la revisión técnica, la comparación de cotizaciones de proveedores o la aprobación de válvulas de reemplazo.
| Paso | Elemento de verificación | Confirmado |
|---|---|---|
| 1 | Identificación del equipo protegido | ☐ |
| 2 | MAWP / presión de diseño confirmada | ☐ |
| 3 | Presión de tarado confirmada | ☐ |
| 4 | Caso de alivio principal identificado | ☐ |
| 5 | Capacidad de alivio requerida calculada | ☐ |
| 6 | Estado del fluido en condición de alivio confirmado | ☐ |
| 7 | Presión y temperatura de alivio confirmadas | ☐ |
| 8 | Área de orificio o designación seleccionada | ☐ |
| 9 | Capacidad certificada verificada | ☐ |
| 10 | Contrapresión revisada | ☐ |
| 11 | Pérdida de presión de entrada comprobada | ☐ |
| 12 | Placa de características y certificado comprobados | ☐ |
| 13 | Base de dimensionamiento documentada | ☐ |
Para la revisión completa del tipo de válvula, material, instalación y adquisición, consulte la lista de verificación completa de válvulas de seguridad.
Guías técnicas relacionadas de válvulas de seguridad:
Para dimensionar una válvula de seguridad, identifique el equipo protegido, defina el escenario de alivio que rige, calcule la capacidad de alivio requerida, confirme el estado del fluido, la presión de alivio y la temperatura de alivio, seleccione el área del orificio y el modelo de válvula, y luego verifique que la capacidad de alivio certificada sea igual o mayor que la capacidad requerida en las condiciones especificadas.
La capacidad de alivio certificada es el valor de capacidad verificado asignado a un dispositivo de alivio de presión bajo una base de certificación o código aplicable. Se utiliza para confirmar que la válvula de seguridad puede aliviar suficiente caudal para proteger el equipo durante el escenario de alivio que rige.
No. El tamaño de la conexión solo describe las conexiones mecánicas de entrada y salida. La capacidad de alivio real depende del área del orificio, la elevación de la válvula, el coeficiente de descarga, la presión de tarado, la presión de alivio, el estado del fluido y la capacidad certificada.
La presión de tarado solo determina cuándo la válvula comienza a abrirse. No demuestra que la válvula pueda aliviar suficiente caudal. Una válvula puede abrirse a la presión correcta pero aún tener una capacidad de alivio certificada insuficiente para el escenario de alivio que rige.
La capacidad de aire no debe tratarse directamente como capacidad de gas de proceso sin revisión. El peso molecular del gas de proceso, la temperatura, la compresibilidad, la base de presión y el método de dimensionamiento aplicable pueden requerir conversión o confirmación del fabricante.
Los documentos importantes incluyen la hoja de datos de la válvula, los datos de la placa de características, el certificado de capacidad, la hoja de cálculo de dimensionamiento, los datos de capacidad certificados por el fabricante, la información de certificación de código o NB, el informe de prueba y el registro de aprobación técnica.
El dimensionamiento de la válvula de seguridad debe revisarse cuando cambian la presión de operación, la temperatura, la composición del fluido, la MAWP del equipo, el escenario de alivio, la tasa de producción, la tubería de descarga, el sistema de antorcha, la base de protección contra incendios o el requisito de código aplicable.
ZOBAI se enfoca en soluciones de válvulas de seguridad para sistemas de presión, incluyendo válvulas de seguridad accionadas por resorte, válvulas de alivio de presión pilotadas, diseños equilibrados por fuelle, sistemas higiénicos, servicio con camisa, aplicaciones de GNL y GLP, y otros productos de protección de presión diseñados.
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