Una valvola di sfioro pressione/vuoto (PVRV) e una valvola di sicurezza possono entrambe rispondere a condizioni di pressione, ma risolvono problemi di protezione diversi. In questo articolo, una PVRV indica un dispositivo utilizzato come parte della protezione pressione/vuoto di un serbatoio di stoccaggio atmosferico o a bassa pressione. Una valvola di sicurezza indica un dispositivo di protezione da sovrappressione applicato ad apparecchiature in pressione …
Una valvola di sfioro pressione/vuoto (PVRV) e una valvola di sicurezza possono entrambe rispondere a condizioni di pressione, ma risolvono problemi di protezione diversi. In questo articolo, una PVRV indica un dispositivo utilizzato come parte della protezione pressione/vuoto di un serbatoio di stoccaggio atmosferico o a bassa pressione. Una valvola di sicurezza indica un dispositivo di protezione da sovrappressione applicato ad apparecchiature in pressione secondo la base di progettazione e protezione applicabile.
La distinzione pratica non è semplicemente la costruzione della valvola. È la combinazione di apparecchiatura protetta, servizio richiesto, scenario di riferimento e base di dimensionamento.
Una revisione di una PVRV per serbatoio può richiedere lo sfiato lato pressione verso l'esterno e il flusso lato vuoto verso l'interno, mentre lo sfiato normale e di emergenza del serbatoio rimangono verifiche separate. Una revisione di una valvola di sicurezza invece parte da un caso di sfioro per sovrappressione applicabile, stabilisce la capacità di scarico richiesta e quindi verifica l'idoneità della capacità del dispositivo e le prove a supporto della capacità richieste dalla base di riferimento.
Poiché questi percorsi ingegneristici iniziano con domande diverse, una connessione corrispondente, una designazione di pressione simile o un adattamento fisico non sono sufficienti per dimostrare che un dispositivo può sostituire l'altro.
Iniziare con l'apparecchiatura protetta e il servizio di sfioro
Prima di confrontare dimensioni, impostazioni o connessioni delle valvole, identificare quale apparecchiatura è protetta e quale confine di pressione deve essere protetto. Il nome dell'apparecchiatura da solo non è sufficiente: la base di progettazione effettiva e il servizio di protezione richiesto determinano quale percorso ingegneristico si applica.
Protezione di serbatoi atmosferici o a bassa pressione
Per un serbatoio di stoccaggio a pressione atmosferica o a bassa pressione, la questione della protezione può riguardare la pressione in entrambe le direzioni.
La sovrapressione può richiedere che vapore o gas lascino il serbatoio. Un vuoto eccessivo può richiedere che il gas entri nel serbatoio affinché la pressione interna non scenda oltre la condizione di vuoto consentita del serbatoio. Una PVRV può quindi combinare una funzione di sfioro della pressione con una funzione di sfioro del vuoto.
I quadri normativi per lo sfiato dei serbatoi come API 2000 e ISO 28300 affrontano sia le condizioni di sovrapressione che di vuoto per le applicazioni di serbatoi di stoccaggio coperte. Nell'ambito di questo articolo, ciò rende la protezione del serbatoio un problema di pressione e vuoto piuttosto che un problema di sola sovrapressione.
La PVRV non viene quindi selezionata semplicemente perché un serbatoio ha una bocca di dimensioni particolari. La protezione richiesta dipende dalla base di progettazione del serbatoio e dagli scenari che creano domanda di sfiato lato pressione e lato vuoto.
Protezione dalla sovrapressione per apparecchiature in pressione
Per il lato delle valvole di sicurezza di questo confronto, il problema principale è diverso: le apparecchiature in pressione applicabili richiedono protezione contro una condizione di sovrapressione.
La revisione ingegneristica determina innanzitutto lo scenario di sovrapressione applicabile che crea la richiesta di sfioro. Tale richiesta stabilisce la capacità di scarico richiesta che il dispositivo di sfioro della pressione selezionato deve essere in grado di soddisfare.
Le regole ASME per la protezione dalla sovrapressione e le linee guida API per lo sfioro della pressione trattano questo come un problema di dispositivo di sfioro della pressione per le apparecchiature in pressione coperte. Questa è una base ingegneristica diversa dal determinare come un serbatoio atmosferico o a bassa pressione deve respirare durante il funzionamento.
Una valvola di sicurezza selezionata per la protezione dalla sovrapressione positiva non può essere considerata prova che un requisito separato di vuoto o di ingresso d'aria sia stato soddisfatto semplicemente perché installata sulla stessa apparecchiatura o con una connessione simile.
La prima decisione di acquisto è quindi: Il requisito non risolto è lo sfiato di pressione e vuoto del serbatoio, oppure lo sfioro di sovrappressione per apparecchiature in pressione?
Tale classificazione dovrebbe essere definita prima di confrontare dimensioni di sostituzione, marcature di pressione o famiglie di catalogo.
Come è costruito il servizio PVRV da pressione, vuoto, inbreathing e outbreathing
Il servizio PVRV non può essere rappresentato adeguatamente da un solo requisito di pressione positiva. Per le applicazioni su serbatoi in esame, la revisione deve distinguere il lato pressione dal lato vuoto e stabilire la capacità di sfiato richiesta in ciascuna direzione.
Outbreathing sul lato pressione
Outbreathing significa che il gas o il vapore deve uscire dal serbatoio quando le condizioni aumentano la pressione interna.
Il riempimento del serbatoio o altre condizioni operative possono creare una richiesta di sfiato verso l'esterno. Il compito ingegneristico è determinare la capacità di sfiato richiesta sul lato pressione secondo la base di sfiato del serbatoio applicabile e confermare che il dispositivo proposto possa fornire tale capacità alle condizioni pertinenti.
Questa è una questione di capacità del sistema serbatoio. Il solo diametro di connessione non indica né la capacità di sfiato richiesta né la capacità di sfiato disponibile del dispositivo.
Inbreathing sul lato vuoto
Inbreathing è il requisito di flusso verso l'interno quando le condizioni tendono a ridurre la pressione del serbatoio al di sotto della condizione di vuoto accettabile.
Lo svuotamento del serbatoio o l'operazione di pompaggio possono creare un'esigenza di ingresso di gas, e gli effetti termici possono anche dover essere considerati in base alla base di ventilazione del serbatoio applicabile.
Una PVRV combinata ha quindi due diverse direzioni funzionali:
- il lato pressione consente il flusso verso l'esterno quando è richiesta la protezione da sovrapressione;
- il lato vuoto consente il flusso verso l'interno quando è richiesta la protezione dal vuoto.
L'adeguatezza del solo lato pressione non dice nulla sull'adeguatezza del lato vuoto. Una valvola di sfioro per sovrapressione selezionata solo per un caso di sovrapressione non fornisce automaticamente la funzione di flusso verso l'interno richiesta.
Perché il servizio bidirezionale non può essere ridotto a un solo valore di pressione
Un errore comune di specifica è ridurre una PVRV esistente alla sua dimensione di connessione e a un solo valore di taratura. Ciò può omettere l'intero lato vuoto del requisito di protezione.
Una corretta revisione lato serbatoio può richiedere informazioni separate per:
- pressione di progetto del serbatoio;
- vuoto di progetto del serbatoio;
- taratura lato pressione;
- taratura lato vuoto;
- capacità di espirazione richiesta;
- capacità di inspirazione richiesta;
- gli scenari operativi che generano tali requisiti.
Gli input di progetto esatti dipendono dalla progettazione del serbatoio e dalla base di sfogo applicabili, ma la regola decisionale è stabile: un servizio di protezione bidirezionale non deve essere approvato sulla base di una specifica unidirezionale.
Sfogo normale, sfogo di emergenza e blanketing sono verifiche separate del sistema di protezione del serbatoio
Una PVRV non elimina la necessità di identificare gli scenari per i quali il sistema di protezione del serbatoio deve essere valutato. In particolare, lo sfogo normale e lo sfogo di emergenza sono requisiti separati.
Sfogo normale rispetto allo sfogo di emergenza
Lo sfogo normale riguarda le variazioni di pressione e vuoto associate alle condizioni operative e termiche coperte dalla base di sfogo del serbatoio applicabile.
Lo sfogo di emergenza riguarda un requisito di emergenza separato.
API 2000 e ISO 28300 distinguono lo sfogo normale da quello di emergenza nell'ambito dello sfogo dei serbatoi. La conseguenza per l'approvvigionamento è diretta: una capacità di sfogo normale adeguata sia sul lato pressione che su quello vuoto non è prova che il requisito di sfogo di emergenza sia stato soddisfatto.
Al contrario, individuare un percorso di sfogo di emergenza non elimina la necessità di definire i requisiti di respirazione normali lato pressione e lato vuoto che si applicano durante il funzionamento.
Questa distinzione non prescrive un numero universale o una disposizione di dispositivi fisici. La disposizione di protezione richiesta dipende dal progetto del serbatoio applicabile, dai requisiti del progetto e dalle apparecchiature selezionate.
La corretta domanda ingegneristica, quindi, non è semplicemente se sia presente una PVRV. È quali requisiti di sfogo normale e di emergenza l'intera disposizione di protezione deve soddisfare, e quale dispositivo o combinazione di dispositivi è responsabile per ciascun requisito.
Il dimensionamento dettagliato dello sfogo di emergenza rimane al di fuori di questo confronto.
Dove il Blanketing Entra nella Revisione Lato Serbatoio
Un serbatoio può anche funzionare con un sistema di blanketing. Quando è presente, il sistema di blanketing diventa parte della revisione del bilanciamento del gas e della protezione del serbatoio.
Le prove applicative congelate per questo articolo trattano le informazioni sul blanketing insieme ai requisiti di riempimento, svuotamento, pressione, vuoto e respirazione del serbatoio. Ciò supporta il trattamento del blanketing come input ingegneristico rilevante lato serbatoio piuttosto che come accessorio non correlato.
Tuttavia, un regolatore di blanketing e una PVRV svolgono funzioni diverse.
Nessuna delle due funzioni può sostituire l'altra: il blanketing non elimina la necessità della protezione pressione-vuoto richiesta, mentre la presenza di una PVRV non dimostra che ogni condizione relativa al blanketing o di emergenza sia stata affrontata.
Ai fini dell'approvvigionamento, la regola utile è: Se è presente un sistema di inertizzazione, indicarlo come parte dei dati di ingegneria lato serbatoio, anziché valutare la valvola di sfiato in modo isolato.
La progettazione dettagliata del sistema di inertizzazione appartiene al percorso di ingegneria del sistema serbatoio, non a questo articolo di confronto.
Come inizia il dimensionamento delle valvole di sicurezza dal caso di sovrappressione prevalente
Il dimensionamento delle valvole di sicurezza segue una logica diversa perché la questione ingegneristica non è come un serbatoio deve respirare. È quale scenario di sovrappressione applicabile deve essere scaricato dall'apparecchiatura pressurizzata protetta.
Le linee guida API per lo sfioro di pressione e i requisiti ASME per la protezione dalla sovrappressione collocano il problema delle valvole di sicurezza in un quadro separato di dispositivi di scarico rispetto allo sfiato atmosferico o a bassa pressione dei serbatoi.
Stabilire il caso di scarico prevalente prima della dimensione della valvola
Una valvola di sicurezza non deve essere dimensionata partendo da un diametro di connessione desiderato.
Il sistema protetto deve essere prima valutato per gli scenari di sovrappressione applicabili. Lo scenario che stabilisce la richiesta di scarico prevalente fornisce la base per la capacità di scarico richiesta.
Questa sequenza è importante perché una valvola può adattarsi fisicamente alla connessione disponibile senza avere la capacità richiesta dal caso di scarico applicabile.
Il percorso ingegneristico è concettualmente: scenario di sovrappressione → capacità di scarico richiesta → verifica della capacità del dispositivo.
Questo articolo si ferma deliberatamente a questo confine decisionale. Il calcolo del carico di scarico, la selezione di un orifizio e l'applicazione di metodi di dimensionamento dettagliati appartengono al processo dedicato di dimensionamento delle valvole di sicurezza.
La capacità di scarico richiesta non è la stessa della dimensione della connessione
La capacità di scarico richiesta è un requisito lato sistema. La dimensione della connessione è un'interfaccia fisica.
Non sono quindi quantità ingegneristiche intercambiabili.
Le connessioni di ingresso e uscita sono importanti per l'installazione e possono influenzare la configurazione finale della valvola, ma la dimensione della connessione da sola non è una prova che una particolare valvola di sicurezza possa soddisfare la richiesta di scarico.
Una revisione di sostituzione dovrebbe preservare la base di dimensionamento effettiva o stabilire una nuova base valida, piuttosto che trattare la dimensione nominale come prova della capacità di scarico.
Certificazione della capacità o documentazione di supporto ove applicabile
Anche sul lato della valvola di sicurezza è necessaria una distinzione tra la capacità richiesta dal sistema protetto e la e le prove di capacità disponibili per la valvola selezionata.
Quando la certificazione della capacità è richiesta dalla base normativa applicabile, la capacità di scarico certificata o la corrispondente documentazione di supporto possono fornire prove lato dispositivo. Quando si applica una base documentale diversa, il progetto dovrebbe utilizzare le prove richieste per quel caso.
La terminologia di certificazione non può pertanto essere considerata universale.
Un valore di portata generico di catalogo non deve essere automaticamente descritto come capacità di scarico certificata, e una portata di sfiato PVRV non deve essere semplicemente rinominata come capacità di scarico certificata di valvola di sicurezza, a meno che la base normativa applicabile non supporti effettivamente tale terminologia.
La decisione di acquisto è quindi duplice: prima stabilire la capacità di sistema richiesta; poi verificare che il dispositivo proposto disponga della documentazione di capacità di supporto appropriata.
Perché le basi di dimensionamento di PVRV e valvole di sicurezza non sono intercambiabili
La ragione più forte per non sostituire questi dispositivi da un confronto di catalogo è che rispondono a diverse domande ingegneristiche.
Una revisione PVRV inizia con i limiti di pressione e vuoto di un serbatoio e le condizioni che creano domanda di sfiato verso l'esterno e verso l'interno. Una revisione della valvola di sicurezza inizia con lo scenario di sovrappressione applicabile e la capacità di scarico richiesta delle apparecchiature in pressione.
Questi percorsi possono entrambi concludersi con una valvola e una verifica di capacità, ma le loro basi di dimensionamento a monte sono diverse.
Input diversi producono verifiche di capacità diverse
| Area di decisione | Percorso PVRV / sfiato serbatoio | Percorso valvola di sicurezza / sovrappressione |
|---|---|---|
| Apparecchiatura protetta | Serbatoio a pressione atmosferica o bassa pressione nell'ambito dell'articolo | Apparecchiatura in pressione applicabile |
| Funzione primaria | Sfogo lato pressione e ingresso d'aria lato vuoto | Protezione contro uno scenario di sfioro in sovrappressione applicabile |
| Base di dimensionamento | Limiti di pressione-vuoto del serbatoio e scenari che creano richiesta di ventilazione in uscita e in entrata | Scenario di sovrappressione applicabile e capacità di scarico richiesta |
| Verifica della capacità | Requisiti di ventilazione lato pressione e lato vuoto, con ventilazione di emergenza verificata separatamente, se applicabile | Capacità di scarico richiesta confrontata con l'evidenza di capacità del dispositivo idoneo secondo la base di riferimento |
Sul lato serbatoio/PVRV, le informazioni pertinenti possono includere:
- pressione di progetto e vuoto del serbatoio;
- impostazioni di pressione e vuoto;
- base di riempimento e svuotamento;
- requisiti normali di respirazione in uscita e in entrata;
- considerazioni sullo sfogo termico ove applicabile;
- informazioni sulla copertura con gas inerte ove presenti;
- requisiti separati di sfogo di emergenza.
Sul lato della valvola di sicurezza, le informazioni pertinenti possono includere:
- apparecchiatura pressurizzata protetta;
- scenario di sovrappressione applicabile;
- capacità di sfioro richiesta;
- requisito di pressione di taratura;
- condizioni di scarico;
- fase del fluido e proprietà richieste;
- condizioni di contropressione e del sistema di scarico;
- Prove della capacità della valvola e documentazione richieste dalla base normativa applicabile.
Poiché gli insiemi di input sono diversi, un dispositivo selezionato tramite un percorso non deve essere considerato adatto all'altro solo perché entrambi i dispositivi hanno una funzione legata alla pressione.
L'adattamento meccanico o una condizione simile non stabilisce l'equivalenza
Le somiglianze superficiali possono essere utili per identificare un candidato sostituto, ma non sono sufficienti per approvare l'equivalenza della protezione.
- Corrispondenza della connessione: il sostituto sembra adattarsi alla stessa disposizione di ingresso, uscita o flangia.
- Corrispondenza dell'impostazione: una designazione di pressione appare simile al dispositivo esistente.
- Somiglianza fisica: il dispositivo sembra in grado di essere montato nella stessa posizione.
Queste osservazioni possono riguardare la compatibilità meccanica, ma non stabiliscono l'equivalenza della protezione.
Prima di approvare la sostituzione, la revisione deve rispondere a queste domande di ingegneria:
- La sostituzione viene valutata per la stessa apparecchiatura protetta e la stessa base di progetto?
- Preserva la funzione richiesta: protezione del serbatoio da pressione e vuoto o sfioro di sovrappressione per apparecchiature in pressione?
- Gli scenari di esercizio, emergenza o sovrappressione che governano il dimensionamento sono ancora rappresentati nella base di calcolo?
- Il dispositivo proposto dispone di idonea evidenza di capacità e di informazioni sulle condizioni di installazione per il percorso di protezione pertinente?
Se una di queste domande rimane senza risposta, non si devono utilizzare dimensioni corrispondenti o un valore di pressione simile per chiudere la decisione di equivalenza.
La sostituzione deve preservare l'effettiva funzione di protezione
Una corretta verifica di sostituzione dovrebbe ricostruire il requisito di protezione originale prima di approvare il sostituto.
Se il dispositivo esistente protegge un serbatoio sia dalla pressione eccessiva sia dal vuoto eccessivo, la verifica di sostituzione deve mantenere entrambe le funzioni e i relativi requisiti di capacità lato pressione e lato vuoto.
Se il dispositivo esistente protegge apparecchiature in pressione da un caso di sovrappressione applicabile, il sostituto deve essere verificato rispetto a quel requisito di sfioro e non solo rispetto alla connessione nominale della vecchia valvola.
Se i dati tecnici originali non sono disponibili, trattarli come dati di progetto non risolti piuttosto che dedurli dall'aspetto, dalle dimensioni di catalogo o da una singola designazione di pressione.
La regola centrale della sostituzione è: l'hardware corrispondente non stabilisce la corrispondenza della funzione, e la corrispondenza di un valore di pressione non stabilisce la corrispondenza della base di dimensionamento.
Cosa inviare in una richiesta di preventivo per ciascun percorso di protezione
Una RFQ ben compilata dovrebbe rendere visibile il problema di protezione al fornitore o al revisore tecnico. Dimensioni della valvola, pressione e materiale da soli spesso non bastano a distinguere un requisito PVRV per serbatoio da un requisito di valvola di sicurezza per apparecchiature in pressione.
I dati di progetto richiesti possono variare, ma i due rami seguenti forniscono un punto di partenza pratico. I dati normativi mancanti dovrebbero essere indicati come non risolti piuttosto che compilati da un valore di catalogo non correlato.
Ramo di input PVRV / Sfiatamento serbatoio
Per una richiesta di valvola di pressione/vuoto per serbatoio atmosferico o a bassa pressione, fornire le informazioni applicabili disponibili per il progetto:
- tipo di serbatoio protetto e base di progetto;
- pressione di progetto del serbatoio;
- vuoto di progetto del serbatoio;
- taratura richiesta lato pressione;
- taratura richiesta lato vuoto;
- base di riempimento o afflusso;
- base di svuotamento o pompaggio;
- base di sfiatamento termico ove pertinente;
- informazioni sul sistema di inertizzazione ove presente;
- capacità di sfiatamento richiesta lato pressione;
- capacità di sfioro richiesta lato vuoto;
- base di sfioro di emergenza;
- disposizione di sfiato o scarico e relative restrizioni;
- fluido di processo o vapore e requisiti di compatibilità dei materiali;
- scheda tecnica esistente della valvola o informazioni di identificazione per lavori di sostituzione.
Lo scopo di questa sezione non è eseguire il dimensionamento della PVRV nella richiesta di preventivo. È garantire che la richiesta mostri che i requisiti lato pressione, lato vuoto e di emergenza sono questioni separate che potrebbero richiedere ciascuna verifica.
Sezione di input per valvole di sicurezza / sovrappressione
Per una richiesta di valvola di sicurezza su apparecchiature in pressione applicabili, fornire le informazioni di progetto applicabili disponibili per la revisione dello sfioro:
- apparecchiatura protetta;
- scenario di sovrappressione applicabile;
- base di progettazione dell'apparecchiatura o del progetto applicabile;
- pressione di esercizio;
- pressione di taratura richiesta;
- capacità di sfioro richiesta;
- condizioni di pressione e temperatura di scarico;
- fase del fluido e informazioni richieste sulle proprietà del fluido;
- informazioni sull'orifizio candidato o sulla capacità disponibile, se già stabilite;
- condizioni di contropressione e del sistema di scarico;
- certificazione della capacità richiesta o documentazione di supporto ove applicabile;
- targhetta della valvola esistente, scheda tecnica o calcolo di dimensionamento per lavori di sostituzione.
Questo ramo è costruito attorno al requisito di scarico di sovrappressione e alle prove necessarie per verificare il dispositivo proposto rispetto ad esso, non attorno all'inspirazione ed espirazione del serbatoio.
Quando indirizzare la domanda a un responsabile tecnico dedicato
Questo confronto dovrebbe terminare una volta identificato il percorso di protezione corretto.
Una domanda relativa al serbatoio che richiede un'analisi dettagliata della ventilazione normale, della ventilazione di emergenza o dell'inerizzazione rientra nel percorso tecnico della ventilazione dei serbatoi.
Una domanda relativa alla valvola di sicurezza che richiede il calcolo del carico di scarico, la selezione dell'orifizio o la verifica dettagliata della capacità rientra nel percorso dedicato al dimensionamento delle valvole di sicurezza.
Una domanda generale sulla costruzione o selezione di una valvola di sicurezza appartiene all'argomento di selezione delle valvole di sicurezza.
