Uma válvula de alívio de pressão e vácuo (PVRV) e uma válvula de segurança podem ambas responder a condições de pressão, mas resolvem problemas de proteção diferentes. Neste artigo, uma PVRV significa um dispositivo usado como parte da proteção de pressão e vácuo de um tanque de armazenamento atmosférico ou de baixa pressão. Uma válvula de segurança significa um dispositivo de proteção contra sobrepressão aplicado a equipamentos pressurizados …
Uma válvula de alívio de pressão e vácuo (PVRV) e uma válvula de segurança podem ambas responder a condições de pressão, mas resolvem problemas de proteção diferentes. Neste artigo, uma PVRV significa um dispositivo usado como parte da proteção de pressão e vácuo de um tanque de armazenamento atmosférico ou de baixa pressão. Uma válvula de segurança significa um dispositivo de proteção contra sobrepressão aplicado a equipamentos pressurizados sob a base de projeto e proteção aplicável.
A distinção prática não é simplesmente a construção da válvula. É a combinação de equipamento protegido, serviço requerido, cenário governante e base de dimensionamento.
Uma revisão de PVRV de tanque pode exigir ventilação externa do lado de pressão e fluxo interno do lado de vácuo, enquanto a ventilação normal e de emergência do tanque permanecem verificações separadas. Uma revisão de válvula de segurança, em vez disso, começa a partir de um caso de alívio de sobrepressão aplicável, estabelece a capacidade de alívio requerida e, em seguida, verifica a capacidade adequada do dispositivo e a evidência de capacidade de suporte exigida pela base governante.
Como esses caminhos de engenharia começam com perguntas diferentes, uma conexão correspondente, designação de pressão semelhante ou ajuste físico não é suficiente para mostrar que um dispositivo pode substituir o outro.
Comece com o Equipamento Protegido e o Serviço de Alívio
Antes de comparar tamanhos, ajustes ou conexões de válvulas, identifique qual equipamento está sendo protegido e qual limite de pressão deve ser protegido. O nome do equipamento sozinho não é suficiente: a base de projeto real e o serviço de proteção requerido determinam qual caminho de engenharia se aplica.
Proteção de Tanque Atmosférico ou de Baixa Pressão
Para um tanque de armazenamento atmosférico ou de baixa pressão, a questão de proteção pode envolver pressão em ambas as direções.
A pressão positiva pode exigir que vapor ou gás saia do tanque. Vácuo excessivo pode exigir que gás entre no tanque para que a pressão interna não caia abaixo da condição de vácuo permitida do tanque. Um PVRV pode, portanto, combinar uma função de alívio de pressão com uma função de alívio de vácuo.
Estruturas de ventilação de tanques, como API 2000 e ISO 28300, abordam tanto condições de sobrepressão quanto de vácuo para as aplicações de tanques de armazenamento cobertas. Dentro do escopo deste artigo, isso torna a proteção de tanques um problema de pressão e vácuo, e não apenas um problema de pressão positiva.
O PVRV não é, portanto, selecionado apenas porque um tanque possui um bocal de um tamanho específico. A proteção necessária depende da base de projeto do tanque e dos cenários que criam demanda de ventilação no lado de pressão e no lado de vácuo.
Proteção contra Sobrepressão de Equipamentos Pressurizados
Para o lado da válvula de segurança desta comparação, o problema central é diferente: equipamentos pressurizados aplicáveis exigem proteção contra uma condição de sobrepressão.
A revisão de engenharia primeiro determina o cenário de sobrepressão aplicável que cria a demanda de alívio. Essa demanda estabelece a capacidade de alívio requerida que o dispositivo de alívio de pressão selecionado deve ser capaz de satisfazer.
As regras de proteção contra sobrepressão da ASME e as diretrizes de alívio de pressão da API tratam isso como um problema de dispositivo de alívio de pressão para equipamentos pressurizados cobertos. Essa é uma base de engenharia diferente de determinar como um tanque atmosférico ou de baixa pressão deve respirar durante a operação.
Uma válvula de segurança selecionada para proteção contra sobrepressão de pressão positiva não pode ser considerada como evidência de que um requisito separado de vácuo ou entrada de ar também foi atendido apenas porque está instalada no mesmo equipamento ou possui uma conexão semelhante.
A primeira decisão de compra é, portanto: O requisito não resolvido é ventilação de pressão e vácuo do tanque, ou alívio de sobrepressão de equipamento pressurizado?
Essa classificação deve ser definida antes de comparar dimensões de substituição, marcações de pressão ou famílias de catálogo.
Como o serviço PVRV é construído a partir de pressão, vácuo, respiração para dentro e respiração para fora
O serviço PVRV não pode ser representado adequadamente por um único requisito de pressão positiva. Para as aplicações em tanques no escopo aqui, a revisão deve distinguir o lado de pressão do lado de vácuo e estabelecer a demanda de ventilação necessária em cada direção.
Respiração para fora no lado de pressão
Respiração para fora significa que gás ou vapor deve sair do tanque quando as condições aumentam a pressão interna.
O enchimento do tanque ou outras condições operacionais podem criar demanda de ventilação para fora. A tarefa de engenharia é determinar a capacidade de ventilação necessária no lado de pressão sob a base de ventilação de tanque aplicável e confirmar que o dispositivo proposto pode fornecer essa capacidade nas condições relevantes.
Esta é uma questão de capacidade do sistema do tanque. O diâmetro da conexão sozinho não indica nem a capacidade de ventilação necessária nem a capacidade de ventilação disponível do dispositivo.
Respiração para dentro no lado de vácuo
Respiração para dentro é o requisito de fluxo para dentro quando as condições tendem a reduzir a pressão do tanque abaixo da condição de vácuo aceitável.
O esvaziamento do tanque ou o bombeamento pode criar uma necessidade de entrada de gás, e os efeitos térmicos também podem precisar ser considerados na base de ventilação aplicável ao tanque.
Uma PVRV combinada, portanto, tem duas direções funcionais diferentes:
- o lado de pressão permite o fluxo para fora quando a proteção contra pressão positiva é necessária;
- o lado de vácuo permite o fluxo para dentro quando a proteção contra vácuo é necessária.
A adequação do lado de pressão por si só não diz nada sobre a adequação do lado de vácuo. Um dispositivo de alívio de pressão positiva selecionado apenas para um caso de sobrepressão também não fornece automaticamente a função de fluxo para dentro necessária.
Por que o serviço de dupla direção não pode ser reduzido a um único valor de pressão
Um erro comum de especificação é reduzir uma PVRV existente ao seu tamanho de conexão e a um único ajuste de pressão. Isso pode omitir todo o lado de vácuo do requisito de proteção.
Uma revisão adequada do lado do tanque pode precisar de informações separadas para:
- pressão de projeto do tanque;
- vácuo de projeto do tanque;
- ajuste do lado de pressão;
- ajuste do lado de vácuo;
- capacidade de saída de ar requerida;
- capacidade de entrada de ar requerida;
- os cenários operacionais que geram esses requisitos.
Os dados exatos do projeto dependem da base de projeto e ventilação do tanque aplicável, mas a regra de decisão é estável: uma função de proteção bidirecional não deve ser aprovada com base em uma especificação unidirecional.
Ventilação Normal, Ventilação de Emergência e Inertização São Verificações Separadas do Sistema do Tanque
Um PVRV não elimina a necessidade de identificar os cenários para os quais o sistema de proteção do tanque deve ser avaliado. Em particular, ventilação normal e ventilação de emergência são requisitos separados.
Ventilação Normal Versus Ventilação de Emergência
A ventilação normal trata das variações de pressão e vácuo associadas às condições operacionais e térmicas cobertas pela base de ventilação do tanque aplicável.
A ventilação de emergência trata de um requisito de emergência separado.
A API 2000 e a ISO 28300 distinguem a ventilação normal e a de emergência dentro do seu escopo de ventilação de tanques. A consequência para a compra é direta: capacidade adequada de ventilação normal nos lados de pressão e vácuo não é prova de que o requisito de ventilação de emergência também foi atendido.
Por outro lado, identificar um caminho de ventilação de emergência não elimina a necessidade de estabelecer os deveres de respiração normal nos lados de pressão e vácuo que se aplicam durante a operação.
Essa distinção não não prescrever um número ou arranjo universal de dispositivos físicos. O arranjo de proteção requerido depende do projeto aplicável do tanque, dos requisitos do projeto e do equipamento selecionado.
A questão de engenharia correta, portanto, não é simplesmente se um PVRV está presente. É quais funções de ventilação normal e de emergência o arranjo completo de proteção deve atender, e qual dispositivo ou combinação de dispositivos é responsável por cada função.
O dimensionamento detalhado da ventilação de emergência permanece fora desta comparação.
Onde o Blanketing Entra na Revisão do Lado do Tanque
Um tanque também pode operar com um sistema de blanketing. Quando presente, o sistema de blanketing torna-se parte da revisão de equilíbrio de gás e proteção do tanque.
As evidências de aplicação congeladas para este artigo tratam as informações de blanketing juntamente com os requisitos de enchimento, esvaziamento, pressão, vácuo e respiração do tanque. Isso apoia tratar o blanketing como uma entrada de engenharia relevante do lado do tanque, e não como um acessório não relacionado.
No entanto, um regulador de blanketing e um PVRV desempenham funções diferentes.
Nenhuma função pode substituir a outra: o blanketing não elimina a necessidade da proteção de pressão-vácuo requerida, enquanto a presença de um PVRV não prova que todas as condições relacionadas ao blanketing ou de emergência foram tratadas.
Para fins de aquisição, a regra útil é: se o blanketing estiver presente, divulgue-o como parte da entrada de engenharia do lado do tanque, em vez de revisar a válvula de ventilação isoladamente.
O projeto detalhado do sistema de blanketing pertence ao caminho de engenharia do sistema do tanque, não a este artigo de comparação.
Como o dimensionamento de válvulas de segurança começa pelo cenário de sobrepressão governante
O dimensionamento de válvulas de segurança segue uma lógica diferente porque a questão de engenharia não é como um tanque deve respirar. É qual cenário de sobrepressão aplicável o equipamento pressurizado protegido deve aliviar.
As diretrizes de alívio de pressão da API e os requisitos de proteção contra sobrepressão da ASME colocam o problema da válvula de segurança em uma estrutura separada de dispositivos de alívio, distinta da ventilação atmosférica ou de baixa pressão de tanques.
Estabeleça o cenário de alívio governante antes do tamanho da válvula
Uma válvula de segurança não deve ser dimensionada começando com um diâmetro de conexão desejado.
O sistema protegido deve primeiro ser avaliado quanto aos cenários de sobrepressão aplicáveis. O cenário que estabelece a demanda de alívio controladora fornece a base para a capacidade de alívio requerida.
Essa sequência é importante porque uma válvula pode caber fisicamente na conexão disponível sem ter a capacidade exigida pelo caso de alívio aplicável.
O caminho de engenharia é conceitualmente: cenário de sobrepressão → capacidade de alívio requerida → verificação da capacidade do dispositivo.
Este artigo para deliberadamente nesse limite de decisão. Calcular a carga de alívio, selecionar um orifício e aplicar métodos detalhados de dimensionamento pertencem ao processo dedicado de dimensionamento de válvulas de segurança.
A capacidade de alívio requerida não é a mesma coisa que o tamanho da conexão
A capacidade de alívio requerida é uma requisito do lado do sistema. O tamanho da conexão é uma interface física.
Portanto, não são grandezas de engenharia intercambiáveis.
As conexões de entrada e saída são importantes para a instalação e podem afetar a configuração final da válvula, mas o tamanho da conexão por si só não é evidência de que uma determinada válvula de segurança pode atender à demanda de alívio.
Uma revisão de substituição deve preservar a base de dimensionamento real ou estabelecer uma nova base válida, em vez de tratar o tamanho nominal como evidência da capacidade de alívio.
Certificação de capacidade ou documentação de suporte, quando aplicável
O lado da válvula de segurança também exige uma distinção entre a capacidade que o sistema protegido requer e o evidência de capacidade disponível para a válvula selecionada.
Quando a certificação de capacidade é exigida pela base aplicável, a capacidade de alívio certificada ou a documentação de suporte correspondente podem fornecer evidência do lado do dispositivo. Quando uma base de documentação diferente se aplica, o projeto deve usar a evidência exigida para esse caso.
A terminologia de certificação, portanto, não pode ser tratada como universal.
Um valor de fluxo de catálogo genérico não deve ser automaticamente descrito como capacidade de alívio certificada, e uma classificação de capacidade de ventilação de uma PVRV não deve simplesmente ser renomeada como capacidade de alívio certificada de válvula de segurança, a menos que a base aplicável realmente suporte essa terminologia.
A decisão de compra é, portanto, em duas partes: primeiro, estabelecer a capacidade requerida do sistema; depois, verificar se o dispositivo proposto possui a evidência de capacidade de suporte adequada.
Por que as bases de dimensionamento de PVRV e de válvulas de segurança não são intercambiáveis
A razão mais forte para não substituir esses dispositivos por comparação de catálogo é que eles respondem a diferentes questões de engenharia.
Uma revisão de PVRV começa com os limites de pressão e vácuo de um tanque e as condições que criam demanda de ventilação para fora e para dentro. Uma revisão de válvula de segurança começa com o cenário de sobrepressão aplicável e a capacidade de alívio requerida do equipamento pressurizado.
Esses caminhos podem ambos terminar com uma válvula e uma verificação de capacidade, mas suas bases de dimensionamento a montante são diferentes.
Entradas Diferentes Produzem Verificações de Capacidade Diferentes
| Área de decisão | Rota PVRV / ventilação de tanque | Rota de válvula de segurança / sobrepressão |
|---|---|---|
| Equipamento protegido | Tanque atmosférico ou de baixa pressão dentro do escopo do artigo | Equipamento pressurizado aplicável |
| Função principal | Respiração no lado de pressão e inalação no lado de vácuo | Proteção contra um caso de alívio de sobrepressão aplicável |
| Base de dimensionamento | Limites de pressão-vácuo do tanque e cenários que criam demanda de ventilação para fora e para dentro | Cenário de sobrepressão aplicável e capacidade de alívio requerida |
| Verificação de capacidade | Requisitos de ventilação no lado de pressão e no lado de vácuo, com ventilação de emergência verificada separadamente, conforme aplicável | Capacidade de alívio requerida comparada com evidência de capacidade adequada do dispositivo sob a base governante |
No lado do tanque/PVRV, informações relevantes podem incluir:
- pressão de projeto e vácuo do tanque;
- ajustes de pressão e vácuo;
- base de enchimento e esvaziamento;
- requisitos normais de respiração para fora e para dentro;
- considerações de ventilação térmica quando aplicável;
- informações de inertização quando presentes;
- requisitos separados de ventilação de emergência.
No lado da válvula de segurança, as informações relevantes podem incluir:
- equipamento pressurizado protegido;
- cenário de sobrepressão aplicável;
- capacidade de alívio necessária;
- requisito de pressão de ajuste;
- condições de alívio;
- fase do fluido e propriedades requeridas;
- contrapressão e condições do sistema de descarga;
- evidência e documentação da capacidade da válvula exigidas pela base governante.
Como os conjuntos de entrada são diferentes, um dispositivo selecionado por um caminho não deve ser tratado como adequado para o outro apenas porque ambos os dispositivos têm uma função relacionada à pressão.
Ajuste mecânico ou configuração semelhante não estabelece equivalência
Semelhanças superficiais podem ser úteis para identificar um candidato a substituição, mas não são suficientes para aprovar a equivalência de proteção.
- Correspondência de conexão: a substituição parece se encaixar na mesma entrada, saída ou arranjo de flange.
- Correspondência de ajuste: uma designação de pressão parece semelhante ao dispositivo existente.
- Semelhança física: o dispositivo parece capaz de ser montado no mesmo local.
Essas observações podem abordar a compatibilidade mecânica, mas não estabelecem equivalência de proteção.
Antes de aprovar a substituição, a revisão deve responder a estas questões de engenharia:
- A substituição está sendo avaliada para o mesmo equipamento protegido e a mesma base de projeto?
- A substituição preserva a função requerida: proteção do tanque contra pressão e vácuo ou alívio de sobrepressão de equipamento pressurizado?
- Os cenários de operação, emergência ou sobrepressão aplicáveis ainda estão representados na base de dimensionamento?
- O dispositivo proposto possui evidência de capacidade adequada e informações de condição instalada para o caminho de proteção relevante?
Se alguma dessas perguntas permanecer sem resposta, dimensões correspondentes ou um valor de pressão semelhante não devem ser usados para concluir a decisão de equivalência.
A Substituição Deve Preservar a Função Real de Proteção
Uma revisão de substituição sólida deve reconstruir o requisito de proteção original antes de aprovar o substituto.
Se o dispositivo existente protege um tanque contra pressão excessiva e vácuo excessivo, a revisão de substituição deve manter ambas as funções e os requisitos de capacidade relevantes do lado de pressão e do lado de vácuo.
Se o dispositivo existente protege equipamento pressurizado contra um caso de sobrepressão aplicável, a substituição deve ser verificada em relação a esse requisito de alívio, e não apenas em relação à conexão nominal da válvula antiga.
Se os dados de engenharia originais não estiverem disponíveis, trate-os como dados de projeto não resolvidos, em vez de inferi-los a partir da aparência, dimensões de catálogo ou uma única designação de pressão.
A regra central de substituição é: hardware correspondente não estabelece função correspondente, e um valor de pressão correspondente não estabelece base de dimensionamento correspondente.
O que Enviar em uma Cotação para Cada Rota de Proteção
Um RFQ útil deve tornar o problema de proteção visível para o fornecedor ou revisor de engenharia. O tamanho da válvula, a pressão e o material, por si só, muitas vezes não são suficientes para distinguir um requisito de PVRV de tanque de um requisito de válvula de segurança para equipamento pressurizado.
Os dados de projeto necessários podem variar, mas os dois ramos a seguir fornecem um ponto de partida prático. Dados governantes ausentes devem ser marcados como não resolvidos, em vez de preenchidos com um valor de catálogo não relacionado.
Ramo de Entrada PVRV / Ventilação de Tanque
Para uma consulta de pressão-vácuo de tanque atmosférico ou de baixa pressão, forneça as informações aplicáveis disponíveis para o projeto:
- tipo de tanque protegido e base de projeto;
- pressão de projeto do tanque;
- vácuo de projeto do tanque;
- ajuste requerido no lado de pressão;
- ajuste requerido no lado de vácuo;
- base de enchimento ou entrada;
- base de esvaziamento ou bombeamento;
- base de ventilação térmica, quando relevante;
- informações do sistema de inertização, quando presentes;
- capacidade de ventilação requerida no lado de pressão;
- capacidade de ventilação requerida no lado de vácuo;
- base de ventilação de emergência;
- disposição de ventilação ou descarga e restrições relevantes;
- meio de processo ou vapor e requisitos de compatibilidade de materiais;
- folha de dados existente da válvula ou informações de identificação para trabalho de substituição.
O objetivo deste ramo não é realizar o dimensionamento de PVRV dentro do RFQ. É garantir que a consulta mostre que os requisitos do lado de pressão, lado de vácuo e emergência são questões separadas que podem precisar de verificação.
Ramo de Entrada de Válvula de Segurança / Sobrepressão
Para uma consulta de válvula de segurança em equipamento pressurizado aplicável, forneça as informações do projeto aplicáveis disponíveis para a revisão de alívio:
- equipamento protegido;
- cenário de sobrepressão aplicável;
- base de projeto do equipamento ou projeto aplicável;
- pressão de operação;
- pressão de ajuste requerida;
- capacidade de alívio necessária;
- condições de pressão e temperatura de alívio;
- fase do fluido e informações requeridas das propriedades do fluido;
- orifício candidato ou informações de capacidade disponível, se já estabelecidas;
- contrapressão e condições do sistema de descarga;
- certificação de capacidade requerida ou documentação de suporte, quando aplicável;
- placa de identificação da válvula existente, folha de dados ou cálculo de dimensionamento para trabalho de substituição.
Este ramo é construído em torno do requisito de alívio de sobrepressão e das evidências necessárias para verificar o dispositivo proposto contra ele, não em torno da inalação e exalação do tanque.
Quando Encaminhar a Questão a um Responsável Técnico Dedicado
Esta comparação deve parar assim que o caminho de proteção correto for identificado.
Uma questão de tanque que exige análise detalhada de ventilação normal, ventilação de emergência ou inertização pertence ao caminho de engenharia de ventilação de tanques.
Uma questão de válvula de segurança que exige cálculo da carga de alívio, seleção do orifício ou verificação detalhada da capacidade pertence ao caminho dedicado de dimensionamento de válvulas de segurança.
Uma pergunta geral sobre construção ou seleção de válvula de segurança pertence ao tópico de seleção de válvulas de segurança.
