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Resposta Rápida: Principais Tipos de Válvulas de Alívio de Pressão e Como Escolhê-las Válvulas de alívio de pressão devem ser selecionadas por condição de serviço, não apenas pelo nome. Os principais tipos incluem válvulas de alívio de pressão convencionais com mola, válvulas de alívio de pressão balanceadas por fole, válvulas de alívio de pressão pilotadas, válvulas de segurança para serviço de vapor, gás e vapor, alívio…
Válvulas de alívio de pressão devem ser selecionadas por condição de serviço, não apenas pelo nome. Os principais tipos incluem válvulas de alívio de pressão convencionais com mola, válvulas de alívio de pressão balanceadas por fole, válvulas de alívio de pressão pilotadas, válvulas de segurança para serviço de vapor, gás e vapor, válvulas de alívio para serviço de líquido e válvulas de segurança de alívio para aplicações de processo mais amplas. A seleção depende do equipamento protegido, pressão de ajuste, capacidade de alívio necessária, fase do meio, temperatura de alívio, contrapressão, compatibilidade de material, layout de instalação, requisito de manutenção e código aplicável. Uma válvula corretamente selecionada deve abrir na pressão necessária, aliviar fluxo suficiente, permanecer estável durante o evento de alívio e reasentar sem vazamento inaceitável. Combinar apenas o tamanho da entrada, tamanho da saída, classe de pressão ou preço pode levar a uma válvula subdimensionada, operação instável, manutenção repetida ou documentação não conforme.
Resumo de Engenharia: Terminologia de válvulas e construção de válvulas são camadas de seleção diferentes. PRV, PSV, válvula de segurança, válvula de alívio e válvula de segurança de alívio descrevem categorias de nomenclatura ou aplicação. Com mola, balanceada por fole e pilotada descrevem a construção e o princípio de operação. Para seleção de projeto, ambas as camadas devem ser verificadas em conjunto com capacidade de alívio certificada, contrapressão, condição do meio, compatibilidade de material e requisitos de inspeção.
Nota sobre Código e MAWP: Em projetos de vasos de pressão e caldeiras, a pressão de ajuste selecionada deve ser revisada em relação à base de projeto do equipamento protegido, MAWP, código aplicável e especificação do proprietário. Não trate a classe de pressão do catálogo, a classificação da flange ou o tamanho nominal da tubulação como prova de que o requisito de proteção de pressão foi atendido.
Uma válvula de alívio de pressão é um termo amplo para um dispositivo projetado para proteger equipamentos pressurizados contra pressão excessiva. Em muitos projetos industriais, o termo PRV é usado como uma categoria geral que pode incluir válvulas de segurança, válvulas de alívio e válvulas de segurança de alívio. No entanto, a redação exata deve sempre corresponder à especificação do projeto, prática de código local, serviço de fluido e requisito da placa de identificação.
Uma válvula de segurança é comumente associada a serviços com fluidos compressíveis, como vapor, gás ou vapores. Espera-se que ela abra rapidamente quando o sistema atingir a pressão de ajuste especificada e alivie a pressão para proteger a caldeira, vaso de pressão, tubulação ou equipamento de processo. O serviço com vapor também pode exigir atenção à temperatura, drenagem, força de reação da descarga, material da sede e regulamentos relacionados a caldeiras.
Uma válvula de alívio é comumente associada a serviços com líquidos, onde a abertura pode ser mais proporcional e o comportamento hidráulico deve ser considerado. Aplicações de alívio de líquidos podem envolver expansão térmica, saída bloqueada, parada de bomba (deadhead) ou isolamento de equipamento. O serviço com líquidos pode produzir estabilidade e cargas de tubulação diferentes do serviço com gás ou vapor, portanto, a seleção da válvula não deve ser copiada diretamente de aplicações de vapor ou gás.
Uma válvula de segurança e alívio pode ser usada em serviços de processo mais amplos, onde a válvula deve lidar com gás, vapor, líquido ou uma combinação, dependendo do projeto e dos requisitos do projeto. O termo por si só não comprova a adequação. O fluido de serviço, o cenário de alívio, a capacidade necessária, a construção da válvula, o material e a norma aplicável ainda devem ser verificados.
PSV, PRV e SRV são frequentemente usados de forma diferente em projetos, indústrias e regiões. Um documento de aquisição não deve depender apenas da abreviação. A folha de dados deve definir o tipo de válvula exigido, o fluido de serviço, a pressão de ajuste, a capacidade de alívio necessária, a base de certificação, o requisito de teste e o escopo da documentação. Para uma discussão mais aprofundada sobre terminologia, consulte o Válvula de Alívio vs Válvula de Segurança vs Válvula de Alívio de Pressão guia.
| Termo / Tipo | Camada de Seleção | Uso Típico | O que Não Informa |
|---|---|---|---|
| Válvula de Alívio de Pressão / PRV | Categoria Geral | Terminologia ampla de proteção contra sobrepressão | Base exata de construção, certificação ou adequação de meio |
| Válvula de Segurança de Pressão / PSV | Terminologia de projeto | Comum em especificações de processo e vasos de pressão | Se a válvula é com mola, balanceada por fole ou pilotada |
| Válvula de Segurança | Categoria de aplicação | Proteção de vapor, gás ou vapor | Capacidade requerida, materiais ou limites de contrapressão |
| Válvula de Alívio | Categoria de aplicação | Uso para alívio de líquido ou alívio de pressão mais amplo | Se é adequada para serviço compressível |
| Com Mola / Fole / Pilotada | Camada de construção | Como a válvula é construída e controlada | Se o modelo selecionado atende à capacidade real e aos requisitos do código |
Aviso de Compras: Erros de terminologia podem criar riscos reais de conformidade e aquisição. Por exemplo, uma válvula de segurança para vapor, uma válvula de alívio para líquido e uma válvula de segurança e alívio podem ser chamadas de “PRV” em comunicação informal, mas podem não compartilhar o mesmo comportamento de abertura, base de certificação, expectativa de estanqueidade da sede ou método de dimensionamento. A folha de dados da válvula deve definir tanto a camada de terminologia quanto a camada de construção antes da comparação de preços.
Uma válvula de alívio de pressão convencional com mola usa a força da mola para manter o disco assentado no bico. Quando a pressão de entrada cria força ascendente suficiente para superar a força da mola, a válvula abre e descarrega o fluido. À medida que a pressão do sistema cai, a força da mola empurra o disco de volta para a sede e a válvula sela.
A pressão de ajuste determina quando a válvula começa a aliviar sob condições especificadas. A sobrepressão ajuda a válvula a atingir a elevação e a capacidade nominais. O blowdown afeta a diferença entre a pressão de abertura e a pressão de resselagem. Esses parâmetros afetam se a válvula protege o equipamento e se ela retorna a uma posição fechada estável após o evento.
| Termo de Pressão | Significado de Engenharia | Por que Afeta a Seleção |
|---|---|---|
| Pressão de ajuste | A pressão na qual a válvula é ajustada para começar a aliviar sob condições especificadas. A sobrepressão ajuda a válvula a atingir a elevação e a capacidade nominais. O blowdown afeta a diferença entre a pressão de abertura e a pressão de resselagem. Esses parâmetros afetam se a válvula protege o equipamento e se ela retorna a uma posição fechada estável após o evento. | Determina quando a proteção contra sobrepressão começa |
| Sobrepressão | Aumento de pressão acima da pressão de ajuste durante o alívio | Influencia se a válvula atinge a elevação nominal e a capacidade |
| Acúmulo | Aumento de pressão do equipamento protegido durante um evento de alívio | Deve ser verificado em relação à base de projeto do equipamento aplicável e aos requisitos do código |
| Blowdown | Diferença entre a pressão de abertura e a pressão de fechamento | Afeta o reestabelecimento estável, o risco de ciclagem e o vazamento após o alívio |
Válvulas convencionais com mola são frequentemente adequadas para serviços limpos, contrapressão baixa ou estável, tubulação de descarga simples e aplicações onde o acesso de manutenção e a simplicidade de peças sobressalentes são importantes. Elas não são uma escolha de baixo custo. No serviço correto, sua construção mais simples pode reduzir a complexidade do reparo, o tempo de entrega e o custo do ciclo de vida.
Válvulas convencionais podem ser sensíveis à contrapressão de saída porque a pressão de saída pode afetar o equilíbrio de forças na montagem do disco. Mídia suja ou corrosiva também pode afetar as superfícies de guia, disco, bico, câmara de mola ou de vedação. Se a pressão normal de operação estiver muito próxima da pressão de ajuste, a válvula pode simular ou vazar, especialmente se a condição de vedação ou a margem operacional não forem adequadas.
Um erro comum é selecionar uma válvula convencional porque ela é familiar, simples ou de menor custo, sem verificar a contrapressão, a capacidade de alívio necessária, a limpeza da mídia e a perda de pressão de entrada. Se o sistema de saída posteriormente se conectar a um coletor comum ou sistema de flare, o projeto convencional original pode se tornar inadequado.
Uma válvula de alívio de pressão balanceada por fole utiliza um fole metálico para reduzir o efeito da contrapressão na montagem do disco. O fole também pode ajudar a isolar a câmara de mola do fluido de processo. Isso torna o projeto útil em serviços selecionados de contrapressão e corrosivos.
A válvula de segurança balanceada por fole devem ser consideradas quando a contrapressão de saída é variável, quando a válvula descarrega em um sistema fechado ou coletor comum, ou quando o fluido de processo pode corroer ou contaminar a câmara da mola. Também pode ser revisado para vapor corrosivo úmido, fluido tóxico ou serviço com vapor sujo, onde a proteção da câmara da mola é importante.
O fole é um componente flexível de parede fina. Ele deve ser verificado quanto à corrosão, temperatura, fadiga, vibração e compatibilidade de material. O arranjo do respiro do castelo também deve ser compreendido durante a instalação e manutenção. O bloqueio de um respiro necessário pode alterar o comportamento da válvula ou ocultar vazamentos do fole.
A construção com fole balanceado reduz a influência da contrapressão, mas não elimina a necessidade de revisão do sistema de descarga. Contrapressão excessiva acumulada, tubulação de entrada inadequada, tubulação de saída subdimensionada, material incorreto do fole ou falta de manutenção ainda podem causar operação instável e vazamentos.
Cenário de campo: Qual problema ocorreu: uma válvula convencional começou a vibrar após vários dispositivos de alívio serem conectados a um coletor de descarga comum. Por que aconteceu: a contrapressão acumulada aumentou durante o alívio simultâneo. Causa real do sistema: a modificação do coletor foi revisada como trabalho de tubulação, mas não como uma alteração no sistema de alívio de pressão. Ação corretiva: recalcular a queda de pressão de saída e revisar se um projeto com fole balanceado ou pilotado é adequado. Prevenção: incluir dados do coletor de descarga e suposições de alívio simultâneo em todas as revisões de substituição ou modificação de válvula.
A válvula de alívio de pressão pilotada usa uma pequena válvula piloto para controlar a pressão acima do pistão ou cúpula da válvula principal. Em operação normal, a pressão da cúpula ajuda a manter a válvula principal fechada. Quando a pressão de entrada atinge a pressão de ajuste, o piloto ventila ou modula a pressão da cúpula, permitindo que a válvula principal abra e alivie o fluxo.
Válvulas pilotadas podem ser consideradas para serviço selecionado de gás de alta pressão, grande capacidade requerida, fechamento estanque próximo à pressão de ajuste, ou alguns sistemas sensíveis à contrapressão. Elas podem reduzir vazamentos em serviço adequado e podem reduzir a carga mecânica associada a projetos de molas muito grandes.
Válvulas pilotadas nem sempre são melhores. Passagens piloto, linhas de detecção, vedações e pequenos componentes de controle podem ser sensíveis a meios sujos, pegajosos, congelantes, cristalizantes ou polimerizantes. Uma válvula que funciona bem com gás limpo pode não ser adequada para vapor de processo sujo sem filtragem, planejamento de manutenção ou um tipo de válvula diferente.
Um piloto de ação rápida abre rapidamente quando a pressão de ajuste é atingida. Um piloto modulante controla a válvula principal de forma mais gradual de acordo com o aumento da pressão e o fluxo necessário. A seleção depende do estado do fluido, cenário de alívio, sobrepressão permitida, sistema de descarga e requisito de estabilidade do processo.
Cenário de campo: Qual problema ocorreu: uma válvula pilotada apresentou resposta atrasada durante a inspeção. Por que aconteceu: partículas finas e depósitos restringiram a passagem piloto. Causa real do sistema: o meio não estava limpo o suficiente para a configuração piloto selecionada. Ação corretiva: limpar e inspecionar o conjunto piloto, revisar a limpeza do meio e reavaliar o tipo de válvula. Prevenção: avaliar o risco de contaminação, filtragem, arranjo da linha de detecção e intervalo de manutenção antes de selecionar uma válvula pilotada.
Válvulas de alívio de pressão atuadas por potência usam uma fonte de energia externa ou sistema de controle para auxiliar na abertura. São dispositivos especiais e devem ser revisados de acordo com a especificação do projeto, filosofia de falha segura, confiabilidade da fonte de alimentação e código aplicável. Não devem ser tratadas como intercambiáveis com válvulas de segurança autoatuadas com mola ou pilotadas.
Válvulas de alívio de temperatura e pressão são comumente associadas a aquecedores de água, sistemas térmicos ou equipamentos que requerem proteção contra temperatura e pressão. Elas não são um substituto geral para válvulas de segurança de processo usadas em vasos de pressão ou sistemas químicos.
Válvulas de alívio de vácuo e ventilação protegem tanques de baixa pressão ou sistemas de armazenamento contra vácuo, pressão ou perdas por respiração. Geralmente pertencem à proteção de tanques em vez do serviço de PSV de alta pressão. A seleção deve considerar a pressão de projeto do tanque, classificação de vácuo, taxa de respiração, cenário de ventilação e requisitos ambientais.
Um disco de ruptura é um dispositivo de alívio de pressão não rearmável. Ele pode ser usado sozinho ou em combinação com uma válvula de segurança em aplicações selecionadas, mas não é uma válvula porque não se fecha novamente após abrir. Se um disco de ruptura for instalado a montante de uma válvula, o efeito na queda de pressão, inspeção, detecção de vazamentos e capacidade de alívio deve ser revisado.
Válvulas de alívio sanitárias, jaquetadas, criogênicas, de alta pressão ou de serviço especial podem ser necessárias para indústrias ou condições de processo específicas. Esses projetos devem ser selecionados com base nos requisitos de serviço, limpeza, temperatura, compatibilidade de material e necessidades de documentação, em vez de apenas pela aparência ou categoria do catálogo.
O serviço de vapor requer atenção à pressão de ajuste, blowdown, temperatura, força de reação de descarga, drenagem e requisitos de código. Aplicações relacionadas a caldeiras podem exigir regras diferentes das aplicações em vasos de processo. Uma válvula selecionada para serviço de gás limpo não deve ser considerada adequada para vapor saturado ou superaquecido sem verificar materiais, guarnições, projeto de sede e requisitos de teste.
Serviço de gás e vapores é comum para válvulas de segurança e válvulas de alívio de segurança. A seleção deve confirmar a capacidade de alívio necessária, peso molecular ou propriedades do vapor, temperatura de alívio, sobrepressão permitida, contrapressão e caminho de descarga. O fechamento estanque pode ser importante quando a pressão operacional está próxima da pressão de ajuste.
O serviço de alívio de líquido pode envolver expansão térmica, descarga bloqueada, proteção de bomba ou proteção de equipamento preenchido com líquido. Forças hidráulicas e comportamento de estabilidade podem diferir do serviço de gás ou vapor. O tipo de válvula deve ser selecionado usando dados de serviço de líquido em vez de copiar uma seleção de válvula para vapor.
Serviços bifásicos ou de vaporização exigem uma análise de engenharia mais cuidadosa, pois o comportamento do fluxo pode ser complexo. A seleção padrão de catálogo pode ser insuficiente. O cenário de alívio, as propriedades do fluido, o comportamento de vaporização, a contrapressão e o método de dimensionamento do fabricante devem ser revisados antes que o tipo de válvula seja confirmado.
Serviços corrosivos e sujos afetam mais do que o corpo da válvula. O bico, disco, guia, mola, fole, internos do piloto, juntas e vedações macias podem estar expostos a danos. Serviços ácidos, fluxos contendo cloreto, vapor ácido, gás corrosivo úmido e mídia cristalizante podem causar travamento, vazamento, corrosão ou bloqueio do piloto. Para aplicações relacionadas, consulte as válvulas de segurança ZOBAI: válvula de segurança para serviço corrosivo página.
| Mídia / Serviço | Tipos de Válvulas Adequados para Revisão | Risco Chave | Revisão Necessária |
|---|---|---|---|
| Vapor | Válvula de segurança, válvula de segurança com mola | Temperatura, força de reação de descarga, drenagem | Pressão de ajuste, blowdown, material, base do código da caldeira ou vaso |
| Gás ou vapor limpo | Com mola, pilotada, válvula de alívio de segurança | Capacidade, margem operacional, contrapressão | Capacidade de alívio requerida e sistema de saída |
| Líquido | Válvula de alívio, válvula de segurança de alívio | Instabilidade hidráulica, expansão térmica | Base de dimensionamento para líquidos e perda de pressão na entrada |
| Duas fases ou vaporização instantânea | Revisão específica do projeto | Comportamento complexo do fluxo | Propriedades do fluido, cenário de alívio, método de dimensionamento do fabricante |
| Vapor corrosivo ou gás úmido | Fole balanceado, válvula de material especial | Corrosão do trim, dano ao fole, vazamento | Compatibilidade de corpo, trim, fole, mola, gaxeta e selo |
| Fluido sujo ou que cristaliza | Mola ou projeto especial para análise | Bloqueio do piloto, travamento, dano na sede | Limpeza do fluido, lavagem, inspeção e plano de manutenção |
Válvulas de segurança com mola convencionais podem ser adequadas quando a contrapressão é baixa, estável e dentro da faixa aceitável para o projeto selecionado. Elas se tornam mais arriscadas quando a pressão de saída é alta, variável ou conectada a uma tubulação de descarga comum.
Válvulas balanceadas por fole são comumente consideradas quando a contrapressão é variável ou quando a válvula descarrega em uma tubulação fechada ou sistema de flare. Elas reduzem a influência da contrapressão, mas ainda exigem análise do sistema de saída, análise do material do fole e consideração da ventilação do castelo.
Algumas válvulas pilotadas podem lidar melhor com condições selecionadas de contrapressão do que projetos convencionais, mas isso depende da configuração do piloto, comportamento da pressão da cúpula, arranjo da linha de sensoriamento e dados do fabricante. Elas não devem ser selecionadas apenas porque a contrapressão é alta.
Cabeçalhos de descarga comuns e sistemas de flare podem criar contrapressão sobreposta ou acumulada. Se dispositivos de alívio adicionais forem adicionados, a pressão do cabeçalho durante o alívio simultâneo pode aumentar. O tipo de válvula, capacidade e estabilidade devem ser revisados sempre que o sistema de descarga for alterado.
| Condição de Contrapressão | Válvula Convencional | Válvula balanceada por fole | Válvula Pilotada | Nota de Engenharia |
|---|---|---|---|---|
| Baixa contrapressão estável | Frequentemente adequado | Pode ser desnecessário | Geralmente não é necessário apenas para contrapressão | Confirmar capacidade e instalação |
| Contrapressão sobreposta variável | Risco maior | Frequentemente considerado | Revisão específica do projeto | Dados do fabricante são necessários |
| Alta contrapressão acumulada | Frequentemente limitado | Pode reduzir a influência dentro dos limites | Revisão específica do projeto | Cálculo do sistema de saída é crítico |
| Cabeçote de descarga comum | Requer revisão cuidadosa | Frequentemente um candidato mais forte | Pode ser adequado em serviços selecionados | Suposições de alívio simultâneo são importantes |
A capacidade de alívio necessária é determinada pelo cenário de sobrepressão credível, e não apenas pelo tamanho da tubulação. Exposição ao fogo, saída bloqueada, falha da válvula de controle, expansão térmica, ruptura de tubo do trocador de calor, falha de utilidade ou distúrbio do processo podem produzir diferentes cargas de alívio.
A capacidade de alívio certificada e a área do orifício determinam se a válvula selecionada pode realmente proteger o equipamento. Uma válvula com o tamanho de flange correto, mas com capacidade certificada insuficiente, pode se encaixar na tubulação, mas falhar no requisito de proteção de pressão.
A perda de pressão na entrada pode causar abertura instável e ruído (chatter). A resistência do sistema de saída pode criar contrapressão acumulada e reduzir o desempenho de alívio estável. Esses efeitos do sistema devem ser revisados juntamente com o dimensionamento da válvula, e não após a compra da válvula.
Qual problema ocorreu: uma válvula de alívio de pressão de substituição foi comprada combinando tamanho de entrada, tamanho de saída, classe de pressão e pressão de ajuste.
Por que aconteceu: o comprador assumiu que o tamanho da conexão antiga provou capacidade suficiente.
Causa real do sistema: o serviço do equipamento protegido havia mudado após a expansão do processo, mas a capacidade de alívio necessária não foi recalculada.
Ação corretiva: verificar novamente o cenário de alívio, a capacidade necessária, a capacidade certificada, a área do orifício, a perda de pressão na entrada e a contrapressão na saída.
Prevenção: requer revisão de engenharia antes da substituição quando o serviço de processo, tubulação, coletor de descarga ou equipamento protegido foi alterado.
O material do corpo sozinho não define a adequação da válvula. O bico, disco, guia, mola, fole, gaxetas, internos do piloto e componentes macios podem exigir revisão separada. A compatibilidade do material afeta corrosão, travamento, vazamento e vida útil.
Sedes macias podem melhorar a estanqueidade em serviços adequados, mas devem ser verificadas quanto à temperatura, compatibilidade química, deformação permanente, inchaço, envelhecimento e condições de manutenção. Sedes metálicas podem ser melhores para altas temperaturas ou fluidos agressivos, mas as expectativas de vazamento devem ser claramente definidas.
Componentes internos podem falhar mesmo quando o corpo da válvula permanece intacto. Molas podem corroer, folles podem rachar ou fadigar, guias podem travar, vedações podem degradar e passagens do piloto podem obstruir. Esses riscos afetam o intervalo de manutenção, peças de reposição, planejamento de paradas e custo do ciclo de vida.
Cenário de campo: Qual problema ocorreu: uma válvula em serviço de vapor corrosivo desenvolveu baixa capacidade de reabertura e vazamento na sede. Por que aconteceu: o material do corpo foi revisado, mas a exposição do acabamento, guia, mola e vedação não. Causa real do sistema: os componentes internos não eram compatíveis com o fluido e a temperatura de operação. Ação corretiva: revisar o material do corpo, acabamento, fole, mola, gaxeta, vedação e piloto. Prevenção: incluir requisitos completos de material para componentes molhados e expostos na cotação (RFQ).
Este é um intervalo típico de experiência de engenharia e é afetado pela composição do fluido, pressão, temperatura, contrapressão, tipo de válvula, sistema de descarga, intervalo de inspeção e requisitos regulatórios locais. Para serviço com H2S (sour service), fluxos contendo cloreto, gás ácido ou serviço úmido corrosivo, a revisão de material pode precisar incluir NACE MR0175 / ISO 15156 ou especificações de material específicas do projeto, quando aplicável.
Mesmo a válvula correta pode ter um desempenho insatisfatório se a tubulação de entrada causar perda de pressão excessiva. Linhas de entrada longas, ramificações pequenas, conexões com curvas acentuadas ou um layout de instalação inadequado podem causar vibração (chatter), redução de curso (lift) ou abertura instável. A perda de pressão na entrada deve ser revisada antes da aprovação final da válvula.
A tubulação de saída afeta a contrapressão acumulada, a força de reação da descarga, a drenagem, o ruído e o acesso para manutenção. Coletores comuns e sistemas de flare exigem revisão adicional, pois podem impor pressão de saída variável durante eventos de alívio.
Após a manutenção ou reparo, a válvula não deve retornar ao serviço baseada apenas em inspeção visual. Pressão de ajuste, estanqueidade de sede, a vedação e a documentação devem ser verificadas de acordo com o procedimento aplicável da planta, a especificação do projeto e os requisitos da jurisdição local. Onde os requisitos de reparo National Board / NBIC ou VR se aplicarem, a rota de reparo e o escopo da documentação devem ser confirmados antes que a válvula retorne ao serviço.
A capacidade de manutenção faz parte da seleção da válvula. Uma válvula pilotada ou balanceada por fole pode resolver um problema operacional, mas criar requisitos mais altos de peças de reposição e inspeção. A área de compras deve confirmar relatórios de teste, certificados de material, dados da placa de identificação, registros de inspeção e documentação de reparo antes da compra.
| Erro de Seleção | Causa Típica | Sintoma de campo | Consequência | Prevenção |
|---|---|---|---|---|
| Selecionado apenas pelo tamanho da conexão | Sem revisão de capacidade | Válvula adequada para tubulação, mas falha na função | Proteção insuficiente | Verificar capacidade requerida e certificada |
| Contrapressão ignorada | Sistema de saída não revisado | Vibração ou reabertura instável | Dano na sede e vazamento | Revisar contrapressão sobreposta e acumulada |
| Tipo de válvula incorreto para meio sujo | Passagens do piloto não consideradas | Resposta atrasada ou instável | Risco de manutenção e segurança | Verificar limpeza do meio e proteção do piloto |
| Material incorreto para sede macia | Limite de temperatura ou químico ignorado | Vazamento ou falha na vedação | Perda de produto e tempo de inatividade | Confirmar compatibilidade de material |
| Sem recalibração após reparo | Procedimento de manutenção incompleto | Deriva da pressão de ajuste | Abertura indevida ou margem insegura | Realizar testes e selagem documentados |
A tabela a seguir é para triagem inicial. Ela não substitui o dimensionamento formal, a revisão de normas ou a confirmação do fabricante.
O departamento de compras não deve definir o tipo de válvula antes que os requisitos de cenário de alívio, capacidade, contrapressão e material sejam verificados. A revisão do EPC também deve confirmar o layout de instalação, o sistema de descarga e a documentação de inspeção.
Solicite revisão de engenharia quando o serviço for alta pressão, alta temperatura, corrosivo, sujo, bifásico, contrapressão variável, conectado a uma tubulação comum, operando próximo à pressão de ajuste, ou sujeito a requisitos especiais de documentação.
| Tipo de Válvula | Princípio de Operação | Melhor para | Risco Principal | Nota de Seleção |
|---|---|---|---|---|
| Com mola | A força direta da mola mantém o disco fechado | Serviço limpo, baixa ou estável contrapressão, manutenção simples | Sensibilidade à contrapressão, "chatter" se mal aplicado | Boa escolha inicial quando o serviço é simples e a capacidade é verificada |
| Fole balanceado | O fole reduz a influência da contrapressão | Contrapressão variável, descarga fechada, vapor corrosivo | Fadiga do fole, problema de ventilação, risco de material | Usar quando a contrapressão ou a exposição da câmara da mola justificar |
| Pilotada | O piloto controla a pressão da cúpula e a abertura da válvula principal | Gás de alta pressão, fechamento hermético, casos selecionados de alta capacidade | Bloqueio do piloto, problema na linha de sensoriamento, compatibilidade da vedação | Melhor para serviços limpos e controlados após revisão de projeto |
| Válvula de alívio de líquido | Alivia sobrepressão de líquido | Expansão térmica, proteção de bomba ou sistema de líquido | Instabilidade hidráulica se mal aplicada | Use dados de dimensionamento para serviço com líquido |
| Válvula de segurança e alívio | Dispositivo de alívio mais amplo dependendo do projeto | Sistemas de processo que exigem maior cobertura de serviço | A terminologia pode ocultar detalhes de construção | Confirme a construção exata e a capacidade certificada |
Solicitar análise de projeto: Não tem certeza de qual tipo de válvula de alívio de pressão se adapta ao seu serviço? Envie para a ZOBAI os dados do seu projeto incluindo meio, fase do fluido, pressão de operação, pressão de ajuste, temperatura de alívio, capacidade de alívio requerida, contrapressão, padrão de conexão, requisito de material e código aplicável. Nossa equipe de engenharia pode analisar se uma válvula de alívio de pressão com mola, balanceada por fole, pilotada ou de serviço especial deve ser avaliada primeiro.
A solicitação de orçamento deve definir o equipamento protegido, o cenário de alívio, o meio de processo, a fase do fluido, a condição de operação e se o caso de alívio é incêndio, bloqueio de saída, expansão térmica, falha de controle, ruptura de tubo ou outro cenário credível.
Forneça a pressão normal de operação, pressão de ajuste, pressão de alívio ou base de sobrepressão permitida, temperatura de operação, temperatura de alívio e capacidade de alívio requerida. Sem esses valores, o tipo e o tamanho da válvula não podem ser confirmados de forma responsável.
Forneça a contrapressão sobreposta, contrapressão acumulada, dados da tubulação de saída, arranjo da tubulação de entrada, padrão de flange, material do corpo, material do trim, requisito de vedação, risco de corrosão e descrição do sistema de descarga.
Confirme as normas aplicáveis ao projeto, relatórios de teste, requisito de estanqueidade da sede, certificados de material, registros de inspeção, dados da placa de identificação, rota de reparo e qualquer inspeção de terceiros necessária antes de fazer o pedido.
Os tipos principais incluem válvulas de alívio de pressão convencionais com mola, válvulas de alívio de pressão balanceadas por fole, válvulas de alívio de pressão pilotadas, válvulas de segurança, válvulas de alívio, válvulas de segurança e alívio, e dispositivos especiais como válvulas de alívio de temperatura e pressão ou discos de ruptura.
Escolha com base no equipamento protegido, pressão de ajuste, capacidade de alívio requerida, fase do fluido, temperatura, contrapressão, compatibilidade de material, layout de instalação, capacidade de manutenção e norma aplicável.
Uma válvula de segurança é comumente associada a serviços de vapor, gás ou vapor e abertura rápida. Uma válvula de alívio é comumente associada a serviços de líquidos. A terminologia real deve seguir a especificação do projeto e o código aplicável.
Uma válvula com mola usa a força direta da mola para manter o disco fechado. Uma válvula pilotada usa uma válvula piloto para controlar a pressão da cúpula acima do pistão da válvula principal. O projeto pilotado pode fornecer vedação estanque em serviços limpos selecionados, mas requer uma revisão mais detalhada dos componentes de controle.
Utilize um projeto balanceado por fole quando contrapressão variável, sistemas de descarga fechados, coletores comuns ou exposição a fluidos de processo corrosivos tornarem a construção convencional com mola menos adequada.
Não existe um tipo universalmente melhor. Válvulas com fole balanceado são frequentemente avaliadas para contrapressão variável. Alguns projetos pilotados também podem ser adequados. Válvulas convencionais podem ser aceitáveis quando a contrapressão é baixa e estável.
Somente se o projeto da válvula, certificação, método de dimensionamento, materiais e especificação do projeto suportarem esses serviços. Não presuma que um tipo de válvula pode lidar com todas as fases do fluido sem revisão.
As válvulas de segurança pilotadas podem ser úteis para serviços selecionados de alta pressão, vedação estanque ou alta capacidade, mas podem ser inadequadas para serviços com fluidos sujos, pegajosos, cristalizantes ou mal mantidos.
O tamanho da conexão mostra apenas como a válvula se encaixa na tubulação. A capacidade de alívio certificada e a área do orifício determinam se a válvula pode suportar a carga de alívio necessária sob as condições do projeto.
Envie meio, fase do fluido, pressão de operação, pressão de ajuste, temperatura de alívio, capacidade requerida, contrapressão, norma de conexão, requisito de material, detalhes de instalação, norma aplicável e documentos de teste necessários.
O intervalo depende da regulamentação local, política de inspeção do proprietário, severidade do serviço, histórico da válvula, risco do meio, histórico de reparos e normas aplicáveis. Serviços corrosivos, sujos, de alta temperatura ou com ciclos frequentes geralmente exigem um planejamento de inspeção mais rigoroso do que serviços limpos e estáveis.
O dimensionamento final da válvula, seleção, instalação, teste e documentação devem ser verificados de acordo com o código do projeto aplicável, regulamentação local, especificação do proprietário e dados certificados pelo fabricante. Para a seleção do tipo de válvula de alívio de pressão, os engenheiros geralmente revisam API 520 Parte I para dimensionamento e seleção, API 520 Parte II para instalação e tubulação de descarga, API 521 para sistemas de alívio de pressão e despressurização, API 527 para testes de estanqueidade de sede, ISO 4126-1 para requisitos gerais de válvulas de segurança, e ISO 4126-4 para válvulas de segurança pilotadas.
Para projetos de vasos de pressão, caldeiras ou proteção contra sobrepressão, ASME BPVC Seção XIII, ASME BPVC Seção VIII Divisão 1, NBIC, e Certificado de Autorização da National Board VR requisitos também podem ser aplicados dependendo da jurisdição, especificação do proprietário e escopo de reparo. Edições específicas, escopo de certificação e aplicabilidade local devem ser verificados antes da aquisição ou publicação.
Nota de publicação: não declare conformidade com ASME, API, ISO, PED, CE, National Board ou outras certificações, a menos que a ZOBAI tenha confirmado certificados válidos, escopo do produto, aplicabilidade da edição e requisitos de mercado para o modelo específico da válvula.
Este artigo é preparado para educação técnica e discussão preliminar de projeto. A seleção final da válvula de alívio de pressão deve ser revisada por engenheiros qualificados com base no equipamento protegido, meio de processo, pressão de ajuste, capacidade de alívio requerida, contrapressão, perda de pressão na entrada, sistema de saída, compatibilidade de materiais, construção da válvula, layout de instalação, rota de manutenção e requisitos de código aplicáveis.
Revisado por: Equipe de Engenharia de Válvulas de Segurança ZOBAI
Foco da revisão: tipos de válvulas de alívio de pressão, válvulas com mola, válvulas balanceadas por fole, válvulas pilotadas, terminologia de válvulas de segurança, compatibilidade de meio, seleção de contrapressão, revisão de capacidade, seleção de material, manutenção, testes e preparação de RFQ.
Para revisão de projeto, estas páginas relacionadas da ZOBAI podem ajudar a confirmar o tipo de válvula, dados de dimensionamento, condições de instalação e requisitos de teste:
Para uma recomendação prática, envie para a ZOBAI o meio, fase do fluido, pressão de operação, pressão de ajuste, temperatura de alívio, capacidade de alívio requerida, contrapressão sobreposta e acumulada, conexão de entrada e saída, requisito de material, arranjo de instalação, informações do sistema de descarga e norma aplicável. Isso permite uma revisão de engenharia para determinar se uma válvula convencional com mola, válvula balanceada por fole, válvula pilotada, válvula de segurança e alívio, ou outra solução de alívio de pressão deve ser avaliada para o seu sistema.
Anexo sugerido para cotação: P&ID, folha de dados do equipamento protegido, cenário de alívio, desenho do sistema de descarga, especificação da válvula, requisito de material, requisito de documentação de inspeção e base de código aplicável.
A ZOBAI foca em soluções de válvulas de segurança para sistemas de pressão, incluindo válvulas de segurança com mola, válvulas de alívio de pressão pilotadas, designs balanceados por fole, sistemas higiênicos, serviço jaquetado, aplicações de GNL e GLP, e outros produtos de proteção de pressão projetados.
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