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BS EN ISO 4126-1: proteção contra pressão excessiva - válvulas de segurança

Essa norma internacional prescreve os requisitos dos dispositivos de segurança para proteção contra pressão excessiva. A parte 1 trata principalmente das válvulas de segurança.

11/06/2014 - Equipe Target

Válvulas de segurança

A BS EN ISO 4126-1:2013 - Safety devices for protection against excessive pressure. Safety valves especifica os requisitos gerais para válvulas de segurança, independentemente do fluido para o qual foram concebidos. É aplicável a válvulas de segurança com um diâmetro de fluxo de 4 mm e acima do qual são para uso em conjunto pressões de 0,1 bar gauge e acima. Nenhuma limitação é colocada sobre a temperatura. Dessa forma, é uma norma de produto e não é aplicável às aplicações de válvulas de segurança.

As válvulas de segurança são necessárias sempre que uma situação perigosa de sobrepressão puder ocorrer. Protegem conta danos mecânicos a equipamentos e ambientes, perda de produto e produção, danos ao meio ambiente, e acidentes e perda de vidas. Normalmente, são dispositivos automáticos de alívio de pressão sendo obrigatórios em vasos de pressão ou caldeiras, cuja pressão interna seja superior à pressão atmosférica, evitando as consequências da exposição às condições perigosas de sobrepressão.

Desta forma, em toda caldeira ou vaso de pressão sujeito a pressão positiva superior a 15 psig é obrigatória a instalação de pelo menos uma válvula de segurança e/ou alívio ajustada na Pressão Máxima de Trabalho Permitida (PMTA) do equipamento ou abaixo desta e cuja capacidade de vazão seja igual ou superior ao volume do fluido fornecido. A função de toda válvula de segurança instalada em caldeiras, vasos de pressão ou tubulações, em processos industriais, é aliviar o excesso de pressão, devido ao aumento da pressão de operação acima de um limite preestabelecido no projeto do equipamento por ela protegido.

As consequências de sua falha podem ser: a perda de vidas e/ou do capital investido. As válvulas de segurança são utilizadas quando o fluido é compressível, como gases e vapores e que proporcionam uma abertura rápida e instantânea na pressão de ajuste. As válvulas de alívio são aplicadas em vasos de pressão ou tubulações que armazenam ou transportam líquidos.

Nesse tipo de válvula o curso de elevação do disco e a capacidade de vazão são proporcionais ao aumento de pressão do processo até serem limitados pela área formada pelo curso de elevação do disco em relação ao bocal ou pela área de passagem efetiva do bocal (o que for menor). As válvulas de segurança são projetadas para aplicações com ambos os tipos de fluidos, tanto gasoso ou líquido.

Portanto, de um modo geral, oferecem uma medida de proteção devido aos potenciais níveis perigosos de temperaturas elevadas e as forças causadas pelas excessivas pressões de vapor ou qualquer outro fluido compressível dentro de um sistema. Por exemplo, um litro de água, se for colocado sobre o fogo e vaporizado na pressão atmosférica, tem seu volume específico elevado em 1.725 vezes. Isto significa que esse vapor produzido “deseja” ocupar um espaço 1.725 vezes maior do que aquele ocupado pela água.

Se a pressão for elevada, mantendo-se o mesmo volume de água, o volume de vapor produzido vai sendo reduzido, porém a energia armazenada, além da temperatura, vai crescendo com o aumento da pressão. A função da válvula de segurança é eliminar o aumento dessa energia que está armazenada no vapor e reduzir a pressão para um nível seguro para o processo.

Uma válvula deve ser utilizada para alívio de pressão quando mesmo um equipamento seja um projeto seguro, pois ele não pode evitar as causas responsáveis pela sobrepressão. A válvula de segurança não evita essas causas, porém, ela evita as consequências que podem chegar a ser catastróficas, dependendo do tipo de fluido, volume, pressão e temperatura.

Desta forma os riscos que podem ser causados pelo excesso de pressão dentro de um vaso ou caldeira são eliminados automaticamente com a utilização das válvulas de segurança, desde que estejam corretamente especificadas, dimensionadas, instaladas e mantidas. Dependendo da aplicação, existem outras opções para o alívio de pressão e que podem ser aplicadas em vasos de pressão.

Em caldeiras, a válvula de segurança é um item obrigatório e sem opção. Essas opções nos vasos de pressão podem ser: os discos de ruptura que também são dispositivos de alívio de pressão, porém, sem retorno espontâneo à posição fechada após sua operação. Para aplicações que envolvem pressões e volumes mais elevados, podem ser utilizadas as válvulas de segurança do tipo piloto operada.

O objetivo de se instalar uma válvula de segurança é a proteção de vidas e propriedades. Essa proteção ocorre quando a válvula é capaz de descarregar uma determinada taxa de fluxo, suficiente para reduzir a pressão de um sistema a um nível seguro. Essa taxa deve ser prevista em seu dimensionamento, considerando a pior condição esperada.

Deve-se informar que existem algumas possíveis causas para o aumento de pressão, incluindo falhas em equipamentos elétricos ou mecânicos, falha no sistema de utilidades, falha de válvula de controle automática (redutora), abertura de válvula de admissão de alta pressão para um processo de baixa pressão (falha operacional), falha no fechamento de válvula de retenção, fechamento de válvula de bloqueio na saída de um vaso de pressão (falha operacional) e reações químicas entre fluidos. Importante: a válvula só irá fechar quando houver uma correção na causa do aumento de pressão.

FONTE: Equipe Target

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