Entendendo uma válvula de alívio de pressão

Descobrindo o dispositivo de segurança usado na maioria das indústrias para controle de fluxo de pressão, a válvula de alívio de pressão é chamada. É um equipamento que deve ser encontrado na indústria para controlar um vaso superpressurizado.

Assim, uma válvula de alívio de pressão é um dispositivo de segurança projetado para proteger um sistema pressurizado durante uma ocorrência de sobrepressão durante a operação. O sistema está amplamente disponível hoje como um sistema eletrônico, pneumático e hidráulico. Os vários tipos atendem ao mesmo propósito em diferentes aplicações e são chamados de válvula de alívio de pressão, válvula de alívio ou válvula de segurança.

Dependendo do tipo de sistema, a fonte de energia pode ser eletricidade ou ar comprimido para operação. Uma vez que seu objetivo é controlar a pressão para que a vida e as propriedades possam ser seguras. Uma válvula de alívio de pressão deve ser capaz de servir por um longo período de tempo e operar em todos os momentos. E um operador profissional com experiência deve estar encarregado de garantir o funcionamento adequado, pois não há margem para erros.



Hoje veremos a definição, funções, aplicações, funcionamento, tipos, componentes, considerações, benefícios e limitações de uma válvula de alívio de pressão.

O que é uma válvula de alívio de pressão?

Uma válvula de alívio de pressão ou válvula de alívio é um tipo especial de sistema de válvula de segurança usado para controlar ou limitar a pressão em um sistema. Ele pode ser controlado manualmente ou automaticamente a partir de um vaso pressurizado ou sistema de tubulação. O fluido ou gás pressurizado é descarregado em um reservatório ou atmosfera para aliviar a pressão em excesso da pressão máxima de trabalho permitida (MAWP).

O objetivo principal de uma válvula de alívio de pressão é proteger os vasos de pressão ou o sistema contra falhas catastróficas. A falha catastrófica pode ser desastrosa durante um evento de sobrepressão, pode ser líquida ou gasosa.

Este dispositivo é amplamente utilizado em petroquímica, refino de petróleo, indústrias de fabricação de produtos químicos. As indústrias onde ocorre o processamento de gás natural e geração de energia, assim como as indústrias de abastecimento de água, também fazem bom uso da válvula de alívio de pressão. Embora seja geralmente conhecida como válvula de alívio, dependendo de seu campo de aplicação, pode ser chamada de válvula de alívio de pressão (PRV), válvula de segurança de pressão (PSV) ou válvula de segurança. Você deve observar que o design e a operação dessas válvulas são ligeiramente diferentes.

Princípio de funcionamento

O funcionamento de uma válvula de alívio é bastante complexo, mas pode ser facilmente compreendido. É constituído por uma bola, um cabeçote ou um carretel contraposto por uma mola que é colocada numa cavidade ou corpo portado. Um sistema hidráulico é frequentemente usado para limitar a pressão do fluido na parte do circuito em que estão instalados.

O gatilho tem a forma de um disco ou objeto em forma de cone que é montado dentro de um assento de máquina oposto. Se a peça for forçada a fechar pela pressão da mola, haverá vazamento muito baixo. O carretel é uma haste de aço cilíndrica usinada com ranhuras ou entalhes de medição que também é parada pela pressão da mola. Ele vaza mais do que uma válvula de gatilho, mas oferece efeitos de medição superiores.

Uma válvula de alívio é frequentemente instalada em um sistema hidráulico após a bomba porque fornece

e resposta rápida quando o dispositivo se abre para sangrar o excesso de fluido em um reservatório. O fluido pode ser líquido, gasoso ou líquido-gás. Isso reduz a pressão igual ao seu ajuste de mola. o dispositivo se abre porque a pressão causada pela contrapressão ou a jusante é alta o suficiente para forçar a abertura do cabeçote ou carretel contra sua mola.

No funcionamento de uma válvula de alívio, fluido pressurizado excessivo é fornecido de um caminho aberto para um tanque com o objetivo de reduzir a pressão da porta de trabalho. Assim que a pressão do fluido começa a subir, a força é aplicada na parte inferior do carretel ou cabeçote. Isso permite que a válvula abra modestamente no início, sangrando pouco fluido conforme necessário para manter a pressão a jusante. Mas se a pressão a jusante continuar a aumentar, a força que atua sobre o cabeçote ou carretel o empurrará ainda mais em direção à mola até que a força da mola pontual seja equilibrada pela força hidráulica.

assista ao vídeo para aprender facilmente como funciona uma válvula de alívio:

O aumento de pressão é resultado da combinação de pressão de carga, contrapressão e energia necessária para fluir através da própria válvula. A força inicial do fluido supera a força de assentamento da mola com a ajuda da pressão de rachadura. À medida que a válvula flui mais fluido para o tanque, a taxa de aumento de pressão é segura porque as forças do fluido pressurizado neutralizam a taxa de compressão da mola. Se a válvula estiver quase totalmente aberta, o aumento da pressão aumenta novamente à medida que o fundo da válvula se abre devido às forças de fluxo.

À medida que a operação ou a contrapressão diminui, a válvula começa a fechar. Isso é feito em taxas diferentes do que a abertura. A diferença entre a curva de abertura e fechamento é chamada de histerese, é indicativo e instrução da qualidade de sua construção. Isso ocorre porque válvulas de maior qualidade com construção avançada permitem menor aumento de pressão com melhor histerese.

Tipos de Válvula de Alívio de Pressão

Existem três tipos básicos de válvulas de alívio de pressão, tais como;

Carregado por mola convencional:

os tipos convencionais de válvula de alívio com mola que continham o castelo, a mola e a guia nos fluidos liberados. Sua contrapressão de pressão de alívio diminui a pressão de ajuste se o capô for ventilado para a atmosfera. Mas, se o castelo for ventilado internamente para a saída, a contrapressão do sistema de alívio aumenta a pressão de ajuste.

Esses tipos de válvula de alívio de pressão são usados ​​em serviços não corrosivos e onde a contrapressão não é de até 10% do ponto de ajuste.

Balanceado com mola:

O projeto de uma mola balanceada é proteger a mola do castelo, guiar os fluidos liberados e reduzir os efeitos da contrapressão. Sua área de disco é ventilada para a atmosfera e outro disco é exposto à contrapressão. O disco ventilado é igual ao disco exposto.

A mola balanceada é usada em serviço corrosivo e sujo e com contrapressão variável.

Operado por Piloto:

A válvula operada por piloto é controlada por um piloto de pressão auxiliar. A força de resistência no pistão na válvula principal é obtida pela pressão durante a operação através de um orifício. A força de assentamento líquida no pistão realmente aumenta à medida que a pressão do processo se aproxima do ponto de ajuste.

Vários tipos de válvula de alívio com design diferente:

Válvula de segurança:

uma válvula de segurança é uma válvula de alívio de pressão que funciona por pressão estática de entrada e design para abrir rapidamente com uma ação pop. É amplamente utilizado para serviços aéreos e de fluxo. Uma válvula de segurança está disponível em duas formas:

• Válvula de segurança de baixa elevação:em uma válvula de segurança de baixa elevação, o disco levanta automaticamente de forma que a posição do disco determina a área de descarga real.
• Válvula de segurança de elevação total:nesta válvula de segurança, o disco também é levantado automaticamente, mas a área de carga real não é determinada pela posição do disco.

Válvula de alívio:

Uma válvula de alívio é um projeto de dispositivo de alívio de pressão com uma pressão estática de entrada para seu funcionamento. Tem uma elevação gradual geralmente proporcional ao aumento da pressão sobre a pressão de abertura. É adequado para sistema de descarga fechado, pois é fechado em uma caixa de mola.

Válvula de alívio de segurança:

Uma válvula de alívio de segurança é uma válvula de alívio de pressão caracterizada por sua abertura rápida ou ação pop. Também conhecido por sua abertura proporcional ao aumento de pressão sobre a base de pressão de abertura em sua aplicação. As válvulas de alívio de segurança são usadas para líquidos ou fluidos compressíveis. O tipo comum é a válvula de alívio de segurança convencional e balanceada que foi explicada anteriormente.

Válvula de alívio de pressão acionada por energia:

Uma válvula de alívio de pressão acionada por energia continha um dispositivo de alívio que é conectado e controlado por um dispositivo que requer uma fonte externa de energia.

Válvula de Alívio de Pressão Atuada por Temperatura:

Uma válvula de alívio de pressão acionada por temperatura pode ser acionada por temperatura interna externa ou por pressão no lado de entrada.

Válvula de alívio de vácuo:

Uma válvula de alívio de vácuo é um dispositivo de alívio de pressão que admite fluido para evitar um vácuo interno excessivo. Ele foi projetado para religar para evitar mais fluxo de fluido após as condições normais terem sido restauradas.

Componentes de uma válvula de alívio

Coisas a considerar antes de selecionar uma válvula de alívio de pressão

Abaixo estão as coisas que um engenheiro ou profissional neste campo considera ao selecionar uma válvula de alívio:

• Considerações de design que incluem tamanho, material, produto, complexidade etc.
• A carga de alívio individual deve ser determinada.
• Causas de sobrepressão.
• Vários tipos de dispositivos de alívio e suas características devem considerar a melhor opção.
• Selecionar dispositivos de alívio apropriados para lidar com as cargas impostas. Vários componentes devem ser levados em consideração. Peças como pressão de ajuste, contrapressão, válvula de alívio dupla, válvulas de alívio múltiplas devem se adequar à capacidade do dispositivo de alívio.
• Considerações de instalação
• Tubulação de entrada e tubulação de descarga
• Forças reativas
• Considerações sobre o escapamento
• Ciclagem rápida
• Vibração ressonante que ocorre quando a tubulação de entrada produz perda excessiva na entrada da válvula.
• Considerações de descarga líquida.

Em conclusão, uma válvula de alívio de pressão é um dispositivo de segurança usado no mundo industrial para salvar vidas e propriedades. Vimos os vários tipos e componentes da válvula de alívio de pressão, como ela funciona e também a consideração de seleção.

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