Seção Transversal da Válvula de Alívio de Segurança (SRV)

Introdução

Válvulas de segurança de caldeira são essenciais para evitar sobrepressurização e atuam como o último mecanismo de proteção contra sobrepressurização da caldeira.

Uma caldeira de tubos de fogo pode ser equipada com uma ou mais válvulas de segurança no topo de sua carcaça, cada uma ajustada para abrir quando a caldeira atinge sua pressão de projeto. Nenhuma válvula de isolamento ou restrições deve ser instalada entre as válvulas de segurança e a caldeira. Se as válvulas não forem montadas diretamente na carcaça da caldeira, a tubulação que conecta as válvulas à caldeira deve ser mantida livre de obstruções e água, e isso deve ser verificado por testes periódicos.

Válvulas de Segurança de Caldeira de Tubos de Fogo

Quando uma válvula de segurança é acionada, o vapor é liberado através do tubo de escape. Os tubos de escape devem ser projetados para ter o menor número de curvas possível, serem o mais curtos possível, não ter redução na seção do tubo (sem diminuição do diâmetro interno do tubo), e devem conduzir a um ponto seguro de descarga (tipicamente fora da casa da caldeira).

A água deve ser drenada da válvula de segurança ou da tubulação de escape através de um tubo de drenagem. Os tubos de drenagem podem ser conectados a furos perfurados na seção mais baixa da tubulação de escape, ou diretamente a furos de drenagem no corpo da válvula de segurança; essas drenagens não devem ser confundidas com o parafuso de travamento do anel de blowdown, se houver um instalado.

Quando duas válvulas de segurança são instaladas, é comum que uma seja ajustada um pouco abaixo da pressão de projeto da caldeira. É crucial que cada válvula de segurança permita o fluxo total de vapor produzido quando a caldeira está operando em capacidade máxima, ou seja, quando a caldeira está produzindo a quantidade máxima de vapor que pode gerar. Se as válvulas de segurança forem dimensionadas corretamente, uma caldeira pode operar em plena capacidade sem que a pressão do vapor exceda os limites de projeto (porque a válvula de segurança alivia a pressão a uma taxa mais rápida do que ela é acumulada).

Tipos de Válvulas de Segurança

Existem vários tipos de válvulas de segurança, incluindo válvulas de elevada elevação e elevada elevação aprimorada, que utilizam a força do vapor escapando para abrir um plugue de válvula com asas para alcançar maiores taxas de fluxo de vapor. Além disso, algumas válvulas integram um pistão na parte inferior da câmara de mola. O pistão tem uma área de superfície maior do que o plugue da válvula, o que faz a válvula abrir com um som característico de 'estalo'.

Seção Transversal da Válvula de Alívio de Segurança de Caldeira (SRV)

Algumas válvulas de segurança de caldeira incluem um anel de blowdown. O anel de blowdown pode elevar ou abaixar o anel do assento da válvula e é usado para controlar a quantidade de blowdown através da válvula. Este anel é travado por um parafuso que se projeta através da válvula e nos segmentos do anel de ajuste.

As válvulas de segurança de caldeira devem ser equipadas com um mecanismo de alívio (parece uma alavanca), usado, quando necessário, para liberar rapidamente a pressão da caldeira. Os mecanismos de alívio também podem ser usados para testar uma válvula de segurança, garantindo que o eixo tenha liberdade de movimento e que o mecanismo de operação da válvula funcione conforme o esperado. O teste do mecanismo de alívio muitas vezes não é realizado devido à dificuldade dos operadores com a vedação das válvulas, mas isso geralmente só ocorre com válvulas que não são testadas com frequência suficiente. Acionar o mecanismo de alívio várias vezes geralmente é o suficiente para desalojar detritos da área de vedação e permitir que a válvula vede novamente. Para operação segura, a alavanca do mecanismo de alívio é geralmente conectada via cabos de aço a uma área próxima à caldeira.

Gostando deste artigo? Então não deixe de conferir nosso Curso em Vídeo de Introdução às Válvulas! O curso tem um quiz, manual, e você receberá um certificado ao concluir o curso. Aproveite!

Manutenção de Válvulas de Segurança e Alívio

Assim como os manômetros, todas as válvulas de segurança devem ser desmontadas, inspecionadas e calibradas, pelo menos uma vez por ano; a manutenção geralmente ocorre durante as inspeções estatutárias. A calibração de cada válvula deve ser realizada por uma pessoa competente, e qualquer ajuste da válvula (incluindo o anel de blowdown) deve ser aprovado e selado pelo inspetor autorizado. Após o teste e calibração, todas as válvulas devem ser corretamente marcadas, certificados adequados emitidos, e registros precisos mantidos.

Um teste de acumulação pode ser realizado para garantir que uma válvula de segurança possa aliviar o vapor de sobrepressão quando o queimador da caldeira está operando em capacidade máxima. O teste de acumulação das válvulas de segurança deve ser repetido após quaisquer alterações feitas na caldeira, por exemplo, substituição de uma válvula de segurança, mudança de combustível, ou alterações no sistema de controle. Se, durante um teste de acumulação, a pressão da caldeira aumentar em mais de 10% da pressão de projeto, o teste deve ser abortado. Antes que a caldeira seja testada novamente, devem ser feitas alterações na capacidade de alívio da válvula de segurança, na tubulação de escape da válvula de segurança, ou na capacidade de vapor da caldeira, para garantir que o limite de 10% nunca seja excedido.

Qual é a diferença entre uma válvula de alívio e uma válvula de segurança?

Válvulas de alívio e válvulas de segurança evitam danos ao equipamento aliviando a sobrepressurização de sistemas de fluidos. A principal diferença entre uma válvula de alívio e uma válvula de segurança é a extensão da abertura no ponto de ajuste de pressão.

Válvula de Alívio

Uma válvula de alívio abre gradualmente à medida que a pressão de entrada aumenta acima do ponto de ajuste. Uma válvula de alívio abre apenas conforme necessário para aliviar a condição de sobrepressão. As válvulas de alívio são tipicamente usadas para sistemas de líquidos.

Válvula de Segurança

Uma válvula de segurança rapidamente 'estala' totalmente aberta assim que a configuração de pressão é atingida e permanecerá totalmente aberta até que a pressão caia abaixo da pressão de reinicialização. A pressão de reinicialização é inferior à pressão de ajuste de atuação. A diferença entre a pressão de ajuste de atuação e a pressão na qual a válvula de segurança se reinicia é chamada de blowdown. As válvulas de segurança são tipicamente usadas para sistemas de gás ou vapor.

Válvula de Alívio de Segurança (SRV)

Uma válvula de alívio de segurança pode abrir totalmente ou proporcionalmente, uma vez que a configuração de pressão é atingida. As SRVs podem ser usadas para qualquer sistema de fluidos (gás, líquido ou vapor).

Outros Tipos de Dispositivos de Alívio

Outros dispositivos de alívio comuns incluem o disco de ruptura e a válvula de alívio de temperatura e pressão (referida como TPR ou TPRV); veja nosso artigo sobre aquecedores de água para saber mais sobre válvulas TPR e como elas funcionam.

Recursos Adicionais

https://en.wikipedia.org/wiki/Safety_valve

https://en.wikipedia.org/wiki/Relief_valve

https://www.isibang.ac.in/~library/onlinerz/resources/enghandbook3.pdf