A válvula de segurança é um mecanismo concebido para evitar a acumulação excessiva de pressão dentro de um sistema, normalmente em máquinas, equipamento ou processos industriais. Funciona libertando automaticamente a pressão quando atinge um limite predeterminado, evitando assim danos no sistema ou falhas catastróficas. As válvulas de segurança são componentes cruciais em várias aplicações, incluindo caldeiras de vapor, recipientes sob pressão, condutas e sistemas hidráulicos, onde é essencial manter condições de funcionamento seguras. Eles fornecem um mecanismo à prova de falhas para proteger tanto o equipamento quanto o pessoal contra os riscos associados a situações de sobrepressão.
As válvulas de segurança são peças de abertura e fecho, sujeitas a forças externas normalmente fechadas, quando a pressão do equipamento ou do meio da tubagem ultrapassa o valor especificado, descarregando o meio para o exterior do sistema para evitar que a pressão da tubagem ou do meio do equipamento exceda o valor especificado.
Vedação fiável - perda de fugas de meio, poluição do ambiente, perigo a segurança, acelere os danos na superfície de vedação.
Fecho atempado após saltar - para evitar que a pressão do sistema diminua demasiado, para reduzir a perda excessiva de meios.
As válvulas de segurança de descarga estáveis têm de ser estáveis após a abertura para manter o estado de descarga e ter boas propriedades mecânicas, ou seja, sem salto de frequência, vibração, encravamento e outros fenómenos indesejáveis.
Aberto atempadamente e preciso - estes são os requisitos mais básicos para o desempenho da acção da válvula de segurança. A pressão de entrada da válvula de segurança atinge o valor de pressão de calibração pré-especificado, a válvula de segurança deve estar correctamente aberta e atingir rapidamente a altura de abertura indicada.
As válvulas de segurança são utilizadas principalmente em equipamentos pressurizados, caldeiras, reservatórios de pressão ou tubagens como dispositivos de protecção contra pressão e válvulas de protecção de segurança.
Quando a pressão do equipamento é superior ao valor permitido, a válvula de segurança pode abrir automaticamente e, em seguida, a quantidade total de descarga para evitar que a pressão do equipamento continue a aumentar.
Quando a pressão desce para um valor especificado, a válvula de segurança pode ser fechada a tempo para evitar uma redução excessiva da pressão, controlar a pressão não excede o valor especificado e evitar automaticamente acidentes que possam ocorrer devido a uma sobrepressurização.
Por conseguinte, a válvula de segurança é também conhecida como o reservatório de pressão do dispositivo de protecção final, na aplicação da válvula de segurança, deve respeitar os requisitos das suas normas aplicáveis, de forma a garantir que a produção é realizada normalmente.
Antes de mergulharmos nos detalhes do design da válvula de segurança flutuante, vamos definir os principais componentes de uma válvula de segurança:
1. Panela de expansão: A panela de expansão aumenta a área de superfície contra a qual o material do sistema empurra para abrir a válvula de segurança, permitindo que abra rapidamente.
2. Mola: A rigidez da mola determina a pressão a que o material do sistema pode começar a abrir a válvula.
3. Disco: O disco assenta no bocal e move-se para cima e para baixo para permitir ou evitar o fluxo através da válvula de segurança.
4. Anel do bocal: O anel do bocal afeta a pressão na qual o disco volta a ser colocado. Uma configuração alta pode fazer com que o disco reencaixe muito tarde, enquanto uma configuração baixa pode levar à abertura e fechamento aleatórios do disco quando não deveria.
5. Bocal: O bocal controla a área de superfície do disco com a qual o suporte interage antes de a válvula abrir. Isto faz com que o material trabalhe contra uma área de superfície maior quando a válvula abre, aumentando a força que actua sobre o disco e abrindo rapidamente o disco.
O objectivo de uma válvula de segurança é principalmente para aplicações industriais para proteger contra sobrepressão, o que pode provocar situações perigosas, tais como incêndio ou explosões. As válvulas de segurança industriais são frequentemente encontradas em:
- Indústria petrolífera, de gás e de petróleo: Por exemplo, válvulas de segurança subsuperficiais, ou válvulas de segurança de fundo, são comuns em poços de petróleo offshore. Em caso de avaria do equipamento, uma válvula de segurança pode desligar-se rapidamente para evitar que o óleo e o gás fluam para cima do poço em condições inseguras.
- Energia: As válvulas de segurança nas centrais eléctricas são comuns para gases compressíveis, como vapor e ar.
- Sanitário: As válvulas de segurança em aço inoxidável são ideais para indústrias que requerem condições sanitárias. Por exemplo, nas indústrias alimentar, de bebidas e farmacêutica.
- HVAC: As válvulas de segurança libertam a pressão em caso de descarga bloqueada, expansão térmica ou calor externo que pode danificar os componentes.
