Pergunta de reflexão 3: Como deve ser projetada a válvula de segurança para uso em vácuo?
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Questão de reflexão 3: Como projetar, calcular e selecionar as válvulas de segurança utilizadas em recipientes a vácuo? Não existem padrões exatos. Na GB150, há uma frase que diz que, para evitar superpressão, não é necessário incluir proteção contra vácuo, certo?
Exemplo de cálculo para válvulas de segurança: As válvulas de segurança são um dos componentes de segurança que permitem a liberação de pressão em excesso durante o funcionamento dos recipientes sob pressão. Elas também fazem parte dos itens obrigatórios nas inspeções periódicas desses recipientes. Ela inclui duas séries principais: a de proteção contra superpressão e a de proteção contra vácuo. A primeira serve para eliminar o excesso de pressão dentro do recipiente, evitando assim seu colapso; já a segunda serve para impedir a entrada de substâncias externas, evitando assim perda da rigidez do recipiente. Os vasos de pressão que se enquadram no escopo de aplicação das “Normas de Segurança” devem ser equipados com válvulas de segurança, de acordo com as especificações do projeto. I. Métodos de seleção da válvula de segurança
a) A válvula de segurança deve ser escolhida com base em cálculos. O diâmetro nominal deve ser tal que a capacidade de descarga da válvula seja ≥ à capacidade de alívio de pressão do recipiente.
b) O grau de pressão da válvula de segurança deve ser determinado com base na pressão de projeto e na temperatura de projeto do recipiente.
c) Para válvulas de segurança utilizadas com vapor, cuja pressão de abertura é superior a 3 MPa, ou para gases cuja temperatura excede 320°C, deve-se usar válvulas com radiadores (aletas).
d) Para meios inflamáveis ou extremamente tóxicos, devem-se usar válvulas de segurança fechadas. Se for necessário usar uma válvula com mecanismo de elevação, deve-se optar por uma válvula fechada com chave de ajuste.
e) Quando há a possibilidade de pressão reversa variável, e essa variação excede 10% da pressão de abertura, deve-se usar válvulas com manguito.
f) Para meios não perigosos, como ar, água quente acima de 60°C ou vapor, deve-se usar válvulas com chave de ajuste.
g) Em tanques de liquefação, devem-se usar válvulas de segurança integradas.
h) Deve-se escolher o material adequado para a válvula de segurança, levando em consideração as características do meio. Por exemplo, para meios que contêm amônia, não se deve usar válvulas feitas de cobre. Para acetileno, não se deve usar válvulas feitas de cobre em concentração de 70% ou de cobre puro.
i) Para condições de grande volume de descarga, deve-se usar válvulas de abertura total. Para condições de pressão estável e pequeno volume de descarga, deve-se usar válvulas de abertura parcial. Para condições de alta pressão e grande volume de descarga, deve-se usar válvulas que não funcionam diretamente, como válvulas pulsativas. Para recipientes com comprimento superior a 6 metros, devem-se usar duas ou mais válvulas de segurança.
j) Para recipientes fixos com baixa pressão de operação, podem-se usar válvulas de segurança de tipo gravitacional ou com peso de alavanca. Em equipamentos móveis, devem-se usar válvulas de segurança com mola.
k) Para meios densos e propensos a entupimentos, deve-se usar um sistema de descarga composto por várias válvulas de segurança em série com discos de ruptura.
l) O grau de pressão da mola deve ser escolhido de acordo com a pressão nominal da válvula de segurança.
a) A válvula de segurança deve ser escolhida com base em cálculos. O diâmetro nominal deve ser tal que a capacidade de descarga da válvula seja ≥ à capacidade de alívio de pressão do recipiente.
b) O grau de pressão da válvula de segurança deve ser determinado com base na pressão de projeto e na temperatura de projeto do recipiente.
c) Para válvulas de segurança utilizadas com vapor, cuja pressão de abertura é superior a 3 MPa, ou para gases cuja temperatura excede 320°C, deve-se usar válvulas com radiadores (aletas).
d) Para meios inflamáveis ou extremamente tóxicos, devem-se usar válvulas de segurança fechadas. Se for necessário usar uma válvula com mecanismo de elevação, deve-se optar por uma válvula fechada com chave de ajuste.
e) Quando há a possibilidade de pressão reversa variável, e essa variação excede 10% da pressão de abertura, deve-se usar válvulas com manguito.
f) Para meios não perigosos, como ar, água quente acima de 60°C ou vapor, deve-se usar válvulas com chave de ajuste.
g) Em tanques de liquefação, devem-se usar válvulas de segurança integradas.
h) Deve-se escolher o material adequado para a válvula de segurança, levando em consideração as características do meio. Por exemplo, para meios que contêm amônia, não se deve usar válvulas feitas de cobre. Para acetileno, não se deve usar válvulas feitas de cobre em concentração de 70% ou de cobre puro.
i) Para condições de grande volume de descarga, deve-se usar válvulas de abertura total. Para condições de pressão estável e pequeno volume de descarga, deve-se usar válvulas de abertura parcial. Para condições de alta pressão e grande volume de descarga, deve-se usar válvulas que não funcionam diretamente, como válvulas pulsativas. Para recipientes com comprimento superior a 6 metros, devem-se usar duas ou mais válvulas de segurança.
j) Para recipientes fixos com baixa pressão de operação, podem-se usar válvulas de segurança de tipo gravitacional ou com peso de alavanca. Em equipamentos móveis, devem-se usar válvulas de segurança com mola.
k) Para meios densos e propensos a entupimentos, deve-se usar um sistema de descarga composto por várias válvulas de segurança em série com discos de ruptura.
l) O grau de pressão da mola deve ser escolhido de acordo com a pressão nominal da válvula de segurança.