Válvulas de Seguridad y Dispositivos de Alivio de Presión / Safety Valves and Pressure Relief Devices Protección de la Sobrepresión La sobrepresión en recipientes cerrados es un fenómeno físico a evitar con el objetivo de preservar la seguridad de las personas y propiedades. La sobrepresión en un sistema presurizado puede ser causada por tres causas comunes como el bloqueo de la descarga, calentamiento excesivo por fuego externo ó por expansión térmica. El caso de bloqueo de salida en un sistema presurizado puede ser debido a un error humano en la operación de las válvulas de bloqueo manteniéndolas cerradas mientras que el flujo continua desarrollándose en el sistema; el caso de fuego externo al sistema ó recipiente presurizado con líquido ocasionaría la expansión del vapor causando una tremenda sobrepresión en el sistema y, finalmente, la expansión térmica es similarmente el efecto de la expansión de las líneas ó tanques llenos de líquido por calentamiento ambiental, lo cual da lugar a tremendas fuerzas hidráulicas internas debido a la no compresibilidad del líquido. Para evitar estos casos de sobrepresión, se disponen de dispositivos de alivio de la presión, tales como válvulas de seguridad, discos de ruptura y válvulas de vacío, en diversos códigos de diseño, construcción e ingeniería adaptada a las aplicaciones más convenientes. Overpressure Protection Overpressure in closed vessels is a physical phenomenon to be avoided to preserve the integrity of personnel and properties. Overpressure in a closed system may be majorly caused by three common causes such as blocked discharge, excessive heating by external fire or by thermal expansion. The case of blocked discharge might be caused by a human error with blocked valves closed while the full system input flow continues; the case of external fire to the system would result in the steam expansion causing a tremendous overpressure and, finally, the thermal expansion is caused by the reaction of the external heat exerted on to the full of liquid pipe or pressure vessel, being non compressible liquids there would be tremendous internal forces inside the system. Safety and Pressure Relief Devices are the answer to combat all these phenomena, these products can be made under diverse design codes, materials of constructions and engineering suited to the most convenient applications. Terminología de Interés MAWP (Máxima Presión de Trabajo Permisible) Es definida como la máxima presión de ejercicio permisible en un sistema a una temperatura determinada. Puede ser definida también como la presión de diseño de la válvula ó del dispositivo. MAWT (Máxima Temperatura de Trabajo Permisible) Es definida como la máxima temperatura de ejercicio permisible en un sistema a una presión determinada. Puede ser definida también como la temperatura de diseño de la válvula ó del dispositivo. Presión de Tarado, ajuste ó disparo Es definida como la presión a la cual la válvula ó dispositivo actúa aliviando la sobrepresión generada en el sistema. Esta presión de ajuste presenta una tolerancia de un 10% ó 3% en función del diseño de la válvula. Blowdown Expresa de forma porcentual la tolerancia existente entre la presión de apertura de la válvula y la presión a la cual la válvula vuelve a cerrar. Contra presión Es la presión generada a la salida de un dispositivo de alivio de seguridad. Esta puede ser la existente ó “Built-up” siendo la que existe en la brida de descarga cuando la válvula esta abierta ó la “super impuesta” siendo esta la existente cuando la válvula esta cerrada. Carrera de la válvula Se define como la distancia vertical de movimiento del obturador de la válvula desde su posición de cierre a totalmente abierta. La acción de la carrera puede ser total ó parcial en función del diseño de la válvula. Orificio de la válvula Es el área de la válvula que determina la capacidad de flujo en la misma. Normalmente esta determinada por el área interna de la tobera de entrada. La designación de orificios en función de áreas esta reglamentada por los códigos de diseño ASME. Nuestro Departamento Técnico y de Formación esta a su servicio para la aclaración y ampliación de conceptos y terminología usual dentro del sector de válvulas y equipos de protección contra sobrepresión en [email protected] ó bien a través de nuestro teléfono de atención al cliente 902 444 066. Tipos principales de Válvulas de seguridad y dispositivos contra la sobrepresión Válvulas de seguridad Son válvulas de acción directa, disparando el obturador en carrera completa cuando se alcanza la presión de ajuste. Habitualmente utilizadas para gas en estado vapor, fases mixtas y vapor. Válvulas de Alivio Son válvulas normalmente utilizadas para servicios de líquidos y realizan la apertura en proporción a la sobre presión. Válvulas de Seguridad y Alivio Son aquellas válvulas que pueden ser ajustadas para rendimiento satisfactorio con servicios de gas y / ó líquidos. Es el término genérico que comprende las válvulas más ampliamente utilizadas en la industria actual. Válvulas de alivio de presión y vacío Son válvulas combinadas para la protección de la sobre presión y el vacío disponiendo de dos funciones inversas de cierre. En el lado de la sobre presión la presión interna abre la válvula, en el lado del vacío, la válvula se abre por la presión atmosférica, con vacío en el sistema protegido. Válvulas de alivio de presión auto pilotadas Son válvulas consistentes en un cuerpo de válvula principal, el cual proporciona la característica de capacidad y un piloto que realiza la función de control de la válvula principal. Discos de Ruptura Son elementos concebidos para ser situados en el punto débil del sistema concebidos para romper a una determinada presión, normalmente la de diseño del sistema. Son excelentes para una gran rapidez de respuesta en la apertura. Pueden ir combinados con las válvulas de seguridad montándose a la entrada de las mismas. Más detalles y conceptos sobre tipología de válvulas y dispositivos de protección de sobre presión, códigos de diseño y cálculo, variedades de diseño de las válvulas y principales aplicaciones así como programas de cálculo para su selección, pueden ser obtenidos desde nuestro Departamento de Formación a través de los cursos formativos organizados regularmente. Detalles en nuestro sitio Web www.comeval.es ó mandando mail a [email protected] Copyright COMEVAL, S.L. - www.comeval.es Usual Terminology MAWP (Maximum Allowable Working Pressure) It is defined as the maximum pressure permissible in an operating system for a designated temperature. Also it is referred as the valve or device design pressure. MAWT (Maximum Allowable Working Temperature) It is defined as the maximum temperature permissible in an operating system for a designated pressure. Also it is referred as the valve or device design temperature. Set Pressure It is defined as the pressure at which the valve or device opens thus relieving the overpressure of the system. This set pressure is subject to as tolerance of 10% or 3% depending on the valve code design. Blowdown It is eand xpressed as a percent denotes the existing tolerance between the valve opening pressure and the resetting pressure. Back Pressure It is the pressure at the outlet of a pressure relief device. This can be either “Built-up pressure” (the pressure existing at the valve discharge flange when the valve is open and flowing) or “superimposed back pressure” (pressure existing at the discharge flange of the valve when it is in closed position). Lift of Pressure Safety Valves It is defined as the travel of the moving seating component of a valve away from the stationary seating component. The valve travel may be full lift or partial lift in function of the valve desing. Orifice It is defined as the area through a pressure safety valve which determines the flowing capacity of the valve. It is normally determined by the inside diameter of the nozzle area. The orifice designation is governed by the ASME code. Our Technical and Training Department is available to complement any information on concepts and terminology within the safety valves and overpressure equipment through [email protected] or through our customer line +34 902 444 066. Main types of safety Valves and Overpressure devices. Safety Valves They are direct acting valves, pops open achieving a high lift at set pressure. Usually for vapour gas, mixed phase or steam service. Relief Valves They are valves intended for liquid service and generally open according to overpressure. Safety Relief Valves These are valves that can be adjusted for satisfactory performance with gas and / or liquids. It is a generic term which includes all type of safety valves used in the today industry. Pressure and Vacuum relief Valves They are a combination of overpressure and vacuum protection valves having reverse seating arrangements. On the overpressure protection side, the internal pressure opens the valve whilts in the vacuum portion, the valve is open by atmospheric pressure. Pilot Operated Pressure Relief Valves These valves are comprehensive of a main valve that provides the capacity and a pilot which controls the main valve. Rupture Discs These devices are devised to be placed on the weak point in a system and are intended to burst at a determined pressure, normally the system design pressure. They are particularly suitable for quick opening and can be combined with safety valves placed at the valve inlet. More details on valve types and overpressure devices, design and sizing codes, diverse valve designs and applications as well as valve sizing programme can be obtained through our training section or our regular seminars. More details on our web site www.comeval.es or e-mailing [email protected] 289