9 - Dispositivos de Segurança.pdf

CURSO SEGURANÇA NA
OPERAÇÃO DE CALDEIRA

8 – INSTRUMENTAÇÃO
9.1 VÁLVULAS
DEFINIÇÕES:
SÃO OS ACESSÓRIOS MAIS IMPORTANTES NAS TUBULAÇÕES, SEM OS QUAIS
ESTAS SERIAM PRATICAMENTE INÚTEIS.
DESTINAM-SE A ESTABELECER, CONTROLAR E INTERROMPER O ESCOAMENTO.
EM QUALQUER INSTALAÇÃO DEVE-SE USAR O MENOR NÚMERO DE VÁLVULAS
POSSÍVEL, PORQUE SÃO PEÇAS CARAS, SUJEITAS A VAZAMENTOS E QUE INTRODUZEM
PERDAS DE CARGA (QUE PODEM SER ELEVADAS).
TIPOS DE OPERAÇÃO:
HÁ UMA GRANDE VARIEDADE DE SISTEMAS USADOS PARA A OPERAÇÃO DAS
VÁLVULAS E OS PRINCIPAIS SÃO:
1) OPERAÇÃO MANUAL: POR MEIO DE VOLANTE, ALAVANCA, ENGRENAGENS, PARAFUSOS
SEM-FIM,ETC.
2) OPERAÇÃO MOTORIZADA: PNEUMÁTICA, HIDRÁULICA E ELÉTRICA.
3) OPERAÇÃO AUTOMÁTICA: PELO PRÓPRIO FLUIDO (POR DIFERENÇA DE PRESSÕES
GERADA PELO ESCOAMENTO), POR MEIO DE MOLAS E CONTRAPESOS.

9 – DISPOSITIVOS DE SEGURANÇA
9.1 VÁLVULAS
9.1.1 TIPOS DE VÁLVULAS

9.1 VÁLVULAS
VÁLVULAS EM “Y”
NESSAS VÁLVULAS, A HASTE FICA EM UM ÂNGULO DE 45º COM O CORPO, O DE
MODO QUE A TRAJETÓRIA DA CORRENTE DE LÍQUIDO FICA QUASE RETILÍNEA, COM UM
MÍNIMO DE PERDA DE CARGA.
SÃO USADAS PARA BLOQUEIO E REGULAGEM DE VAPOR E SÃO PREFERIDAS PARA
USO COM PRODUTOS CORROSIVOS.

9.1 VÁLVULAS
VÁLVULAS DE PÉ
SÃO INSTALADAS NA EXTREMIDADE LIVRE DA LINHA, FICANDO MERGULHADAS
DENTRO DO LÍQUIDO NO RESERVATÓRIO DE SUCÇÃO.
ELAS IMPEDEM O ESVAZIAMENTO DO TUBO DE SUCÇÃO DA BOMBA, COLOCADA
ACIMA DO RESERVATÓRIO, ELIMINANDO A NECESSIDADE DO ESCORVAMENTO CADA VEZ
QUE A BOMBA É POSTA EM FUNCIONAMENTO.

9.1 VÁLVULAS
VÁLVULAS DE CONTROLE
É UM NOME GENÉRICO PARA DESIGNAR UMA GRANDE VARIEDADE DE VÁLVULAS
UTILIZADAS PARA CONTROLAR AUTOMATICAMENTE VARIÁVEIS COMO PRESSÃO,
TEMPERATURA, VAZÃO, NÍVEL ETC.

9.1 VÁLVULAS
VÁLVULAS DE SEGURANÇA
DURANTE A OPERAÇÃO DE UNIDADES DE PROCESSO PODEM SURGIR PRESSÕES
EXCESSIVAS DEVIDAS A EXPLOSÕES, REAÇÃO QUÍMICA, DESCARGA DE BOMBAS OU
COMPRESSORES, FOGO EXTERNO AO EQUIPAMENTO, ETC., QUE PODEM PROVOCAR
SÉRIOS PROBLEMAS EM EQUIPAMENTOS E PESSOAL. PARA PROTEGER AS INSTALAÇÕES
SÃO EMPREGADAS UMA SÉRIE DE DISPOSITIVOS QUE ALIVIAM ESSES EXCESSOS DE
PRESSÃO. OS MAIS UTILIZADOS SÃO OS DISCOS DE RUPTURA E AS VÁLVULAS DE
SEGURANÇA.
O DISCO DE RUPTURA CONSISTE NUM DIAFRAGMA FINO (METÁLICO OU
PLÁSTICO) COLOCADO ENTRE FLANGES E PROJETADO PARA ROMPER A UMA PRESSÃO
PRÉ-DETERMINADA; SÃO UTILIZADOS NO CASO DE DESCARGAS GRANDES E ABRUPTAS E
TAMBÉM PARA FLUIDOS CORROSIVOS, COM A DESVANTAGEM DE NÃO MANTER A
VEDAÇÃO CESSADA A SOBRE- PRESSÃO. EM ALGUNS CASOS SÃO COLOCADOS ANTES
DAS VÁLVULAS DE SEGURANÇA PARA PROTEGÊ-LAS CONTRA A CORROSÃO.

9.1 VÁLVULAS
A VÁLVULA DE SEGURANÇA É UM DISPOSITIVO AUTOMÁTICO DE ALÍVIO DE
PRESSÃO, MOVIMENTADO POR MOLA OU PESO, MAIS ADEQUADO PARA DESCARGAS NÃO
MUITO GRANDES E FLUIDOS POUCOS CORROSIVOS, E PROPORCIONA UMA VEDAÇÃO
PERFEITA CESSADA A SOBRE-PRESSÃO. SÃO LARGAMENTE UTILIZADAS NAS REFINARIAS DE
PETRÓLEO.
O TERMO VÁLVULA DE SEGURANÇA É UTILIZADO GENERICAMENTE, ENGLOBANDO
AS CLASSIFICAÇÕES VÁLVULA DE SEGURANÇA, VÁLVULA DE ALÍVIO, VÁLVULA DE
SEGURANÇA E ALÍVIO E VÁLVULA DE SEGURANÇA PILOTO OPERADA.

9.1 VÁLVULAS

9.1 VÁLVULAS
PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO
O FUNCIONAMENTO DAS VÁLVULAS DE SEGURANÇA SE BASEIA NO EQUILÍBRIO
ENTRE A PRESSÃO DO FLUIDO APLICADA CONTRA O DISCO VEDANTE E A MOLA DA
VÁLVULA.

9.1 VÁLVULAS
PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO

9.1 VÁLVULAS
VÁLVULAS DE SEGURANÇA E ALÍVIO
AS VÁLVULAS DE ALÍVIO SÃO GERALMENTE UTILIZADAS PARA LÍQUIDOS. COM O
ACÚMULO DA PRESSÃO NO VASO, A MOLA É COMPRIMIDA PERMITINDO O DISCO ELEVAR.
ISTO PROVOCA UMA ÁREA ADICIONAL QUE PERMITE UM AUMENTO DA VAZÃO DO FLUIDO.
A GRADUAL ELEVAÇÃO DO DISCO COM O AUMENTO DA PRESSÃO É UMA
CARACTERÍSTICA QUE DISTINGUE AS VÁLVULAS DE ALÍVIO DAS VÁLVULAS DE SEGURANÇA,
NAS QUAIS O DISCO ATINGE SEU CURSO MÁXIMO COM BAIXA SOBRE-PRESSÃO. AS
VÁLVULAS DE ALÍVIO PARA LÍQUIDOS ATINGEM SUA CAPACIDADE NOMINAL COM 25% DE
SOBRE-PRESSÃO.
PARA VÁLVULAS DE ALÍVIO DE ALTO CURSO, O CURSO É MAIOR QUE UM QUARTO
DO DIÂMETRO DO BOCAL, DO QUE RESULTA UMA ÁREA DE PASSAGEM ENTRE O BOCAL E
O DISCO MAIOR QUE A ÁREA DO BOCAL.
ALGUMAS VÁLVULAS DE ALÍVIO TÊM O DISCO COM GUIAS INFERIORES. ESTE
ARRANJO É SATISFATÓRIO PARA FLUIDOS LIMPOS, MAS UMA VEZ QUE AS GUIAS ESTÃO EM
CONTATO COM O FLUIDO A SER ALIVIADO, ALGUMA CORROSÃO OU DEPÓSITOS PODEM
CAUSAR UM ENGRIPAMENTO DA GUIA, RESULTANDO UM AUMENTO DE PRESSÃO DE
ABERTURA COMPLETA FALHA DE ABERTURA QUANDO REQUERIDA.

9.1 VÁLVULAS

9.1 VÁLVULAS
VÁLVULAS DE SEGURANÇA E ALÍVIO COM LÍQUIDOS
A ABERTURA INICIAL É OCASIONADA PELA PRESSÃO DO LÍQUIDO SOB O DISCO
QUE EXCEDE A FORÇA DA MOLA QUE MANTINHA A VÁLVULA FECHADA.
AS VÁLVULAS OPERANDO LÍQUIDO REQUERENTE 25% DE SOBRE-PRESSÃO PARA
ALCANÇAR O CURSO MÁXIMO, DEVIDO À AUSÊNCIA DE EFEITOS EXPANSIVOS.
QUANDO A PRESSÃO AUMENTA ACIMA DA PRESSÃO DE ABERTURA DA VÁLVULA O
DISCO SE ELEVA DA SEDE, PERMITINDO UM AUMENTO DE VAZÃO ATRAVÉS DA VÁLVULA.
QUANDO A VAZÃO AUMENTA, A DIREÇÃO DO FLUXO É MUDADA APROXIMADAMENTE
180º E DIRIGIDA DE CIMA PARA BAIXO PELO CONTATO INFERIOR DO DISCO. O CURSO
MÁXIMO É NECESSÁRIO PARA QUE A RAZÃO SEJA CONTROLADA APENAS PELO ORIFÍCIO
DO BOCAL. CONSEQÜENTEMENTE, A VÁLVULA DE SEGURANÇA E ALÍVIO ALIVIA NUMA
PROPORÇÃO DIRETA A SOBRE-PRESSÃO. DEVIDO ÀS FORÇAS REATIVAS ENVOLVIDAS NA
MUDANÇA DA DIREÇÃO DO FLUXO EM 180º, O CURSO ALCANÇADO É LIGEIRAMENTE
MAIOR QUE A QUE SE OBTERIA PELA SOBRE-PRESSÃO SOMENTE.

9.1 VÁLVULAS
VÁLVULAS DE SEGURANÇA E ALÍVIO COM GASES
QUANDO UMA VÁLVULA ESTÁ FECHADA DURANTE A OPERAÇÃO NORMAL, A
PRESSÃO DO VASO ATUANDO CONTRA A ÁREA A É RESISTIDA PELA FORÇA DA MOLA.
QUANDO A PRESSÃO DO VASO AUMENTA, A PRESSÃO DA ÁREA A TENDE A SE IGUALAR À
PRESSÃO DA MOLA. EM OPERAÇÃO COM GÁS A VÁLVULA DEVE “FERVER” (SIMMER) ANTES
DE DISPARAR (POP).
QUANDO A PRESSÃO NO VASO ALCANÇAR CERCA DE 98 OU 99% DA PRESSÃO
DE ABERTURA HAVERÁ UM PEQUENO ESCAPAMENTO ENTRE AS SUPERFÍCIES DE
ASSENTAMENTO PARA O COMPARTIMENTO B. (ESTE ESCAPAMENTO É AUDÍVEL). COMO
RESULTADO DA RESTRIÇÃO NO ORIFÍCIO SECUNDÁRIO ANELAR SE DESENVOLVERÁ UMA
PRESSÃO EM B. ESSA PRESSÃO ATUANTE NA ÁREA B SOMADA À PRESSÃO ATUANTE NA
ÁREA DO DISCO PROPORCIONA O INÍCIO DA ELEVAÇÃO DO DISCO.

9.1 VÁLVULAS
VÁLVULAS DE SEGURANÇA E ALÍVIO CONVENCIONADAS
PODEM TER O CASTELO ESPECIFICADO PARA SER ABERTO PARA A ATMOSFERA OU
PARA O LADO DE DESCARGA DA VÁLVULA. USUALMENTE O CASTELO É ABERTO PARA A
SAÍDA.
VÁLVULAS DE SEGURANÇA E ALÍVIO CONVENCIONAIS TEM SIDO EMPREGADAS
ONDE A DESCARGA É FEITA ATRAVÉS DE UM CURTO PEDAÇO DE TUBO PARA A ATMOSFERA
OU PARA UM SISTEMA RECEPTOR (MANIFOLD) DE BAIXA PRESSÃO QUE LEVA A DESCARGA
DE UMA OU MAIS VÁLVULAS ATÉ UM LOCAL REMOTO.
REDUÇÃO NO TAMANHO PARA REDUZIR CUSTOS DO MANIFOLD DE ALÍVIO PODE
RESULTAR NO ACRÉSCIMO DE SUA PRESSÃO DE OPERAÇÃO. COMO A CONTRAPRESSÃO
NA DESCARGA DA VÁLVULA CONVENCIONAL PODE AFETAR SUA PRESSÃO DE ABERTURA E
O DESEMPENHO EM VAZÃO, DEVE-SE FORNECER AO FABRICANTE O VALOR DA
CONTRAPRESSÃO.

9.1 VÁLVULAS

9.1 VÁLVULAS
VÁLVULAS DE SEGURANÇA E ALÍVIO BALANCEADAS
SÃO AQUELAS NAS QUAIS A CONTRAPRESSÃO TEM MUITO POUCA INFLUÊNCIA
NA PRESSÃO DE ABERTURA. ESTAS VÁLVULAS SÃO DE DOIS TIPOS: DO TIPO COM PISTÃO E
DO TIPO COM FOLE, COMO ESTÁ MOSTRADO ESQUEMATICAMENTE NA FIGURA 11. NO
TIPO COM PISTÃO, EMBORA EXISTAM ALGUMAS VARIAÇÕES DE FABRICANTE PARA
FABRICANTE, A GUIA É ABERTA DE TAL FORMA QUE A CONTRAPRESSÃO EM FACES
OPOSTAS NO DISCO DA VÁLVULA SE CANCELAM, E A FACE DO TOPO DO PISTÃO, QUE
TEM A MESMA ÁREA QUE O BOCAL, ESTA SUJEITA À PRESSÃO ATMOSFÉRICA POR SER O
CASTELO ABERTO PARA A ATMOSFERA.
NO TIPO COM FOLE A ÁREA AFETIVA DO FOLE É A MESMA DO BOCAL E POR
ESTAR O FOLE PRESO AO CORPO DA VÁLVULA, EXCLUI A CONTRA PRESSÃO DA AÇÃO DO
TOPO DO DISCO. A ÁREA DO DISCO EXTERNA AO FOLE É CANCELADA PELA ÁREA DO
DISCO EXTERNA AO BOCAL,
ASSIM NÃO EXISTEM FORÇAS DESBALANCEADAS SOB QUALQUER
CONTRAPRESSÃO. O FOLE ISOLA DO CASTELO O FLUIDO DE SERVIÇO. PARA SE PRECAVER
DE UM POSSÍVEL FURO OU RUPTURA DO FOLE, O CASTELO DEVE SER ABERTO PARA UM
LOCAL SEPARADO DA DESCARGA.

9.1 VÁLVULAS
VÁLVULA COM FOLE DE BALANCEAMENTO

9.1 VÁLVULAS
VÁLVULAS DE SEGURANÇA PILOTO OPERADAS
AS VÁLVULAS PILOTO-OPERADAS SÃO UTILIZADAS PARA ALTAS PRESSÕES E
QUANDO SE NECESSITA DE ALTA CAPACIDADE, PORQUE PROPORCIONA UMA AMPLA
ABERTURA, POSSIBILITANDO ÓTIMA VEDAÇÃO E CUSTAM MENOS QUE AS VÁLVULAS DE
SEGURANÇA E ALÍVIO DE GRANDES DIÂMETROS.
O SISTEMA DE CONTROLE DA VÁLVULA É DIRETAMENTE PELA PRESSÃO DO FLUIDO.
A VÁLVULA PILOTO SENTE A PRESSÃO DO VASO E ATUA NA VÁLVULA PRINCIPAL.

9.1 VÁLVULAS
9.1.2 OPERAÇÃO DE UMA VÁLVULA
ACIONAMENTO MANUAL

9.1 VÁLVULAS
9.1.3 DEFINIÇÕES E TERMINOLOGIA
ABERTURA (ELEVAÇÃO) – É O DESLOCAMENTO AXIAL DO DISCO DA POSIÇÃO DE
REPOUSO PARA AQUELA ALCANÇADA DURANTE UMA DESCARGA.
ACUMULAÇÃO – É O ACRÉSCIMO DE PRESSÃO MÁXIMA DE TRABALHO PERMITIDA
DURANTE A DESCARGA DA VÁLVULA DE SEGURANÇA. É EXPRESSA EM PORCENTAGEM DA
PRESSÃO MÁXIMA DE TRABALHO PERMITIDA.
ÂNGULO DE ASSENTO (ÂNGULO DA SEDE) - ÂNGULO ENTRE OS EIXOS DA VÁLVULA E DA
SUPERFÍCIE DE ASSENTAMENTO. VÁLVULA COM SEDE PLANA TEM ÂNGULO DE ASSENTO DE
90º.
ÁREA DO ASSENTO – É A ÁREA DA SEÇÃO DE CONTATO ENTRE O DISCO E O BOCAL.
ÁREA DO BOCAL (ÁREA DE GARGANTA) – É A MENOR ÁREA PERPENDICULAR AO EIXO,
MEDIDA NO BOCAL. PARA VÁLVULAS COM GUIAS INFERIORES, DESCONTOS DEVERÃO SER
FEITOS REFERENTES ÀS ÁREAS DAS HASTES E GUIAS.
CONTRAPRESSÃO (BACK PRESSURE) – É A PRESSÃO A JUSANTE DA VÁLVULA.
CONTRA PRESSÃO CONSTANTE – É A CONTRAPRESSÃO QUE NÃO MUDA
APRECIAVELMENTE SOB QUALQUER CONDIÇÃO DE OPERAÇÃO MESMO QUE A VÁLVULA
DE ALÍVIO ESTEJA ABERTA OU FECHADA.
CONTRAPRESSÃO VARIÁVEL – É A CONTRAPRESSÃO QUE DESENVOLVE COMO UM
RESULTADO DAS CONDIÇÕES DEFINIDAS ABAIXO:

9.1 VÁLVULAS
CONTRAPRESSÃO SUPERIMPOSTA (SUPERIMPOSED BACK PRESSURE) – É A PRESSÃO NO
COLETOR DE DESCARGA ANTES DA VÁLVULA ABRIR.
CONTRAPRESSÃO DESENVOLVIDA (BUILT-UP BACK PRESSURE) – É A PRESSÃO NO
COLETOR DE DESCARGA QUE APARECE COMO RESULTADO DA VAZÃO ATRAVÉS DA
VÁLVULA APÓS SUA ABERTURA.
FOLE – DISPOSITIVO PARA DIMINUIR OU ANULAR A CONTRAPRESSÃO.
CHATTER – FENÔMENO CARACTERIZADO POR UMA SÉRIE DE ABERTURAS RÁPIDAS E
SUCESSIVAS, PODEM CAUSAR SÉRIOS DANOS A PSV.
SIMMER – ESCAPE AUDÍVEL OU VISÍVEL DO FLUIDO ENTRE A SEDE DO BOCAL E O DISCO DE
VEDAÇÃO, QUE OCORRE A UM VALOR IMEDIATAMENTE ABAIXO DA PRESSÃO DE DISPARO, E
DE CAPACIDADE NÃO MENSURÁVEL.
CARGA SÓLIDA – É A CARGA NECESSÁRIA PARA A COMPRESSÃO DA MOLA AO SEU
ESTADO SÓLIDO, OU SEJA, ATÉ QUE TODAS AS SUAS ESPIRASSE ENCOSTEM UMAS NAS
OUTRAS.
POP – AÇÃO DE DISPARO CARACTERÍSTICA DA ABERTURA DAS VÁLVULAS DE SEGURANÇA E
VÁLVULAS DE SEGURANÇA E ALÍVIO, QUANDO USADAS COM GÁS E VAPOR.
CURSO MÁXIMO – É O DESLOCAMENTO DO DISCO ENTRE A SEDE E POSIÇÃO DE
ABERTURA COMPLETA.

9.1 VÁLVULAS
DIFERENCIAL DE ALÍVIO (BLOWDOWN) – É A DIFERENÇA ENTRE AS PRESSÕES DE
ABERTURA E FECHAMENTO, EXPRESSA EM PORCENTAGEM DA PRESSÃO DE ABERTURA OU
EM UNIDADES DE PRESSÃO.
GARGANTA – É O ORIFÍCIO DE PASSAGEM DO FLUIDO.
PRESSÃO DE ABERTURA (SET PRESSURE) – É A PRESSÃO EM QUE A AÇÃO DA VÁLVULA SE
FAZ NOTAR EM OPERAÇÃO, OU SEJA, É A PRESSÃO NA QUAL A VÁLVULA É AJUSTADA
PARA ABRIR SOB AS CONDIÇÕES DE SERVIÇO. NO CASO DE OPERAÇÃO COM LÍQUIDOS É
A PRESSÃO NA QUAL A VÁLVULA COMEÇA A ABRIR NAS CONDIÇÕES DE SERVIÇO. NO
CASO DE OPERAÇÃO COM GASES É A PRESSÃO NA QUAL A VÁLVULA ABRE (AÇÃO “POP”)
NAS CONDIÇÕES DE SERVIÇO.
PRESSÃO DE AJUSTE (COLD DIFFERENCIAL TEST PRESSURE) – É A PRESSÃO NA QUAL A
VÁLVULA ABRE NA TEMPERATURA AMBIENTE E SEM CONTRA PRESSÃO.
PRESSÃO DE ALÍVIO (RELIEF PRESSURE) – É A SOMA DA PRESSÃO DE ABERTURA E A
SOBREPRESSÃO. É A PRESSÃO MEDIDA NA ENTRADA DA VÁLVULA, QUANDO A
CAPACIDADE DE ALÍVIO É ALCANÇADA, ISTO É, QUANDO NÃO HÁ MAIS AUMENTO DE
PRESSÃO NA ENTRADA DA VÁLVULA.
PRESSÃO DE FECHAMENTO (RESEATING PRESSURE) – É PRESSÃO EM QUE A VÁLVULA
VOLTA A FECHAR REDUZINDO SIGNIFICADAMENTE SUA VAZÃO.

9.1 VÁLVULAS
PRESSÃO MÁXIMA DE TRABALHO PERMITIDA (MAXIMUM ALLOWABLE WORKING
PRESSURE) – COMO DEFINIDA NOS CÓDIGOS DE CONSTRUÇÃO PARA VASOS DE
PRESSÃO NÃO SUJEITOS A FOGO, A PRESSÃO MÁXIMA DE TRABALHO PERMITIDA DEPENDE
DO TIPO DE MATERIAL, SUA ESPESSURA E AS CONDIÇÕES DE SERVIÇO TOMADAS COMO
BASE PARA O PROJETO. O VASO DE PRESSÃO NÃO DEVE SER OPERADO ACIMA DESSA
PRESSÃO, CONSEQÜENTEMENTE ELA É A MAIOR PRESSÃO NA QUAL A VÁLVULA DE
SEGURANÇA E ALÍVIO PRIMÁRIA ESTÁ SUJEITA PARA ABRIR.
PRESSÃO DE OPERAÇÃO (OPERATING PRESSURE) – É A PRESSÃO EFETIVA ATUANTE SOB
A VÁLVULA NAS CONDIÇÕES DE TRABALHO.
PRESSÃO DE PROJETO (DESIGN PRESSURE) – É A MÁXIMA PRESSÃO DIFERENCIAL ENTRE A
PARTE INTERNA E EXTERNA DE UM VASO DE PRESSÃO OU ENTRE COMPARTIMENTOS DE UM
MESMO VASO E COINCIDE COM A PRESSÃO DE ABERTURA DO DISPOSITIVO DE
SEGURANÇA.
PRESSÃO DE VEDAÇÃO (PRESSÃO DE SELAGEM) – É A PRESSÃO MEDIDA NA ENTRADA DA
VÁLVULA, LOGO APÓS SEU FECHAMENTO, TENDO VEDAÇÃO TOTAL.
SOBREPRESSÃO (OVERPRESSURE) – ACRÉSCIMO DE PRESSÃO ACIMA DA PRESSÃO DE
ABERTURA DURANTE A DESCARGA DA VÁLVULA DE SEGURANÇA, EXPRESSO EM
PORCENTAGEM. É O MESMO QUE ACÚMULO QUANDO A VÁLVULA ESTÁ AJUSTADA PARA
A PRESSÃO MÁXIMA DE TRABALHO PERMITIDO.

9.1 VÁLVULAS
VÁLVULA DE ALÍVIO (RALIEF VALVE) – É UM DISPOSITIVO DE ALÍVIO DE PRESSÃO
AUTOMÁTICO, ACIONADO PELA PRESSÃO ESTÁTICA À MONTANTE DA VÁLVULA, QUE ABRE
PROPORCIONALMENTE COM O AUMENTO DE PRESSÃO. É USADA PARA TRABALHAR COM
LÍQUIDOS.
VÁLVULA DE SEGURANÇA (SAFETY VALVE) – É UM DISPOSITIVO AUTOMÁTICO DE ALÍVIO DE
PRESSÃO, ACIONADO PELA PRESSÃO ESTÁTICA À MONTANTE DA VÁLVULA E CARACTERIZADO
PELA ABERTURA RÁPIDA OU AÇÃO DE ESTALO (POP ACTION). USADO COM GÁS OU VAPOR.
VÁLVULA DE SEGURANÇA E ALÍVIO (SAFETY RELIEF VALVE) – É UM DISPOSITIVO
AUTOMÁTICO DE ALÍVIO DE PRESSÃO, ADEQUADO PARA SER USADA TANTO COMO VÁLVULA
DE SEGURANÇA COMO DE ALÍVIO, DEPENDENDO DA APLICAÇÃO. É CARACTERIZADA POR UM
AJUSTE QUE PERMITE AÇÃO “POP” OU “NON POP” E COM UMA ENTRADA TIPO BOCAL.
PROVAVELMENTE, O TIPO DE VÁLVULA MAIS COMUM NAS PLANTAS QUÍMICAS E
PETROQUÍMICAS É USADO EM VAPOR, GÁS OU LÍQUIDO.
VÁLVULA DE SEGURANÇA E ALÍVIO TIPO CONVENCIONAL – É UMA VÁLVULA QUE TEM A
CÂMARA DA MOLA EM COMUNICAÇÃO COM A DESCARGA. AS CARACTERÍSTICAS DE
COMPORTAMENTO (PRESSÃO DE ABERTURA E FECHAMENTO, CURSO E CAPACIDADE DE ALÍVIO)
SÃO AFETADAS DIRETAMENTE PELA CONTRA PRESSÃO.
VÁLVULA DE SEGURANÇA E ALÍVIO TIPO BALANCEADA – É UMA VÁLVULA QUE POSSUI
MEIOS DE MINIMIZAR O EFEITO DA CONTRAPRESSÃO NAS CARACTERÍSTICAS DE
COMPORTAMENTO.

9.1 VÁLVULAS
9.1.4 TIPOS DE VÁLVULAS DE SEGURANÇA E APLICAÇÕES
SÃO DISPOSITIVOS AUTOMÁTICOS DE ALÍVIO DE PRESSÃO, ATUADOS PELA
PRESSÃO ESTÁTICA EXISTENTE À MONTANTE E CARACTERÍSTICAS POR UMA ABERTURA
RÁPIDA E TOTAL (AÇÃO DE ESTALO OU “POP”). USADAS PARA ALÍVIO DE GASES, VAPOR
OU AR.
AS VÁLVULAS DE SEGURANÇA NORMALMENTE APRESENTAM A MOLA DE
ACIONAMENTO APARENTE, EMBORA POSSAM APRESENTÁ-LA TOTALMENTE DENTRO DO
CASTELO. TENDO EM VISTA A POSSIBILIDADE DE OCORRÊNCIA DE VAZAMENTO ENTRE AS
SUPERFÍCIES DE SELAGEM DO DISPOSITIVO E ENTRE AS HASTES DE ACIONAMENTO E SUA
SUPERFÍCIE DE GUIA, A MOLA APARENTE SE APRESENTA MELHOR PROTEGIDA DO CONTATO
COM O FLUIDO A ALIVIAR EMBORA FIQUE SUBMETIDA A UMA MELHOR AÇÃO DO MEIO
AMBIENTE.
AS VÁLVULAS DE SEGURANÇA NÃO SÃO NORMALMENTE UTILIZADAS EM
SISTEMAS ONDE HAJA CONTRAPRESSÕES, ISTO É, SUA DESCARGA OCORRE
NORMALMENTE PARA A ATMOSFERA. ESTAS VÁLVULA0S PODEM SER FORNECIDAS COM
DISPOSITIVOS DE ACIONAMENTO MANUAL, QUE DEPENDENDO DAS CONDIÇÕES DE
SERVIÇO DEVERÃO SER ACIONADOS PERIODICAMENTE PARA GARANTIR LIBERDADE DE
FUNCIONAMENTO DE PARTES MÓVEIS E CONSEQÜENTEMENTE, TOTAL CAPACIDADE DE
FLUXO.

9.1 VÁLVULAS
APLICAÇÕES:
AS VÁLVULAS DE SEGURANÇA SÃO NORMALMENTE USADAS SOBRE TUBOS DE GRANDES
SEÇÕES TRANSVERSAIS DE GERADORES DE VAPOR E EM SUPERAQUECEDORES, PODENDO
TAMBÉM SER USADAS EM SERVIÇOS GERAIS DE VAPOR D’ÁGUA E AR.
LIMITAÇÕES:
AS VÁLVULAS DE SEGURANÇA SÃO CONTRA INDICADAS QUANDO:
• O FLUIDO A ALIVIAR SEJA CONSIDERADO CORROSIVO OU TÓXICO.
• A CONTRAPRESSÃO DO SISTEMA POSSA ALTERAR AS CARACTERÍSTICAS OPERACIONAIS
DA VÁLVULA.
• A TUBULAÇÃO DE DESCARGA FOR DE GRANDE COMPRIMENTO.
• O FLUIDO A ALIVIAR SEJA LÍQUIDO.
• O DISPOSITIVO DE SEGURANÇA POSSA SER UTILIZADO COMO VÁLVULA DE CONTROLE
OU BY-PASS.
• UM POSSÍVEL ESCAPAMENTO DO FLUIDO ALIVIADO, PELO SISTEMA DE VEDAÇÃO E GUIA
DA HASTE DE ACIONAMENTO, NÃO É DESEJÁVEL.

9.1 VÁLVULAS
VÁLVULAS DE ALÍVIO
SÃO DISPOSITIVOS AUTOMÁTICOS DE ALÍVIO DE PRESSÃO ATUADO PELA PRESSÃO
ESTÁTICA À MONTANTE E CARACTERIZADOS POR UMA ABERTURA PROPORCIONAL AO
AUMENTO DE PRESSÃO, SOBRE A PRESSÃO INICIAL DE ABERTURA. SÃO USADAS PARA
ALÍVIO DE LÍQUIDOS EM GERAL.
AS VÁLVULAS DE ALÍVIO NORMALMENTE APRESENTAM-SE PRESSURIZADAS NO LADO
DA DESCARGA, ISTO É, NÃO DESCARREGAM PARA A ATMOSFERA E SIM PARA UM SISTEMA
FECHADO, E EM GERAL NÃO SÃO FORNECIDAS COM DISPOSITIVOS DE ACIONAMENTO
MANUAL, A PRESSÃO DE AJUSTE DESSES DISPOSITIVOS É A PRESSÃO EM QUE A VÁLVULA
COMEÇA A ABRIR, QUE PODE SER MELHOR DETERMINADA AJUSTANDO-A COM AR
COMPRIMIDO E VERIFICANDO O PONTO EM QUE O DISPOSITIVO COMEÇA DESCARREGAR
AUDIVELMENTE.
APLICAÇÕES:
AS VÁLVULAS DE ALÍVIOS SÃO USADAS BASICAMENTE EM SISTEMAS ONDE SEJA NECESSÁRIO
ALIVIAR PRODUTOS LÍQUIDOS. UM EMPREGO BASTANTE FREQUENTE É NA DESCARGA DE
BOMBAS.
LIMITAÇÕES:
AS VÁLVULAS DE ALÍVIO SÃO CONTRA-INDICADAS QUANDO:
• O FLUIDO A ALIVIAR FOR GÁS VAPOR OU AR. A CONTRAPRESSÃO FOR EXCESSIVAMENTE
VARIÁVEL. O DISPOSITIVO DE ALÍVIO POSSA DER USADO COMO VÁLVULA DE CONTROLE OU
“BY-PASS”.

9.1 VÁLVULAS
SÃO DISPOSITIVOS AUTOMÁTICOS DE ALÍVIO DE PRESSÃO ATUANDO PELA
PRESSÃO ESTÁTICA EXISTENTE À MONTANTE E ADEQUADOS PARA TRABALHAR COMO
VÁLVULA DE SEGURANÇA OU COMO VÁLVULAS DE ALÍVIO, DEPENDENDO DA APLICAÇÃO
DESEJADA. ESTAS VÁLVULAS SÃO BASTANTE UTILIZADAS ATUALMENTE E PODEM SER
CLASSIFICADAS EM DOIS TIPOS PRINCIPAIS: VÁLVULAS DE SEGURANÇA E ALÍVIO
CONVENCIONAIS E VÁLVULAS DE SEGURANÇA E ALÍVIO BALANCEADAS.
APLICAÇÕES:
AS VÁLVULAS DE SEGURANÇA E ALÍVIO SÃO PROJETADAS ONDE O FLUIDO
DESCARREGADO PELA VÁLVULA É INFLAMÁVEL OU TÓXICO E DEVEM SER DESCARREGADOS
NUM PONTO REMOTO ATRAVÉS DE UM SISTEMA DE DESCARGA FECHADO. SÃO
NORMALMENTE USADAS QUANDO:
• OS PRODUTOS A ALIVIAR SÃO LÍQUIDOS, GASES, VAPOR OU AR.
• O PRODUTO A ALIVIAR É CONSIDERADO TÓXICO OU CORROSIVO.
• A TUBULAÇÃO DE DESCARGA É DE GRANDE COMPRIMENTO. • UM POSSÍVEL
ESCAPAMENTO DO FLUIDO ALIVIADO, PELO SISTEMA DE VEDAÇÃO E GUIA DA HASTE DE
ACIONAMENTO, DEVIA SER EVITADO.
• EXISTIA CONTRAPRESSÃO NO SISTEMA DE DESCARGA DA VÁLVULA.

9.1 VÁLVULAS
LIMITAÇÕES:
AS VÁLVULAS DE SEGURANÇA E ALÍVIO NÃO DEVEM SER USADAS:
• EM TUBULAÇÃO DE CALDEIRAS OU SUPERAQUECEDORES.
• QUANDO O DISPOSITIVO DE SEGURANÇA POSSA SER USADO COMO VÁLVULA DE
CONTROLE OU VÁLVULA DE “BY-PASS”.
SÃO VÁLVULAS CONSTRUÍDAS DE TAL FORMA QUE UMA CONTRAPRESSÃO
EXISTENTE NO LADO DA DESCARGA AFETARÁ DIRETAMENTE AS SUAS CARACTERÍSTICAS
OPERACIONAIS: PRESSÃO DE ABERTURA, PRESSÃO DE FECHAMENTO E CAPACIDADE DE
ALÍVIO.
ESTAS VÁLVULAS NORMALMENTE APRESENTAM UMA LIGAÇÃO ENTRE O CASTELO
E O LADO DA DESCARGA, SEJA ATRAVÉS DE TUBO ADUTOR OU DE UM ORIFÍCIO. TAMBÉM
PODEM APRESENTAR UM OU DOIS ANÉIS PARA AJUSTE DA DESCARGA E SEREM
FORNECIDAS COM DISPOSITIVOS DE ACIONAMENTO MANUAL.
APLICAÇÕES:
DESDE QUE A CONTRAPRESSÃO SUPERIMPOSTA EXISTENTE NO SISTEMA SEJA
CONSTANTE, AS VÁLVULAS DE SEGURANÇA E ALÍVIO CONVENCIONAIS SEJAM UTILIZADAS
QUANDO AS CONDIÇÕES CITADAS NO ITEM 4.3 EXISTIREM.

9.1 VÁLVULAS
LIMITAÇÕES:
AS VÁLVULAS DE SEGURANÇA E ALÍVIO CONVENCIONAIS NÃO DEVEM SER USADAS:
• QUANDO A CONTRAPRESSÃO FOR VARIÁVEL.
• QUANDO O DISPOSITIVO DE SEGURANÇA POSSA SER USADO COMO VÁLVULA DE CONTROLE
OU VÁLVULA “BY-PASS”.
• EM TUBULAÇÕES DE CALDEIRAS E SUPERAQUECEDORES.
SÃO VÁLVULAS CONSTRUÍDAS DE TAL FORMA QUE INCORPORAM MEIOS DE MINIMIZAR
O EFEITO DA CONTRAPRESSÃO SOBRE AS SUAS CARACTERÍSTICAS OPERACIONAIS. OS
MECANISMOS DE BALANCEAMENTO PODEM APRESENTAR 1 OU 2 ANÉIS PARA AJUSTE DE
DESCARGA E SEREM FORNECIDAS COM DISPOSITIVOS DE ACIONAMENTO MANUAL.
APLICAÇÕES:
AS VÁLVULAS DE SEGURANÇA E ALÍVIO BALANCEADAS PODEM SER UTILIZADAS SOB
TODAS AS CONDIÇÕES CITADAS NO ITEM 4.3 SEJA A CONTRAPRESSÃO DO SISTEMA CONSTANTE
OU VARIÁVEL, NO ALÍVIO DE FLUIDOS DE ALTA VISCOSIDADE E NA DESCARGA DE BOMBAS. AS
VÁLVULAS BALANCEADAS COM FOLE SÃO ESPECIALMENTE EFETIVAS, NO ALÍVIO DE PRODUTOS
CONSIDERADOS CORROSIVOS OU TÓXICOS PORQUE, PELAS SUAS CARACTERÍSTICAS
CONSTRUTIVAS, IMPEDEM A PASSAGEM DESTES FLUIDOS ATRAVÉS DAS SUPERFÍCIES DAS PARTES
MÓVEIS EVITANDO NÃO SÓ O EMPERRAMENTO DESTAS PARTES COMO RESULTADO DA
FORMAÇÃO DE PRODUTOS DE CORROSÃO, COMO TAMBÉM O SEU POSSÍVEL ESCAPAMENTO
PARA O MEIO AMBIENTE.

9.1 VÁLVULAS
LIMITAÇÕES:
AS VÁLVULAS DE SEGURANÇA E ALÍVIO BALANCEADAS NÃO DEVEM SER USADAS: •
QUANDO O DISPOSITIVO DE SEGURANÇA POSSA SER UTILIZADO COMO VÁLVULA DE CONTROLE
OU VÁLVULA DE “BY-PASS”.
• EM TUBOS DE SEÇÃO GRANDES (TUBULÕES) DE CALDEIRAS E SUPERAQUECEDORES.
VÁLVULAS DE SEGURANÇA E ALÍVIO COM ANEL “O”
SÃO VÁLVULAS CONVENCIONAIS OU BALANCEADAS, SIMILARES EM TODOS OS
ASPECTOS ÀS VÁLVULAS REFERIDAS ANTERIORMENTE, EXCETO QUE OS DISCOS SÃO PROJETADOS
PARA ACOMODAR ALGUM TIPO DE ANEL MACIO E RESILIENTE, DE MODO A OBTER-SE UMA MAIOR
ESTANQUEIDADE DO QUE A ENCONTRADA NOS SISTEMAS DO QUE A ENCONTRADA NOS
SISTEMAS CONVENCIONAIS DE VEDAÇÃO (METAL CONTRA METAL). OS MATERIAIS UTILIZADOS NA
VEDAÇÃO SÃO GERALMENTE: VITON, BRUNA N, BUTYL E SILICONE.
APLICAÇÕES:
ESTAS VÁLVULAS UTILIZADAS NAS UTILIZADAS SITUAÇÕES:
- QUANDO A OCORRÊNCIA DE UM PEQUENO VAZAMENTO ENTRE AS SUPERFÍCIES DE
ASSENTAMENTO DA VÁLVULA POSSA TORNÁ-LA INOPERANTE SEJA PELA INCRUSTAÇÃO OU
CORROSÃO DAS PARTES MÓVEIS.
- QUANDO O DIFERENCIAL ENTRE A PRESSÃO DE AJUSTE DO DISPOSITIVO E A PRESSÃO DE
OPERAÇÃO DO SISTEMA NECESSITA SER BASTANTE PEQUENO.
- EM DESCARGA DE EQUIPAMENTO TAIS COMO COMPRESSORES ONDE AS ONDAS DE PRESSÃO
POSSAM CAUSAR FLUTUAÇÕES DO DISCO.

9.1 VÁLVULAS
VÁLVULAS DE SEGURANÇA E ALÍVIO COM ANEL “O”
LIMITAÇÕES:
TENDO EM VISTA QUE OS ANÉIS DE VEDAÇÃO PODEM SER SELECIONADOS PARA
RESISTIR AO ATAQUE DA MAIORIA DOS FLUIDOS, EM GERAL AS LIMITAÇÕES NA APLICAÇÃO
DESTAS VÁLVULAS REFEREM-SE ÀS TEMPERATURAS LIMITES EM QUE ESTES ANÉIS PODEM
OPERAR.

9.1 VÁLVULAS
VÁLVULAS PILOTO OPERADAS
SÃO DISPOSITIVOS EM QUE A VÁLVULA PRINCIPAL DE ALÍVIO ESTA COMBINADA E
É CONTROLADA POR UMA VÁLVULA AUXILIAR. ESTES DISPOSITIVOS COMPÕEM-SE
BASICAMENTE DE DUAS UNIDADES: UMA UNIDADE PILOTO OU DE CONTROLE E UMA
VÁLVULA PRINCIPAL PARA ALÍVIO DO SISTEMA.
APLICAÇÕES:
AS VÁLVULAS PILOTO-OPERADAS SÃO VÁLVULAS PRIMARIAMENTE NAS
SEGUINTES CONDIÇÕES:
- ONDE SÃO REQUERIDAS GRANDES ÁREAS DE ALÍVIO PARA ALTAS PRESSÕES DE AJUSTE. -
- ONDE O DIFERENCIAL DE PRESSÃO ENTRE A PRESSÃO NORMAL DE OPERAÇÃO DE UM
VASO E A PRESSÃO DE AJUSTE DO DISPOSITIVO É MUITO BAIXO.
- ONDE AS CONTRAPRESSÕES SÃO ELEVADAS E DISPOSITIVOS BALANCEADOS SÃO
REQUERIDOS.
- EM TANQUES DE ARMAZENAMENTO DE BAIXA PRESSÃO PARA EVITAR CONGELAMENTO E
EMPERRAMENTO DO DISPOSITIVO.

9.1 VÁLVULAS
VÁLVULAS PILOTO OPERADAS
IMPLICAÇÕES:
AS VÁLVULAS PILOTO-OPERADAS NÃO SÃO USADAS NAS SEGUINTES
CONDIÇÕES:
- EM UNIDADES DE PROCESSAMENTO ONDE SEJA NECESSÁRIO ALIVIAR FLUIDOS EM ALTA
TEMPERATURA OU FLUIDOS “SUJOS”.
- NO ALÍVIO DE LÍQUIDOS VISCOSOS. ESTAS VÁLVULAS APRESENTAM ORIFÍCIOS
RELATIVAMENTE PEQUENOS, QUE PODE SER PLUGEADOS.
- NO ALÍVIO DE VAPORES QUE PODEM POLIMERIZAR NO INTERIOR DA VÁLVULA.
- ONDE A COMPATIBILIDADE DO PRODUTO A ALIVIAR É QUESTIONÁVEL EM RELAÇÃO AOS
MATERIAIS DO DIAFRAGMA OU SELOS DA VÁLVULA, OU ONDE A CORROSÃO POSSA
IMPEDIR A ATUAÇÃO ADEQUADA DO PILOTO.

9.1 VÁLVULAS
VÁLVULAS DE VÁCUO
SÃO DISPOSITIVOS PROJETADOS DE MODO A ADMITIR FLUIDOS EM UM
EQUIPAMENTO, EVITANDO A EXISTÊNCIA DE PRESSÃO EXCESSIVAMENTE BAIXAS NO
INTERIOR DO EQUIPAMENTO A PROTEGER. ESTAS VÁLVULAS NORMALMENTE FECHAM
QUANDO AS CONDIÇÕES NORMAIS SÃO RESTABELECIDAS. OS “VENTS” INSTALADOS
SOBRE OS TANQUES DE ARMAZENAMENTO ESTÃO INCLUÍDOS NESSA CLASSE DE
DISPOSITIVOS DE ALÍVIO E PODEM SER CLASSIFICADOS EM DUAS CATEGORIAS PRINCIPAIS:
“VENTS” ACIONADOS POR AÇÃO DE PESO E “VENTS” PILOTO-OPERADAS.
EMBORA ESSES “VENTS” POSSAM SER FORNECIDOS SEPARADAMENTE EM
UNIDADES PARA ALÍVIO DE PRESSÃO EXCESSIVA OU PARA ALÍVIO DE VÁCUO EXCESSIVO,
ELES SÃO NORMALMENTE COMBINADOS EM UMA SÓ UNIDADE. RETENTORES DE CHAMA
PODEM SER INSERIDOS ENTRE ESSES “VENTS” E O TANQUE, PORÉM, A NÃO SER QUE OS
CÓDIGOS REGULAMENTARES O EXIJAM, NÃO SÃO RECOMENDADOS PELO AUMENTO DE
PROBLEMAS DE MANUTENÇÃO E LIMPEZA QUE OCASIONAM TAMBÉM POR REDUZIREM A
CAPACIDADE DE ALÍVIO DO DISPOSITIVO.
OS “VENTS” PARA ALÍVIO DE PRESSÃO E VÁCUO EXCESSIVO SÃO NORMALMENTE
PROJETADOS PARA PROJETADOS PARA PROTEGER TANQUES DE ARMAZENAMENTO QUE
FUNCIONAM A PRESSÕES ATMOSFÉRICAS E DEVEM SER LIMITADOS A ESSE TIPO DE
SERVIÇO. EM OUTROS EQUIPAMENTOS QUE OPERAM EM CONDIÇÕES DIFERENTES AS
VÁLVULAS DE ALÍVIO E VÁCUO PODEM SER ADEQUADAMENTE SELECIONADAS.

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