Cómo elegir la válvula de seguridad adecuada para servicios de vapor, gas y líquidos

La selección de la válvula de seguridad adecuada es una de las decisiones de ingeniería más críticas en los sistemas de procesos y de energía.garantizar que los equipos tales como las calderasLa falta de correspondencia entre el diseño de la válvula y el medio de servicio, ya sea vapor, gas o líquido, puede dar lugar a fallas catastróficas o pérdida de contención.Por lo tanto, debe prestarse especial atención al dimensionamiento, a la compatibilidad de los materiales y al cumplimiento de los códigos pertinentes.

Para las válvulas de seguridad, los criterios de diseño y selección se proporcionan en una variedad de normas, para recipientes a presión, por ejemplo, la sección VIII de la ASME, para sistemas de alivio, por ejemplo, la API 520/521, para las válvulas de seguridad, por ejemplo.Las condiciones de los productosEl objetivo es garantizar el funcionamiento seguro de la válvula de seguridad en el proceso en cuestión.Además, debe cumplir con las leyes y reglamentos aplicables de la industria., por ejemplo, generación de energía, procesamiento químico, producción de petróleo y gas.

El proceso de selección de la válvula correcta se basa en una serie de parámetros técnicos que permiten evaluar la válvula requerida en aplicaciones prácticas.

La presión de funcionamiento de una válvula de seguridad se fija en el punto en el que se abre la válvula por primera vez, lo que también determina la cantidad de tensión de muelle requerida, así como el material de la superficie del asiento.Es esencial que la presión máxima admisible de trabajo (PMA) de un sistema no supere la presión de ajuste de sus válvulas de seguridad.También deben estar diseñados para soportar la presión máxima esperada.Se requieren válvulas de seguridad más grandes y robustas hechas de materiales como acero inoxidable o aleaciones cromo-molí para soportar las fuerzas en el trabajo.

La temperatura también influye en gran medida en la elección de los materiales.Por lo tanto, deben ser muy estables térmicamente tanto para las partes principales de un artículo como para los detalles o el acabado.Por otro lado, some of the gas services are cooled to very low temperatures and in these cases the material must retain ductility at these very low temperatures in order to form and perform adequately in cryogenic service.

La naturaleza del medio que fluye a través de una válvula tiene efectos significativos en las características del flujo.Su control y el despegue seguro a través de una válvula es crítico.Además, el control de la reapertura de la válvula es importante para garantizar que no haya reapertura no deseada.puede hacer que el fluido se descargue de una manera muy diferente, que pueden causar problemas como choque hidráulico si no se controlan.

Las válvulas de servicio de vapor pueden usar toda la elevación para controlar, las calderas tienen grandes aumentos de presión muy rápidamente.Las válvulas de gas requieren un control muy preciso para evitar el chisme causado por las fluctuaciones de la contrapresiónLas válvulas de asiento blando son ideales para aplicaciones de líquidos porque tienen una fuga mínima y pueden tener un cierre muy apretado después de un evento de alivio.

La compatibilidad de los materiales garantiza la fiabilidad a largo plazo al prevenir el ataque químico o la degradación mecánica.Para entornos corrosivos, como los que implican gases ácidos o líquidos salinos, aleaciones especiales como Monel®En los sistemas de vapor de alta temperatura, los aceros de cromo-molibdeno ofrecen una excelente retención de resistencia.

El equilibrio entre rentabilidad y durabilidad es muy importante.son capaces de reducir la cantidad de mantenimiento requerido y durarán más tiempo en condiciones extremas.

Los diversos códigos internacionales ofrecen métodos para dimensionar y especificar la configuración adecuada de las válvulas de seguridad para su uso en diversas industrias.

La sección I del Código ASME de calderas y recipientes a presión (BPVC, por sus siglas en inglés) trata de calderas eléctricas que utilizan vapor.La sección VIII abarca los recipientes a presión sin encender que se utilizan típicamente en instalaciones de procesamiento químico y refinerías.La API 520/521 describe el tamaño de los sistemas de ventilación de alivio de gases y líquidos que se encuentran típicamente en las instalaciones de procesamiento de hidrocarburos.ISO 4126 establece requisitos de rendimiento para válvulas de relevo que son aplicables en todo el mundo e independientes del medio utilizado.

El cumplimiento asegura que podamos rastrear todos nuestros productos desde donde se han instalado hasta donde se fabricaron.Como parte de nuestro proceso de aprobación de fábrica, probamos válvulas certificadas para la precisión de la elevación, estanqueidad del asiento y capacidad de descarga antes de su comercialización.Estos productos son a menudo especificados por las empresas eléctricas y los operadores de petróleo y gas y están cubiertos por los programas de garantía de calidad que operamos.

Para garantizar que la válvula no exceda la “acumulación admisible” definida por el código (que suele estar un 10% por encima del PMA),el ingeniero deberá determinar la capacidad de liberación requerida de la válvula de seguridadEsto se hace típicamente determinando el caudal requerido, mediante el uso de ecuaciones de caudal que se relacionan con las propiedades termodinámicas del medio en cuestión.Esto sería en términos de caudal de masa, y para líquidos, en términos de caudal volumétrico.

El coeficiente de caudal (Cv) de una válvula determinada es definido por el fabricante.se debe asegurarse de que la válvula elegida no es demasiado pequeña y restrictiva o demasiado grande y crear condiciones inestablesAdemás, también deben tenerse en cuenta los efectos de la contrapresión en el reapertura de la válvula para garantizar que no exista una contrapresión adecuada para restringir el reapertura de la válvula después de la descarga.

Diferentes medios crean diferentes problemas y necesitan diferentes diseños de válvulas para funcionar con éxito.

Las válvulas de vapor deben soportar temperaturas extremas que a menudo superan los 500 °C, al tiempo que responden rápidamente a eventos repentinos de sobrepresión comunes en las calderas.Por lo general, cuentan con aleaciones térmicamente estables como el acero inoxidable 316 o aceros Cr-Mo para evitar la deformación bajo calentamiento cíclico.Los diseños de asientos incluyen configuraciones de boquilla completa que promueven un control eficiente de la inyección y minimizan las fugas después de la reinstalación.

El servicio de gas requiere un control preciso de la presión de soplado, la diferencia entre las presiones de apertura y de reinstalación, para evitar los chasquidos debidos a la dinámica del flujo compresible.La construcción ligera reduce la inercia durante la accionamiento, mientras que las geometrías de acabado especializadas optimizan la eficiencia de descarga a través de diferentes presionesLos sistemas de gas limpio pueden utilizar acabados de acero inoxidable estándar; sin embargo, los gases corrosivos como el sulfuro de hidrógeno requieren aleaciones a base de níquel con propiedades de resistencia superiores.

La descarga rápida puede causar martillo de agua, que es un riesgo importante para el servicio de líquidos.Las válvulas con asiento blando hechas de PTFE o elastómeros se utilizan típicamente para el servicio de líquidos, ya que pueden garantizar un cierre apretado en condiciones estáticasEl tamaño de los pasajes de flujo también es crítico para evitar la erosión por cavitación que puede ocurrir debido a la caída repentina de la presión dentro del cuerpo de la válvula.

Las prácticas de instalación tienen un efecto significativo en la fiabilidad de las bombas instaladas en funcionamiento.

Las válvulas de seguridad deben instalarse verticalmente para garantizar que se abran y cierren correctamente.Uso excesivo de curvasLa instalación de válvulas de seguridad en un plano horizontal puede causar tensiones en las tuberías que conducen a la desalineación de la boquilla y el disco.Las válvulas de seguridad también requieren un soporte adecuado de la tubería de salida para evitar que el cuerpo de la válvula se deforme por las fuerzas de reacción durante la descarga.El apoyo inadecuado también puede causar un aumento de la presión de la espalda, lo que afecta la precisión de la resección.

Es importante facilitar el acceso a las pruebas periódicas para cumplir con los requisitos de las autoridades reguladoras, como la OSHA o las juntas de inspección de calderas locales.Para probar sin tener que desmontar todo el sistemaEn el caso de las máquinas de ensayo, se deben integrar en el sistema palancas de ensayo o incluso accionamiento remoto.Mientras que los servicios de alto riesgo deben ser revisados cada 6 mesesSin embargo, los sellos que se filtran de los asientos o que se levantan lentamente pueden ser un signo de desgaste y deben ser reparados rápidamente.

JGPV es un fabricante líder mundial de válvulas de seguridad de alta calidad para el servicio de vapor, gas y líquido en varias industrias.Los productos JGPV cumplen con los códigos y normas internacionales como ASME BPVC e ISO 4126 para todos sus productos y serviciosNuestro equipo de expertos en ingeniería puede ayudar en el dimensionamiento, la selección de materiales adecuados y para solucionar problemas encontrados durante la puesta en marcha de las válvulas. Our plants equipped with latest technologies and backed up by our experienced quality team to ensure that every process from casting to final assembly is of high standards and are tested before they are dispatched with complete documentation and traceability as per the industry practice.

La protección de las personas, de las instalaciones y del medio ambiente cuando se trata de procesos que funcionan con vapor, gases o líquidos está garantizada por la elección adecuada de válvulas de seguridad.Dependiendo del fluido en cuestión, no sólo se deben considerar diferentes ámbitos de aplicación, sino también diferentes aspectos en términos de diseño.Para las aplicaciones de vapor, debe tenerse en cuenta el aspecto de la expansión térmica, mientras que para los servicios de líquidos, debe evitarse el aspecto de la descarga hidráulica.Las adaptaciones de diseño correspondientes están garantizadas por el cumplimiento de las normas reconocidas, pero un proveedor especializado en válvulas de seguridad, como JGPV, no puede garantizar el cumplimiento de las normas.deben participar en la selección de las válvulas de seguridad adecuadas.En colaboración con sus experimentados ingenieros, puede ofrecer soluciones de ingeniería cualificadas, certificadas para la aplicación específica y, por lo tanto, proporcionar una seguridad operativa óptima.

Las válvulas de servicio de vapor están diseñadas para soportar los cambios de temperatura y presión que se encuentran en el servicio de vapor.Las válvulas de servicio de líquidos están diseñadas para hacer frente a la descarga hidráulica y formar un cierre ajustado utilizando un diseño de asiento blando.

Para algunos servicios críticos, el intervalo de inspección puede ser tan frecuente como cada seis meses, pero en general, para la mayoría de los servicios, recomendaríamos una inspección anual en condiciones normales de funcionamiento.Sin embargo, en determinadas circunstancias, como la exposición a medios corrosivos o un ciclo alto, puede ser necesario inspeccionar con más frecuencia.

No se recomienda la intercambiabilidad, ya que cada medio tiene sus propias propiedades físicas,y por lo tanto se utiliza mejor en aplicaciones específicas donde el medio y el diseño se han optimizado para la mejor función posible.