A válvula de seguridade é un dispositivo de seguridade que se emprega para evitar que a presión no equipo a presión supere o valor admisible. A función da válvula de seguridade realízase mediante o seguinte proceso de acción: cando o sistema alcanza a presión máxima admisible, a válvula de seguridade pode abrirse con precisión e alcanzar rapidamente a altura de apertura nominal e descargar a cantidade nominal de medio de traballo; a válvula de seguridade está no estado aberto. A descarga debe ser estable; cando a presión do sistema cae a un determinado valor, a válvula de seguridade debe pecharse a tempo e, no estado pechado, debe manterse selada. A continuación descríbense os requisitos básicos de rendemento das válvulas de seguridade.
1. Abrir con precisión
A válvula de seguridade debe abrirse de forma fiable ata a altura de apertura especificada baixo a presión predeterminada e alcanzar a capacidade de descarga especificada. Este é o requisito básico para a válvula de seguridade. É dicir, cando a presión de entrada da válvula de seguridade alcanza a presión de axuste predeterminada, a válvula de seguridade debe abrirse con precisión e alcanzar rapidamente a altura de apertura especificada.
Cando a presión no sistema alcanza a presión máxima admisible, a resposta insensible da válvula de seguridade ao aumento da presión provocará situacións perigosas como a rotura e os danos en caldeiras, recipientes a presión e tubaxes. O perigo é maior, especialmente para medios gasosos compresibles.
A presión de tarado da válvula de seguridade non debe ser superior ao valor de presión de deseño da caldeira, do recipiente a presión e da tubaxe.
A desviación da presión positiva da válvula de seguridade está claramente estipulada nas regulacións e normas pertinentes. Cando se axusta a válvula de seguridade para a presión de configuración, a súa desviación debe controlarse estritamente dentro do rango especificado.
2. Emisións estables
Despois de que a válvula de seguridade alcance a altura de apertura especificada, mantén un estado de descarga estable e pode descargar unha cantidade nominal de medio de traballo. Debe haber boas propiedades mecánicas (sen saltos de frecuencia, vibracións, etc.) durante o proceso de descarga do medio. Este requisito é moi importante.
A válvula de seguridade debe ter unha estrutura razoable e un resorte cunha rixidez razoable para manter boas características mecánicas e unha capacidade de descarga estable. O tamaño da pasaxe de fluxo da válvula de seguridade debe cumprir os requisitos de parámetros requiridos para o cálculo. Se a área da sección transversal da pasaxe de fluxo é demasiado pequena, despois de abrir a válvula de seguridade, a parte de sobrepresión do medio non se pode descargar a tempo e a presión do sistema continúa a aumentar, o que é moi perigoso. Pola contra, se a área da sección transversal da pasaxe de fluxo é demasiado grande, despois de abrir a válvula de seguridade, a presión caerá bruscamente por debaixo da presión de traballo e o disco da válvula de seguridade pecharase e causará un impacto violento no asento da válvula; con todo, debido a que o factor de aumento da presión do sistema non se eliminou, o disco volverá abrirse para formar un salto de frecuencia e, como resultado, o asento da válvula e a superficie de selado do disco danaranse debido aos impactos repetidos. Cando se usan válvulas de seguridade para líquidos incompresibles, os saltos de frecuencia tamén poden causar golpes de ariete no sistema.
A presión de entrada da válvula de seguridade cando alcanza a altura de apertura nominal chámase presión de descarga. Se se usa en diferentes medios ou no mesmo medio en diferentes condicións de traballo, a súa presión de descarga nominal é diferente, o que está claramente estipulado nas regulacións e normas pertinentes. Normalmente exprésase como a porcentaxe da presión de configuración que supera o valor. O deseño estrutural da válvula de seguridade debe garantir que a presión de descarga nominal estea estritamente controlada dentro do rango especificado.
3. Pechar a tempo
Cando a descarga da válvula de seguridade reduce a presión do medio a un certo valor, a chave da válvula entra en contacto coa superficie de selado do asento da válvula e volve alcanzar o estado pechado. A válvula de seguridade pode asentarse e pecharse a tempo e de forma eficaz, o que é un indicador importante dun bo funcionamento.
A acción da válvula de seguridade non require necesariamente que o equipo ou o sistema deixe de funcionar ou que sexa reparado. Ás veces, a acción da válvula de seguridade débese a factores accidentais, como un mal funcionamento do sistema. Neste caso, non é desexable que a presión de retorno da válvula de seguridade sexa demasiado inferior á presión de traballo. Unha presión de retorno demasiado baixa significa unha perda excesiva de enerxía e de medio, e interrompe o funcionamento normal de todo o sistema. Pola contra, a presión do respaldo do asento non é demasiado alta. Se a presión de retorno está preto da presión de apertura, é doado que a válvula de seguridade se volva abrir, o que provocará que a válvula de seguridade salte con frecuencia e non será propicio para restablecer o selo despois do peche. Ademais, no caso de que a válvula de seguridade non se poida pechar de forma fiable, xa que o medio entre as superficies de selado non se corta completamente, é imposible restaurar o rendemento do selado baixo a presión de traballo normal do sistema.
O deseño da válvula de seguridade debe garantir que se poida pechar de forma rápida e eficaz. Un retorno do asento rápido e potente favorece máis o establecemento da selabilidade que un retorno do asento gradual e lento.
O rendemento de retorno do asento da válvula de seguridade mídese relativamente polo valor da presión de apertura, que xeralmente se determina pola diferenza de presión de apertura e peche. As válvulas de seguridade utilizadas para diferentes medios teñen diferentes diferenzas de presión de apertura e peche, que están claramente estipuladas nas regulacións e normas pertinentes.
4. Selado fiable
Cando o sistema protexido está a unha presión de funcionamento normal, a válvula de seguridade pechada ten un bo e fiable rendemento de selado. Debido a que a válvula de seguridade presenta fugas, o medio de traballo (ás veces moi caro ou perigoso) perderase, o consumo de enerxía aumentará e o ambiente e a atmosfera circundantes serán contaminados polo medio de traballo. Unha fuga excesiva incluso afectará o funcionamento normal do equipo ou sistema e mesmo obrigará ao dispositivo a deixar de funcionar. Unha fuga continua tamén corroerá a superficie de selado da válvula de seguridade, o que provocará un fallo completo da válvula de seguridade.
Restablecer o selo despois de operar a válvula de seguridade é máis difícil que manter o estado de selo orixinal. Debido a que a válvula de seguridade está pechada, a presión do medio actúa sobre a área máis grande do disco da válvula, pero antes de abrir, só actúa sobre a área máis pequena restrinxida pola superficie de selado. Polo tanto, é probable que o rendemento de selado da válvula de seguridade se reduza despois da operación e, polo tanto, se perda. En particular, é máis difícil resolver o selo do asento traseiro da válvula de seguridade de acción directa. Nas válvulas de seguridade con mecanismos de accionamento auxiliares, este problema resólvese mediante selado forzado.
É máis difícil esixir que as válvulas de seguridade manteñan a estanquidade que as válvulas que se usan xeralmente para válvulas de peche. Debido a que non se aplica unha gran forza entre os selos, o disco da válvula de seguridade agárrase ao asento da válvula só para formar unha presión de selo cunha pequena presión específica do selo. A presión de selo está determinada pola diferenza entre a presión de axuste da válvula de seguridade e a presión de funcionamento do equipo, normalmente un valor pequeno (normalmente o 10 % da presión de axuste), polo que o tamaño e a rugosidade da superficie da superficie de selo da válvula de seguridade son moi estritos.
Os requisitos de estanquidade da válvula de seguridade varían segundo o medio ou as condicións de traballo. En xeral, é difícil conseguir unha válvula de seguridade cunha superficie de selado metal-metal que non produza fugas. A válvula de seguridade cunha estrutura de selado suave de metal-non metal ten un rendemento de selado moito mellor.
Data de publicación: 02-09-2021