Válvulas de segurança

Item de segurança obrigatório para caldeiras, vasos, linhas de pressão, tubulações, aquecedores térmicos e descarga de bombas de deslocamento positivo, as válvulas de segurança são dispositivos que protegem automaticamente os equipamentos contra um eventual excesso de pressão.

Ao longo dos anos, Infelizmente nos acostumamos a observar que a conservação e a manutenção de válvulas de segurança e alívio têm sido comumente negligenciadas pelos técnicos responsáveis em instalações industriais e navais.

 Este vídeo demonstra muito bem, o que pode ocorrer com um vaso de pressão quando seus dispositivos de segurança são bloqueados, by-passados ou retirados.

Todos os vasos de pressão devem ser protegidos por uma válvula de segurança ou alívio que deve garantir que a pressão não suba acima de 10% ou 3 psi da pressão máxima de trabalho admissível (PMTA).

A fim de garantir a proteção efetiva em vasos de pressão, os dispositivos de segurança deverão sofrer um processo de inspeção / manutenção periódica conforme claramente definido pela Norma Regulamentadora No.13 do Mtb.

Como funciona:

Na animação acima podemos observar o modo de funcionamento básico de uma válvula de segurança.

Definições:

Válvula de segurança:

Dispositivo automático de alívio de pressão caracterizado por uma abertura instantânea (“POP”) uma vez atingida a pressão de abertura. Esta válvula é utilizada para líquidos compressíveis. Em operação normal a válvula permanece fechada devido à ação da mola que mantêm o disco pressionado contra o bocal. No momento em que a força resultante da pressão do sistema sobre a área do disco se equilibra com a força exercida pela mola, ocorre o escape do líquido para a câmara formada pelo bocal, anel de regulagem e suporte do disco. Esse vazamento promove uma força adicional, não equilibrada pela força da mola, que provoca a rápida elevação do disco (disparo “POP”). Após o alívio da pressão a válvula irá fechar em valor menor daquele que provocou a abertura.

Válvula de alívio:

Dispositivo automático de alívio de pressão caracterizado por uma abertura progressiva e proporcional ao aumento de pressão acima da pressão de abertura. Este tipo de válvula é utilizado para líquidos incompressíveis.

Classificação de inspeção:

As válvulas podem ser classificadas em 4 (quatro) classes, conforme segue:

Classe A:	Válvulas que podem sofrer incrustação, colagem, entupimento, corrosão agressiva que possam interferir na sua atuação normal, ou que necessitem frequentemente de manutenção corretiva.
Classe B:	Válvulas sujeitas a reduzido desgaste por parte do fluido
Classe C:	Válvulas que mantenham contato com fluidos limpos, que não apresentam risco de colagem, entupimento ou desgaste dos materiais em contato com o fluido.
Classe D:	Válvulas em que se comprove através de confiável histórico de recepção e manutenção, que podem atender em um prazo maior que o indicado para Classe C.

Periodicidade de inspeção:

O prazo máximo recomendado é:

     Classe A – 1 ano;
     Classe B – 2 anos;
     Classe C – 4 anos;
     Classe D – 6 anos.

É necessário que todas as válvulas tenham um confiável e comprovado histórico de recepção e manutenção, a fim de confirmar, aumentar ou reduzir os prazos de inspeção, alterando-se ou não a sua classificação, com especial atenção para as válvulas Classe A.

Para as válvulas novas, que não possuem histórico do local da instalação, recomenda-se ser utilizado o prazo da Classe A para a primeira inspeção.

Os prazos indicados acima não devem ser maiores que os indicados na NR-13, quando as válvulas estiverem atuando como dispositivo de segurança de caldeiras e vasos de pressão.

A Norma NR-13 determina que as válvulas de segurança de vasos de pressão sejam inspecionadas toda vez que o vaso for submetido à inspeção interna, porém, prazos menores deverão ser estabelecidos quando o histórico operacional das mesmas revele problemas em prazos menores do que os previstos para exame interno periódico do vaso.

A NB-284 da ABNT de 1976 fixa a frequência de inspeção de válvulas de segurança, pelo menos uma vez por ano e sempre que ocorrer uma parada de manutenção dos equipamentos por ela protegidos. A frequência de inspeção deve ser aumentada sempre que o equipamento puder trazer algum risco operacional, ou quando os fluidos sob a válvula provocar danos em função de sua corrosividade.

A inspeção com válvula de segurança montada, em operação, poderá ser realizada apenas quando alguma grande anormalidade como a ocorrência de vazamentos externos ou grandes vazamentos internos, fole partido para válvulas balanceadas, molas quebradas ou corroídas, estado geral (corrosão, instalação, alavanca de acionamento) etc....

A inspeção realizada com a válvula removida para oficina, onde será desmontada, verificado todos os componentes internos, montada e testada em bancada, é a mais eficaz, garantindo o bom desempenho das válvulas em operação.

Manter um programa de monitoramento, através de prazos de novas inspeções estabelecidas, de equipamentos de calibração rastreados, de fornecedor capacitado e certificado é de fundamental importância para segurança e integridade física das pessoas e instalações de uma organização.

Manutenção:

O planejamento da manutenção deve considerar os seguintes itens:

- Os registros anteriores de manutenção;

- Disponibilidade de estoque de peças originais;

- Manual de manutenção do fabricante da válvula;

- Ferramental apropriado;

- Bancada de teste com manômetros devidamente calibrados e certificados;

- Dados de projeto da válvula;

- Orientações de desmontagem, manutenção e montagem conforme procedimentos indicados pelo fabricante;

- Deve ser analisado o estado geral dos componentes internos da válvula como corrosão, riscos ou batidas nos assentamentos, eventuais trincas dos componentes, disco, bocal, desgastes por excesso de manutenção inadequada das superfícies de vedação, corrosão das molas, testes de carga sólida das molas, etc...

- Limpeza dos componentes com produtos adequados para remover eventuais resíduos das partes móveis da válvula;

- Testes de vedação e de pressões de ajuste;

- Ao final dos procedimentos, os seguintes dados deverão fazer parte do documento de certificação;

- Fabricante, modelo, número de série, condições físicas da válvula, teste inicial, calibração e testes finais em bancada;

- Instrumentos utilizados na calibração da válvula, nome e assinatura legível do profissional capacitado responsável pelos procedimentos realizados.

- Os reparos devem ser executados por Empresas e pessoal capacitados;

- Caso não existam condições mínimas para o reparo, aconselha-se enviar a válvula ao fabricante.

Exemplo de válvulas de segurança

Precauções:

Nunca submeta as válvulas a impactos. Manuseio bruto (golpes, choques, quedas, etc...) podem alterar a pressão de ajuste, deformar peças da válvula,  prejudicar a vedação e o desempenho da válvula. Bater em uma válvula pressurizada poderá causar acionamento prematuro.

Abaixe sempre a pressão do sistema ao nível especificado nas instruções antes de executar qualquer ajuste na válvula.

Proteções para os olhos e ouvidos devem ser utilizadas quando estiver trabalhando em válvulas pressurizadas.

Nunca fique em frente à saída da descarga da válvula, e tenha muito cuidado quando estiver verificando vazamento da mesma;

As precauções e sugestões listadas de forma alguma esgotam o assunto. O Usuário deve sempre aproximar-se e utilizar qualquer válvula de alívio de pressão com extremo cuidado.

Links:

Manual técnico de caldeiras e vasos de pressão.

Referências Bibliográficas:

CHAINHO J. A. P., Curso de Inspeção de Equipamentos, Abraman, São Paulo, 2001.

LYRA R. P., Prevenção de acidentes em vaso de pressão, 13º Seminário de Inspeção de Equipamentos, IBP, São Paulo, 1985.

HANRATH H. D., Seminário ASME Boiler and Pressure Vessel Code, São Paulo, 1988.

Manual Técnico de Caldeiras e Vasos de Pressão (1996) - MTb, SSST, Brasília.

NB-284 da ABNT, Válvula de segurança / alívio de pressão aquisição, instalação e utilização, 1976.