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Aug 29, 2023

As válvulas de alívio de pressão (PRVs) são uma linha de defesa crítica para proteção de vasos de pressão na indústria de energia. As instalações de geração em todo o mundo dependem desses dispositivos para detectar e aliviar rapidamente as condições de sobrepressão, evitando danos catastróficos durante interrupções no processo. Para garantir que essas válvulas tenham o desempenho esperado, os órgãos reguladores de engenharia mecânica determinam que as válvulas sejam testadas rotineiramente.

Algumas instalações tornam muito difícil a opção de puxar a válvula para manutenção e teste. Isto é particularmente verdadeiro para válvulas de grande porte e na indústria de energia nuclear, onde as válvulas podem estar localizadas dentro de áreas de contenção, tornando o acesso às válvulas particularmente problemático. Felizmente, existe outro método aprovado para testar válvulas de alívio para esta situação, e esta solução alternativa é o assunto deste artigo.

PRVs são dispositivos relativamente, mas enganosamente, simples. Eles consistem em um bocal de entrada acoplado ao processo, que é bloqueado por um disco preso firmemente na sede do bocal (Figura 1). O disco é mantido fechado por uma mola, com ajustes feitos cuidadosamente para marcar o setpoint da válvula.

1. Uma válvula de alívio de pressão (PRV) protege o equipamento abrindo-se automaticamente para ventilar o meio do processo quando a pressão no bocal de entrada supera a força descendente da mola. Cortesia: Emerson

Quando o processo atinge a pressão definida, a força ascendente do meio do processo compensa a força descendente da mola e o disco se levanta da sede. O fluido do processo é aliviado através da saída da válvula até que a pressão caia abaixo do ponto de ajuste. Neste ponto, a força descendente da mola supera a força ascendente do meio de processo e a válvula fecha.

Para garantir que a PRV funcionará quando acionada, a Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos (ASME) exige que as válvulas de alívio sejam verificadas funcionalmente rotineiramente. Normalmente, uma planta puxa válvulas menores de sua posição instalada durante interrupções do processo e, em seguida, inspeciona e testa-as em um ambiente de oficina para confirmar que funcionarão conforme desejado e abrirão no ponto de ajuste de pressão adequado. No entanto, este método de teste não é tão facilmente alcançado em certos casos.

Algumas válvulas de alívio são muito grandes e/ou localizadas em áreas de difícil acesso. Outros são soldados no lugar e não são facilmente removidos do processo. As válvulas dentro de áreas de contenção nuclear são particularmente problemáticas, uma vez que o acesso a estas áreas é normalmente restrito, com estrita adesão a extensos protocolos exigidos para a entrada.

Para lidar com essas situações desafiadoras, a ASME fornece meios alternativos de testar válvulas de alívio, conforme documentado no Código de Teste de Desempenho ASME (PTC) 25 Dispositivos de Alívio de Pressão. Esses métodos de teste incluem testes em serviço, que permitem que a planta teste funcionalmente a válvula de alívio sem removê-la do processo. Este método de teste in-situ pode ser bastante preciso e eficaz, mas somente se for executado corretamente com o equipamento certo.

A manutenção e o teste dos PRVs são normalmente realizados durante interrupções regulares de manutenção, conforme definido pelas diretrizes da ASME. As pressões e temperaturas operacionais são reduzidas a níveis propícios à manutenção e os PRVs são testados por técnicos de manutenção. Para este tipo de teste em serviço ou in-situ, dispositivos de assistência de elevação são usados ​​em conjunto com essas pressões mais baixas do sistema para verificar se o PRV operará no ponto de ajuste, dentro das tolerâncias permitidas.

Os testes em serviço aprovados pela ASME permitem o uso de dispositivos auxiliares de elevação conectados ao eixo da válvula com adaptadores, juntamente com outros aparelhos de teste para realizar testes de verificação de pressão definida. O equipamento mostrado na Figura 2 permite que uma força de elevação cuidadosamente monitorada seja aplicada ao eixo de uma PRV até que o disco se levante do assento. A pressão do processo e a força de sustentação são conhecidas, permitindo que este tipo de sistema controlado por computador determine o ponto de ajuste do PRV e confirme se ele está dentro da tolerância. Este tipo específico de equipamento auxiliar de elevação é conhecido como dispositivo de verificação de pressão definida (SPVD).