Tipi di valvole di sicurezza: una guida completa per ingegneri e operatori di impianti

Queste valvole si trovano ovunque nell'industria - dalle raffinerie di petrolio alle centrali elettriche, fabbriche chimiche alle strutture di trasformazione degli alimenti. Impedano esplosioni, danni alle attrezzature e proteggono i lavoratori.

Perché abbiamo bisogno di tipi diversi?

Non tutti i fluidi si comportano allo stesso modo. L'acqua e l'olio sono liquidi che non si comprimono molto. Il vapore e il gas possono comprimere ed espandersi rapidamente. Questa differenza significa che abbiamo bisogno di diversi tipi di valvole per lavori diversi.

Le tre categorie principali

1. Valvole di sicurezza (SVS)

Le valvole di sicurezza hanno una "azione pop": si aprono rapidamente e completamente quando la pressione raggiunge il set point. Questa rapida apertura è perfetta per gas e vapore perché questi fluidi si espandono rapidamente e richiedono un rapido scarico di pressione.

2. Valvole di soccorso (RVS)

Le valvole di soccorso si aprono gradualmente all'aumentare della pressione. Sono come un rubinetto che si apre lentamente: maggiore è la pressione, più si apre. Questa delicata azione impedisce lo shock di martello e sistema nei sistemi liquidi.

3. Valvole di sicurezza di sicurezza (SRV)

Queste valvole versatili possono funzionare come valvole di sicurezza o valvole di soccorso, a seconda del fluido che gestiscono. Sono il "coltello dell'esercito svizzero" delle valvole di sollievo a pressione.

Due tipi di progettazione principali

Valvole cariche a molla: lo standard del settore

Come funzionano:Una forte molla tiene chiusa la valvola. Quando la pressione supera la forza di molla, la valvola si apre.

Due sotto-tipi:

Convenzionale caricato a molla:

• L'alloggiamento a molla si collega all'uscita della valvola
• Sensibile alla contropressione
• Buono per i sistemi con bassa contropressione (sotto il 10%)

Soffietti equilibrati:

• Utilizza un soffietto per bloccare gli effetti di contropressione
• Funziona con una maggiore pressione (fino al 40-50%)
• I soffietti possono logorarsi nel tempo

Valvole di sicurezza gestite dal pilota (POSV): prestazioni elevate

Come funzionano:Una piccola valvola pilota controlla una valvola principale maggiore. La pressione del sistema spinge verso il basso su un pistone. Quando si apre il pilota, rilascia questa pressione e la valvola principale si aprirà rapidamente.

Tabella di confronto rapido

Tipi di valvole a scopo speciale

Valvole di scarico del vuoto

Impedire ai serbatoi di collassare quando la pressione interna diminuisce troppo. Lasciano entrare l'aria piuttosto che far uscire la pressione.

Valvole di temperatura e pressione

Aprire quando la temperatura o la pressione diventano troppo alte. Comune negli scaldabagni e nelle piccole caldaie.

Dischi di rottura

Questi non si reclerano: si aprono a una pressione impostata e necessitano di sostituzione. Utilizzato per situazioni di emergenza che richiedono un sollievo istantaneo e ad alto volume.

Come scegliere il tipo giusto

Poni queste domande:

1. Che tipo di fluido?
   • Gas/vapore → Valvola di sicurezza o SRV
   • Liquido → Valvola di sicurezza o SRV
2. Qual è la tua pressione operativa?
   • Ha bisogno di una tenuta stretta vicino alla pressione impostato → operato dal pilota
   • Funzionamento standard con margine → Caricato a molla
3. C'è la contropressione?
   • Alta contropressione → soffietti a livello pilota o bilanciato
   • Bassa dolla
4. Qual è il tuo budget?
   • Sensibile ai costi → caricato a molla
   • Performance-Critical → Plota operato
5. Quanto è pulito il tuo fluido?
   • Fluidi sporchi/adesivi → Carichi a molla
   • Fluidi puliti → Entrambi i tipi funziona

Applicazioni del settore

Petrolio e gas

• Raffinerie:Tipi di valvole miste per processi diversi
• Pipelines:Caricato a molla per semplicità e affidabilità
• Piattaforme offshore:PILOT HOPERATED PER SPAZIO E PRESTAZIONI

Elaborazione chimica

• Reattori:Valvole di sicurezza per reazioni di gas
• Serbatoi di stoccaggio:Valvole di soccorso per lo stoccaggio liquido
• Scambiatori di calore:SRV per sistemi in fase mista

Generazione di energia

• Caldaie:Valvole di sicurezza per i sistemi a vapore
• Sistemi di raffreddamento:Valvole di soccorso per circuiti d'acqua
• Turbine a gas:Valvole ad alta temperatura specializzate

Cibo e bevande

• Sistemi di vapore:Valvole di sicurezza per cottura/sterilizzazione
• Serbatoi di stoccaggio:Valvole di soccorso per prodotti liquidi
• Navi da pressione:SRV per applicazioni miste

Problemi e soluzioni comuni

Chiacchiere (apertura/chiusura rapida)

Problema:La valvola si apre e si chiude rapidamente, causando danni

Cause:Valvola di grandi dimensioni, scarsa progettazione di tubazioni, back pressione elevata

Soluzioni:Migliori tubazioni, valvola più piccola o design a gesto pilota

SIGNERE (perdita precoce)

Problema:Valve perdite prima di raggiungere la pressione impostata

Cause:Operando troppo vicino per impostare pressione, sedili danneggiati

Soluzioni:Pressione operativa inferiore, valvola di riparazione, Utilizzare il pilota operato

Non aprirà

Problema:Valve non si apre alla pressione impostata

Cause:Parti bloccate, molla errata, errore di calibrazione

Soluzioni:Manutenzione, ricalibrazione, sostituzione dei componenti

Tendenze future

Valvole intelligenti

Le nuove valvole includono sensori e comunicazioni wireless per monitorare le prestazioni in tempo reale. Questo aiuta a prevedere le esigenze di manutenzione e migliorare la sicurezza.

Materiali avanzati

I nuovi materiali gestiscono temperature estreme, sostanze chimiche corrosive e applicazioni impegnative come il servizio di idrogeno.

Integrazione digitale

Le valvole stanno diventando parte di sistemi di controllo degli impianti più grandi, fornendo dati per aiutare a ottimizzare le operazioni e prevenire problemi.

Takeaway chiave