¿Para Que Sirve – Definición?

Las válvulas de alivio y/o protección (Pressure and Safety Relief Valves), como su nombre lo indica, es “aliviar ” o hacer un by-pass de la presión o temperatura de forma controlada (reguladora), cuando esta supera el limite para la cual fue diseñada la linea o instalación, con esto mantener protegidos de personas, bombas, filtros, tanques, tuberías y otros elementos que cuentan con limites establecidos por sus fabricantes y que mediante por estos se transporta fluidos o líquidos presurizados.

Generalmente las linea sometidas a presión cuentan con instrumentos de control y automatización que deben actuar a la hora de una sobrepresión extrema, pero si por alguna razón estos elementos fallan, en ese instante deben entran en funcionamiento las válvulas de seguridad y evitar posibles explosiones.

Cabe la pena resaltar que aunque cumple funciones similares son elementos distintos, y dichas consideraciones deben ser tenidas en cuenta para el diseño de la linea que estará sometida a presión o temperatura ademas de otras variables como  espesor del material, tipo de material para su fabricación, tipo de soldadura, tipo de fluido a contener, configuración geométrica, geografía, etc; ademas de los estándares que poseen los diseños de las mismas como:

1. Normas ISO-4126: 1 - 7: Dispositivos de seguridad para la protección contra la presión excesiva.
2. ASME (American Society of Mechanical Engineers) - USA.
3. Normas API (American Petroleum Institute) - USA

 

Partes de la válvula:

 

#	Válvula de seguridad	#	Válvula de alivio
1.	Tapa o caperuza.	1.	Tapa o caperuza.
2.	Tornillo de ajuste.	2.	Cuerpo.
3.	Sombrerete o bonete.	3.	Resorte.
4.	Tuerca de fijación del ajuste.	4.	Sello en teflón.
5.	Palanca de apertura manual.	5.	Disco.
6.	Base superior del resorte.	6.	Conector.
7.	Resorte.
8.	Cuerpo.
9.	Base inferior del resorte.
10.	Boca de salida lateral.
11.	Husillo o vástago.
12.	Tornillo de fijación del anillo de ajuste.
13.	Elemento de guiado de la parte inferior.
14.	Disco de cierre de la válvula.
15.	Asiento.
16.	Conexión roscada.

 

Materiales de fabricación:

1. Acero inoxidable.
2. Acero carbono.
3. Acero / politetrafluoroetileno(PTFE)(Teflón).
4. Latón / politetrafluoroetileno(PTFE)(Teflón).
5. Acero / Latón / Viton, Teflon, Buna-N, Etileno Propileno, Naoprene.

Funcionamiento / uso:

Las válvulas de alivio y seguridad limitan la máxima presión para la cual esta diseñado un sistema, la función en particular es mantenerse cerrada durante los periodos de operación cuando la presión del fluido es menor que lo máximo permitido a la linea la presión mas alta o máxima que se puede dar en una linea es llamada "presión máxima de trabajo".

Al pasar la presión máxima de trabajo y presentarse una sobrepresión,  la válvula de alivio es accionada también llamada presión de "tarado" esta liberara de forma controlada(manual o automática) una parte del fluido, gases, vapor o aire para proteger la linea  presiones que superan sus niveles máximos para los que estos elementos fueron diseñados, luego de esto se puede presentar una sobre presión que es el incremento de presión que se produce por encima de la presión de tarado estando la válvula completamente abierta y trabajando al máximo de presión también llamada presión de “timbre”.

Seguidamente la válvula vuelve a su estado inicial (Presión de cierre) tras que el fluido llegue a niveles normales o inferiores a la presión máxima de la linea y finalice el motivo por el cual esta entro en funcionamiento,  durante este motivo se produce un "escape" este es  la diferencia existente entre la presión de tarado y la de cierre.

Esta actuación de la válvula sirve para evitar los riesgos y posibles averías en el numero de elementos que componen la linea, dichos riesgos que están derivados de las subidas de presión en el fluido dentro de una linea.

En algunos casos puede tratarse de un control de seguridad de temperatura en una linea, seguramente con válvulas de seguridad con palanca encargadas de vapor y aire, en el interior de la linea suele haber un rango de temperaturas para el funcionamiento normal, este es conocido como temperatura de servicio, dicho esto este también estará prevista la temperatura máxima en que puede trabajar la linea conocida como temperatura máxima de servicio, en cuyo caso también se deben estar contempladas las válvulas para la evacuación en caso de que la temperatura sobre pase dicho máximo.

Tipos:

Tipo de ascensión:

Válvulas de seguridad de apertura instantánea:
Cuando en la linea se supera la presión de tarado, la válvula abre inesperadamente y al 100%(On).

Válvulas de alivio de presión:
Cuando en la linea se supera la presión de tarado, la válvula abre proporcionalmente al aumento de
presión.

Tipo de actuación:

Válvulas de actuación directa:
Son válvulas cargadas en el eje, al alcanzar la presión de tarado abren automáticamente debido a la acción del fluido a presión sobre el cierre de la válvula.

Válvulas de actuación indirecta:
Estas tipo de válvulas actúan sin ayuda de ninguna fuente alterna que le proporcione energía, también llamado piloto "se gobierna así mismo".

Numero de asientos:

Válvulas de seguridad sencilla:
En el interior de su cuerpo contienen un solo asiento.

Válvulas de seguridad dobles o múltiples:
En el interior de su cuerpo contienen dos o mas asientos.

Tipo de conexión:

1. Brida.
2. Roscar.
3. Soldar.

Aplicaciones generales:

(Alivio = Agua)

• Calentadores de agua por acumulación.
• Impulsión de una bomba.
• Sobrecalentadores y recalentadores.
• Sistemas de tuberías con fluidos a presión.
• Reactores.
• Acumuladores.

(Seguridad = palanca Vapor-Aire)

• Gas Natural.
• Gas licuado del petróleo (GLP).
• Compresores de aire.
• Calderas de vapor.

Mantenimiento:

• Mantenimiento preventivo:

Este tipo de mantenimiento de realiza con tipo de frecuencia en el tiempo, y con un adecuado cronograma (abrir ventana de mantenimiento) ya que en algunos casos hay que desviar o detener el paso del fluido en la linea para su debido mantenimiento, ademas del tiempo que toma la revisión, limpieza, cambio de sellos o juntas, pintura, re calibración o el cambio de alguna pieza de la válvula.

• Mantenimiento correctivo:

Este tipo de mantenimiento se da cuando la válvula ya tiene una falla evidente en su funcionamiento o un rompimiento en su estructura física, que evitan que su dispositivo instrumento funcione correctamente. Lo cual traduce en un desvió o alto total en la conducción de fluido entre otras consecuencias.

Vídeo funcionamiento:

Referencias:

https://www.inoxpa.es/productos/producto/valvula de alivio 74700
https://www.emerson.com/es mx/automation/valves actuators regulators/pressure and safety relief valves
http://www.ashm.mx/blog/como funcionan las valvulas de alivio/
http://www.valnicrom.com/valvula de seguridad/
https://www.gliston.com.uy/queesunregulador.html