A escolha entre válvula de segurança ou de alívio depende do fluido protegido e da forma de abertura necessária para controlar a pressão.
O modelo de segurança abre de uma vez ao atingir a pressão de ajuste e é utilizado com gases e vapor.
Já a opção de alívio possui abertura progressiva, conforme o aumento da pressão, e atende sistemas com líquidos. O fluido protegido determina qual modelo deve ser solicitado.
No uso cotidiano, os dois nomes costumam aparecer como sinônimos, o que pode dificultar a comparação entre orçamentos.
Um fornecedor pode oferecer uma válvula para vapor, enquanto outro apresenta um modelo para água, embora ambos utilizem a mesma denominação.
Por isso, antes de comparar preços, é necessário identificar qual tipo o equipamento exige.
Qual a diferença entre válvula de segurança e válvula de alívio?
A válvula de segurança possui abertura instantânea e atende fluidos compressíveis, enquanto a de alívio abre progressivamente e é utilizada com líquidos.
Essas definições vêm do Guia nº 10 do Instituto Brasileiro de Petróleo (IBP), citado na palestra técnica sobre válvulas de segurança e alívio publicada pelo CREA-ES.
O mesmo material apresenta as siglas utilizadas no mercado, com PSV para a válvula de segurança e PRV para a de alívio.
Externamente, os dois modelos podem ser bastante parecidos, com corpo em ângulo, mola, castelo e capuz. Entretanto, o desenho interno modifica a forma como o disco se levanta da sede.
Por isso, uma válvula não pode substituir a outra apenas pela aparência ou pelo tipo de conexão.
A escolha depende do fluido e da condição de falha prevista no projeto do equipamento.
A tabela resume as três variações encontradas nos catálogos, inclusive a válvula de segurança e alívio, que reúne as duas funções:
| Variação | Como abre | Fluido | Sigla usada no mercado |
|---|---|---|---|
| Válvula de segurança | De uma vez, ao atingir a pressão de ajuste | Gases e vapor (compressíveis) | PSV |
| Válvula de alívio | Aos poucos, na proporção do aumento de pressão | Líquidos (incompressíveis) | PRV |
| Válvula de segurança e alívio | De um modo ou de outro, conforme o fluido e o estado dele | Gases, vapor ou líquidos | — |
Fonte da tabela: Guia nº 10 do IBP, citado pelo CREA-ES. O detalhamento de cada variação vem a seguir, uma por vez.
A válvula de segurança abre de uma vez com gases e vapor
A válvula de segurança foi feita para fluidos que se expandem, como vapor, ar comprimido e gases de processo.
Quando a pressão chega ao valor ajustado, o disco salta da sede e a válvula vai rapidamente à abertura total, num movimento que o guia do IBP chama de “pop”.
Essa abertura brusca é necessária porque o gás ocupa muito volume ao se expandir e precisa sair depressa.
No catálogo da linha ARI-SAFE distribuído pela Bermo, essa versão aparece como “válvula de segurança de abertura instantânea”, identificada pelas letras D/G.
As tabelas de capacidade do mesmo catálogo trazem vapor saturado e ar, sempre com 10% de sobrepressão.
É esse tipo de válvula que a NR-13 exige nas caldeiras, assunto do post sobre válvula de segurança de caldeira.
Em resumo, a válvula de segurança se aplica a caldeiras, linhas de vapor, reservatórios de ar comprimido, compressores e vasos com gás.
A vantagem é descarregar grande volume em pouco tempo. Em contrapartida, ela exige uma descarga dimensionada para esse volume e um ponto de saída seguro, longe de pessoas.
A válvula de alívio abre aos poucos com líquidos
A válvula de alívio foi feita para líquidos, que praticamente não mudam de volume com a pressão.
Segundo o guia do IBP, ela abre de forma progressiva e proporcional ao aumento de pressão acima do ajuste.
Como o líquido não se expande, uma pequena descarga já basta para baixar a pressão, e a abertura gradual evita oscilações bruscas na linha.
O catálogo ARI-SAFE chama essa versão de “válvula de segurança de abertura gradativa”, identificada pela letra F, e traz tabelas de capacidade para água.
Ela aparece em descargas de bombas, trocadores de calor, linhas de óleo e trechos de tubulação que podem ficar bloqueados com líquido aquecido.
Nesses trechos, o aquecimento dilata o líquido preso e eleva a pressão, mesmo sem bomba ligada.
No Soluções Industriais, essa família aparece nas páginas de válvula de alívio e de válvula de alívio de pressão.
A vantagem da válvula de alívio é a estabilidade em linhas de líquido. A limitação é não servir para vapor e gases, que exigem a abertura rápida da válvula de segurança.
E a válvula de segurança e alívio?
A válvula de segurança e alívio é a que pode trabalhar das duas formas: abre de uma vez com gases e vapor e aos poucos com líquidos.
Segundo o guia do IBP, o comportamento depende do tipo de fluido e do estado em que ele se encontra.
É a escolha comum em processos com mais de um fluido ou em que o mesmo fluido pode estar em fase líquida ou gasosa.
O post da Bermo sobre tipos de válvulas de segurança descreve a linha ARI-REYCO como válvulas de segurança e alívio de bocal integral, indicadas para petroquímica e serviços severos.
Nesses casos, a especificação passa obrigatoriamente pelo projeto do equipamento, porque a capacidade precisa ser calculada para cada fluido e cada cenário de falha.
A vantagem dessa variação é a flexibilidade. Ainda assim, o pedido precisa dizer qual é o fluido de dimensionamento.
Uma válvula de segurança e alívio calculada para líquido não descarrega a vazão necessária se o cenário de falha for vapor.
A NR-13 trata as três como dispositivos de segurança
Para a legislação trabalhista, a diferença de nome não altera a obrigação de proteger o equipamento contra sobrepressão.
A NR-13 inclui válvulas de segurança, de alívio, de segurança e alívio e piloto operadas entre os dispositivos de segurança que atuam automaticamente, sem depender da intervenção do operador.
Por isso, as exigências da norma se aplicam a qualquer uma dessas válvulas quando instaladas em caldeiras ou vasos de pressão.
A pressão de abertura deve ser igual ou inferior à Pressão Máxima de Trabalho Admissível (PMTA) do equipamento.
A válvula também deve ser desmontada, inspecionada e testada no prazo da inspeção de segurança.
As características dos componentes e seu funcionamento estão explicados no artigo sobre como funciona a válvula de segurança.
Como saber qual pedir na cotação?
A escolha começa pelo fluido que a válvula deverá descarregar na condição de falha, e não apenas pelo utilizado normalmente no processo.
Se for vapor, ar ou gás, peça uma válvula de segurança de abertura instantânea. Para líquidos, solicite uma válvula de alívio de abertura gradativa.
Quando houver mais de um cenário ou dúvida sobre a aplicação, informe todas as condições ao fornecedor.
Peça que ele indique uma válvula de segurança e alívio compatível com as necessidades do equipamento.
Além do fluido, informe a vazão a aliviar, a pressão de ajuste, a temperatura e a contrapressão na saída.
Com esses dados, os fornecedores de válvula de segurança podem apresentar propostas para o mesmo tipo de equipamento.
A Bermo, que distribui as linhas ARI-SAFE e ARI-REYCO, oferece versões de abertura instantânea e gradativa em seu catálogo.
Quando a válvula protege caldeira ou vaso de pressão enquadrado na NR-13, a escolha final cabe ao Profissional Legalmente Habilitado (PLH).
Esse responsável deve conferir se a capacidade de descarga e a pressão de ajuste atendem ao código de construção.
Quais documentos conferir antes de comprar a válvula?
Além das características de operação, o comprador precisa verificar se a proposta apresenta as informações técnicas necessárias para avaliar o equipamento.
Confirme com a engenharia o fluido e seu estado no pior cenário de falha, a vazão de alívio e a PMTA.
Peça que cada fornecedor informe o modo de abertura, a capacidade na sobrepressão declarada e o certificado de teste.
Essa documentação permite conferir se a válvula ofertada corresponde às condições previstas no projeto, antes da aprovação da compra.
O Soluções Industriais reúne mais de 50 mil empresas e permite cotar válvula de segurança com vários fornecedores ao mesmo tempo, conforme as especificações do equipamento.
