Como director de marketing de productos e ingeniero senior de válvulas en PENSAMIENTO, Me complace compartir información sobre el diseño de válvulas de seguridad de presión (PSV). Esta guía está diseñada para ingenieros de válvulas e instrumentos, ejecutivos de empresas de válvulas, gerentes de compras de ingeniería y profesionales en campos relacionados.
El diseño de una válvula de seguridad de presión (PSV), también conocida como válvula de alivio de presión (PRV), es un proceso sofisticado que incorpora varios principios de ingeniería para garantizar que la válvula funcione de manera confiable en condiciones específicas. A continuación se ofrece una descripción general de los aspectos clave del diseño:
1. Objeto y Diseño Básico del PSV
Una PSV está diseñada para proteger el equipo de una presión excesiva. Se abre automáticamente a una presión predeterminada para liberar fluidos (gas, vapor o líquido) y luego se cierra cuando la presión cae a un nivel seguro.
El diseño más común para las PSV es el tipo con resorte, que utiliza un resorte para mantener una fuerza que mantiene la válvula cerrada hasta que la presión interna excede la fuerza del resorte.
2. Establecer la presión
La presión de ajuste es la presión específica a la cual la PSV está diseñada para abrirse. Se determina en función de la presión de trabajo máxima permitida (MAWP) del sistema que protege la válvula.
La presión establecida suele ser un porcentaje superior al MAWP para permitir fluctuaciones normales de presión de funcionamiento.
3. Dimensionamiento de la válvula
El tamaño de la PSV se calcula en función del caudal máximo esperado del fluido que necesita aliviar, las propiedades del fluido y la presión diferencial a través de la válvula.
Estándares como el API (American Petroleum Institute) proporcionan pautas para los cálculos de tamaño.
W, flujo másico (kg/h)
V, caudal volumétrico (m 3 /h)
P, presiones (bares) (0.1 Mpa)
T, temperaturas (°C)
A, áreas (cm 2)
ρ, densidad (kg/m3 )
Z, factor de compresibilidad del gas R, constante del gas (J/kgK)
K, coeficiente de flujo de la boquilla de la válvula M, peso molar del gas (kg/kmol)
Índices: 1 = entrada; 2 = salida
Flujos de gas
Flujos de líquidos
4. Componentes del PSV
Cuerpo de la válvula: La estructura principal que contiene los componentes internos.
disco: La parte que sella contra el asiento para cerrar la válvula.
Asiento: La superficie contra la cual se sella el disco.
Primavera: Aplica una fuerza para mantener la válvula cerrada hasta que se produce una sobrepresión.
Capó: Alberga el mecanismo de ajuste y el resorte.
Mecanismo de elevación: Permite realizar pruebas manuales de la válvula.
5. Materiales
La selección del material para los PSV es crucial y depende del tipo de fluido, las temperaturas de funcionamiento y las condiciones ambientales.
Los materiales comunes incluyen acero al carbono, acero inoxidable y aleaciones para ambientes corrosivos o de alta temperatura.
6. Sobrepresión y Purga:
La sobrepresión es el aumento de presión sobre la presión establecida a la que la válvula se abre completamente.
La purga es la disminución de presión necesaria para volver a asentar la válvula después de que se haya abierto. Se define como un porcentaje de la presión establecida.
7. Tipos de PSV
PSV convencionales: afectados por la contrapresión, se utilizan en sistemas con contrapresión relativamente estable.
PSV equilibrados: utiliza un fuelle o pistón para minimizar el efecto de la contrapresión.
PSV operadas por piloto: utilizan la presión del sistema para ayudar a abrir la válvula.
8. Códigos y estándares de diseño
Los PSV están diseñados de acuerdo con estándares y códigos internacionales, como ASME (Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos), API e ISO (Organización Internacional de Normalización).
| Organización/Empresa | Publicaciones |
| petróleo americano InnovadoraWashington www.api.org | Práctica recomendada API 520 Parte 1 – Dimensionamiento y SelecciónPráctica recomendada API 520 Parte 2 – Instalación Práctica recomendada API 521 – Guía para sistemas de alivio de presión y despresurizaciónEstándar API 526 – Válvulas de alivio de presión de acero con bridasEstándar API 527 – Estanqueidad del asiento de las válvulas de alivio de presiónPráctica recomendada API 576 – Inspección de dispositivos de alivio de presión |
| ASME InternacionalNueva Yorkwww.asme.org | ASMEPTC 25 – Dispositivos de alivio de presiónASME B16.34 – Válvulas – Bridas, Roscadas y Extremo para SoldarASME B31.1 – Tubería de energíaASME B31.3 - Proceso de tuberiasASME B31.8 – Sistemas de Tuberías de Transmisión y Distribución de GasASME Caldera y Presión Código de embarcaciónSección I – Calderas eléctricas Sección II – Materiales Sección III – Centrales de energía nuclear Sección IV – Calderas de calefacción Sección V – Examen no destructivo Sección VIII – Recipientes a presión Sección IX – Calificaciones para soldadura fuerte |
| ISO – Organización Internacionaldesarrollo para la estandarizaciónGinebrawww.iso.org | EN/ISO 4126 – Seguridady Dispositivos de protección Contra Presión excesivaParte 1: Válvulas de seguridadParte 2: Dispositivos de seguridad de disco de explosiónParte 3: Válvulas de seguridad y dispositivos de seguridad de disco de explosión en combinaciónParte 4: Válvulas de seguridad operadas por pilotoParte 5: Sistemas de alivio de presión de seguridad controlados Parte 6: Aplicación, selección e instalación de dispositivos de seguridad de disco de explosiónParte 7: Comunes DatosParte 9: Aplicación e instalación de dispositivos de seguridad, excluidos los dispositivos de seguridad de disco de explosión independientesISO 9001 – 2000 – Sistema de gestión de calidad |
| Organización/Empresa | Publicaciones |
| CEN – Comité Europeoe para NormalizaciónBruselaswww.cenorm.be | EN/ISO 4126 – Seguridady Dispositivos de protección Contra Presión excesivaParte 1: Válvulas de seguridadParte 2: Dispositivos de seguridad de disco de explosiónParte 3: Válvulas de seguridad y dispositivos de seguridad de disco de explosión en combinaciónParte 4: Válvulas de seguridad operadas por pilotoParte 5: Sistemas de alivio de presión de seguridad controlados Parte 6: Aplicación, selección e instalación de dispositivos de seguridad de disco de explosiónParte 7: Comunes Datos |
| NACE - nacional Asociación de Ingenieros de corrosiónHouston www.nace.org | NACE MR0175-2002 – Materiales metálicos resistentes al agrietamiento por tensión de sulfuro para equipos de yacimientos petrolíferos. NACE MR0175-2003 – Metales para resistencia al agrietamiento por tensión por sulfuro y al agrietamiento por corrosión bajo tensión en ambientes de campos petrolíferos ácidosNACE Piezas MR0175/ISO15156-2003 1, 2 and 3– Materiales de las industrias del petróleo y el gas natural para su uso en entornos que contienen H2S en la producción de petróleo y gas.NACE MR0103-2003 – Materiales resistentes al agrietamiento por tensión de sulfuro en ambientes petrolíferos corrosivos. |
| Junta Nacional de Caldera y Presión Inspecciones de embarcacionesColónwww.nationalboard.org | NB-18 – Certificaciones de dispositivos de alivio de presión de la Junta NacionalNB-23 – Código de Inspección de la Junta Nacional (NBIC) |
9. Pruebas y Certificación
Los PSV se someten a pruebas rigurosas de presión de apertura, presión de reajuste y capacidad de flujo. A menudo están certificados por agencias reguladoras u organizaciones de terceros.
10. Consideraciones ambientales y de seguridad
El diseño también considera aspectos de seguridad, como prevenir fugas y garantizar una descarga segura del fluido aliviado.
El enfoque de THINKTANK para el diseño de PSV
En THINKTANK, priorizamos la precisión y la confiabilidad en nuestros diseños de PSV. Nuestro enfoque implica:
1. Personalización
Entendemos que una talla única no sirve para todos. Nuestro equipo trabaja en estrecha colaboración con los clientes para desarrollar soluciones PSV personalizadas que cumplan con los requisitos específicos de la industria.
2. Innovación
Aprovechando lo último en tecnología y materiales, nuestros PSV están diseñados para ofrecer rendimiento y confiabilidad superiores.
3. Seguro de calidad
Cada PSV se somete a pruebas rigurosas para garantizar que cumple con nuestros altos estándares y los de la industria.
Pensamientos Finales
Gracias por tomarse el tiempo de leer esta publicación. nosotros en PENSAMIENTO Estamos comprometidos a proporcionar soluciones de válvulas de primer nivel y a compartir nuestra experiencia en el campo. Si tiene más preguntas o necesita información detallada, no dude en comunicarse con nosotros en GME@dhr-rgv.com. Estamos aquí para ayudarlo con todas sus necesidades relacionadas con válvulas y esperamos cualquier oportunidad para colaborar y contribuir a sus proyectos.
