Tipos de válvulas de alivio de seguridad: una guía completa para ingenieros y operadores de plantas

Estas válvulas se encuentran en todas partes de la industria: desde refinerías de petróleo hasta centrales eléctricas, fábricas de productos químicos e instalaciones de procesamiento de alimentos. Previenen explosiones, daños a los equipos y mantienen seguros a los trabajadores.

¿Por qué necesitamos diferentes tipos?

No todos los fluidos se comportan de la misma manera. El agua y el aceite son líquidos que no se comprimen mucho. El vapor y el gas pueden comprimirse y expandirse rápidamente. Esta diferencia significa que necesitamos diferentes tipos de válvulas para diferentes trabajos.

Las tres categorías principales

1. Válvulas de seguridad (SV)

Las válvulas de seguridad tienen una "acción pop": se abren rápida y completamente cuando la presión alcanza el punto establecido. Esta rápida apertura es perfecta para gases y vapor porque estos fluidos se expanden rápidamente y necesitan un rápido alivio de presión. Entenderla diferencia entre PSV y PRV.

2. Válvulas de alivio (RV)

Las válvulas de alivio se abren gradualmente a medida que aumenta la presión. Son como un grifo que se abre lentamente: cuanto mayor es la presión, más se abre. Esta acción suave evita golpes de ariete y golpes en el sistema en sistemas líquidos.

3. Válvulas de alivio de seguridad (SRV)

Estas válvulas versátiles pueden funcionar como válvulas de seguridad O válvulas de alivio, dependiendo del fluido que estén manejando. Son la "navaja suiza" de las válvulas de alivio de presión.

Dos tipos de diseño principales

Válvulas accionadas por resorte

Cómo funcionan:Un fuerte resorte mantiene la válvula cerrada. Cuando la presión supera la fuerza del resorte, la válvula se abre.

Dos subtipos:

Convencional con resorte:

• La carcasa del resorte se conecta a la salida de la válvula.
• Sensible a la contrapresión
• Bueno para sistemas con baja contrapresión (menos del 10%)

Fuelles equilibrados:

• Utiliza un fuelle para bloquear los efectos de la contrapresión.
• Funciona con mayor contrapresión (hasta 40-50%)
• Los fuelles pueden desgastarse con el tiempo.

Válvulas de seguridad operadas por piloto (POSV)

Cómo funcionan:Una pequeña válvula piloto controla una válvula principal más grande. La presión del sistema empuja hacia abajo un pistón. Cuando el piloto se abre, libera esta presión y la válvula principal se abre rápidamente.

Tabla de comparación rápida

Tipos de válvulas para fines especiales

Válvulas de alivio de vacío

Evite que los tanques colapsen cuando la presión interna cae demasiado. Dejan entrar aire en lugar de dejar salir presión.

Válvulas de temperatura y presión

Ábralo cuando la temperatura O la presión suba demasiado. Común en calentadores de agua y calderas pequeñas.

Discos de ruptura

Estos no se vuelven a cerrar: se abren de golpe a una presión establecida y necesitan ser reemplazados. Se utiliza para situaciones de emergencia que requieren alivio instantáneo y de gran volumen.

Cómo elegir el tipo correcto

Haga estas preguntas:

1. ¿Qué tipo de fluido?
   • Gas/vapor → Válvula de seguridad o SRV
   • Líquido → Válvula de alivio o SRV
2. ¿Cuál es su presión operativa?
   • Necesita un sellado hermético cerca de la presión establecida → Operado por piloto
   • Funcionamiento estándar con margen → Con resorte
3. ¿Hay contrapresión?
   • Alta contrapresión → Fuelles pilotados o equilibrados
   • Baja contrapresión → Convencional con resorte
4. ¿Cuál es tu presupuesto?
   • Sensible al costo → Con resorte
   • Crítico para el rendimiento → Operado por piloto
5. ¿Qué tan limpio está tu líquido?
   • Fluidos sucios/pegajosos → Con resorte
   • Fluidos limpios → Cualquier tipo funciona
     
     [Para opciones ajustables, consulte nuestraguía de válvula de alivio ajustable.]

Aplicaciones industriales

Petróleo y gas

• Refinerías:Tipos de válvulas mixtas para diferentes procesos
• Tuberías:Con resorte para simplicidad y confiabilidad.
• Plataformas marinas:Operado por piloto para espacio y rendimiento.

Procesamiento químico

• Reactores:Válvulas de seguridad para reacciones de gases.
• Tanques de almacenamiento:Válvulas de alivio para almacenamiento de líquidos.
• Intercambiadores de calor:SRV para sistemas de fase mixta

Generación de energía

• Calderas:Válvulas de seguridad para sistemas de vapor.
• Sistemas de refrigeración:Válvulas de alivio para circuitos de agua.
• Turbinas de gas:Válvulas especializadas para alta temperatura.

Alimentos y bebidas

• Sistemas de vapor:Válvulas de seguridad para cocción/esterilización.
• Tanques de almacenamiento:Válvulas de alivio para productos líquidos.
• Recipientes a presión:SRV para aplicaciones mixtas

Problemas comunes y soluciones

Chattering (apertura/cierre rápido)

Problema:La válvula se abre y cierra rápidamente, causando daños.

Causas:Válvula sobredimensionada, diseño deficiente de la tubería, contrapresión alta

Soluciones:Mejores tuberías, válvulas más pequeñas o diseño operado por piloto

Hervir a fuego lento (fuga temprana)

Problema:La válvula tiene fugas antes de alcanzar la presión establecida

Causas:Operar demasiado cerca de la presión establecida, asientos dañados

Soluciones:Baje la presión de operación, repare la válvula, use válvulas operadas por piloto.

no se abre

Problema:La válvula no abre a la presión establecida

Causas:Piezas atascadas, resorte incorrecto, error de calibración

Soluciones:Mantenimiento, recalibración, reemplazo de componentes.

Tendencias futuras

Válvulas inteligentes

Las nuevas válvulas incluyen sensores y comunicación inalámbrica para monitorear el desempeño en tiempo real. Esto ayuda a predecir las necesidades de mantenimiento y mejorar la seguridad.

Materiales avanzados

Los nuevos materiales soportan temperaturas extremas, productos químicos corrosivos y aplicaciones desafiantes como el servicio de hidrógeno.

Integración Digital

Las válvulas se están convirtiendo en parte de sistemas de control de plantas más grandes y proporcionan datos para ayudar a optimizar las operaciones y prevenir problemas.

Conclusiones clave