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Ogni sistema di pressione ha un dispositivo il cui unico compito è fallire in modo sicuro. Quando un'uscita bloccata, un regolatore inceppato o un incendio esterno spingono un recipiente oltre la pressione di progetto, la valvola di sicurezza rappresenta l'ultima barriera tra un processo controllato e un guasto meccanico. Il codice ASME per caldaie e recipienti a pressione tratta queste valvole di conseguenza: non chiede semplicemente se la valvola funziona, chiede chi ha certificato che funziona, a quale capacità e in quali condizioni.
Quella che segue è una passeggiata pratica attraverso i requisiti ASME che definiscono una valvola di sicurezza: quale sezione governa il tuo sistema, come si combinano i limiti di pressione e accumulo impostati, come viene certificata la capacità e cosa confermare prima che la valvola raggiunga la tua linea. È scritto dall'officina piuttosto che dall'elenco delle clausole.
Cos'è in realtà una valvola di sicurezza ASME
Vale la pena di sistemare prima la terminologia, perché influisce su ciò che ordini. Nell'utilizzo ASME e API, una valvola di sicurezza è il dispositivo ad azione pop utilizzato su vapore e gas, una valvola di sicurezza si apre progressivamente e viene utilizzata su liquidi e la valvola di sicurezza copre entrambi. Su un ordine di acquisto le parole contano meno del timbro sulla targhetta.
Sono rilevanti tre marchi ASME: V per le caldaie elettriche della Sezione I, alta tensione per le caldaie per il riscaldamento della Sezione IV e UV per i recipienti a pressione della Sezione VIII. Dietro il timbro c'è la certificazione della capacità: la valvola è stata testata sul flusso e la sua capacità di scarico è stata registrata, di solito sotto l'osservazione del National Board, in modo che un ingegnere possa dimensionare il dispositivo in base ai dati pubblicati invece che a congetture.
Una valvola con dimensioni identiche, molla simile e nessuna certificazione non è intercambiabile nel servizio di codifica. Questa è la prima domanda che vale la pena porre a qualsiasi fornitore.
Quale sezione del codice regola la tua applicazione
La Sezione VIII Divisione 1 è il consueto punto di partenza per le apparecchiature di processo: si applica ai recipienti a pressione con una pressione di esercizio massima consentita di 15 psig e superiore e le sue regole per i dispositivi di sicurezza vanno da UG-125 a UG-137. Le caldaie a vapore, invece, appartengono alla Sezione I, mentre le piccole caldaie per riscaldamento alla Sezione IV. Il montaggio di una valvola della Sezione I su un recipiente della Sezione VIII costituisce una non conformità anche quando la valvola proteggerebbe effettivamente il recipiente.
| Sezione codice | Ambito tipico | Timbro del dispositivo in rilievo | Paragrafi regolatori |
|---|---|---|---|
| Sezione I | Caldaie elettriche, vapore superiore a 15 psig | V | Da PG-67 a PG-73 |
| Sezione IV | Caldaie per riscaldamento, vapore a bassa pressione e acqua calda | HV | Da HG-400 a HG-403 |
| Sezione VIII Div. 1 | Recipienti a pressione, MAWP 15 psig e superiori | UV | Da UG-125 a UG-137 |
| Sistemi idrici non codificati | Linee di approvvigionamento idrico, HVAC e antincendio | Non richiesto | Si applica la norma di prodotto |
La selezione segue il vaso o la caldaia e non il catalogo delle valvole. Leggere prima il rapporto sui dati del produttore, quindi specificare.
Imposta pressione, sovrapressione e accumulo
Quattro numeri attraversano ogni specifica della valvola di sicurezza. La pressione di esercizio massima consentita (MAWP) è il soffitto per cui è progettata la nave. La pressione impostata è la pressione in ingresso alla quale la valvola inizia ad aprirsi in condizioni di prova. L'accumulo è l'aumento al di sopra della MAWP mentre la valvola scarica. Lo spurgo è la differenza tra lo scoppio e il riposizionamento ed è una caratteristica prestazionale da confermare con il produttore piuttosto che un codice fisso.
| Parametro | Limite comunemente applicato |
|---|---|
| Accumulo, normale processo sconvolto | 10% o 3 psi sopra il MAWP, a seconda di quale sia maggiore |
| Accumulo, fuoco o calore esterno | 21% sopra il MAWP |
| Impostare la pressione, dispositivo singolo | pari o inferiore alla MAWP |
| Impostare la tolleranza della pressione dopo il test | Più o meno 2 psi fino a 70 psig; più o meno 3% sopra 70 psig |
| Dispositivi multipli | Almeno un set pari o inferiore a MAWP |
| Perdita della linea di ingresso | Mantenere al di sotto del 3% circa della pressione impostata |
La relazione che più spesso fa inciampare le persone è quella tra pressione operativa e pressione impostata. Una valvola impostata esattamente sulla MAWP di un'imbarcazione che normalmente funziona al 95% della MAWP bolle, trasuda e alla fine perde. Una guida pratica è quella di mantenere la normale pressione operativa al di sotto della pressione impostata di almeno 5 psi o 10%, ricordando che la molla deve comunque essere testata e impostata entro la tolleranza di cui sopra. Laddove un processo non può tollerare tale margine, un design pilotato o a soffietto è solitamente una risposta migliore rispetto a un set point più rigido.
Dimensionamento di una valvola di sicurezza secondo le norme
La capacità certificata è il punto centrale dell'intero esercizio. Il carico di scarico stesso viene calcolato anziché letto dalla valvola: scarico bloccato, guasto della valvola di controllo, espansione termica e incendio sono i casi più comuni e il maggiore di essi determina la capacità richiesta. Solo allora entra in gioco la scheda tecnica della valvola.
- Fluido e fase in condizioni di scarico: vapore, gas, liquido o bifase, che cambia completamente l'equazione del dimensionamento.
- Alleviare la pressione e la temperatura, inclusa la sovrapressione consentita, poiché la capacità è certificata a condizioni specifiche.
- La designazione dell'orifizio, come le dimensioni delle lettere API 526, corrispondeva all'area richiesta calcolata anziché alla dimensione del tubo esistente.
- Contropressione accumulata: al di sopra del 10% circa della pressione impostata, la capacità di una valvola convenzionale viene influenzata e normalmente viene specificato un design a soffietto bilanciato.
- Declassamento del materiale e del trim per alte temperature, oltre alla tolleranza alla corrosione in mezzi aggressivi.
Per una visione passo passo di come queste variabili restringono la scelta, ns matrice di selezione della valvola di sicurezza a molla espone dettagliatamente l'ordine di decisione.
Dettagli di installazione che decidono se la valvola funziona
Una valvola correttamente certificata in un'installazione con tubazioni inadeguate non protegge nulla. Mantenere l'ingresso corto e di dimensioni generose, poiché la perdita di ingresso compromette il margine del 3% e produce vibrazioni, e montare la valvola verticalmente, sul serbatoio, ove possibile. La tubazione di scarico deve essere supportata in modo indipendente, drenata nel punto più basso e instradata in modo che nessuno si trovi nel punto in cui si sfiata la valvola.
Le valvole di blocco si trovano su entrambi i lati di una valvola di sicurezza solo secondo una procedura formale: sigillate o chiuse con lucchetto, aperte, registrate e coperte dalla gestione del cambiamento. Laddove l'isolamento è realmente necessario per la manutenzione, una disposizione con valvola di riserva è solitamente più pulita di una valvola manuale che qualcuno alla fine chiuderà.
Abbinare Corpo e Assetto al Fluido
La pressione e la temperatura scelgono il materiale molto prima che lo faccia il prezzo. La ghisa duttile è adatta all'acqua, alla schiuma e alle temperature moderate e resiste agli urti molto meglio della ghisa grigia; l'acciaio fuso ha valori nominali e temperature del vapore più elevati; i corpi inossidabili e rivestiti gestiscono cloruri, acidi e applicazioni con fluidi puliti.
Vale anche la pena separare due lavori che condividono un nome. Dal lato dei servizi di un impianto (mantenimento della pressione, scarico delle sovratensioni e protezione della pompa sulle linee idriche), una valvola pilotata modula anziché scattare e mantiene costante la pressione a monte. Questa è la protezione della tubazione e del sistema e non sostituisce un dispositivo con marchio UV su un recipiente a pressione.
Valvola di mantenimento e scarico della pressione in ferro duttile 500X-16Q Valvola in ghisa sferoidale pilotata per il mantenimento e lo scarico della pressione dell'acqua nell'alimentazione degli edifici e nella circolazione per prove antincendio, con impostazione pilota regolabile su DN50–600. Visualizza il prodotto → Laddove il mezzo esclude l'acciaio al carbonio, la stessa logica si applica alle valvole attorno al dispositivo di scarico: valvole di isolamento, bypass e drenaggio in un grado inossidabile corrispondente, quindi la linea si comporta come un sistema di un unico materiale piuttosto che come un mosaico.
Valvola a saracinesca flangiata in acciaio inossidabile Z41W-16P Valvola a saracinesca flangiata in acciaio inossidabile 304 per l'isolamento dell'acqua e linee di bypass, con saracinesca a cuneo, gamma DN15–600 e molteplici valori di pressione. Visualizza il prodotto → Test, documentazione e ciclo di vita
Ogni valvola ASME lascia lo stabilimento con un test di pressione impostato, un test di tenuta della sede e, dove il codice lo richiede, un test del guscio. La targhetta riporta poi il timbro, la capacità certificata, la pressione impostata e la temperatura di scarico, e quei dati appartengono al file della nave perché la prossima ispezione lo richiederà.
Nel nostro fabbrica e piano di prova , i gruppi di valvole di sicurezza e di controllo superano i controlli della pressione di regolazione al banco e i test della pressione del corpo prima della spedizione, con i certificati dei materiali conservati insieme ai registri dei lotti. Una volta in servizio, l'intervallo tra le prove al banco dipende dalla giurisdizione e dall'esperienza del servizio; i mezzi sporchi e le temperature di ciclo lo accorciano considerevolmente.
Una pratica lista di controllo per la selezione
- Confermare la sezione del codice governativo dal rapporto sui dati della nave o della caldaia, non da una descrizione del processo.
- Dichiarare le condizioni del fluido, della fase e di scarico, inclusa la sovrapressione consentita.
- Calcolare la capacità richiesta in caso di presa bloccata, guasto della rete elettrica e incendio, quindi mantenere la cifra più grande.
- Scegliere una capacità certificata superiore a tale requisito, in una dimensione dell'orifizio standard.
- Controllare la contropressione accumulata e la perdita in ingresso prima di fissare il tipo di corpo.
- Specificare materiale, finiture ed eventuali collaudi particolari e richiedere il pacchetto di certificazione con consegna.
Niente di tutto questo è complicato, ma tutto è sequenziale: la sezione sbagliata invalida il timbro, la capacità sbagliata invalida la protezione e un'installazione non supportata invalida entrambi. Se si interpretano correttamente queste tre specifiche, il resto delle specifiche tenderà a sistemarsi e, quando una clausola risulta ancora ambigua, porre la domanda prima dell'ordine anziché dopo l'ispezione.
