VÁLVULAS DE SEGURIDAD

Para aplicación en todos los procesos industriales

Hernán G. A. Silva
Product Manager
Válvulas de Seguridad y Alivio (PSV)
Capacitación Técnica – Válvulas de Seguridad

Normas
Internacionales
Normas vigentes en el Mundo
 EL CÓDIGO ASME
American Society of Mechanical Engineers

El 10 de marzo del 1905 la explosión de una caldera en la fábrica de zapatos RB Grover, en la

ciudad de Bronckton en Massachusetts/USA mató a 58 personas e hirió a 117, causando la
destrucción total de la fábrica:

Debido a este accidente, el ASME formó el "Comité de Calderas y Recipientes a Presión”, que
elaboró el primer Código ASME Sección I, de recipientes a presión sometidos al fuego interno
(calderas), que fue finalizado en el 14 de diciembre 1914.
 EL CÓDIGO ASME
Actualmente, las directrices
para las válvulas de
seguridad y dispositivos de
alivio de presión se
encuentran entre los
párrafos PG-67 a PG-73
del Código ASME Sec.I
para válvulas de seguridad
utilizados en calderas, y en
los párrafos UG 125 a UG-
140 del Código ASME Sec.
VIII Div.01 para recipientes
de presíon.
 EL CÓDIGO ASME
(American Society of Mechanical Engineers)

 ASME (American Society of Mechanical Engineers), es

una organización sin fines de lucro fundada en 1880 por
un pequeño grupo de líderes de la industria.

 Actualmente ASME tiene alrededor de 120.000 miembros

distribuidos en 140 países.

 ASME certifica empresas en la industria de equipos a

presión desde 1916.

 La certificación tiene por objeto garantizar que los

productos, servicios y sistema de calidad de las empresas
certificadas cumplen los requisitos del ASME Boiler and
Pressure Vessel Code.
Certificación - Organizaciones

American Society of Mechanical Engineers

• Organización Profesional sin fines de lucro;
• Intercambio de conocimientos;
• Desarrollo de Códigos y Normas;
• Promueve el desarrollo de capacidades y la formación.

National Board of Boilers and Pressure Vessel Inspectors

• Calificación de los inspectores;
• Fabricantes autorizados a usar la ESTAMPA NB;
• Garantía de la construcción como el Código ASME (Dispositivos
de seguridad).
Certificación – Spirax Sarco
2008

Inicio de la producción en responsabilidad de Spirax Sarco Brasil

CERTIFICACIÓN – SV-80H & SV-81H
2012
Obtención de los certificados de capacidad de flujo de gas, líquido y vapor

SV80H SV80H SV81H SV81H

Vapor y Gases Líquidos Vapor y Gases Líquidos
Prueba de capacidad de la válvula SV81H en el National Board – NBBI/USA - 2015
Certificación
SPIRAX SARCO

Certificados de Capacidad:
Asegura que la Válvula de
Seguridad descarga la
capacidad especificada en el
diseño.
Certificación
SPIRAX SARCO
Certificado ASME UV:
Autorización para el diseño y
fabricación de la válvulas de
seguridad de acuerdo con los
criterios del código ASME
Sec.VIII Div.01 en la fábrica de
Spirax Sarco Brasil.

Asegura que Válvulas de

Seguridad y Alivio estampadas
están diseñadas de acuerdo con
las normas y procedimientos del
Código ASME Sec.VIII.
 Importancia de la Certificación
Estampa “UV”
Asegura que las Válvulas de Seguridad y Alivio
estampadas están diseñados de acuerdo con las
normas y procedimientos del Código ASME
Sec.VIII para recipientes a presión.

MOD CAPACIDADE PRESSÃO

bar (g)
AR
TAM - AJ -
N m³ / h
ÁREA VAPOR - C/P -
mm² kg / h
TEMP ÁGUA - AJ/F -
ºC m³ / h

TAG Nº
SÉRIE

Campos obligatorios seguidos de código ASME

Sec.VIII UG 129 y ASME Sec.I PG 110
Importancia de la Certificación
Capacitación Técnica – Válvulas de Seguridad

Conceptos y
Terminologías
¿Vale la pena invertir en seguridad?
¿Vale la pena invertir en seguridad?
¿Vale la pena invertir en seguridad?
¿Vale la pena invertir en seguridad?
 Dispositivos de seguridad

Válvula Pilotada

Válvula de seguridad e alívio

Disco de ruptura
¿y este “Dispositivo de Seguridad”?
¿y este “Dispositivo de Seguridad”?
¿y este “Dispositivo de Seguridad”?
VÁLVULAS DE SEGURIDAD Y ALIVIO

FUNCIONES BÁSICAS:

PROTECCIÓN DE VIDAS
Y DE LOS EQUIPOS
ABRIR
DESCARGAR
CERRAR
APERTURA
• Precisión

• Repetitividad

CIERRE
• Diferencial de Alivio

• Sello
TERMINOLOGÍA
VÁLVULA DE SEGURIDAD

PRODUCE UNA APERTURA

INSTANTÁNEA
TERMINOLOGÍA
VÁLVULA DE ALIVIO

PRODUCE UNA APERTURA

GRADUAL
TERMINOLOGÍA
Válvula de Seguridad
Dispositivo automático de alivio de presión que se
caracteriza por la apertura instantánea ("POP") al alcanzar
la presión de apertura. Se utiliza en el servicio con fluidos
compresibles (gases y vapores).

Válvula de Alivio
Dispositivo automático de alivio de presión que se
caracteriza por una apertura gradual y proporcional al
aumento de presión por encima de la presión establecida.
Se utiliza en el servicio con fluidos incompresibles
(líquidos).

Válvula de Seguridad y Alivio

Dispositivo automático de alivio de la presión adecuada
para trabajar como una válvula de seguridad o válvula de
alivio, dependiendo de la aplicación deseada.
TERMINOLOGÍA
Presión Máxima de Trabajo Permisible
(Maximum Alowable Working Pressure)
Es la presión máxima de trabajo de un equipo, en
consonancia con el código de diseño, la resistencia
de los materiales utilizados, las dimensiones de lo
equipo y sus parámetros de funcionamiento.

Presión de Operación (Operation Pressure)

Es la presión del equipo en condiciones normales de
funcionamiento. Una margen razonable debe
establecerse entre la presión de operación y la
presión máxima de trabajo permisible. Para un
funcionamiento seguro, la presión de operación debe
ser de al menos 10% abajo de la P.M.T.P.
TERMINOLOGÍA
Presión de Seteo (Set Pressure)
Es la presión manométrica en la cual la válvula está
ajustada para abrir.

Presión de Seteo a Frío

Presión a la que se ajusta la válvula para abrir en
banco de pruebas. Esta presión incluye revisiones
para las condiciones de funcionamiento
(contrapresión y / o temperatura).

Simmer
Escape (audible o visible) de fluido compresible
entre las superficies de asiento que se produce a
un valor inmediatamente por debajo de la presión
de apertura, con capacidad inconmensurable.
TERMINOLOGÍA

Válvula de tipo Convencional

Es la válvula que tiene sus características de
funcionamiento (presión de apertura, presión de cierre y
capacidad de descarga) directamente afectados por la
variación de la contrapresión.

Válvula de tipo Balanceada

Es la válvula que incorpora un fuelle u otros medios para
compensar el efecto de la variación de la contrapresión en
su característica operacional (presión de apertura, presión
de cierre y capacidad de descarga).
Válvula Balanceada
Cuando la contrapresión desarrollada es mayor que 10% de la presión de
seteo, la norma recomienda el uso de válvulas balanceadas.

Fuelle Metálico
TERMINOLOGÍA
Sobrepresión
Incremento de presión sobre de la presión de
apertura de la válvula que permite la capacidad
máxima de descarga. Generalmente se expresa
en porcentaje de la presión de seteo.

Diferencial de Alivio (“BlowDown”)

Diferencia entre la presión de seteo y de la
presión de cierre. Expresado como un porcentaje
de la presión de apertura.
TERMINOLOGÍA

110 Presión en la capacidad máxima

(presión de alivio)

SOBREPRESIÓN

100 Presión de seteo

95 Presión de cierre
TERMINOLOGÍA

110 Presión en la capacidad máxima

(presión de alivio)

100 Presión de seteo

DIFERENCIAL de ALIVIO
“BLOWDOWN”
95 Presión de cierre
Capacitación Técnica – Válvulas de Seguridad

Principio de
Funcionamiento
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
Curva de rendimiento típico de la válvula ASME VIII

La válvula abre un
35% más con una
sobrepresión de
10%

Rate of increase or decrease depends

on the rate of pressure increase or
decrease

La válvula abre
un 65% a la
Cierre total cuando presión de set
baja a 93% de la
presión de set
Curva de rendimiento típico de la válvula ASME I
Capacitación Técnica – Válvulas de Seguridad

Componentes y
Accesorios
COMPONENTES PRINCIPALES
 CUERPO

Es uno de los elementos estructurales de las válvulas. Debido a una característica común
entre las válvulas fabricadas actualmente (tobera del tipo integral), los cuerpos son
componentes despresurizados, y la presión máxima a la que pueden ser sometidos es la
presión en la salida de la válvula.

Las especificaciones mínimas (según API STD 526 estándar) son:

- Temperaturas de –29ºC a 426ºC - ACERO CARBONO (SA 216 Gr WCB)

- Temperaturas de 427ºC a 538ºC - ACERO CROMO MOLIBDENO (SA 217 Gr WC6)

- Temperaturas de –268ºC a 538ºC - ACERO INOXIDABLE AUSTENITICO (SA 351 Gr CF8M)

- Temperaturas de –29ºC a 315ºC - COBRE / NIQUEL ALEADOS (SA 494 Gr M35-1)

- Temperaturas de –29ºC a 158ºC - ALLOY 20 (SA 351 Gr CN7M)

CUERPO ANGULAR
API-526 STANDARD:
Define diámetros de
entrada y salida para
cada orificio de la
válvula, más allá de la
distancia desde el
centro de la entrada y el
centro a la salida. Así
válvulas que siguen a la
API 526 (fabricante
independiente) son
"intercambiables" en sus
dimensiones.
 Tipos de Bonete

Bonete Abierto Bonete Cerrado

 Bonete
Es la carcasa donde está instalado el resorte de la válvula. Al ser un
componente de vital importancia para el funcionamiento de la válvula, el resorte
debe estar adecuadamente protegido contra los agentes externos que podrían
comprometer su rendimiento. Así, las partículas sólidas, agentes corrosivos,
choques mecánicos, la acción de la atmósfera deben ser evitadas.

Bonete Cerrado, se utiliza cuando:

· Se desea confinar el fluido del proceso, aislándolo del medio ambiente.

· Se desea proteger el resorte y el otras partes móviles de la válvula contra la
acción de los agentes externos.

Bonete Abierto, se utiliza cuando:

· La válvula trabaja con vapor de agua, y se debe mantener el resorte de la

válvula enfriado por aire.
 CAPUCHON

Su objetivo es proteger a la calibración de las válvulas (tornillo de

seteo) contra golpes y evitar el choque térmico.
 PALANCA

Abierta

Cerrada
 Palanca de Prueba
Dispositivo utilizado para activar manualmente la válvula, a fin de impartir su
operatividad, por la acción de presión sobre el vástago. Este dispositivo es obligatorio
para las válvulas de seguridad y alivio que trabajan con vapor de agua, aire o agua
caliente con temperaturas superiores a 60 ° C (ASME VIII UG 136a).

La palanca de prueba es dimensionada para ser utilizada cuando la válvula está

presurizada a al menos el 75% de la presión de apertura. Utilizar la palanca a
presiones más bajas puede causar daño grave en la válvula.
Capacitación Técnica – Válvulas de Seguridad

Buenas prácticas
en Mantenimiento
CALIBRACIÓN – BANCOS DE PRUEBAS
Frecuencia de inspección en Válvulas de Seguridad
AJUSTE A FRÍO
Cuando la válvula es especificada para
trabajar con líquidos, ¿puedo calibrarla
con gases?

ASME Seç.VIII - UG 136

La normativa vigente en Buenos Aires (ARG.)

¿Qué considera la legislación un “aparato sometido a presión”?

La normativa vigente en Buenos Aires (ARG.)

¿Cuáles elementos deben llevar chapas identificatorias?

La normativa vigente en Buenos Aires (ARG.)

¿Qué se solicita de instalaciones con gases refrigerantes?

La normativa vigente en Buenos Aires (ARG.)
¿Qué se solicita para los recipientes sometidos a presión sin fuego?
Capacitación Técnica – Válvulas de Seguridad

Buenas prácticas
en la Instalación
 INSTALACIÓN
Buenas Practicas

• La válvula no es un elemento de control

• Para fluidos tóxicos las válvulas no se deben abrir para la atmósfera

• Un dispositivo puede estar protegido por más de una válvula

• Las válvulas deben ser instaladas en posición vertical, de pie (+/- 1º)

• Comprobar si otro equipo no puede interferir con el funcionamiento

de la válvula
 INSTALACIÓN
Buenas Practicas
• En el proyecto de instalación de la válvula, debe haber espacio para
la inspección y mantenimiento

• Las válvulas deben instalarse cerca del equipo que se protegerá

• El diámetro nominal de la tuberia no debe ser menor que el diámetro

de entrada y salida de la válvula, respectivamente

• La máxima perdida de carga permitida en la entrada de la válvula no

debe superar 3% del valor de la presión de seteo ("chatter")
Instalación de Válvulas de Seguridad de
aplicaciones ASME Sección I – Calderas
Requisitos de instalación del código ASME
sección I – Calderas (Párrafo PG-71)
Diseño de la tubería de entrada
- La válvula debe instalarse verticalmente
Requisitos de instalación del código ASME
sección I – Calderas (Párrafo PG-71)
Diseño de la tubería de entrada
Independiente de otras conexiones
Requisitos de instalación del código ASME
sección I – Calderas (Párrafo PG-71)
Diseño de la tubería de entrada
- Área de conexión al menos igual al área de
entrada de la válvula.
Requisitos de instalación del código ASME
sección I – Calderas (Párrafo PG-71)
Diseño de la tubería de salida FIJACIÓN DEL
TUBERIA DE
DESCARGA EM LA
ESTRUCTURA DE LA
EDIFICACIÓN

La tubería de descarga debe FOLGA

D
RADIAL
tener una sección DRENAJE
DRENO

transversal no inferior a
área de salida de la válvula.
DRENAJE

D
D = DN IGUAL O MÁS GRANDE QUE EL DN
DE LA TUBERIA
Instalación de Válvulas de Seguridad de
aplicaciones ASME Sec. VIII –
Recipientes a Presión no sometidos al
fuego
Requisitos de instalación del código ASME
sección VIII – Recipientes a Presión
Diseño de la tubería de entrada

Las válvulas de
OPÇÕES DE INSTALAÇÃO
seguridad para
fluidos compresibles
deben estar
Vapor/Gás
conectados en el lado
del gas
Nível

LÍQUIDO
Requisitos de instalación del código ASME
sección VIII – Recipientes a Presión
Diseño de la tubería de entrada

Las válvulas de
Nível Normal
alivio para líquidos
deben estar
Líquido conectados por
debajo del nivel
del líquido
 Otras consideraciones sobre la instalación
• ASME VIII Div. I - Apéndice M12
Válvulas de seguridad y alivio deben instalarse en posición vertical.
 Requisitos de instalación del código ASME
sección VIII – Recipientes a Presión
Diseño de la tubería de entrada

- És obligatorio calcular la
caída de presión en la tubería de
entrada, de modo que la
capacidad de alivio no se reduce.

- Esta pérdida no debe exceder el

3% de la presión de seteo.
 Requisitos de instalación del código ASME
sección VIII – Recipientes a Presión
Diseño de la tubería de entrada

Pérdida de presión cuando

la válvula está en
funcionamiento.

Si es necesario se deve
aumentar el diámetro de
la tubería
 Otras consideraciones sobre la instalación
Diseño de la tubería de entrada
- Posible vibración causada por el paso de flujo
de la válvula cerca de la entrada de la misma
Otras consideraciones sobre la instalación
Diseño de la tubería de entrada

- Proveer una
sección recta de la
tubería antes de la
válvula para reducir
FLUJO la turbulencia.

d = 8 a 10 Diámetros de tubería
Requisitos de instalación del código ASME sección
VIII – Recipientes a Presión
Diseño de la tubería de entrada

- Descarga en un sistema cerrado.Compruebe el tipo

de contrapresión.

- Una contrapresión excesiva puede reducir la

capacidad de caudal de la válvula.
Colector (Header) común a varias PSVs:
Otras consideraciones sobre la instalación
Diseño de la tubería de salida

- Soporte de la tubería de
salida adecuada para
evitar tensiones en el
DRENAJE
cuello de la válvula y en
la tubería de salida.
RECIPIENTE
A PRESIÓN
Instalación de Válvulas de Bloqueo

VÁLVULA DE
BLOQUEO **

VÁLVULA DE
BLOQUEO **

VASO
VASO

Puede ser instalada en la tubería (entrada o salida) de la válvula, una válvula de

bloqueo, de paso total, y con diámetro nominal igual o mayor que el diámetro
correspondiente de la entrada o salida de la válvula de seguridad, respetando las
recomendaciones de la norma API RP 520 Parte 2, del código ASME Sección VIII
UG135 (d) y el Apéndice M de este código.
¿Cómo está HOY la Seguridad en las
válvulas y controles de su Planta?

Hernán G. A. Silva - Product Manager Válvulas de Seguridad y Alivio (PSV) + Controles para Calderas

MUCHAS GRACIAS !!!