DIMENSIONAMENTO DE DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO CONTRA SOBREPRESSÃO EM TANQUES E TUBULAÇÕES

    Umas das questões mais comuns no que diz respeito à instalação de dispositivos de proteção contra sobrepressão em tanques e tubulações é: por que instalar uma válvula de segurança?

    A resposta é simples: porque apesar de seguro, os equipamentos falham, pessoas erram, e eventos externos ocorrem, causando um aumento de pressão. Estes eventos externos podem ser: fogo externo, vazão vindo de uma área de alta pressão, calor introduzido por equipamento associado, bombas e compressores, transferência de calor do ambiente, expansão de líquidos em tubulação.
    Além disso, a norma brasileira vigente relativa à vasos de pressão classe A ou B recentemente acaba de incluir as tubulações no seu escopo, fazendo com que estes elementos devam ter suas pressões monitoradas de alguma forma e que possuam dispositivos de alívio.

    VÁLVULAS DE ALÍVIO EM TUBULAÇÕES

      Além de seguir a norma regulamentadora vigente, existe outra razão para a instalação destes dispositivos em tubulações.

Figura 1: Aumento da pressão com o aumento da temperatura em tubulações que apresentam fluidos confinados.

    Líquidos que escoam em unidades de processo e tubulações, normalmente irão expandir quando aquecidos. Esta expansão irá danificar tubos e vasos se estes estiverem completamente preenchidos com o fluido. Válvulas de alívio são instaladas nestes sistemas para prevenir os danos resultantes da dilatação térmica do líquido. Ainda que este problema pareça pequeno, os danos a tubulações podem resultar na perda de sua contenção com consequências graves quando se tratar de fluidos tóxicos ou inflamáveis, podendo levar a interrupção do funcionamento da planta e grandes despesas com manutenção.

    VÁLVULAS DE ALÍVIO EM TANQUES ATMOSFÉRICOS

    Em alguns casos, a instalação do conhecido vent “pescoço de ganso” não é suficiente. Existem situações nas quais os tanques atmosféricos necessitam uma atmosfera inerte em seu interior. E, nestes casos, se instalam válvula de pressão e vácuo.
Válvulas de pressão e vácuo são necessárias para proteger tanques de armazenamento contra ruptura ou implosão causadas por enchimento ou bombeio destes tanques juntamente com efeito térmico do fluido neles contido.  O dimensionamento das válvulas é baseado nos conceitos apresentados na norma API 2000.


    Existe ainda outro cenário. Podem existir operações que envolvem passagem de pig e sopragem de linhas, e não é possível saber com certeza a vazão de ar ou nitrogênio destas operações e se os dispositivos contra sobrepressão dos tanques (vents e válvulas de pressão e vácuo) serão eficazes nestes cenários. Para tanto, podem ser empregados os chamados vents de emergência, que garantem que a pressão no interior dos tanques atmosféricos não ultrapasse a suas pressões de projeto neste cenário.

    Dentro do escopo do dimensionamento dos dispositivos está a análise das particularidades do fluido contido nos tanques e/ou tubulações, das pressões de operação e projeto dos sistemas, das vazões de alívio necessárias e dos tipos de dispositivos possíveis de ser empregados.
    
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