Introducció i classificació de les vàlvules de seguretat

Com a enginyer de vàlvules de seguretat amb 20 anys d'experiència, tinc el plaer de compartir coneixements sobre les vàlvules de seguretat. Aquestes vàlvules són crucials en els sistemes industrials, ja que actuen com a última línia de defensa per prevenir sobrepresions en l'equipament i assegurar la seguretat operativa.

Les vàlvules de seguretat tenen una àmplia aplicació en nombrosos sectors. En la indústria del petroli, protegeixen les canonades, dipòsits d'emmagatzematge i equipaments de refinació contra sobrepresions durant l'extracció, el transport i el processament del petroli. Per exemple, en una columna de destil·lació d'una refineria, una vàlvula de seguretat evita danys si es produeix un augment de pressió degut a canvis inesperats en la matèria primera o en les condicions del procés.

Al sector químic, protegeixen reactors, dipòsits d'emmagatzematge de productes químics i canonades que manipulen substàncies corrosives o reactives. En una planta química que produeix fertilitzants, les vàlvules de seguretat dels reactors de síntesi d'amoniaca asseguren que la pressió no superi els límits segurs, evitant reaccions perilloses.

El sector energètic compta amb elles per a calderes i turbines de vapor. En una central tèrmica de carbó, les vàlvules de seguretat del tambor de la caldera alliberen la pressió excedentària si el nivell d'aigua o la taxa de combustió es descontrolen, evitant explosions de calderes.

A la indústria farmacèutica, són essencials per a l'equipament d'esterilització i els recipients a pressió utilitzats en la fabricació de medicaments. Durant la producció de medicaments injectables, els autoclaves utilitzen vàlvules de seguretat per mantenir una pressió segura durant els cicles d'esterilització.

En essència, sempre que els fluids es desin o es processen sota pressió, les vàlvules de seguretat són vitals per evitar avaries en l'equipament, accidents i garantir el correcte funcionament de les operacions industrials. Quan la pressió en un sistema supera un valor predeterminat, una vàlvula de seguretat s'obre automàticament per descarregar fluid, reduint així la pressió. Un cop la pressió baixa a un nivell segur, es tanca hermèticament per mantenir la pressió del sistema.

Classificació de les vàlvules de seguretat

Les vàlvules de seguretat es poden classificar segons el medi que manipulen i segons els seus principis estructurals/de funcionament, tal com es mostra al diagrama:

1. Vàlvula de seguretat per a gasos comuns

• Vàlvula de seguretat per a gas natural : Dissenyada per a sistemes de gas natural, amb materials i estructures resistents a la corrosió causada pels components del gas natural. Garanteix una descàrrega de pressió segura en canonades i equipaments de gas natural.
• Vàlvula de seguretat per a aire i nitrogen : Apropiada per a sistemes d'aire i nitrogen, utilitzada habitualment en indústries com la metal·lúrgia i l'electrònica, on l'aire o el nitrogen és el medi de treball.

2. Vàlvula de seguretat per a gasos corrosius

• Vàlvula de seguretat per a sulfur d’hidrogen (amb fuelle i accionament per ressort) : El sulfur d'hidrogen és altament corrosiu. L'estructura de fuelle evita la fuita del medi, i el disseny amb ressort assegura un control de pressió precís, utilitzat en indústries del petroli i el gas amb medis que contenen sulfur d'hidrogen.
• Vàlvula de seguretat per a gas clor (amb fuelle i accionament per ressort) : El gas clor és tòxic i corrosiu. La combinació de fuelle i ressort garanteix un segellat hermètic i una alliberament de pressió fiable en sistemes de gas clor.

3. Vàlvula de seguretat de baixa densitat

• Vàlvula de seguretat per a amoníac líquid (amb ressort, pilotada i amb fuelle) : L'amoníac líquid té baixa densitat i és volàtil. El mecanisme pilotat permet una descàrrega de gran capacitat, i la fuelle evita la fuga d'amoníac, utilitzada en indústries de refrigeració i químiques amb amoníac líquid.
• Vàlvula de seguretat per a oli (amb ressort, pilotada i amb fuelle) : Per a sistemes d'oli, el disseny amb molla i operat per pilot satisfà les necessitats de descàrrega de pressió per a diferents viscositats i pressions d'oli, amb un fuelle que evita fuites d'oli.

4. Vàlvula de seguretat per a vapor saturat

• Vàlvula de seguretat per a vapor saturat de baixa pressió (amb molla) : Utilitzada en sistemes de vapor saturat de baixa pressió (per exemple, calderes petites), el tipus amb molla és senzill i fiable per a la descàrrega de pressió.
• Vàlvula de seguretat per a vapor saturat de mitjana pressió (amb molla) : Aplicada en situacions de vapor saturat de mitjana pressió (com ara calderes industrials), ofereix un control de pressió precís.

5. Vàlvula de seguretat per a vapor sobrecalentat i

• Vàlvula de seguretat d'alta pressió per a central elèctrica (amb molla) : Adaptada per a vapor sobrecalentat d'alta pressió en centrals elèctriques, amb una estructura robusta amb molla capaç de suportar altes temperatures i pressions, assegurant el funcionament segur de les calderes i turbines de vapor de la central.

6. Vàlvula de seguretat per a mescla gas-líquid

• Vàlvula de seguretat mixta gas-líquid (pilotada i amb fuelle) : Per a sistemes amb medis mixtos de gas i líquid, el tipus pilotat permet un ajust flexible de la pressió, i el fuelle evita la interacció entre medis i les fugues, utilitzat en reactors químics complexos.

7. Vàlvula de seguretat per a medis altament tòxics

• Vàlvula de seguretat per a àcid fluorhídric (amb fuelle) : L'àcid fluorhídric és extremadament tòxic i corrosiu. L'estructura de fuelle assegura l'absència de fugues d'àcid fluorhídric, protegint l'entorn i el personal, utilitzada en indústries que manipulen àcid fluorhídric.

En conclusió, s'han desenvolupat diferents tipus de vàlvules de seguretat per satisfer els requisits específics de diversos medis i condicions de funcionament, exercint un paper irreplaceable en la seguretat industrial.