Procedura di test della valvola di sicurezza: controllo della regolazione della pressione, test di tenuta e ricertificazione

1. Ambito e scopo

Questa guida pratica copre le procedure di smontaggio, ispezione interna, test della pressione impostata, test di tenuta e ricertificazione delle valvole di sicurezza a molla (SPV) e delle valvole di sicurezza pilota (PLV) utilizzate per proteggere le apparecchiature industriali dalla sovrapressione. Il test e la manutenzione di ZK sono fondamentali per garantire la sicurezza del personale, l'integrità delle apparecchiature e la conformità agli standard di produzione. Questa procedura si applica ai VC che lavorano con liquidi, gas e vapore nei settori chimico, petrolifero, energetico e alimentare. Si consiglia di testare e ricertificare la valvola secondo il programma di manutenzione preventiva, dopo qualsiasi evento di sovrapressione o se si sospetta un malfunzionamento della valvola.

2. Precauzioni

ATTENZIONE! Pericolo energetico e pericolo per la vita!

• Prima di iniziare qualsiasi lavoro con la ZK, assicurarsi di eseguire la procedura di blocco/marcatura (LOTO) in conformità con le istruzioni interne dell'azienda. Assicurarsi che tutte le fonti di energia (meccanica, elettrica, idraulica, pneumatica, chimica, termica) siano isolate e bloccate.
• Non lavorare sotto pressione. Assicurarsi che l'impianto in cui è installato ZK sia completamente diseccitato e la pressione sia ridotta a quella atmosferica.
• Utilizzare dispositivi di protezione individuale (DPI) adeguati: occhiali di sicurezza (DSTU EN 166:2017), guanti protettivi (DSTU EN 388:2017), indumenti protettivi (DSTU EN ISO 13688:2016), scarpe protettive con punta in metallo (DSTU EN ISO 20345:2016) e protezioni per l'udito (DSTU EN 352-1:2017) quando si lavora con apparecchiature rumorose o ambienti potenzialmente esplosivi.
• I liquidi caldi e il vapore possono provocare gravi ustioni. Lasciare raffreddare completamente la valvola e la tubazione prima dello smontaggio.
• I liquidi tossici o aggressivi richiedono DPI e procedure di manipolazione speciali. Leggere la scheda dati di sicurezza (MSDS) del fluido contenuto nel sistema.
• Utilizzare attrezzature di sollevamento adeguate per valvole pesanti. Assicurarsi che la valvola sia fissata saldamente durante il trasporto e il test.

3. Strumenti e materiali necessari

4. Lista di controllo per l'ispezione pre-riparazione

5. Procedura passo passo

Questa procedura prevede lo smantellamento della ZK dalla linea tecnologica per il test su uno stand specializzato.

1. Smantellamento della ZK dalla linea

   1. Isolamento e LOTO: segui RIGOROSAMENTE la procedura LOTO. Isola il CC da tutte le fonti di pressione ed energia. Chiudere la valvola di intercettazione prima e dopo ZK.
   2. Sfiato della pressione: rilasciare lentamente e in modo controllato la pressione residua dalla sezione della tubazione in cui è installato ZK attraverso il foro di scarico. Assicurarsi che la pressione abbia raggiunto la pressione atmosferica. Non affrettare mai il processo di depressurizzazione.
   3. Drenaggio: garantire il drenaggio completo dei fluidi dalla valvola e dalle tubazioni adiacenti.
   4. Svitamento dei bulloni: Allenta e svita i bulloni della flangia ZK. Utilizzare le chiavi appropriate.
   5. Rimozione della ZC: utilizzando un'attrezzatura di sollevamento (se la ZC è pesante), rimuovere con attenzione la valvola dalla linea. Assicurarsi che la valvola sia supportata in modo uniforme. Evitare cadute e urti che potrebbero danneggiare i componenti interni della valvola.
   6. Trasporto: trasporta lo ZK sul sito del test in posizione verticale per evitare danni alla sella e al disco.

2. Pulizia e ispezione esterna

   1. Pulizia: pulisci accuratamente le superfici esterne dello ZK da sporco, ruggine e vecchie guarnizioni. Utilizzare spazzole metalliche per lo sporco grossolano e stracci che non lasciano pelucchi con solvente per la pulizia finale.
   2. Ispezione visiva dettagliata: Ispezionare nuovamente il corpo, le flange, il cappuccio e lo stelo per individuare eventuali crepe, deformazioni, danni da corrosione e usura. Prestare particolare attenzione ai giunti e alle saldature.
   3. Controllo della targhetta: assicurarsi che tutti i dati sulla targhetta (pressione di impostazione, pressione di ritorno, materiale) corrispondano alla scheda tecnica e ai requisiti di sistema.

3. Smontaggio (per la manutenzione completa)

   Questo passaggio viene eseguito se è prevista una manutenzione completa, un'ispezione interna o una riparazione. Un semplice controllo della pressione impostata potrebbe non richiedere lo smontaggio completo.

   1. Marcatura: prima dello smontaggio, contrassegnare le parti, che ti consentiranno di montare correttamente la valvola. Scatta una foto della posizione dei componenti.
   2. Rimozione del tappo/coperchio: Svitare con attenzione i bulloni che fissano il tappo/coperchio.
   3. Rimozione della molla: rimuovi le rondelle di regolazione (se presenti) ed estrai con cautela la molla. Controlla sempre che la molla non presenti corrosione, crepe, deformazioni.
   4. Per rimuovere lo stelo, il disco e la sella: Rimuovere con attenzione lo stelo, il disco e la sella (se rimovibili).
   5. Pulizia dei componenti: pulisci accuratamente ogni parte da depositi, corrosione e particelle estranee.

4. Ispezione interna e scalpitamento

   1. Ispezione delle superfici interne: ispezionare le superfici interne del corpo della valvola per verificare l'eventuale presenza di corrosione, erosione e danni da cavitazione.
   2. Ispezione della sede e del disco: Ispezionare attentamente le superfici di lavoro della sede e del disco per rilevare eventuali graffi, ammaccature, danni da corrosione o segni di erosione. Le superfici devono essere perfettamente lisce.
   3. Lappatura (se necessaria): Se le superfici della sella e del disco sono danneggiate, eseguire la lappatura. Utilizzare paste per lappatura dalla grana grossa a quella fine. Ottieni una superficie a specchio e una perfetta planarità. La planarità può essere controllata utilizzando un misuratore di planarità ottica e luce monocromatica (non sono consentiti più di 1-2 anelli luminosi). Non consentire un'eccessiva rimozione di metallo, che può alterare la geometria e le prestazioni della valvola.
   4. Ispezione della molla: controlla la molla per eventuali deformazioni, crepe o corrosione. Misurare la lunghezza libera della molla e confrontarla con i dati del produttore. Una molla deformata o danneggiata deve essere sostituita.
   5. Ispezione asta e guida: ispeziona l'asta per verificarne rettilineità, usura o corrosione. Ispezionare le boccole di guida per verificare l'usura. Il movimento dell'asta deve essere libero.

5. Collezione di ZK

   1. Installazione della sede e del disco: Installa la sede e il disco puliti e levigati.
   2. Per installare l'asta e la molla: Installa l'asta, la molla e le rondelle di regolazione. Assicurarsi che tutti i componenti siano nella posizione corretta.
   3. Avvitamento del tappo/coperchio: Installare una nuova guarnizione (materiale conforme a DSTU EN 1514-1:2009 per le flange) e installare il tappo/coperchio. Stringere i bulloni con una chiave dinamometrica seguendo uno schema a croce secondo le raccomandazioni del produttore. Valori tipici della coppia di serraggio per flange ANSI B16.5: per bulloni M20 di classe 8.8 – 200-250 Nm. Una coppia di serraggio errata può causare deformazione della cassa, perdite o inceppamenti del meccanismo.

6. Imposta test della pressione (pressione di apertura)

   1. Installazione sul banco: Installa ZK su un banco di prova certificato. Assicurati che tutti i collegamenti siano serrati.
   2. Selezione del mezzo di prova: Utilizzare il mezzo di prova appropriato: aria o azoto per gas/vapori; acqua o olio per fluidi. La temperatura dell'ambiente di prova dovrebbe essere compresa tra 15 e 25°C, se non diversamente specificato dal produttore.
   3. Erogazione della pressione: Applicare la pressione lentamente e in modo costante all'ingresso ZK. La velocità di aumento della pressione non deve essere superiore a 1 bar/s per determinare con precisione il punto di apertura.
   4. Fissazione della pressione di apertura: Registrare la lettura del manometro di riferimento nel momento in cui il disco inizia a salire (movimento visibile del disco o prima bolla stabile per il gas ZK). Questa è la pressione di apertura (pressione impostata).
   5. Regolazione: Se la pressione di apertura non corrisponde al valore specificato (deviazione consentita ±3% per ZK conformi a DSTU EN ISO 4126-1:2018), regolarla utilizzando la vite di regolazione ZK. Per aumentare la pressione girarlo, per diminuirlo svitarlo. Dopo ogni regolazione ripetere il test. Non tentare di regolare la pressione di apertura quando la valvola è sotto una pressione significativa. Depressurizzare sempre prima della regolazione.
   6. Ripeto test: dopo aver raggiunto la pressione di apertura richiesta, eseguire almeno 3 test consecutivi per garantire la stabilità dell'impostazione. La differenza tra i test non deve superare lo 0,5%.

7. Definizione di pressione di riposizionamento

   La pressione di chiusura è la pressione alla quale il disco ZK ritorna nella sede dopo l'apertura completa. Questo è fondamentale per ridurre al minimo la perdita di prodotto ed evitare perdite permanenti.

   1. Continuazione del test: Dopo aver aperto completamente la valvola, ridurre lentamente la pressione all'ingresso della valvola.
   2. Correzione della pressione di chiusura inversa: Registrare la lettura del manometro nel momento in cui il disco ZK viene completamente riportato nella sede e il flusso del fluido si arresta. Questa è la pressione di chiusura inversa.
   3. Criteri: per le valvole del gas, la pressione di chiusura inversa è solitamente pari all'80-90% della pressione di apertura. Per ZK liquido: 90-95% della pressione di apertura. Per valori specifici, vedere il passaporto ZK. Una pressione di chiusura posteriore insufficiente può indicare problemi con la molla o le guarnizioni interne.

8. Test di tenuta della sede

   Viene eseguito un test di tenuta della sede per verificare l'assenza di perdite alla pressione di esercizio o ad una pressione vicina ma inferiore alla pressione di apertura.

   1. Alimentazione pressione: Applicare una pressione pari all'80-90% della pressione impostata (secondo DSTU EN ISO 4126-1:2018 e i requisiti del produttore) all'ingresso dell'unità di controllo. Mantieni questa pressione per 1-5 minuti per stabilizzarti.
   2. Metodo di test per i gas: Abbassare l'uscita dello ZK in un recipiente di misurazione con acqua o un liquido speciale per rilevare le bolle. Contare il numero di bolle in un minuto.
   3. Tassi di perdita consentiti (esempio):
      • Per un serbatoio dell'acqua con un diametro di passaggio condizionato fino a DN50: 1-5 bolle/min.
      • Per ZK con diametro del passaggio condizionato DN50-DN100: 5-10 bolle/min.
      • Per ZK con diametro superiore a DN100: 10-20 bolle/min.
      • Per applicazioni particolarmente critiche: 0 bolle/min per 30 secondi.
      Controlla sempre i tassi di perdita specifici nel passaporto ZK e gli standard di settore pertinenti. Perdite eccessive richiedono la rilappatura o la sostituzione dei componenti della sella/del disco.
   4. Metodo di test per i liquidi: osservare il flusso del liquido dall'uscita. Le perdite consentite vengono solitamente misurate in gocce al minuto o in gocce non visibili. In alternativa, è possibile utilizzare il metodo della caduta di pressione in un volume chiuso.

9. Test di tenuta esterna

   1. Alimentazione pressione: applicare la pressione operativa massima o la pressione di apertura all'ingresso della valvola di controllo.
   2. Rilevamento delle perdite: applicare una soluzione saponosa o uno speciale rilevatore di perdite su tutte le connessioni esterne (flange, connessioni filettate, punti di inserimento dello stelo). L'assenza di bolle indica tenuta.

10. Documentazione e ricertificazione

    1. Completamento del rapporto: Compila il rapporto di prova, che deve contenere:
       • Dati ZC (modello, numero di serie, DN, PN).
       • Pressione regolata, pressione di chiusura posteriore, risultati del test di tenuta.
       • Data del test, nome e firma della persona responsabile.
       • Apparecchiature di prova usate e relativa calibrazione.
       • Conclusione sull'idoneità al funzionamento.
    2. Sigillatura: dopo aver superato con successo il test e la ricertificazione, la vite di regolazione ZK deve essere sigillata. Utilizzare un sigillo non distruttivo (come un filo metallico con una guarnizione in plastica) che renda impossibile modificare la pressione impostata senza danneggiarla.
    3. Marcatura: allegare un nuovo cartellino identificativo all'HC contenente informazioni sulla data del test, pressione impostata, numero di atto/certificato e data del prossimo test.

11. Reinstallazione dello ZK sulla linea

    1. Preparazione delle flange: Pulisci le flange della tubazione da vecchie guarnizioni e sporco. Controllare le superfici per eventuali danni.
    2. Installazione di una nuova guarnizione: Installa una nuova guarnizione adatta tra le flange dello ZK e la tubazione.
    3. Installazione dello ZK: Con l'aiuto di attrezzature di sollevamento, installare con attenzione lo ZK nella posizione di progetto. Allineare le flange.
    4. Serraggio dei bulloni: installa i bulloni della flangia. Stringerli con una chiave dinamometrica seguendo uno schema incrociato in più fasi alla coppia consigliata. Per i valori tipici vedere il paragrafo 5e. Un serraggio non uniforme può causare perdite e deformazione delle flange.
    5. Rimozione di LOTO: Dopo il completamento di tutto il lavoro e l'ispezione, rimuovere il blocco e la marcatura di LOTO.

12. Ripristino del funzionamento del sistema

    1. Aumento graduale della pressione: aumentare la pressione del sistema lentamente e in modo controllato.
    2. Verifica eventuali perdite: una volta raggiunta la pressione di esercizio, controllare l'eventuale presenza di perdite in tutti i collegamenti utilizzando una soluzione saponosa.
    3. Controllo del funzionamento dello ZK: Assicurarsi che lo ZK rimanga ermetico alla pressione operativa e non abbia attivazioni non autorizzate.

6. Lista di controllo di controllo post-riparazione

7. Guida alla risoluzione dei problemi

8. Programma di manutenzione consigliato

9. Elenco dei pezzi di ricambio

La sostituzione tempestiva dei componenti usurati è fondamentale per il funzionamento affidabile del sistema di controllo. Di seguito sono riportate le parti di ricambio tipiche:

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10. Collegamenti

• DSTU EN ISO 4126-1:2018 Dispositivi di sicurezza per la protezione contro la pressione eccessiva. Parte 1. Valvole di sicurezza.
• DSTU EN ISO 13688:2016 Indumenti di protezione. Requisiti generali.
• DSTU EN 166:2017 Mezzi di protezione individuale degli occhi. Requisiti tecnici generali.
• DSTU EN 388:2017 Guanti di protezione contro rischi meccanici.
• DSTU EN 352-1:2017 Dispositivi di protezione individuale dell'udito. Cuffia.
• DSTU EN ISO 20345:2016 Dispositivi di protezione individuale. Scarpe protettive.
• DSTU EN ISO 6789:2019 Chiavi dinamometriche e cacciaviti.
• DSTU EN 1514-1:2009 Flange e loro connessioni. Tipi di guarnizioni per flange di tubi. Parte 1. Guarnizioni piane non metalliche con bordo di tenuta.
• Manuale di funzionamento e manutenzione del produttore della valvola (OEM).
• Istruzioni interne dell'impresa sulla tutela del lavoro e LOTO.