Procedimento de teste da válvula de segurança: verificação da pressão de atuação, teste de vazamento e recertificação

Technical analysis: Safety relief valve testing procedure: set pressure verification, leak testing, and recertification

1. Escopo e Objetivo

Este manual cobre procedimentos de manutenção e teste para todos os tipos de válvulas de alívio (SPVs) (carregadas por mola, operadas por piloto) usadas em sistemas industriais para proteger equipamentos e pessoal contra sobrepressão. O teste de VCs é fundamental para garantir sua operação confiável e conformidade com os padrões de segurança. A manutenção e os testes devem ser realizados regularmente de acordo com o cronograma recomendado ou após qualquer evento que possa afetar a integridade ou funcionalidade da válvula.

Este documento destina-se ao uso por técnicos de serviço qualificados, engenheiros de confiabilidade e pessoal de segurança de processo com experiência em equipamentos sob pressão.

2. Medidas de segurança

⚠ AVISO: Trabalhar com válvulas de alívio envolve alta pressão e ambientes potencialmente perigosos. O não cumprimento dos procedimentos pode resultar em ferimentos graves ou morte.
  • BLOQUEIO/ ETIQUETA (LOTO): Sempre use procedimentos de bloqueio/etiquetagem (LOTO) para isolar a válvula de todas as fontes de energia (pressão, eletricidade) antes de iniciar qualquer trabalho. Certifique-se de que o sistema esteja completamente despressurizado e a pressão reduzida à atmosférica.
  • EQUIPAMENTO DE PROTEÇÃO INDIVIDUAL (EPI): Certifique-se de usar EPI apropriado: óculos de segurança ou protetor facial, luvas de proteção (resistentes a produtos químicos, resistentes ao calor - dependendo do ambiente), sapatos de proteção, roupas de proteção. Ao trabalhar com ruído, use proteção auditiva.
  • ENERGIA PERIGOSA: Esteja ciente dos riscos associados a ambientes de alta pressão, alta temperatura, quimicamente agressivos ou inflamáveis. Verifique a folha de dados da válvula e as especificações do sistema.
  • TRABALHO EM ALTURA: Se o trabalho for realizado em altura, utilize meios de acesso adequados (plataformas, andaimes) e sistemas de segurança.
  • VERIFICAÇÃO DO AMBIENTE DE GÁS: Ao trabalhar em espaços confinados ou na presença de gases potencialmente perigosos, realize uma análise do ambiente de gás.

3. Ferramentas e materiais necessários

Nome da ferramenta/material Especificação Quantidade
Kit para testar ZK Suporte portátil ou estacionário com possibilidade de fornecer pressão de teste até 700 bar, com escala manométrica de classe 0,25 (ISO 1000/EN 837-1) 1
Os manômetros são calibrados A faixa correspondente à pressão de disparo de ZK + 20%, classe de precisão não inferior a 0,25 (DSTU EN 837-1:2018) 2-3 (várias faixas)
Conjunto de chave/soquete Métrico, de 10 mm a 60 mm 1 conjunto
Chave de torque Faixa 20-200 Nm, com certificado de calibração 1
Chaves de fenda (planas, Phillips) Tamanhos diferentes 1 conjunto
Um conjunto de hexágonos (chaves hexagonais) Métrica 1 conjunto
Meios para limpeza Solução de lavagem, escovas (latão/nylon) Conforme necessário
Os trapos estão limpos e sem fiapos Conforme necessário
Lubrificante para vedações Compatível com o ambiente de trabalho e materiais do ZK (por exemplo, silicone para oxigênio, PTFE para agressivo) Conforme necessário
Um conjunto de vedações e juntas Peças sobressalentes originais ou análogos certificados para um modelo ZK específico Dependendo do reparo
Solução de sabão (ou detector de vazamento) Para detecção visual de vazamentos Conforme necessário
Régua/paquímetro de metal Para medir folgas/dimensões 1
Marcador Resistente à água 1
Etiquetas para marcação Conforme necessário

4. Lista de verificação antes da manutenção

Item Verificação Critérios de aceitação/rejeição Notas
1. Documentação Verifique a disponibilidade do passaporte ZK, instruções do fabricante, histórico de serviços. Os dados do passaporte correspondem à válvula real, há registros de testes anteriores. Deficiências: Documentação ausente ou inconsistente – pode ser necessária identificação da válvula ou pesquisa de dados de arquivo.
2. Isolamento de ZK Confirme se a CA está isolada do sistema, a pressão foi aliviada e o LOTO foi aplicado. O manômetro na área isolada mostra 0 bar. As tags LOTO estão definidas.
3. Revisão Externa Inspecione a carcaça, as conexões e a linha de drenagem quanto a danos visíveis, corrosão, vazamentos e objetos estranhos. Ausência de fissuras, deformações, corrosão significativa, formação de gelo, gotejamentos. Todas as conexões aparafusadas estão bem apertadas. Desvio: detecção de defeitos - conduza uma investigação detalhada e elimine.
4. Marcação Verifique a clareza das marcações de fábrica (fabricante, modelo, número de série, pressão operacional, material da caixa). A marcação é clara, corresponde à documentação. Desvio: marcação ilegível - use outros métodos de identificação.
5. Tubos de entrada e saída Inspecione os bicos quanto a contaminação, bloqueios e danos. Os bicos estão limpos e sem obstruções. Desvio: contaminação – limpe antes de desmontar.

5. Procedimento passo a passo

5.1. Desmontando a válvula de segurança

  1. Confirme o isolamento: Verifique novamente se o ZK está completamente isolado do sistema de trabalho e se a pressão foi reduzida para 0 bar. Remova todas as tags LOTO, exceto aquelas que indicam o isolamento geral do site.
    Um erro comum: subestimar a pressão residual no sistema, o que pode levar a uma liberação descontrolada de meio.
  2. Desconectando a linha de drenagem: Se houver, desconecte a linha de drenagem da saída ZK. Certifique-se de que não haja pressão residual no dreno.
  3. Remova os fixadores: Remova cuidadosamente os parafusos ou pinos que prendem o ZK ao sistema. Use as chaves apropriadas. Comece pelo parafuso inferior e trabalhe na diagonal, afrouxando gradativamente todos os fixadores.
    Um erro comum: desaparafusar repentinamente os fixadores - isso pode levar à deformação dos flanges ou danificar as juntas.
  4. Remova o CC: Remova cuidadosamente a válvula de alívio do sistema. ⚠ TENHA CUIDADO: A válvula pode ser pesada. Use mecanismos de elevação, se necessário. Mova-o para a bancada de testes.

5.2. Inspeção Visual e Inspeção no Stand

  1. Limpeza: Limpe completamente as superfícies externas do ZK contra sujeira, corrosão e resíduos de produtos. Use produtos de limpeza e escovas apropriados.
  2. Desmontagem da válvula: Remova a tampa e a mola. Desmonte cuidadosamente a válvula, fixando a posição de todas as peças. Preste atenção na marcação da mola.
  3. Inspeção de componentes internos:
    • Placa (disco) e sela: Inspecione quanto a arranhões, erosão, corrosão, desgaste. Verifique se há desgaste. Quaisquer defeitos nas superfícies de vedação podem causar vazamentos. Se forem encontrados danos, realize polimento mecânico ou substituição de peças danificadas. A folga entre a placa e a guia da haste não deve exceder 0,05-0,15 mm (para a maioria dos ZK industriais), que é verificada com um calibrador de folga.
    • Haste: Verifique se há retilineidade, ausência de rebarbas, corrosão.
    • Mola: Inspecione quanto a corrosão, deformação e rachaduras. Compare as marcações da mola com a documentação. Uma mola desgastada ou deformada pode alterar a pressão de atuação.
    • Elementos do guia: Verifique quanto a desgaste e contaminação.
    • Vedações: Inspecione todas as vedações (anéis, juntas) quanto a desgaste, rachaduras, perda de elasticidade. Sempre substitua as vedações durante a desmontagem, mesmo que pareçam boas.
  4. Limpeza dos Componentes: Limpe completamente todos os componentes internos usando uma solução de lavagem compatível com os materiais da válvula e o ambiente operacional. Seque com um material limpo e sem fiapos.
  5. Montagem da válvula: Monte a válvula na ordem inversa. Lubrifique as novas vedações com o lubrificante apropriado. Aperte os parafusos do corpo com um torquímetro, seguindo os torques de aperto do fabricante (valores típicos para conexões flangeadas DN50: M16 – 120-150 Nm, M20 – 240-280 Nm). Até mesmo o aperto é fundamental para a estanqueidade.

5.3. Verificando a pressão definida

  1. Instalação na bancada de teste: Instale o CC montado na bancada de teste. Certifique-se de que todas as conexões estejam seguras e firmes.
  2. Conectando manômetros: Conecte um manômetro calibrado (classe 0,25) à porta de entrada da válvula. A faixa do manômetro deve estar aproximadamente 20% acima da pressão operacional esperada.
  3. Fornecimento de pressão de teste: Forneça lentamente o meio de teste (geralmente ar ou nitrogênio para sistemas de gás, água/óleo para sistemas líquidos) para a entrada do ZK. A taxa de aumento de pressão não deve exceder 1 bar/s quando se aproxima da pressão de atuação.
  4. Configurando a pressão de atuação: Fique de olho no manômetro. Registre a pressão na qual a válvula abre e o meio de teste sai.
    Indicador visual: uma abertura nítida e nítida da válvula, acompanhada por um ruído característico (para sistemas de gás) ou um jato de líquido.
    Erro comum: aumento de pressão muito rápido - pode levar a uma determinação imprecisa da pressão de atuação.
  5. Retestar: faça de 3 a 5 testes. O valor médio da pressão de atuação deve estar dentro de ±3% do valor definido para a maioria dos ZK industriais (de acordo com ISO 4126-1 ou DSTU ISO 4126-1:2018). Se o valor estiver fora destes limites, ajuste o parafuso de ajuste (para ZK com mola) e repita o teste. Girar o parafuso de ajuste no sentido horário aumenta a pressão de atuação, no sentido anti-horário a diminui. Cada revolução completa do parafuso geralmente altera a pressão em 0,5-2 bar, dependendo do modelo.

5.4. Teste de vazamento

  1. Redução de pressão: Após verificar a pressão de atuação, reduza a pressão para 10-15% abaixo da pressão de atuação. Esta é a pressão na qual a válvula deve ser vedada.
  2. Verificação de vazamentos:
    • Para válvulas de gás: Aplique uma solução com sabão ou um detector de vazamento especial na saída da válvula e ao redor das superfícies de vedação. Indicador visual: a ausência de bolhas em 1 minuto indica estanqueidade.
    • Para HCs líquidos: Verifique se há gotas ou jatos de líquido na saída. Não são permitidas mais de 1-2 gotas/min para válvulas pequenas; para válvulas maiores, consulte as especificações do fabricante (por exemplo, API 527).

    Erro comum: não há tempo suficiente para observar vazamentos ou usar ferramentas de detecção inadequadas.
  3. Consertando Vazamentos: Se forem encontrados vazamentos, desmonte a válvula, inspecione novamente a placa e a sede, substitua as vedações, limpe as superfícies de vedação, remonte e repita o teste.

5.5. Recertificação e Marcação

  1. Preenchimento da documentação: Preencha o relatório do teste, indicando: número de série do ZK, pressão de operação (antes e depois do ajuste), resultado do teste de vazamento, data do teste, nome do técnico, data do próximo teste agendado.
  2. Marcação: Coloque um selo (se fornecido) e uma etiqueta/rótulo com a data do teste e a próxima data de inspeção no CQ. Isto é obrigatório para certificação de acordo com o padrão UkrSEPRO.
  3. Certificação: ZK que passaram com sucesso nos testes são considerados recertificados e adequados para operação posterior. Mantenha todos os relatórios de teste como parte do seu histórico de serviço.

6. Lista de verificação após manutenção

Teste/Verificação Resultado Esperado Real Pular/Rejeitar
1. Pressão de gatilho Dentro de ±3% do especificado (de acordo com ISO 4126-1)
2. Hermeticidade (gás) Ausência de bolhas por 1 minuto a uma pressão 10-15% abaixo do gatilho
3. Hermeticidade (líquido) Não mais que 1-2 gotas/min (ou de acordo com API 527)
4. Ausência de fontes externas As conexões e a carcaça do ZK estão secas, sem vestígios de vazamentos
5. Marcação e vedação Presença de etiqueta com data do teste, lacre (se necessário)
6. Documentação O relatório de teste é preenchido e assinado

7. Guia de solução de problemas

Sintoma Causa provável Ação Corretiva
A válvula de controle não é ativada na pressão especificada (a pressão de ativação é muito alta)
  • Pré-compressão excessiva da mola
  • Corrosão ou contaminação que impede o movimento da placa
  • Primavera errada
  • Reduza a pré-compressão da mola com o parafuso de ajuste
  • Desmonte, limpe e verifique as peças móveis
  • Verifique e substitua a mola de acordo com a especificação
ZK é acionado abaixo da pressão definida (a pressão de disparo é muito baixa)
  • Pré-compressão da mola insuficiente
  • Danos na mola ou fadiga
  • A presença de objetos estranhos entre a placa e a sela
  • Aumente a pré-compressão da mola com o parafuso de ajuste
  • Substitua a mola
  • Desmonte e limpe as superfícies de vedação
ZK "vaza" (vazamento) antes de acionar
  • Dano ou contaminação das superfícies de vedação da placa/sede
  • Danos ou desgaste das vedações
  • Aperto incorreto dos parafusos do corpo
  • Vibração do sistema
  • Desmontar, limpar, lixar a placa/sela
  • Substitua todas as vedações
  • Verifique o torque de aperto dos parafusos da carcaça com uma chave dinamométrica
  • Verifique fontes de vibração no sistema
ZK “chacoalha” ou não fecha completamente após o acionamento
  • Configuração incorreta de contrapressão
  • Haste/guias danificadas ou contaminadas
  • Contaminação na linha de drenagem
  • Verifique e ajuste a contrapressão (para piloto ZK)
  • Desmonte, limpe e substitua peças danificadas
  • Limpe a linha de drenagem

8. Cronograma de manutenção recomendado

Tarefa Frequência Duração estimada Nível de qualificação
Inspeção visual (sem desmontagem) Trimestralmente 15-30 minutos Operador/Técnico
Teste de pressão de atuação no local (se aplicável) Uma vez a cada 1-2 anos 1-2 horas Técnico qualificado
Teste completo e recertificação (desmontagem, desmontagem, teste) Uma vez a cada 3-5 anos (ou de acordo com as recomendações do fabricante/normativas) 4-8 horas Especialista certificado
Revisão/Substituição de componentes Conforme necessário ou quando defeitos significativos forem detectados Mais de 8 horas Especialista certificado

9. Diretório de peças de reposição

O uso de peças de reposição originais ou certificadas é fundamental para garantir a confiabilidade e durabilidade das válvulas de alívio.

Detalhes da descrição Especificação típica Categoria UNITEC
Um conjunto de selos para ZK Material: NBR, EPDM, Viton, PTFE (dependendo do ambiente); tamanho de acordo com o modelo ZK Selos e juntas
Primavera para ZK Material: aço inoxidável; classe de rigidez e tamanho de acordo com modelo e pressão de operação Molas
Placa (disco) ZK Material: aço inoxidável, bronze, ligas especiais; tamanho de acordo com o modelo ZK Peças sobressalentes para válvulas
Selim ZK Material: aço inoxidável, estelite, ligas especiais; tamanho de acordo com o modelo ZK Peças sobressalentes para válvulas
Parafusos/pernos e porcas Material: A2, A4 (aço inoxidável) ou aço 8,8, 10,9; roscas métricas M10-M30 Fixação
As juntas são flangeadas Material: grafite, borracha, PTFE (dependendo da temperatura/pressão/ambiente); tamanho DN15-DN200 Selos e juntas

Para solicitar e selecionar as peças de reposição necessárias, visite nosso catálogo eletrônico UNITEC-D.

10. Links

  • DSTU EN ISO 4126-1:2018 (EN ISO 4126-1:2013, IDT) Dispositivos de segurança para proteção contra pressão excessiva. Parte 1. Válvulas de segurança.
  • DSTU EN 837-1:2018 (EN 837-1:1996, IDT) Manômetros. Requisitos gerais e métodos de teste. Parte 1. Manômetros com escala redonda.
  • Prática Recomendada API 520 (Dimensionamento, Seleção e Instalação de Dispositivos de Alívio de Pressão)
  • Prática Recomendada API 521 (Guia para Sistemas de Alívio e Depressão de Pressão)
  • Padrão API 527 (Estanqueidade da sede de válvulas de alívio de pressão)
  • Instruções de operação e manutenção dos fabricantes de válvulas de segurança (por exemplo, Farris, Leser, Emerson).
  • Documentos regulatórios nacionais e locais relativos à operação de equipamentos sob pressão.

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