Função básica de uma válvula de segurança acionada por mola

Válvula fechada
Em uma válvula de segurança acionada por mola,a força de fechamento ou a força da mola é aplicada por uma mola helicical que é comprimida por um parafuso de ajuste. A força da mola é transferida através do eixo para o disco. O disco veda contra o bocal enquanto a força da mola for maior do que a força criada pela pressão no corpo de entrada da válvula. A figura mostra o bocal aumentado e a área do disco de uma válvula de segurança com as forças atuando no disco.

Válvula aberta
Em uma situação de instabilidade, uma válvula de segurança abrirá em uma pressão predeterminada. A força da mola Fs está agindo na direção de fechamento e a Fp, a força criada pela pressão na abertura da válvula de segurança, está agindo na direção de abertura. Na pressão de ajuste, as forças Fs e Fp estão equilibradas. Não há força resultante para manter o disco no assento. A válvula de segurança começará a vazar visivelmente ou audivelmente (descarga audível inicial).

A pressão abaixo da válvula deve aumentar para acima da pressão de ajuste antes que a válvula de segurança atinja uma abertura perceptível. Como resultado da restrição do fluxo entre o disco e o anel de ajuste, a pressão aumenta na câmara de controle. A pressão agora age em uma área de disco ampliada. Isso aumenta a força Fp para que aforça adicional da mola necessária para comprimir ainda mais a mola seja superada. A válvula abrirá rapidamente com um "pop", na maioria dos casos até sua abertura completa.

Sobrepressão é o aumento da pressão acima da pressão de ajuste necessária para que a válvula de segurança atinja a abertura completa e a capacidade. A sobrepressão é geralmente expressa como uma porcentagem da pressão de ajuste. Código se normas fornecem limites para a máxima sobrepressão. Um valor típico é de 10%, variando entre 3% e 21% dependendo do código e da aplicação.

Diagrama funcional
O diagrama a seguir mostra uma curva funcional típica de uma válvula de segurança acionada por mola.

A operação de uma válvula de segurança Série API 526 com anel de ajuste e definição da pressão de ajuste para a descarga audível inicial.

É importante entender que a pressão operacional do equipamento protegido deve permanecer abaixo da pressão de fechamento da válvula. A maioria dos fabricantes, códigos e padrões recomendam uma diferença de 3% - 5% entre a pressão de fechamento e a pressão de trabalho para permitir o fechamento adequado da válvula e alcançar uma boa vedação novamente.