Os requisitos da NFPA 13, UL, FM e do fabricante para válvulas de alívio de pressão a jusante de válvulas redutoras de pressão instaladas

O projeto de sistemas de proteção contra incêndio é um processo complexo que exige uma abordagem integrada e um alto nível de especialização. Projetistas e engenheiros de sistemas precisam considerar uma grande quantidade de fatores, além de compreender e cumprir rigorosos padrões locais, regionais e internacionais. 

Neste post do blog, discutiremos um dos componentes desses sistemas – para a Instalação de Sistemas de Projetores, normas UL e FM e recomendações do fabricante, uma válvula de alívio de pressão é exigida na saída, a jusante de todas as válvulas redutoras de pressão instaladas, como parte do equipamento de regulação de pressão em sistemas de proteção contra incêndio.

As válvulas redutoras de pressão garantem uma pressão de saída definida?

Válvulas redutoras de pressão são utilizadas para proteger tubulações, instrumentação e dispositivos sensíveis à pressão em sistemas de proteção contra incêndio contra condições de sobrepressão a jusante. Em condições normais, elas desempenham bem essa função. No entanto, em cenários hidráulicos excepcionais, a válvula redutora de pressão pode, momentaneamente, não conseguir manter a pressão de saída ajustada.

Existem algumas causas comuns para eventos de sobrepressão relacionados às válvulas redutoras de pressão:

1. The first and most dangerous is water hammer, which among other things, may be caused by the overly quick closing of a valve downstream (a typical occurrence with fire hose nozzle and hydrant valves). As this pressure surge occurs downstream of the pressure reducing valve, the valve will not be able to compensate and as a result, there will be overpressure which is sometimes quite extreme.
2. A sudden increase or spike in pressure experienced at pump start-up, or as a result of quick operating valves. With such fast changes in pressure, the pressure reducing valve (especially if it has a larger diameter) cannot react quickly enough to prevent a sudden pressure wave momentarily travelling downstream.
3. A pressure reducing valve failing to seal. This can be caused by firewater debris getting trapped on the valve’s sealing surface or even just wear-and-tear that prevents a watertight seal required in static no flow conditions. This allows for a gradual leak and build-up of high pressure downstream.
4. In certain cases during static no flow conditions, the pressure downstream of a pressure reducing valve can increase as a result of a rise in temperature. This is because the “Thermal Expansion” of the water and air within the piping is greater than the thermal expansion of the pipe itself, and thus causing a rise in pressure in the piping.

Embora esses eventos sejam raros, eles acontecem e o sistema precisa estar preparado para evitar condições de sobrepressão quando ocorrerem. Por esses motivos, é prática padrão aceita e as autoridades exigem que uma válvula de alívio rápido de pressão seja instalada a jusante da válvula redutora de pressão como proteção contra qualquer aumento inadvertido de pressão a jusante.

Válvulas de alívio de pressão oferecem um nível extra de segurança contra condições de sobrepressão

As válvulas de alívio de pressão são dispositivos de segurança projetados para aliviar rapidamente a sobrepressão em um sistema de proteção contra incêndio. As válvulas de alívio de pressão são projetadas para abrir em um limite de pressão pré-ajustado, a fim de drenar o excesso de pressão de água para a atmosfera ou para um reservatório. Uma vez que o excesso de pressão de água tenha sido liberado e a pressão da linha caia novamente abaixo do limite, a válvula de alívio retorna para vedação estanque.

O que observar ao selecionar válvulas de alívio de pressão para válvulas redutoras de pressão em sistemas de proteção contra incêndio

Ao selecionar válvulas de alívio de pressão para sistemas de proteção contra incêndio, é importante levar em consideração os seguintes fatores:

• Sizing. While the NFPA and UL and FM standards stipulate the use of a minimum size pressure relief valve downstream, this is a minimum requirement and knowledgeable designers and manufacturers often recommend a larger size valve. The size should depend on the line size and working conditions. In the case of slow leaks, a smaller relief valve is sufficient. However, in the case of sudden pressure buildups or surges, a bigger relief valve is often required to release larger amounts of water quickly. For these reasons, it’s important to perform an analysis of system requirements and potential capacity of overpressure events when selecting the size of the pressure relief valves. The following is the BERMAD sizing table, which is applicable for normal or typical conditions:

Tabela de Dimensionamento Mínimo Recomendado da Válvula de Alívio para Válvulas Redutoras de Pressão

• Reliability.
  • As pressure relief valves are a safety requirement, it’s important to choose a pressure relief valve that is developed and manufactured by a well-known and reliable company. In addition, system developers should check that the pressure relief valve complies and is certified with all of the compulsory standards and is approved and listed by the accepted industry institutions.
• Opening characteristics. Relief valves can be divided into two main types, direct-acting and pilot-operated. Direct acting valves use a spring above the pressure sensing area. When the pressure force is higher than that of the spring, the valve will open. Pilot operated relief valves use a large main valve that will open when the auxiliary pilot senses a pressure higher than the set point.
  • The opening degree of direct-acting relief valves is somewhat limited by being directly related to the line pressure and the pressure range. These valves are quick opening, economical and simple in construction. As such, they are considered the valve of choice for lower relief flow requirements.

    Also bear in mind that because direct-acting relief valves open directly against the main spring, their size and pressure range is limited. The reason for this is that with larger diameters and higher pressures, the spring becomes too big, cumbersome, and uneconomical.

  • Pilot-operated relief valves are faster to reach full opening and have a steeper opening curve, which is more suitable for larger piping that may need fast high-capacity relief and where the valve needs to fully open quickly, as may be the case where there is a threat of surge conditions.
• Accuracy. Both types of relief valves, if carrying the aforementioned certification, will have an accuracy that meets the necessary tolerance for pressure reducing relief:
  • Direct-acting relief valves – for use where a small flow capacity is required. These valves have a fast and accurate cracking point, but a limited opening characteristic. They are usually smaller and suited to low capacity relief duty.
  • Pilot-operated relief valves – for use in higher capacity and pressure applications, are considered more accurate across varied pressures and flows as the pilot’s sensing point is less exposed to the high flows during relief duty. Once the set pressure has been exceeded then these valves will continue to open fully until pressure returns to below the set pressure.

Soluções de válvula de alívio de pressão da BERMAD

A BERMAD oferece válvulas de alívio comprovadas na indústria, projetadas especificamente para sistemas avançados de proteção contra incêndio e em conformidade com os mais recentes padrões do setor. Essas soluções incluem as válvulas de alívio de ação direta BERMAD FP-3HC-0, ideais para controlar a pressão e evitar condições de sobrepressão em sistemas de proteção contra incêndio onde vazões de alívio menores são suficientes. Estão disponíveis em uma ampla variedade de materiais resistentes à corrosão para atender a diferentes meios e condições ambientais; e seu design robusto garante uma vida útil longa e confiável. 

As BERMAD FP-43T e FP-430-UF válvulas de alívio operadas por piloto são válvulas globo do tipo elastomérico, acionadas por diafragma rolante com vedação integral, sólida e resiliente. São utilizadas para prevenção de sobrepressão em tubulações de maior diâmetro, fluxo de água em sistemas de proteção contra incêndio; e são fabricadas em diversos materiais e revestimentos para atender a todos os tipos de especificações municipais, industriais, onshore e offshore.

Para saber mais sobre nossas válvulas de alívio de pressão e outros produtos de proteção contra incêndio, visite nosso site.

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