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 rigorosas normas 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 dos fabricantes, 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 a válvulas redutoras de pressão:

1. O primeiro e mais perigoso é o golpe de aríete, que, entre outras causas, pode ser provocado pelo fechamento excessivamente rápido de uma válvula a jusante (ocorrência típica em válvulas de esguicho de mangueira de incêndio e hidrantes). Como esse surto de pressão ocorre a jusante da válvula redutora de pressão, a válvula não conseguirá compensar e, como resultado, haverá uma sobrepressão que, por vezes, pode ser bastante extrema.
2. Um aumento repentino ou pico de pressão ocorre na partida da bomba ou como resultado da operação rápida de válvulas. Com essas mudanças rápidas de pressão, a válvula redutora de pressão (especialmente se for de grande diâmetro) não consegue reagir rapidamente o suficiente para evitar que uma onda de pressão repentina viaje momentaneamente a jusante.
3. Uma válvula redutora de pressão que não consegue vedar. Isso pode ser causado por detritos da água de incêndio presos na superfície de vedação da válvula ou até mesmo pelo desgaste que impede a vedação estanque necessária em condições estáticas sem fluxo. Isso permite um vazamento gradual e o acúmulo de alta pressão a jusante.
4. Em certos casos, durante condições estáticas sem fluxo, a pressão a jusante de uma válvula redutora de pressão pode aumentar devido a uma elevação da temperatura. Isso ocorre porque a “expansão térmica” da água e do ar dentro da tubulação é maior do que a expansão térmica do próprio tubo, causando assim um aumento da pressão na tubulação.

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 de pressão de ação rápida 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 o excesso de pressão 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 da água para a atmosfera ou para um reservatório. Após a liberação do excesso de pressão da água e a queda da pressão da linha para abaixo do limite novamente, a válvula de alívio retorna ao fechamento 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:

• Dimensionamento. Embora as normas NFPA, UL e FM estipulem o uso de uma válvula de alívio de pressão de tamanho mínimo a jusante, este é um requisito mínimo e projetistas e fabricantes experientes frequentemente recomendam uma válvula de tamanho maior. O tamanho deve depender do diâmetro da linha e das condições de operação. Em casos de vazamentos lentos, uma válvula de alívio menor é suficiente. No entanto, em situações de aumentos súbitos de pressão ou surtos, geralmente é necessária uma válvula de alívio maior para liberar rapidamente volumes maiores de água. Por esses motivos, é importante realizar uma análise dos requisitos do sistema e da capacidade potencial de eventos de sobrepressão ao selecionar o tamanho das válvulas de alívio de pressão. A seguir, apresenta-se a tabela de dimensionamento da BERMAD, aplicável para condições normais ou típicas:

Tabela de Dimensionamento Mínimo Recomendado para Válvulas de Alívio em Válvulas Redutoras de Pressão

• Confiabilidade.
  • Como as válvulas de alívio de pressão são um requisito de segurança, é importante escolher uma válvula de alívio de pressão desenvolvida e fabricada por uma empresa reconhecida e confiável. Além disso, os desenvolvedores de sistemas devem verificar se a válvula de alívio de pressão está em conformidade e certificada com todas as normas obrigatórias, além de ser aprovada e listada pelas instituições reconhecidas do setor.
• Características de abertura. As válvulas de alívio podem ser divididas em dois tipos principais: de ação direta e operadas por piloto. As válvulas de ação direta utilizam uma mola acima da área de detecção de pressão. Quando a força da pressão é maior do que a da mola, a válvula se abre. As válvulas de alívio operadas por piloto utilizam uma válvula principal de grande porte que se abre quando o piloto auxiliar detecta uma pressão superior ao ponto de ajuste.
  • O grau de abertura das válvulas de alívio de ação direta é um tanto limitado por estar diretamente relacionado à pressão da linha e à faixa de pressão. Essas válvulas são de abertura rápida, econômicas e de construção simples. Por isso, são consideradas a escolha ideal para necessidades de alívio de vazão menores.
    
    Também é importante lembrar que, como as válvulas de alívio de ação direta abrem diretamente contra a mola principal, seu tamanho e faixa de pressão são limitados. Isso ocorre porque, com diâmetros maiores e pressões mais altas, a mola se torna grande demais, difícil de manusear e antieconômica.
  • Válvulas de alívio operadas por piloto atingem a abertura total mais rapidamente e possuem uma curva de abertura mais acentuada, sendo mais adequadas para tubulações de maior diâmetro que possam necessitar de alívio rápido de alta capacidade e onde a válvula precise abrir totalmente de forma rápida, como pode ser o caso em situações de risco de golpe de aríete.
• Precisão. Ambos os tipos de válvulas de alívio, se possuírem a certificação mencionada, terão uma precisão que atende à tolerância necessária para alívio redutor de pressão:
  • Válvulas de alívio de ação direta – para uso onde é necessária uma pequena capacidade de vazão. Essas válvulas possuem ponto de abertura rápido e preciso, mas característica de abertura limitada. Geralmente são menores e indicadas para aplicações de alívio de baixa capacidade.
  • Válvulas de alívio operadas por piloto – para uso em aplicações de maior capacidade e pressão, são consideradas mais precisas em diferentes pressões e vazões, pois o ponto de detecção do piloto fica menos exposto aos altos fluxos durante a operação de alívio. Uma vez que a pressão de ajuste seja excedida, essas válvulas continuarão totalmente abertas até que a pressão retorne a um valor abaixo do ajuste.

Soluções de válvula de alívio de pressão BERMAD

A BERMAD oferece válvulas de alívio comprovadas no setor, projetadas especificamente para sistemas avançados de proteção contra incêndio e em conformidade com os mais recentes padrões da indústria. 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 Válvulas de Alívio BERMAD FP-43T e FP-430-UF 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, controle de 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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