protego k 1 brasil 2012 low

Upload: a87navj

Post on 09-Oct-2015

23 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

Fire Protection

TRANSCRIPT

  • 5/19/2018 PROTEGO K 1 Brasil 2012 Low

    1/48 1

    para segurana e meio-ambiente

    Tecnologia PROTEGO

    Corta-chamas

    Vlvulas

    Acessrios de tanques

    Captulo 1

    Edio 2012 / 2013 para segurana e meio-ambiente

  • 5/19/2018 PROTEGO K 1 Brasil 2012 Low

    2/482

    Como usar este catlogo

    O atual catlogo PROTEGOpossui uma estrutura modular.

    No captulo 1, alm de apresentar a empresa, as Basestcnicas e as Instalaes seguras na prtica oferecem

    uma explicao bsica do funcionamento e da utilizao dosdispositivos PROTEGO, permitindo a pr-seleo correta dosmesmos.

    Seguindo essa seleo preliminar, o usurio remetido paraos captulos 2 a 8, onde os dispositivos so descritos emdetalhe.

    Aplicaes tpicas

    Aplicaes especiais

    Aplicaes exticas

    Tanques de armazenamento einstalaes de carregamentoRetorno de vapores em postosde gasolinaSistemas de combustoSistemas de processamento qumicoe farmacuticoSistemas de gs de aterro sanitrioe de biogsSistemas de tratamento de esgoto

    Esterilizao de alimentos a vcuoProduo de bolachas na indstria de TIVentilao para extrao de metano na mineraoProduo de vitaminasProduo de creme dental e desinfetante bucal

    Fornecimento de xido nitroso em aplicaesclnicasDrenagem de superfcies prova de explosoem heliportos

    Armazenamento de barris de usqueProduo de conhaque

    KA / 1 / 0909 / BR

  • 5/19/2018 PROTEGO K 1 Brasil 2012 Low

    3/48 3

    para segurana e meio-ambiente

    Contents

    PROTEGO- sobre ns 4

    Bases tcnicas 6

    Corta-chamas...................................................................................................................................................................... 6

    Vlvulas de alvio de presso e vcuo............................................................................................................................... 11

    Vlvulas de alvio de presso e vcuo com corta-chamas................................................................................................16

    Requisitos de alvio de presso e vcuo para tanques de armazenamento de superfcie............................................... 18

    Instalaes seguras na prtica 26

    Tanques de armazenamento em parques de tancagem para renarias e instalaes de processamento qumico......... 27

    Instalaes de processamento qumico e farmacutico....................................................................................................

    28 Sistemas de combusto de vapores e queimadores......................................................................................................... 29

    Construo naval, plataformas martimas e sistemas de carregamento...........................................................................30

    Sistemas de biogs, de tratamento de esgoto e de gs de aterro sanitrio......................................................................31

    Corta-chamas como componentes integrados de equipamentos......................................................................................32

    Resumo de produtos e servios 33

    Corta-chamas prova de deagrao, de nal de linha e calotas de respiro...................................................................33

    Corta-chamas prova de deagrao, para tubulao.....................................................................................................33

    Corta-chamas prova de detonao, para tubulao.......................................................................................................33

    Vlvulas de alvio de presso e vcuo, de nal de linha...................................................................................................34

    Vlvulas de alvio de presso e vcuo, para tubulao.....................................................................................................34

    Vlvulas de alvio de presso e vcuo com corta-chamas, de nal de linha.....................................................................34

    Acessrios de tanques e equipamentos especiais............................................................................................................34

    Servios e peas sobressalentes.......................................................................................................................................35

    Apndice 36

    Regulamentos, leis, normas e literatura tcnica................................................................................................................

    36

    Glossrio............................................................................................................................................................................ 38

    Diretrizes para a seleo de corta-chamas........................................................................................................................45

    Materiais, unidades e fatores de converso...................................................................................................................... 46

    Folha de dados para os dispositivos PROTEGO.............................................................................................................47

    Reservado o direito a modicaes tcnicas e de propriedade conforme ISO 16016

    Contedo

    KA / 1 / 0512 / BR

  • 5/19/2018 PROTEGO K 1 Brasil 2012 Low

    4/484

    PROTEGO- sobre ns

    PROTEGO- para segurana e meio ambiente: Oferecemoso apoio de nossos engenheiros treinados durante a fase deplanejamento e fornecemos, atravs da nossa rede mundialde parceiros, sistemas que operam de forma segura a partir doprojeto at a implementao.

    Seminrios e sesses de treinamento focados em produtosso oferecidos em Braunschweig, Alemanha, para reforar asapresentaes tericas com experincias prticas.

    Evidentemente, os seminrios so oferecidos tambmprximos ao cliente, fornecendo informaes atualizadas sobreengenharia de segurana de ltima gerao.

    Os produtos so desenvolvidos em estreita colaborao

    com os usurios nais, laboratrios tcnicos e autoridades detestes. O centro de pesquisa e desenvolvimento PROTEGO

    - o maior de seu tipo - no apenas desenvolve os prpriosprodutos, como tambm est disponvel para projetos depesquisa em geral e para desenvolvimentos especiais declientes. Dimetros nominais at DN 1000 (40) bem comopresses e temperaturas mais elevadas so possveis.

    A Braunschweiger Flammenlter uma empresa familiar detradio, trabalhando por mais de 50 anos no desenvolvimentode corta-chamas, vlvulas e acessrios de tanques para aengenharia de processos industriais. Durante este tempo asmarcas PROTEGO, FLAMEFILTERe FLAMMENFILTER,registradas internacionalmente, tornaram-se sinnimo dequalidade e funcionalidade.

    PROTEGOoferece uma linha abrangente de corta-chamas,vlvulas e acessrios de tanques que foi desenvolvida paraatender s demandas do mercado. Os produtos so instalados

    pelos usurios industriais numa ampla gama de aplicaes:parques de tancagem para lquidos inamveis em aplicaesindustriais e militares; instalaes para processamentoqumico e farmacutico; instalaes para a combusto devapores; instalaes de biogs, gs de aterro sanitrio e detratamento de esgoto; construo naval; plataformas depetrleo e instalaes de carga e descarga. Os produtosPROTEGOso sistemas autnomos de proteo ouintegrados em equipamentos. So usados nas salas limpas deTI, na esterilizao de alimentos, em sistemas de pintura, naindstria aeroespacial ou em locais onde vapores explosivospodem se formar ou onde vlvulas redutoras de presso

    particularmente sensveis so necessrias.

    KA / 1 / 0909 / BR

  • 5/19/2018 PROTEGO K 1 Brasil 2012 Low

    5/48 5

    para segurana e meio-ambiente

    A qualidade dos produtos documentada de acordo compadres internacionais. DIN ISO 9001/2008 e DIN ISO 14001foram implementados h muitos anos e se tornaram parte daprtica do dia-a-dia.

    A qualidade derivada da produo em conformidade com

    ATEX o selo da conabilidade. A isto se acrescenta osmbolo do leme para abastecimento da indstria deconstruo naval e o smbolo da Factory Mutual, indicandoa conformidade com os requisitos internacionais. Asinstituies internacionais de ensaio e de aprovao nosconhecem atravs de contatos dirios como parceirocompetente e convel, tendo emitido mais de 5000 apro-vaes.

    Hoje, PROTEGO considerada uma das lderes em sua rea

    de negcios e opera no mundo inteiro com uma rede de liais,sucursais e representantes. O Grupo PROTEGOinclui 11empresas de distribuio e servios e mais de 50representantes nos mercados mais importantes em todosos continentes. Os clientes so prontamente atendidos comprodutos, peas de reposio e servios atravs de centrosregionais de apoio.

    Nas reas de segurana e proteo ao meio ambiente, PROTEGO conhecida internacionalmente por:

    inovao de produtos

    liderana tecnolgica

    assessoria tcnica e servios

    soluo de problemas

    qualidade do produto

    disponibilidade do produto e entrega no prazo

    integridade e solidez

    PRO safety - PROtection - PROTEGO

    PROTEGOEQUIPE GLOBAL

    PROTEGO, FLAMEFILTERe FLAMMENFILTERsomarcas registradas internacionalmente da Braunschweiger

    Flammenlter GmbH.

    KA / 1 / 0909 / BR

  • 5/19/2018 PROTEGO K 1 Brasil 2012 Low

    6/486

    Bases tcnicas

    Corta-chamas

    Desenvolvimento

    Os corta-chamas protegem sistemas sujeitos a riscos deexploso contra os efeitos de exploses. Desde que as

    exploses de gs metano foram reduzidas com sucesso pelaindstria de minerao em meados do sculo 19, emconseqncia do desenvolvimento da lanterna de mineiro coma tela Davy, foram encontradas outras solues para tornartambm os sistemas da qumica moderna de hidro-carbonetos - onde gases muito mais perigosos soutilizados - mais seguros.

    Alm disso, a introduo do automvel tornou necessria aimplantao de postos de gasolina. Junto com os postos degasolina surgiu o problema de formao de vapores explosivossuscetveis inamao, consistindo de hidrocarbonetos e dear, em torno dos tanques e dos equipamentos de

    carregamento. Dada a necessidade de um manuseio seguroem atmosferas perigosas, as grandes empresas petrolferaslevaram adiante o desenvolvimento de dispositivos deproteo para aplicaes industriais e militares.

    Foram alcanados sucessos iniciais usando panelas decascalho em tanques de combustvel: a entrada de umaexploso da atmosfera para dentro do tanque dearmazenamento ou para a tubulao conectada interrompidapelo cascalho, a chama extinta e o tanque permaneceprotegido. Os problemas do cascalho solto, porm, so ano-reprodutibilidade da capacidade de cortar chamas e agrande perda de presso. J em 1929, uma nova tecnolo-

    gia foi patenteada que substituiu o cascalho solto por tasde metal corrugado enroladas (gura 1a). Juntamente como absorvedor de choque, tambm patenteado, um disposi-tivo de proteo foi desenvolvido que detinha processos decombusto detonadores num tubo com a mnima perda depresso. O corta-chamas prova de detonao PROTEGO

    - desenvolvido por Robert Leinemann - foi criado (gura 1b).O corta-chamas recebeu o seu nome muitos anos depois, em

    1954, quando Robert Leinemann fundou sua empresaBraunschweiger Flammenlter.

    Com a evoluo dos processos qumicos, as exigncias emtorno dos dispositivos de proteo tornaram-se cada vez maiscomplexas. Acrescentaram-se a isto os requisitos de proteoambiental. Vapores provenientes de processos precisam sereliminados de forma compatvel com o ambiente e precisamser fornecidos aos sistemas de combusto de acordo com osregulamentos do ar limpo. A mistura explosiva, de formacontnua ou ocasional, enviada para uma fonte de igniodurante o processamento. Estes riscos especiais devem sercombatidos com medidas especiais. Os corta-chamasPROTEGOoferecem proteo convel a sistemasindustriais; como resultado de pesquisa e desenvolvimentocontnuos, os corta-chamas so sempre de ltima gerao.

    Figura 1b:

    Corta-chamas PROTEGO prova de detonao

    com absorvedor de choque

    Figura 1a:

    FLAMEFILTERenrolado a partir de tas de metal corrugado

    KA / 1 / 0909 / BR

  • 5/19/2018 PROTEGO K 1 Brasil 2012 Low

    7/48 7

    para segurana e meio-ambiente

    Figura 2: Deagrao atmosfrica

    Figura 4: Combusto estabilizada

    Figura 3: Deagrao pr-volumtrica

    Processos de combusto

    Misturas explosivas podem queimar de vrias maneiras. Os

    seguintes fatores podem inuenciar, entre outros, o processo

    de combusto: a composio qumica da mistura, possveisondas de presso, a pr-compresso, a forma geomtricada cmara de combusto e a velocidade de propagao dachama.

    Os relevantes processos de combustopara corta-chamasso denidos em normas internacionais:

    Exploso o termo genrico para a reao abrupta deoxidao ou de decomposio, produzindo um aumento detemperatura, de presso ou de ambos simultaneamente [vertambm EN 1127-1:1997].

    Deagrao uma exploso que se propaga velocidade

    subsnica [EN 1127-1:1997]. Dependendo da formageomtrica da cmara de combusto, uma distino feitaentre a deagrao atmosfrica, a deagrao pr-volumtricae a deagrao em tubulao.

    Deagrao atmosfrica (gura 2) uma exploso queocorre ao ar livre, sem aumento signicativo da presso.

    Deagrao pr-volumtrica(gura 3) uma exploso emum volume fechado (tal como dentro de um recipiente),iniciada por uma fonte de ignio interna.

    Deagrao em tubulao (gura 5) uma explosoacelerada dentro de um tubo que se propaga ao longo do eixo

    do tubo velocidade subsnica.

    Combusto estabilizada a queima uniforme e constantede uma chama estabilizada sobre ou perto do elementocorta-chamas. Faz-se uma distino entre a combusto decurta durao(queima estabilizada por perodo especco)e a combusto contnua(queima estabilizada por perodoilimitado) (gura 4).

    Detonao uma exploso que se propaga velocidadesupersnica e caracterizada por uma onda de choque[EN 1127-1:1997]. A distino feita entre detonaoestvele detonao instvel (gura 5).

    Uma detonao estvelquando se propaga atravs de umsistema fechado, sem variao signicativa das caractersticasde velocidade e presso (em condies atmosfricas, asvelocidades tpicas para misturas de teste e procedimentosde teste variam entre 1.600 e 2.200 metros/segundo). Umadetonao instveldurante a transio do processo decombusto de deagrao para a detonao estvel. Atransio ocorre em reas de espao limitado em que avelocidade da onda de combusto no constante e onde a

    presso da exploso signicativamente maior do que a dadetonao estvel. NOTA: A localizao desta zona detransio depende, entre outros, da presso e da temperatura

    de trabalho, do dimetro do tubo, da congurao datubulao, do gs em teste e do seu grupo de exploso edeve ser predeterminada em cada caso por ensaios.

    Velocidade da frente de chamasPresso acumulada causada pela expansoda mistura queimada

    Detonaoestvel

    Deagraoacelerada

    Zona de transio(DDT)

    v

    p

    Detonaoinstvel L

    Figura 5: Deagrao - detonao instvel - detonao estvel

    L = Distncia da fonte de ignio

    D = Dimetro do tubov = Velocidade da frente de chama

    p = Presso

    DDT = Transio da deagrao detonao

    KA / 1 / 0909 / BR

  • 5/19/2018 PROTEGO K 1 Brasil 2012 Low

    8/488

    Dissipao deenergia para acamada limite

    Frente dachama

    Mistura no queimadaMistura queimada

    Energieuss in die Wand

    Colapso dadissipao

    de calor

    Mistura no queimadaMistura queimada

    Dissipao total de energia

    Dissipao deenergia para acamada limite

    Frente da chama Mistura no queimada

    Dissipao total de energia

    Mistura no queimadaMistura queimada Frente dachama

    Dissipao deenergia para acamada limite

    Tipos bsicos

    Os corta-chamas so subdivididos em diferentes tipos,dependendo do processo de combusto (combusto continua,

    deagrao, detonao e os vrios subgrupos) e de acordocom a instalao (em tubulao, em nal de linha, emequipamentos).

    Os tipos bsicos so:

    a) Corta-chamas estticos a seco

    b) Corta-chamas estticos de selo lquido

    c) Corta-chamas dinmicos

    Princpios de funcionamento

    a) Corta-chamas estticos a seco

    Os elementos corta-chamas feitos de tas de metal corrugadoenroladas podem ser fabricados com espaamentos para aextino da chama, consistentemente reproduzveis. Otamanho do espaamento pode ser ajustado de acordo coma capacidade de retrocesso de chama da mistura explosiva.

    O FLAMEFILTER feito de tas de metal corrugado enrola-das, formando o elemento corta-chamas. O princpio deextino da chama em espaamentos pequenos aplicadonos corta-chamas PROTEGOde nal de linha e no corta-chamas PROTEGOpara tubulao (captulos 2, 3, 4 e 7).

    Quando uma mistura inama-se num espao entre duasparedes, a chama se propaga na direo da mistura noqueimada. A expanso do volume da mistura j queimadapr-comprime a mistura no queimada e acelera a chama.

    A chama extinta por dissipao de calor na camada limites para a grande superfcie do comprimento do espaamento

    (gap) em comparao com a sua largura D, resfriando oproduto abaixo de sua temperatura de ignio (gura 6).

    A largura e o comprimento do espaamento do elementocorta-chamas determinam a sua capacidade de extino.

    Quanto mais estreito e longo o espaamento for (gap),maior a eccia da extino. Quanto mais largo e curto o

    espaamento for (gap), menor a perda de presso. Amelhor soluo entre as duas condies determinada porensaios.

    Figura 7:FLAMEFILTER(a) com largura e comprimento do espaamento

    (gap) e conjunto abafador de chamas PROTEGO(b) com

    FLAMEFILTER, espaador e armao

    7b

    Para se proteger contra todos os processos de combustoanteriormente mencionados, PROTEGOdesenvolveu oscorta-chamas estticos a seco, otimizando sua construo esubmetendo-os a certicaes nacionais e internacionais emtestes de prottipo (guras 7a e 7b).

    Todos os corta-chamas estticos a seco PROTEGObaseiam-se no princpio de funcionamento do FLAMEFILTER.

    Tecnologia original PROTEGO

    7a

    Fita de ao corrugado

    Fita de ao plano

    Fita de ao corrugado

    Fita de ao plano

    Comprimento do espaamento Comprimento do espaamento

    Largura do espaamento do FLAMEFILTER

    Espaador

    Armao do jogo de FLAMEFILTER

    Visualizao do plano Visualizao do plano

    Figura 6:

    Extinguindo a chama no espaamento estreito por transferncia

    de calor (ame quenching)

    Dissipao total de energia

    Bases tcnicas

    Corta-chamas

    Largura do espaamento do FLAMEFILTER

    KA / 1 / 0611 / BR

  • 5/19/2018 PROTEGO K 1 Brasil 2012 Low

    9/48 9

    para segurana e meio-ambiente

    Corta-chamas (gura 8a) so dispositivos instalados naabertura de um invlucro ou no tubo de ligao de um

    sistema de invlucros, cuja funo permitir o uxo,porm, impedir a propagao da chama.

    O conjunto abafador de chamasPROTEGO(guras 8be 7b) a parte de um corta-chamas cuja principal tarefa impedir a propagao da chama.

    Vrios FLAMEFILTER(gura 7a) formam o conjuntoabafador de chamas PROTEGO(guras 7b e 8b),

    juntamente com os espaadores e a armao.

    Dependendo das condies de instalao e de processo,corta-chamas prova de deagrao ou de detonaoso necessrios. Dependendo do modo de operao, aresistncia contra a combusto estabilizada (combusto decurta durao, combusto contnua) pode ser necessria.

    Denies

    1.

    2.

    3.

    4.

    Grupo de Mximo espaamento NEC

    exploso experimental seguro [mm]

    IIA1 1,14 < MESG Metano

    IIA 0,9 < MESG < 1,14 D Propano

    IIB 0,5 < MESG < 0,9 C Eteno /Hidrognio

    IIC MESG < 0,5 B Hidrognio

    IIB1 0,85 < MESG < 0,9 C Eteno

    IIB2 0,75 < MESG < 0,85 C Eteno

    IIB3 0,65 < MESG < 0,75 C Eteno

    A tabela acima mostra a classicao desubstncias em grupos de exploso,correspondentes ao seu MESG(IEC 79-1, EN ISO 16852).

    Figura 8: Corta-chamas PROTEGO(a) e conjunto abafador de

    chamas PROTEGO(b construo modular)

    8a

    8b

    b) Corta-chamas estticos de selo lquidoOs corta-chamas de selo lquido so barreiras lquidas seguindo o

    princpio do sifo, onde o lquido pra a deagrao e/ou deto -nao entrante e extingue a chama. Existem dois tipos diferentes:

    1. Corta-chamas de produto lquido: o produto lquido usadopara formar um selo lquido como barreira contra a propagao

    da chama. O corta-chamas PROTEGO

    de produto lquido umcorta-chamas prova de detonao para tubulao ou de nal delinha (=> captulo 4).

    2. Corta-chamas hidrulico: projetado para quebrar o uxo deuma mistura explosiva em bolhas denidas numa coluna de gua,impedindo assim a propagao da chama. O corta-chamashidrulico PROTEGO projetado e certicado para protegercontra deagraes, detonaes e combustes contnuas. feito sob medida conforme os requisitos especcos do cliente(=> captulo 8).

    Ao instalar o corta-chamas hidrulico PROTEGOcomo corta-chamas para tubulao, ou como cilindro coletor dos gases de

    escape e protetor contra o reuxo em tubulaes de coleta devapores prximas ao incinerador, importantes medidas desegurana devem ser levadas em conta, a m de garantir a ne -cessria segurana contra exploses.

    Grupos de exploso

    Dadas as suas composies qumicas, gases diferentes tmdiferentes capacidades de propagao da chama e so,portanto, classicados em grupos de exploso correspondentesao seu nvel de risco. O critrio para isso o MESG= MaximumExperimental Safe Gap (mximo espaamento experimentalseguro), um valor caracterstico medido em laboratrio, que dizrespeito capacidade de propagao da chama do produto. OMESG, tambm chamado de Espaamento Padro, a maior

    abertura (gap) entre as duas partes da cmara interior deum dispositivo de teste que, quando a mistura do gs na parte

    interna inama, e em condies especcas, impede a ignio damistura do gs na parte externa, atravs de uma abertura de 25mm de comprimento em todas as concentraes do gs testadoou do vapor no ar. O MESG uma propriedade da respectivamistura de gs [EN 1127-1:1997]. NOTA: O dispositivo de teste eos mtodos so especicados na IEC 60079-1A. A composiomais explosiva est perto da mistura estequiomtrica da misturade gs/vapor com ar.

    c) Corta-chamas dinmicosOs corta-chamas dinmicos so projetados para produzir - emcondies de funcionamento - velocidades de uxo que excedam

    a velocidade da chama na mistura explosiva, impedindo assim apropagao da chama. Este princpio aplicado nas vlvulas dealvio de presso de diafragma PROTEGO(captulo 7) e nasvlvulas de alta velocidade PROTEGO(captulo 7) compresses de ajuste apropriadamente altas. Estas vlvulasdevem estar fechadas antes da velocidade de uxo atingirvalores crticos. Margens de segurana devem ser includas.

    Corta-chamas so sistemas de proteo examinados por tipo,

    de acordo com 94/9/EC, e so marcados com a sigla CE.Normalmente so testados de acordo com EN ISO 16852 ecerticados em conformidade com os requisitos especcosda norma. Qualquer certicao em conformidade com outras

    normas internacionais mostrada atravs de marcao com aindicao adequada.

    Substncias de

    referncia

    Subclassicadocomo

    KA / 1 / 1112 / BR

  • 5/19/2018 PROTEGO K 1 Brasil 2012 Low

    10/4810

    Local de instalaoDependendo do local de instalao, os corta-chamas devemcumprir vrias tarefas de proteo:

    Na abertura de uma parte de um sistema para a atmosfera corta-chamas de nal de linha

    Na abertura de um equipamento para um tubo de ligaocorta-chamas pr-volumtrico

    Na tubulao corta-chamas para tubulao

    Os corta-chamas de nal de linha PROTEGOprotegem con-tra deagraes atmosfricas e combusto estabilizada - seja

    de curta durao ou combusto contnua. Podem ser conecta-dos apenas em um dos lados e no podem ser instalados nomeio de tubulaes. Corta-chamas de nal de linha PROTEGO

    PROTEGOdispe do corta-chamas apropriado paracada aplicao

    Proteo contra deagraes atmosfricas em nal de linha:Corta-chamas PROTEGO prova de deagrao, de nalde linha, captulo 2

    Proteo contra deagraes atmosfricas e combusto decurta durao em nal de linha: Corta-chamas PROTEGO prova de deagrao e de combusto de curta durao, de

    nal de linha, captulo 2

    Proteo contra deagraes atmosfricas, combusto decurta durao e combusto contnua em nal de linha: Corta-chamas PROTEGO prova de deagrao e de combustocontnua, de nal de linha, captulo 2

    SeleoA eccia dos corta-chamas deve ser testada e aprovada. Os corta-chamas so categorizados de acordo com o processo de combustoe o local de instalao.Os critrios de seleo esto descritos nosrespectivos volumes. Uma vasta gama de modelos e diferentesverses surgem a partir de solues sob medida para diferentesaplicaes. Devido ao projeto modular do conjunto abafador dechamas, os corta-chamas PROTEGOso, de forma geral, de fcil

    manuteno. Detalhes construtivos especiais (efeito do tubo dechoque SWGTE ou amortecedor de choque patenteado) permitemuma vazo maior, devido perda mnima de presso.

    Consulte a bibliograa mais especca (especialmente infor-maes tcnicas no que diz respeito avaliao de segu-

    rana) sobre o MESG de substncias individuais, avaliaesadicionais e valores caractersticos de substncias. Estas

    informaes so fornecidas pela PROTEGOsob solicitao.

    Com o aumento da presso e da temperatura, a carga sobreos corta-chamas geralmente aumenta. Corta-chamas queforam testados em condies atmosfricas so aprovados epodem ser usados at 60 C (140 F) e 1,1 bar (15,9 psi). Sea temperatura de trabalho e/ou a presso de trabalho foremmaiores, os corta-chamas devem ser submetidos a um exameespecial segundo os parmetros de trabalho mais altos.

    PROTEGOoferece corta-chamas para os grupos de explosoacima mencionados tambm para presses mais elevadas

    (> 1,1 bar abs, 15,9 psi) e temperaturas mais altas (> 60 C,

    140 F) conforme exigido pelos parmetros operacionais.

    Local de Em nal de linha Integrado no Em tubulao

    instalao Equipamento

    Processo decombusto

    Deagraoatmosfrica

    Deagraoatmosfrica ecombusto decurta durao

    Deagraoatmosfrica, com-busto de curtadurao e com-busto contnua

    Deagraopr-volumtrica

    Deagraoem tubulao

    Detonaoestvel edeagrao emtubulao

    Detonaoinstvel eestvel edeagraoem tubulao

    Exemplos de

    aplicao

    Tanque, pgina 27

    Reator, pgina 28 Respiro livre, pgina 29

    Soprador

    Bomba avcuo (p. 32)

    Tubo coletor de escape, pgina 27

    Sistema de combusto, pgina 28 Retorno de vapores, pgina 29

    Products Captulo 2 Captulo 2 Captulo 2 Captulo 3 Captulo 3 Captulo 4 Captulo 4

    podem, porm, ser combinados com vlvulas (ver pgina 16: vlvulas

    de alvio de presso e vcuo com corta-chamas).

    Os corta-chamas pr-volumtricos PROTEGOso integrados no

    equipamento (so partes inseparveis do equipamento) e testadosjuntamente com ele.

    Os corta-chamas para tubulao PROTEGOprotegem contradeagraes e/ou detonaes estveis e/ou detonaes instveis emtubulaes. So instalados em tubulaes e no devem ser utilizadoscomo corta-chamas de nal de linha.

    Os corta-chamas devem ser posicionados de acordo com o uso

    especicado. No caso do corta-chamas para tubulao prova dedeagrao, certique-se que a relao L/D permitida (L = distnciaentre a fonte de ignio e o local de instalao do corta-chamas, D= dimetro da tubulao) no ultrapassada e que os corta-chamaspara tubulao prova de deagrao no so instalados demasia-

    damente distantes da fonte de ignio, de maneira que a deagraono se transforme numa detonao, porque o lance demasia-damente longo. A relao L/D permitida indicada nas instrues dofabricante do corta-chamas.

    Proteo contra deagraes pr-volumtricas emequipamentos: Conjuntos abafador de chamas PROTEGOprova de deagrao em equipamentos, captulo 3

    Proteo contra deagraes em tubulaes: Corta-chamasPROTEGO prova de deagrao, para tubulao, captulo 3

    Proteo contra deagraes e detonaes estveis emtubulaes: Corta-chamas PROTEGO prova de detonao,

    para tubulao, captulo 4Proteo contra deagraes e detonaes estveis e instveis

    em tubulaes: Corta-chamas PROTEGO prova dedetonao, para tubulao, captulo 4

    Bases tcnicas

    Corta-chamas

    KA / 1 / 1109 / BR

  • 5/19/2018 PROTEGO K 1 Brasil 2012 Low

    11/48 11

    para segurana e meio-ambiente

    Technical Fundamentals

    Pressure and Vacuum Relief Valves

    Desenvolvimento

    Vasos ou tanques fechados enchidos com produtos lquidos,devem ter uma abertura atravs da qual a presso acumulada

    pode ser liberada, para que o vaso no estoure. Da mesmaforma, o vcuo deve ser compensado quando o tanque ou ovaso drenado, para que no imploda. Sobrepressesinadmissveis e sobrepresses negativas (a seguir tambm

    denominadas vcuo) podero ocorrer, devido a procedimentosde carga e descarga, processos de limpeza vapor,inertizao e efeitos trmicos. Aberturas livres permitem alivre troca com a atmosfera ou com sistemas de tubulaesconectados, que no so controlados e monitorados. Nestecaso so usadas calotas de respiro (gura 1).

    Os vapores de produtos expelidos podem ser venenosos,mal-cheirosos e inamveis ou podem simplesmenterepresentar uma perda do produto. Eles poluem a atmosfera.

    A concentrao local de fbricas qumicas e de processamentoe a associada poluio ambiental tm aumentado tanto nos

    ltimos 50 anos que, atualmente e especialmente em pasesindustrialmente desenvolvidos, vlvulas devem ser usadaspara manter as aberturas livres fechadas durante a operaonormal, permitindo o alvio de presso e vcuo apenas emcasos de emergncia.

    Os dispositivos de respiro na forma de vlvulas de alvio depresso e vcuo no devem ser fechveis (gura 2).

    Estas vlvulas precisam ser simples e robustas, semnecessidade de controle remoto e sem falhas, cumprindo

    as tarefas esperadas de forma convel: mantendo ecompensando a presso e o vcuo.

    Tecnologia das vlvulas

    As vlvulas de alvio de presso e vcuo PROTEGOtmobturadores calibrados por peso ou por mola. Quando h

    excesso de presso no tanque, o obturador de presso,guiado no corpo, levantado, liberando assim o uxo para aatmosfera (gura 3a), at a presso cair abaixo da pressode ajuste. Em seguida, a vlvula fecha novamente. O lado dovcuo da vlvula rmemente vedado pela carga adicional dasobrepresso. Quando h vcuo no tanque, a sobrepressoda atmosfera levanta o obturador de vcuo e o tanque

    ventilado (gura 3b).

    Figura 3b: Funcionamento da vlvula com vcuo

    (presso negativa) no tanque

    Figura 3a: Funcionamento da vlvula com presso no tanque

    Em princpio, a vlvula de diafragma, que calibrada comlquido (como lastro) e a vlvula piloto-operada, que auto-operada, funcionam da mesma forma.

    Os obturadores das vlvulas calibrados por peso tm diversasformas de construo. Uma distino feita entre o obturadorde curso pleno (gura 4 e guras 5a e b) e o

    obturador convencional (gura 6).

    Figura 4: Obturador de curso pleno PROTEGO

    com vedao de colcho de ar

    Figura 1: Alvio do tanque de armazenamento com PROTEGOEH/0S

    Figura 2: Respiro do tanque de armazenamento com a vlvula

    de alvio de presso e vcuo PROTEGOVD/SV

    Vlvulas de alvio de presso e vcuo

    KA / 1 / 0909 / BR

  • 5/19/2018 PROTEGO K 1 Brasil 2012 Low

    12/4812

    Bases tcnicas

    Vlvulas de alvio de presso e vcuo

    Figura 5a:

    Fluxo com obturador de curso pleno e selo com colcho de ar

    Figura 5b:

    Fluxo com obturador de curso pleno e vedao metlica

    Fechado Fluxo com curso pleno

    Fechado Fluxo com curso pleno

    Isto se consegue, harmonizando precisamente o dimetro e aaltura do deetor do obturador com a sede usinada e lapidadada vlvula. Adicionalmente, a construo favorvel ao uxono lado da sada refora todo o efeito. Estes obturadores so

    usados em vlvulas de nal de linha e para tubulao.

    As vlvulas de alvio de presso e vcuo PROTEGOcomobturadores convencionaisgarantem a vazo dentro de umaumento de presso de 40% com uma respostaproporcional.

    Figura 6:

    Fluxo com obturador convencional (plano com vedao metlica)

    Fechado Fluxo com curso pleno

    Figura 7: Caractersticas de abertura em vlvulas comdiferentes nveis de sobrepresso

    Aps a abertura inicial, o aumento da presso proporcional vazo descarregada at atingir o curso total. Quando a contra-presso na tubulao conectada alta ou a vlvula instaladaem combinao com uma vlvula de controle de presso, estemtodo proporciona maior estabilidade ao sistema como umtodo. No entanto, a vazo no to boa quanto a de vlvulas

    com obturadores de curso pleno. Estes obturadores (gura 6)so principalmente usados nas vlvulas para tubulaoquando assim exigido pelas condies de operao.

    Dependendo da construo da vlvula e do obturador, dapresso e do vcuo (presso manomtrica negativa) deprojeto, as vazes nominais so alcanadas com sobre-presses diferentes (gura 7).

    Salvo acordo em contrrio, o padro das vlvulas PROTEGO a tecnologia de 10%.

    Vantagens da tecnologia de 10% PROTEGO:

    Preservao da presso muito prxima pressomxima admissvel do tanque

    Minimizao das perdas de produto

    Reduo das emisses de vapores

    A vlvula de diafragmaPROTEGO(gura 8) tem uma cargalquida acima do diafragma.

    A coluna esttica do lquido indica a presso de ajuste. O

    diafragma exvel com lastro lquido se ajusta rmemente sede metlica da vlvula, a m de proporcionar uma excelentevedao. Se a presso de ajuste excedida, o diafragma levantado, liberando a seo transversal para escoar o uxo.Devido ao seu diafragma exvel, estas vlvulas so usadasem baixas temperaturas climticas e - com diafragmas em

    FEP - para meios pegajosos e polimerizantes. As vlvulas dediafragma PROTEGOso as nicas no mundo prova decongelamento at temperaturas de -40C (-40F).

    Sobrepresso de 10%: a vlvula est fechada at 18 mbarSobrepresso de 100%: a vlvula abre j com 10 mbar

    Presso do tanque

    Ponto de projeto

    Vazodeprojeto

    Sobre

    press

    o

    A vedao entre o obturador e a sede da vlvula feita porum selo de FEP com colcho de ar, uma vedao metal-metalou uma vedao plana de PTFE, dependendo da presso deajuste ou da aplicao. A melhor vedao obtida atravs deum disco metlico lapidado, assentado na sede metlica davlvula (metal-metal). Quando as presses de ajuste sobaixas, um selo de FEP com colcho de ar fornece uma ve-dao rme. A estanqueidade das vlvulas PROTEGOestmuito acima do padro normal (DIN 3230, ndice deestanqueidade B0 ou API 2521), atendendo, portanto, srigorosas exigncias dos regulamentos de controle deemisses.

    As vlvulas de alvio de presso e vcuo PROTEGOcomobturador de curso pleno garantem a vazo dentro de umasobrepresso de 10% entre a presso de ajuste e a

    vlvula totalmente aberta (curso pleno).

    KA / 1 / 0909 / BR

  • 5/19/2018 PROTEGO K 1 Brasil 2012 Low

    13/48 13

    para segurana e meio-ambiente

    20 18 14 10

    71 65 51 35

    80

    70

    60

    50

    40

    30

    20

    10

    0

    Reduodeemissesem%

    0% = mximaeconomia terica

    de 71%

    Tecnologia 10%PROTEGO

    (obturador de plenocurso, presso de

    ajuste de 18 mbar) =economia de 65%

    Tecnologia de40% (obturadornormal, pressode ajuste de 14mbar) = econo-

    mia de 51%

    Tecnologia de100% (pressode ajuste de 10

    mbar) = economiade 35%

    Reduo das emisses em um tanque de armazenamento de gasolina com apresso mxima admissvel de 20 mbar e vlvulas de diferentes tecnologias

    A vlvula piloto-operadaPROTEGO(gura 9), atuada pelouido do processo, descarrega o uxo sem necessidade desobrepresso adicional. At a presso de ajuste ser atingidae at o piloto reagir, a vlvula permanece fechada. Ao atingira presso de ajuste, a vlvula abre imediatamente a cursopleno, sem necessidade de sobrepresso, liberando a seotransversal da vlvula (presso de ajuste = presso de abertu-ra). Antes de atingir a presso de ajuste, a vedao aumentaconforme aumenta a presso. Uma vez que o uxo escoadoe a presso cai abaixo da presso de abertura, a vlvula fechanovamente. As vlvulas piloto-operadas PROTEGOsogeralmente usadas como vlvulas de segurana e alvio emtanques de armazenamento de baixa temperatura ou onde avlvula deve ser estanque at a presso de ajuste.

    Os requisitos operacionais em relao capacidade deaspirao e expirao determinam, se vlvulas de presso evlvulas de vcuo separadas, ou vlvulas de alvio de pressoe vcuo combinadas sero usadas.

    Vlvulas de alvio de presso e vcuo paramanuteno da presso (preservao de vapores)

    A manuteno da presso dependente do processo em siste-mas assegurada por vlvulas que levam em consideraoparmetros relacionados a vasos de presso. Vlvulas desegurana convencionais so usadas para presses acima

    de 0,5 barg (7,25 psig), de acordo com EN-ISO 4126 e aDiretriz de Equipamentos de Presso PED 97/23/EC, API 526e ASME VIII, Div. 1, ou outras normas internacionais. Parapresses inferiores a 0,5 barg (7,25 psig), a presso pode sermantida usando vlvulas de segurana no sujeitas a regula-

    mentos da Diretriz de Equipamentos de Presso (PED). Elasdevem, porm, atender a outros critrios: proporcionar umaboa vedao, ser prova de congelamento, sem falhas e defcil manuteno. As vlvulas para preservao de presso evcuo PROTEGOatendem a estes requisitos enquanto so

    altamente ecientes, operam de forma estvel e oferecem umfuncionamento seguro at sob presses muito baixas, devido

    tecnologia de 10%. Alm disso, as emisses de produtos soreduzidas.

    Regulamentos tcnicos nacionais e internacionais para pre-servar o ar limpo servem de base para o clculo da economia(tais como VDI 3479: Reduo de emisses no armazenamen-

    to de leo mineral para distribuio, Diretrizes VOC 1999/13/EC e 94/63/EC ou API MPMS, captulo 19.1: Manual deNormas de Medio de Petrleo API, captulo 19, Medio de

    Figura 8:

    Vlvula de diafragma

    PROTEGOUB/SF-0

    Figura 10:

    Produto armazenado gasolina: Comparao da economia do produto

    com diferentes nveis de sobrepresso em relao ao tanque de arma-

    zenamento de livre respiro: exemplo de perda de produto a 20 mbar

    de presso admissvel no tanque, economia em %, com diferentes

    sobrepresses

    0% = at 20 mbar (8 pol H2O), a vlvula est fechada (teoricamente):

    mais de 70% de economia

    10% = a vlvula abre apenas a uma presso de ajuste

    de 18 mbar (7,2 pol H2O): 65% de economia

    40% = a vlvula abre a uma presso de ajuste de

    14 mbar (5,6 pol H2O): 51% de economia.

    100% = a uma presso de ajuste de 10 mbar(4 pol H

    2O) a vlvula j abre: apenas

    35% de economia

    Figura 9:

    Vlvula de alvio

    de presso

    piloto-operada

    PROTEGOPM/DS

    Perdas por Evaporao, seo 1 Perdas por Evaporao

    em Tanques com Teto xo, 3 edio). O projeto do tanque, apintura, o isolamento e a manuteno da presso atravs de

    vlvulas inuenciam entre outros a reduo das emisses.

    O efeito, que a manuteno da presso tem sobre a reduo

    da perda do produto (vapores), melhora medida, que apresso de ajuste da vlvula se aproxima da presso mximaadmissvel no tanque. O uxo deve ser escoado de formaconvel, sem ruptura do tanque. Uma comparao dasperdas de produto com sobrepresses diferentes revela

    claramente as vantagens da tecnologia de 10% em relao asobrepresso de 40% e, especialmente, em contraste com asobrepresso de 100%: A construo especialmentedesenvolvida oferece economias mensurveis, ao reduzir aacumulao necessria para o desempenho exigido (g. 10).

    KA / 1 / 0712 / BR

  • 5/19/2018 PROTEGO K 1 Brasil 2012 Low

    14/4814

    d

    b ac

    Vlvulas de alvio de presso e vcuo para alvio

    de presso e respiro de tanques

    Tanques de armazenamento e vasos ao ar livre esto expostos a

    condies climticas, tais como aquecimento e arrefecimento (o tanque

    deve ser capaz de respirar). Estas inuncias devem ser consideradas

    adicionalmente s vazes de enchimento e esvaziamento e do supri-

    mento de gs inerte. Elas podem ser calculadas com boa aproximao

    (ver requisitos de alivio de presso e vcuo para tanques de armazena-

    mento de superfcie dimensionamento e frmulas de clculo, pgina

    20). A presso de abertura da vlvula no deve exceder a presso

    mxima admissvel do tanque, tambm chamada de presso de projeto

    do tanque. A construo e o projeto da vlvula determinam, como esta

    presso de abertura atingida. Vlvulas de segurana de construo

    convencional, projetadas para vasos com uma sobrepresso de 0,5 bar

    (7,25 psi), requerem uma sobrepresso de 10% acima da presso de

    ajuste para atingir a presso de abertura. Abaixo de uma presso de

    1 bar (14,5 psi), a mxima sobrepresso pode chegar a 100 mbar (4pol H

    2O), o que claramente acima do nvel de 10%. Em contraste, as

    vlvulas PROTEGOcom tecnologia apropriada atendem s exigncias

    para as vlvulas de segurana convencionais com a sobrepresso de

    10%, mesmo com presses de ajuste abaixo de 0,003 bar (1,2 pol H2O).

    Em condies normais de funcionamento, deve ser impossvel bloque-

    ar o sistema de alvio do tanque. O dimensionamento do sistema de

    alvio de presso e vcuo deve ser tal, que a presso de projeto, ou

    seja, a presso e o vcuo (presso negativa) do tanque, no poder ser

    excedida em quaisquer condies de operao. A vlvula de alvio de

    presso e vcuo deve garantir a vazo mxima decorrente da capaci-

    dade da bomba, de inuncias trmicas e de outras fontes. Esta vlvula

    freqentemente chamada de vlvula de respiro.

    Quando vazes de expirao extremamente elevadas so necessrias,

    devido a um incndio na superfcie externa do tanque ou a falhas nos

    equipamentos especiais do tanque (tais como sistemas de gs de

    inertizao), vlvulas de respiro de emergnciaadicionais devem ser

    usadas, especialmente quando o teto do tanque no tiver uma solda de

    ruptura predeterminada (gura 11).

    Quando o sistema de inertizao falhar, grandes quantidades de gs po-

    dem uir para dentro do tanque. O excesso de gs deve ser expelido do

    tanque atravs do sistema de alvio de presso, sem exceder a presso

    de projeto do tanque.

    Figura 11: Alvio de presso e vcuo de um tanque de armazenamento atravs

    da vlvula de alvio de presso e vcuo PROTEGOVD/SV-PA (a), alvio

    canalizado para o tubo coletor de escape durante a operao (b), aspirao

    durante a operao atravs da vlvula de controle de nitrognio (c) PROTEGO

    ZM-R, alvio em caso de incndio atravs da vlvula de respiro de emergncia

    PROTEGOER/V (d)

    As vlvulas PROTEGOexercem as funes de manuteno e de

    alvio de presso como vlvulas de alvio de presso, vlvulas de

    alvio de vcuo ou vlvulas combinadas de alvio de presso e

    Bases tcnicas

    vcuo. Na norma EN 14015, estas vlvulas so tambm denominadas

    vlvulas de compensao de presso, vlvulas de compensao de

    vcuo ou vlvulas combinadas de compensao de presso e vcuo.

    Local de instalaoGeralmente, as vlvulas de nal de linha PROTEGOso usadas

    em tanques de armazenamento, vasos ou em tubos de alvio. Em

    tubulaes, as vlvulas PROTEGOpara tubulao so usadas como

    vlvulas de excesso de vazo, na preveno de reuxo e, ocasional-

    mente, como vlvulas de controle (proporcionais). As grandes vanta-

    gens destas vlvulas so seu projeto simples e suas grandes sees

    transversais de abertura. Elas operam sem falhas.

    Se os produtos que uem so explosivos, as vlvulas para tubulao

    devem ter corta-chamas prova de detonao a montante para

    proteger o sistema contra combustes aceleradas. Nesta aplicao

    perigosa, vlvulas de nal de linha devem ser equipadas com um

    corta-chamas de nal de linha, para proteger o sistema contra dea-graes atmosfricas (ver tambm captulo 7).

    Dimensionamento de vlvulas

    Ao dimensionar vlvulas de alvio de presso e vcuo, a mxima va-

    zo volumtrica possvel, as mximas presses admissveis e os da-

    dos operacionais (parmetros de processo) devem ser considerados.

    Denies:

    Presso de ajuste= a vlvula inicia a abertura = presso de ajuste de

    bancada da vlvula com 0 bar de contrapresso

    Presso de abertura= presso de ajuste mais sobrepresso

    Presso de fechamento = presso de reassentamento= a vlvula

    fecha e veda

    Sobrepresso= aumento da presso acima da presso de ajuste

    Acumulao (ISO)= aumento da presso no vaso acima da presso

    mxima de trabalho admissvel, durante a descarga atravs da vlvula

    de alvio de presso

    Acumulao (EN)= diferencial entre a presso de ajuste da vlvula e

    a presso do tanque em que a vazo exigida alcanada, ou entre o

    vcuo de ajuste da vlvula e a presso negativa interna do tanque em

    que a vazo exigida atingida (no utilizado neste catlogo)

    Perda de presso = diminuio da presso atravs da vlvula comuma dada vazo

    Curva da perda de presso (diagrama de vazo) = curva de desem-

    penho no diagrama de vazo = caractersticas das vlvulas como a

    presso em mbar (pol H2O) representada gracamente contra a vazo

    em m3/h (ps/h)

    Contrapresso= presso no sistema que atua contra o uxo saindo

    da vlvula, e que precisa ser considerada como presso adicional

    sobre o obturador da vlvula

    A mxima presso de projeto admissvel do equipamento, tanque de ar-

    mazenamento ou reservatrio, no deve ser excedida. A mxima vazopossvel deve ser escoada atravs da vlvula de forma convel, para

    que a mxima presso admissvel de projeto do equipamento no seja

    excedida. Fatores de segurana devem ser levados em conta.

    Vlvulas de alvio de presso e vcuo

    KA / 1 / 0909 / BR

  • 5/19/2018 PROTEGO K 1 Brasil 2012 Low

    15/48 15

    para segurana e meio-ambiente

    Estgios de operao de vlvulas de alvio de presso e v-cuo: a vlvula dimensionada de forma ideal, quando o pontode operao situa-se na curva de desempenho, isto , quandoa vazo mxima escoada com a vlvula completamenteaberta, sem necessidade de sobrepresso adicional (com avlvula completamente aberta) (faixa de operao de plenacarga A, gura 12).

    Quando a vazo de projeto no atingida durante o escoa-mento, a vlvula no abre completamente. O obturador davlvula sobe apenas brevemente, descarrega o volume, e

    em seguida volta a fechar quando a presso cair abaixo dapresso de ajuste. A presso de fechamento depende daconstruo do obturador e da geometria da vlvula. Existemfaixas de operao de carga parcial em que o curso plenono atingido (vlvulas superdimensionadas, ponto C nodiagrama) e faixas de sobrecarga em que uma sobrepressoadicional necessria aps atingir o pleno curso, para escoara vazo (vlvulas subdimensionadas, ponto B no diagrama).Dentro da faixa de sobrecarga, a vlvula trabalha de maneiraestvel; na faixa de carga parcial, o obturador da vlvula podebater em funo da instabilidade. Um dimensionamento ade-quado, que leva em conta possveis condies operacionais,, portanto, essencial.

    SeleoAs vlvulas so selecionadas segundo os critrios de seleoacima, dependendo do local de instalaoe da sua funoprevista como vlvulas de alvio de presso, vlvulas de alviode vcuo ou vlvulas combinadas de alvio de presso evcuo.

    PROTEGOdispe da vlvula apropriada para cada aplicao

    Para o alvio de presso e vcuo de tanques de armazenamento ereservatrios Vlvulas de alvio de presso e vcuo de nal de

    linha PROTEGO(captulo 5)

    Como vlvulas de excesso de vazo ou de preveno de reuxo Vlvulas de alvio de presso e vcuo para tubulao

    PROTEGO(captulo 6)

    Local de Vlvulas de nal de linha Vlvulas para tubulao

    instalao

    Funo Vlvulas de alviode presso

    Vlvulas dealvio de vcuo

    Vlvulas dealvio de

    presso evcuo

    Vlvulasde alvio de

    presso evcuo, piloto-operadas

    Vlvulasde alvio de

    presso ouvcuo

    Vlvulasde alvio de

    presso evcuo

    Vlvulas deinertizao

    Exemplos deaplicao

    Tanque de armazenamento, pgina 27 Tubo coletor de escape, pgina 27

    Produto Captulo 5 Captulo 5 Captulo 5 Captulo 5 Captulo 6 Captulo 6 Captulo 6

    Exemplo (gura 12):Presso de abertura da vlvula P

    A= 20 mbar

    Presso de ajuste da vlvula Pset = 18 mbar (20 mbar - 10%)A vazo de projeto projeto = 3.500 m3/hB sobrecarga > projetoC carga parcial < projeto

    Figura 12: Pontos de projeto e de operao no diagrama

    Pressodeab

    erturaP

    A,respectivamentepressodotanqueP

    T

    (mbar)

    Faixa de operaode carga parcial

    Faixa de operaode sobrecarga

    Vazo

    Po

    Para alvio de presso e vcuo de tanques estocando produtosa baixas temperaturas e produtos crticos

    Vlvulas de diafragma de alvio de presso/vcuo,de nal de linha PROTEGO(captulo5)

    Para dimensionar dispositivos individuais combinados,que no foram testados em conjunto com relao vazo

    (por exemplo: DR/ES com DV/ZT), um processo especial dedimensionamento deve ser considerado. Favor entrar emcontato com nossos engenheiros de venda para uma ori-entao especca.

    projeto

    KA / 1 / 0311 / BR

  • 5/19/2018 PROTEGO K 1 Brasil 2012 Low

    16/4816

    Bases tcnicas

    Vlvulas de alvio de presso e vcuo com corta-chamas

    Desenvolvimento

    Ao armazenar produtos inamveis ou processar produtosqumicos, que possam gerar misturas explosivas, a abertura

    do tanque de armazenamento ou do reservatrio deve ser pro-tegida adicionalmente com corta-chamas. A tarefa era desen-volver um dispositivo que combinasse as propriedades de umcorta-chamas e de uma vlvula em um nico arranjo.

    As vlvulas PROTEGOcom corta-chamas integrado tm avantagem singular, que os conjuntos abafadores de chamas

    so externos e, portanto, facilmente acessveis (guras 1 e 2).

    As condies de operao devem ser cuidadosamente ava-liadas. Dependendo dos possveis processos de combusto,

    deve ser providenciada uma proteo contra deagraoatmosfrica e/ou combusto de curta durao e/ou combustocontnua.

    Tecnologia das vlvulas

    A tecnologia e o funcionamento das vlvulas de presso evcuo com conjunto abafador de chamas integrado so iguaisquelas das vlvulas sem conjunto abafador de chamas. Deveser lembrado, que o conjunto abafador de chamas na sadagera uma certa contrapresso, que no tem impacto sobre a

    presso de ajuste, inuenciando, porm, o comportamento dasobrepresso. Este fato est sendo considerado nos diagra-mas de vazo.

    Vlvulas de alvio de presso e vcuocom corta-chamas

    As vlvulas de alvio de presso e vcuo com corta-chamas

    integrado tm as mesmas atribuies e funes das vlvu-las sem corta-chamas. Elas servem para manter a presso(preservao de vapores), respectivamente para aliviara presso, e possibilitam o respiro de tanques. Para umadescrio detalhada, consulte a pgina 11.

    Corta-chamas

    As vlvulas tm um conjunto abafador de chamas inte-grado. O grupo de exploso dos produtos qumicos a seremprotegidos, deve ser levado em conta ao selecionar o tipode proteo da vlvula contra a propagao de chamas. Osprodutos qumicos so classicados em grupos de exploso

    IIA, IIB3 e IIC (Grupo NEC D, C e B), de acordo com o MESG(mximo espaamento experimental seguro) das misturas.As vlvulas com corta-chamas integrado so classicadas damesma forma. A vlvula testada e aprovada para o grupo deexploso.

    A vlvula de diafragmaPROTEGO(gura 3) tem um lastrolquido acima do diafragma. A coluna esttica de lquido

    proporcional presso de ajuste. O diafragma exvel, comlastro lquido, se ajusta rmemente sede metlica da vlvula,proporcionando uma excelente vedao. Se a presso de aju-ste for excedida, o diafragma levantado, liberando a seotransversal para escoar a vazo. Devido ao seu diafragma

    exvel, estas vlvulas so usadas em baixas temperaturasclimticas e, com diafragmas em FEP, para meios pegajosos epolimerizantes.

    A vlvula de diafragma PROTEGO(gura 3a) dispe deuma proteo dinmica contra a propagao de chamas emcaso de combusto contnua e de um conjunto abafador dechamas esttico integrado, protegendo contra propagao dechamas em caso de deagraes atmosfricas.

    Figura 3: Vlvula de diafragma PROTEGOUB/SF,

    prova de deagrao e combusto contnua

    Figura 2: Vlvula de alvio

    de presso e vcuo prova

    de deagrao e combusto

    contnua PROTEGOVD/SV-HR

    Figura 1: Vlvula de alvio de

    presso e vcuo prova de

    deagraoPROTEGOVD/TS

    KA / 1 / 0911 / BR

  • 5/19/2018 PROTEGO K 1 Brasil 2012 Low

    17/48 17

    para segurana e meio-ambiente

    Figura 4: Vlvula de alta

    velocidade prova de

    combusto contnua

    PROTEGODE/S conectada

    a uma vlvula de alvio de

    vcuo prova de deagrao

    PROTEGOSV/E-S

    Figura 3a:

    Teste de combusto

    contnua da vlvula

    de diafragma

    PROTEGOUB/SF

    Local de instalao

    Vlvulas com corta-chamas so sempre vlvulas de nal delinha, j que o calor deve ser liberado para o meio ambiente

    sem acumulao, para impedir a propagao de chamas. Docontrrio, uma acumulao de calor causaria o aquecimento

    inadmissvel do elemento corta-chamas, que nalmente resul-taria em um retrocesso de chamas. Estas vlvulas so usadasprincipalmente em tanques de armazenamento e recipientes emque lquidos inamveis so estocados ou processados, e nasaberturas de alvio em recipientes de processo, onde a ocorrn-cia de misturas explosivas no pode ser excluda.

    Dimensionamento e estgios operacionaisdas vlvulas

    O dimensionamento e os estgios operacionais das vlvulas dealvio de presso e vcuo so descritos nas pginas 14 e 15.

    Seleo

    Uma vez que as vlvulas de alvio de presso e vcuo comcorta-chamas PROTEGOso sempre vlvulas de nal delinha, elas so selecionadas, levando em considerao a funoprevista como vlvula de presso, vlvula de vcuo ou vlvulacombinada de alvio de presso e vcuo.

    Aps terem sido determinados o grupo de exploso de produ-tos e o provvel processo de combusto, a vlvula poder serselecionada com relao a sua proteo contra a propagaode chamas. Ao selecionar vlvulas PROTEGOcom corta-

    chamas, deve ser decidido, se a proteo contra a propagaode chamas a ser providenciada, deve ser contra deagraesatmosfricas ou combusto contnua. Corta-chamas prova de

    combusto contnua incluem a proteo contra deagraes at-mosfricas. Vlvulas de alvio de vcuo prova de propagaode chamas no protegem contra a combusto contnua, porm,so sempre prova de deagrao.

    Local de Vlvulas de nal de linha

    instalao

    Funo Vlvula de alviode presso com

    corta-chamas

    Vlvula de alviode vcuo com

    corta-chamas

    Vlvula de alvio depresso e vcuo

    com corta-chamas

    Vlvula de alvio depresso/vcuo de

    diafragma comcorta-chamas

    Vlvula de altavelocidade

    Exemplos de aplicao

    Produto Captulo 7 Captulo 7 Captulo 7 Captulo 7 Captulo 7

    A vlvula de alta velocidade(gura 4) dispe de proteoespecial contra a propagao de chamas, com escoamen-

    to dinmico entre o obturador e a sede da vlvula, a partirda presso de ajuste de +60 mbar (24 pol H

    2O). A vlvula

    de alta velocidade prova de combusto contnua.

    Tanques de armazenamento, respiro / alvio de presso de emergncia, pgina 27 Tanques dearmazenamento,petroleiros, pg. 30

    PROTEGOdispe da vlvula apropriada para cada aplicao.

    Para o alvio de presso e vcuo prova de propagao dechamas em tanques de armazenamento e recipientes Vlvulas de alvio de presso e vcuo com corta-chamas,

    de nal de linha (captulo7) PROTEGO(captulo7)

    Para aplicaes prova de congelamento, para produtos crti-cos e para o alvio de presso e vcuo prova de propagaode chamas em tanques e recipientes Vlvulas de alvio de presso/vcuo de diafragma

    PROTEGO(captulo7)

    Para o alvio de presso e vcuo prova depropagao de chamas em navios-tanque Vlvulas de alta velocidade PROTEGO

    (captulo7)

    KA / 1 / 0909 / BR

  • 5/19/2018 PROTEGO K 1 Brasil 2012 Low

    18/4818

    Bases tcnicas

    Tanque Vlvula

    presso deabertura

    presso detrabalho

    (< pressode projeto)

    presso de ajuste

    sobrepresso

    diferencial de alvio

    presso defechamento

    Presso de projeto= presso calculada= mxima presso detrabalho admissvel(MAWP) no deve serexcedida em quaisquercondies de operao.Em casos de incndio eemergncia, uma solda

    de ruptura pr-deter-minada entre o teto eo costado, ou vlvulasde alvio de emergnciadevem ser previstas

    Presso deabertura presso de projeto

    A presso deajuste = 0,9 vezes apresso de aberturapara a tecnologiade 10% de sobre-presso.

    % da presso de projeto = = % da presso de aberturap

    presso de testepara tanques

    com p>10mbar

    presso deprojeto = presso

    de teste paratanques comp10 mbar

    Figura 1: Comparao dos termos de presso para tanques de armazenamento e vlvulas de

    respiro, projetados e fabricados em conformidade com diferentes normas (p.ex. API 620 ou API

    650 ou EN 14015) e equipados com dispositivos de alvio de presso (ilustrao simplicada e

    baseada na tecnologia de sobrepresso de 10% da vlvula). As diferentes denies do termo

    acumulao so dadas na pgina 14.

    Figure 1A

    EN 14015

    100

    90

    110

    p

    Tanque Vlvula

    presso deabertura

    OPP(< pressointerna deprojeto)

    presso de ajuste

    sobrepresso

    diferencial de alvio

    presso defechamento

    Presso interna deprojeto= mxima presso dealvio em condiesoperacionais, casosde incndio ou emer-gncias (presso m-xima de alvio para avlvula de presso e

    avlvula de emer-gncia).

    OPP = OperatingPressure = Pressode trabalho

    Presso de aber-tura presso internade projeto

    A presso deajuste = 0,9 vezes apresso de aberturapara a tecnologia

    de 10% de sobre-presso.

    % de MAWP = = % da presso de aberturap

    presso internade projeto

    Figure 1B

    API 650

    100

    90

    110

    p

    MAAP= mxima pressoacumulada ad-missvel= presso mxima dealvio em condiesoperacinais (mximapresso de alvio davlvula). Presso dealvio em casos deincndio ou alviode emergncia com20% de sobre-presso

    Mxima presso deajuste admissvel= MAWP para atecnologia de 10%de sobrepresso.MAWP = mximapresso de trabalhoadmissvel.

    % de MAWP = = % da presso de aberturap

    Figure 1C

    MAAP(operao)

    MAAP(incndio)

    Tanque Vlvula

    presso deabertura

    OPP(< MAWP)

    presso de ajuste

    acumulao

    diferencial de alvio

    presso defechamento

    MAWP(projeto)

    API 620

    100

    90

    110

    p

    120

    Requisitos de alvio de presso e vcuo para tanques de armazenamento de superfcie -

    Dimensionamento e frmulas de clculo

    Termos e denies de presso

    Tanques de armazenamento para lquidos inamveis e noinamveis so projetados e fabricados em conformidadecom diferentes normas: EN 14015, API 620 ou API 650 so asnormas mais difundidas mundialmente. Dependendo da norma,diferentes presses mximas so admissveis no tanque, paraescoar a vazo mssica necessria.

    A gura 1mostra os termos mais comuns para tanques evlvulas em conformidade com EN 14015, API 620, API 650 e

    API 2000. Esta comparao esclarece o dimensionamento de

    vlvulas de alvio de nal de linha com a tecnologia de 10% de

    sobrepresso, com uma presso de ajuste apenas 10% abaixo dapresso de abertura. De acordo com EN 14015 eAPI 650 (guras1A e1B), a presso de projeto do tanque, ou MAWP= Maximum Al-lowable Working Pressure (presso mxima de trabalho admissvel),

    no deve ser excedida nem mesmo em casos de incndio ou defuncionamento falho do sistema. Segundo API 620 (gura 1C), avlvula deve escoar a vazo mssica regular necessria, oriunda deinuncias trmicas e de bombeamento, no mximo 10% acima dapresso de projeto (em geral a MAWP). Em casos de incndio ouemergncia, um aumento de presso de 20% admissvel: aps ul-

    presso deabertura emcaso deincndio

    KA / 1 / 0909 / BR

  • 5/19/2018 PROTEGO K 1 Brasil 2012 Low

    19/48 19

    para segurana e meio-ambiente

    trapassar a MAWP em no mximo 20%, a vazo mssica necessriade emergncia deve ser escoada.

    A gura 2mostra o procedimento para denir a presso de ajuste

    de vlvulas com diferentes caractersticas de sobrepresso, consi-derando a especca presso de projeto do tanque. Estes exemplosreferem-se apenas a vlvulas de alvio de nal de linha, sem contra -presso originada, p.ex. por uma tubulao de respiro conectada.Se o tanque for projetado em conformidade com EN 14015 ou API650, a presso de alivio no deve exceder a presso de projeto(=MAWP) no tanque (gura 2A). A presso de ajuste o resultado

    Tanque Vlvula

    presso deajuste parauma sobre-presso de

    10%

    EN 14015 / API 650

    %

    100

    90

    80

    70

    60

    50

    40

    Vlvula de alvio de presso /

    Vlvula de alvio de vcuo

    10% 40% 100%

    presso defechamento

    presso de ajustepara uma sobre-

    presso de 40%

    presso defechamento

    sobrepressomxima

    admissvel emconformidade

    com DIN/TRbF

    presso deajuste parauma sobre-presso de

    100%

    presso defechamento

    sobrepresso(vlvulas

    convencionais)

    pressode pro-jeto

    presso de abertura

    tecnologia de 10%PROTEGO

    Vlvula

    presso deajuste parauma sobre-presso de

    10%

    API 620

    %

    110

    100

    90

    80

    70

    60

    50

    Vlvula de alvio de presso /

    Vlvula de alvio de vcuo

    10% 40% 100% 20%

    presso defechamento

    presso de ajustepara uma sobre-presso de 40%

    presso defechamento

    presso deajuste parauma sobre-presso de

    100%

    Figura 2B: Projeto em conformidade com API 620

    Tanque

    Vlvula de

    respiro de

    emergncia

    120MAAP(incn-

    dio)

    MAAP(ope-rao)

    MAWP(projeto)

    presso de abertura

    presso de

    abertura paraincndio

    pressode ajuste

    emcaso de

    incndi

    presso defechamento

    40

    sobrepresso(vlvulas

    convencionais)

    sobrepresso(vlvulas

    convencionais)

    tecnologia de10% PROTEGO

    da presso de abertura menos a sobrepresso da vlvula, que

    uma caracterstica especca da vlvula. Se o tanque for fabrica-do em conformidade com API 620, a presso de abertura poder

    exceder a presso de projeto do tanque em 10% para o respiro

    regular, e em 20% em caso de incndio (gura 2B). A presso deajuste novamente o resultado da presso de abertura menos asobrepresso caracterstica da vlvula.

    Figura 2:

    Seleo da presso de ajuste da vlvula de alvio de presso ou vcuo,

    considerando-se a presso de projeto do tanque e a sobrepresso ca-

    racterstica da vlvula (por exemplo: 10%, 40% ou 100%). API 620 utiliza

    a margem de sobrepresso de 20% para emergncias de incndio.

    Figura 2A: Projeto em conformidade com

    EN 14015 ou API 650

    acumulao acumulao

    KA / 1 / 0909 / BR

  • 5/19/2018 PROTEGO K 1 Brasil 2012 Low

    20/4820

    Clculo da capacidade de expirao e aspirao emconformidade com ISO 28300:

    A mxima capacidade de expirao e aspirao necessria

    (alvio de presso e alvio de vcuo) a soma da capacidadeda bomba e das inuncias trmicas:

    V.

    out= V

    .

    thermal out+ V

    .

    pump in

    V.

    in= V

    .

    thermal in+ V

    .

    pump out

    V

    .

    = 0,25 V0.9

    Rithermal out Tank

    V. = CV 0.7 Rithermal in Tank

    O clculo da capacidade mxima necessria por inunciastrmicas, baseia-se na norma ISO 28300 com relao a tanquesde armazenamento de superfcie, com ou sem isolamento.

    Capacidade trmica para aquecimento V.thermal out

    em m3/h

    Capacidade trmica para arrefecimento V.thermal in

    in m3/h

    VTank

    o volume do tanque em m3

    VTank

    = 0,7854 D2 H

    Ri o fator redutor para o isolamento (ver ISO 28300)

    V.pump

    in a vazo de enchimento para calcular a capacida-

    de de expirao a partir da mxima capacidade da bombaem m3/h, para produtos armazenados abaixo de 40 C e

    com uma presso de vapor pvp< 50 mbar. Para produtosarmazenados a temperaturas acima de 40 C ou com umapresso do vapor p

    vp> 50 mbar, a vazo de expirao deve

    ser aumentada pela taxa de evaporao.

    V.pump out

    a vazo de esvaziamento da bomba em m 3/hpara calcular a capacidade de aspirao.

    C=3 para produtos com presses de vapor iguais a dehexano e temperaturas de armazenamento < 25C.

    para produtos com presses de vapor superiores a dehexano e/ou temperaturas de armazenamento superiores a25C (se a presso de vapor for desconhecida, ento C=5)

    As frmulas de clculo mencionadas so vlidas para latitu-

    des de 58 a 42; para outras latitudes consulte a norma ISO28300.

    Inuncias especcas a serem levadas em considerao so,p.ex:

    Falha da vlvula de nitrognio para inertizao - instalaode uma vlvula de respiro de emergncia adicional, paraescoar a vazo no prevista na operao.

    Enchendo o tanque quente e vazio com o produto lquido

    frio - levando em conta a vazo adicional em funo doresfriamento brusco ao calcular a capacidade de vcuonecessria.

    Clculo da capacidade de expirao e aspiraoem conformidade com TRbF 20:Para calcular a capacidade de expirao e aspirao (alvio depresso e alvio de vcuo) de tanques de armazenamento (p.ex.tanques em conformidade com a norma DIN 4119 - tanques dearmazenamento de superfcie ou em conformidade com a normaDIN 6608 - tanques horizontais abaixo do solo ou aterrados), asfrmulas de clculo em conformidade com TRbF 20 devem seraplicadas.

    Clculo da capacidade de expirao e aspirao emconformidade com a norma API 2000, 5 edio / ISO28300, anexo A:

    A capacidade de expirao e aspirao (alvio de presso e alviode vcuo) de tanques de armazenamento de petrleo pode sercalculada segundo ISO 28300, anexo A (aproximadamente equi-

    valente a API 2000, 5 edio), se condies bsicas especcasforem atendidas (ver ISO 28300).

    Se solicitado, e quando os tanques esto especicados e projeta-dos de acordo com a norma API 650, a capacidade de alvio deveser calculada de acordo com a norma API 2000para expirao easpirao, bem como para casos emergenciais de incndio.

    Ao calcular as capacidades necessrias em conformidade com

    a norma API 2000, 5 edio / ISO 28300, anexo A, os lquidosinamveis devem ser vericados em relao ao seu ponto de

    fulgor. Diferentes frmulas devem ser aplicadas para lquidos como ponto de fulgor < 100F (< 37,8C) e para lquidos com o pontode fulgor 100F ( 37,8C). A mxima capacidade de respironecessria a capacidade total da bomba mais a capacidade deinuncias trmicas. Diferente do clculo em conformidade comas normas EN 14015 e TRbF 20, o clculo conforme API develevar em considerao a capacidade de bombeamento com umfator para a vazo de aspirao, e os diferentes pontos de fulgorpara a vazo de expirao.

    Clculo da capacidade de aspirao:

    V

    . = V

    . x 0,94 + V

    .thermal inin pump out

    Clculo da capacidade necessria em funo

    de inuncias trmicas:

    V. = 0,17 x x VTankEAquecendo

    HD

    -0,52 0,89

    V. = 4,8 x VTankAEsfriando

    0,71

    Bases tcnicas

    Requisitos de alvio de presso e vcuo para tanques de armazenamento de superfcie -

    Dimensionamento e frmulas de clculo

    H = altura do tanque em m; D = dimetro em m

    Excedendo a capacidade mxima dada de esvaziamentoda bomba - levando em conta um fator de segurana aocalcular a capacidade de aspirao necessria

    KA / 1 / 0909 / BR

  • 5/19/2018 PROTEGO K 1 Brasil 2012 Low

    21/48 21

    para segurana e meio-ambiente

    A capacidade trmica V.thermal out

    avaliada na norma API 2000,

    5 edio, guras 2A (unidades inglesas)e2B(unidadesmtricas), dependendo do volume do tanque e do ponto defulgor. A mxima capacidade da bomba V.

    pump in avaliada em

    conformidade com as vazes operacionais de enchimentoespecicadas.

    Frmula simplicada para um clculo aproximado:

    V. = 208,2 xF x A 0,82para unidades mtricas em Nm3/hfre

    O isolamento considerado pelo fator F na norma API 2000,guras 4A(unidades inglesas) e4B(unidades mtricas).

    Aspirao Expirao

    trmicain trmica

    Out

    m3 Nm3/h Nm3/h Nm3/h

    10 1,69 1,01 1,69

    20 3,37 2,02 3,37

    100 16,90 10,10 16,90

    200 33,70 20,20 33,70

    300 50,60 30,30 50,60

    500 84,30 50,60 84,30

    1.000 169,00 101,00 169,00

    2.000 337,00 202,00 337,00

    3.000 506,00 303,00 506,004.000 647,00 388,00 647,00

    5.000 787,00 472,00 787,00

    10.000 1.210,00 726,00 1.210,00

    20.000 1.877,00 1.126,00 1.877,00

    25.000 2.179,00 1.307,00 2.179,00

    30.000 2.495,00 1.497,00 2.495,00

    Capacidade

    do tanque

    Requisitos da capacidade de alvio trmico(unidades mtricas)

    Extrato de API 2000, 5 edio

    Figura 2A Figura 2B

    A capacidade trmica Vthermal in

    avaliada na norma API 2000,

    5 edio, guras 2A(unidades inglesas) e2B(unidadesmtricas), dependendo do volume do tanque. A capacidademxima da bomba V

    .pump out

    avaliada em conformidade com

    as vazes operacionais de esvaziamento especicadas.

    Clculo da capacidade de expirao:

    Para lquidos com ponto de fulgor 37,8C

    Pontode fulgor

    < 37,8C

    KA / 1 / 0909 / BR

  • 5/19/2018 PROTEGO K 1 Brasil 2012 Low

    22/4822

    Respiro de emergncia exigido para a exposioao fogo versus rea umedecida da superfcie(unidades mtricas)

    2 608

    4 1.217

    6 1.825

    8 2.434

    15 4.563

    25 6.684

    30 7.411

    35 8.086

    45 9.322

    60 10.971

    80 12.911

    150 16.532

    260 19.910

    Extrato de API 2000, 5 edio

    Fatores ambientais para tanques de superfcieno refrigerados(unidades mtricas)

    Congurao Espessura do Fator F

    do tanque isolamento

    0 1,0

    2,5 0,3

    5 0,15

    10 0,075

    15 0,05

    0

    0,03

    0,5

    Extrato de API 2000, 5 edio

    cm

    Respiro de emergncia exigido para aexposio ao fogo versus rea umedecidada superfcie (unidades inglesas)

    rea umedecida A

    ps

    Extrato de API 2000, 5 edio

    20

    40

    60

    80

    100

    140

    180

    250

    350

    500

    700

    1400

    2800

    21.100

    42.100

    63.200

    84.200

    105.000

    147.000

    190.000

    239.000

    288.000

    354.000

    428.000

    587.000

    742.000

    Tanque de metalsem isolamento

    Tanque isolado

    Tanque isolado

    Tanque isolado

    Tanque isolado

    Tanque subterrneo

    Tanque aterrado

    Tanque com baciade proteo

    Fatores ambientais para tanques de superfcieno refrigerados(unidades inglesas)

    Congurao Espessura do Fator F

    do tanque isolamento

    0 1.0

    1 0.3

    2 0.15

    4 0.075

    6 0.05

    0

    0.03

    0.5

    Extrato de API 2000, 5 edio

    pol.

    Tanque de metalsem isolamento

    Tanque isolado

    Tanque isolado

    Tanque isolado

    Tanque isolado

    Tanque subterrneo

    Tanque aterrado

    Tanque com baciade proteo

    Figura 4A Figura 4B

    Figura 3A Figura 3B

    Bases tcnicas

    Requisitos de alvio de presso e vcuo para tanques de armazenamento de superfcie -

    Dimensionamento e frmulas de clculo

    Requisitos de respiro V.

    SCFH

    rea umedecida A

    m2Requisitos de respiro V

    .

    Nm3/h

    KA / 1 / 0909 / BR

  • 5/19/2018 PROTEGO K 1 Brasil 2012 Low

    23/48 23

    para segurana e meio-ambiente

    Converso da vazo operacional em vazo

    equivalente para uso dos diagramas de vazo

    Para utilizar os diagramas de vazo (diagrama de presso versus vazo),

    necessrio converter a vazo operacional dada V.B,Gsem vazo equivalente dodiagrama V

    .dia

    , levando em considerao os dados operacionais e de produtos.Esta V

    .dia

    ir ento gerar a mesma perda de presso como a vazo operacionalreal.

    1) Converso da vazo operacional V.B,Gs

    em vazo padro V.N,Gs

    :

    2) Converso da vazo padro V.N,Gs

    em vazo equivalente do diagrama V.N,Dia

    :

    3) Clculo da densidade mdia pN,Gsde uma mistura de gs:

    Termos

    V.

    = Vazo m3/h (ps/h)

    p = Presso bar abs (psi abs)

    T = Temperatura K

    p = Densidade especca kg/m3(libra/p)

    v = Frao de volume

    ndices

    N = Condio padro (com 1,013 bar abs e 273,15 K)

    B = Condio de operao

    (presso e temperatura em conformidade com o processo)

    Gas = Produto real

    Dia = Relativo ao diagrama, utilizando o diagrama para dimensionamento(pDia= 1,2 kg/m

    3densidade relacionada ao ar a 20C e 1,013 bar abs)

    G = Relativo sada do dispositivo (pGcontrapresso)

    em condies operacionais

    V. = V

    . * = V

    .*N, Gas B, Gas

    TN* pB

    TB* pN

    pB* 273,15K

    TB* 1,013 bar abs.

    V. *N, Gasp

    p

    N, Gas *pN*TBDia *pG*TN

    pN, Gas = (v1 * pN, Gas 1 +v2 * pN, Gas 2 +...+ vx *pN, Gas x)

    B, Gas

    p

    pV. =Dia

    =V. *N, Gas

    p

    pN, Gas *TB* 1,013 barabs.G * 1,2 * 273,15 K

    kg

    m3

    KA / 1 / 0110 / BR

  • 5/19/2018 PROTEGO K 1 Brasil 2012 Low

    24/4824

    3 passo

    Considerao dos parmetros do processo operacional dasmisturas no queimadas no que diz respeito ao impacto sobre

    o comportamento da combusto:

    Temperatura de trabalho

    60 C ( 140 F) - Padro, sem exigncias especiais

    > 60 C (> 140 F) - Aprovaes especiais so necessrias

    Presso de trabalho

    1,1 bar abs ( 15,95 psi) - Padro, sem exigncias especiais> 1,1 bar abs (> 15,95 psi) - Aprovaes especiais so exigidas

    4 passo

    Avaliao do sistema como um todo e classicao em zonas

    de risco, em conformidade com a freqncia e a durao daatmosfera explosiva, baseada em regulamentaes nacionaise internacionais, p.ex. TRBS, IEC ou NFPA/NEC.

    Zona 0Lugar, onde uma atmosfera explosiva, consistindo de uma

    mistura de ar com substncias inamveis sob a forma degs, vapor ou nvoa, est presente continuamente ou durantelongos perodos ou freqentemente.

    Zona 1Lugar, onde uma atmosfera explosiva, consistindo de umamistura de ar com substncias inamveis sob a forma de gs,

    vapor ou nvoa, provvel de ocorrer ocasionalmente emcondies normais de operao.

    Zona 2Lugar, onde uma atmosfera explosiva, consistindo de uma

    mistura de ar com substncias inamveis sob a forma de gs,vapor ou nvoa, no provvel de ocorrer em uma operaonormal. Se, porm ocorrer, persistir apenas por um curtoperodo.

    Para elaborar uma avaliao de risco, as possveis fontes deignio devem ser avaliadas em condies normais de ope-

    rao, bem como em condies especiais de operao, taiscomo trabalhos de limpeza e manuteno (ver EN 1127-1):

    Fontes de ignio efetivas:

    Regular e contnua em operaes normais

    Apenas como resultado de falhas

    Apenas como resultado de falhas raras

    Fontes de ignio efetivas so: reaes qumicas, chamase gases quentes, superfcies quentes, centelhas geradasmecanicamente, eletricidade esttica, relmpagos, ondaseletromagnticas, ultra-som, compresso adiabtica, ondasde choque etc.

    A efetividade da fonte de ignio deve ser comparada com ainamabilidade da substncia inamvel.

    Procedimento de segurana para proteger reascom riscos de exploso em instalaes de processamento,auditadas por terceiros

    1 passo

    Avaliao do possvel processo de combusto baseado emnormas, p.ex. EN 1127-1 Mtodos Gerais de Proteo contra

    Exploses, e EN 12874 Corta-chamas

    Deagrao na atmosfera, num pr-volume ou numatubulao

    Detonao estvel ou instvel numa tubulao

    Combusto contnua em funo do uxo contnuo de vapo-res/gases numa tubulao ou na abertura de um tanque

    2 passoClassicao dos produtos, baseada na literatura e em normasinternacionais EN 12874, VbF, TRbF 20, NFPA, British Stan-dard para lquidos, gases, vapores e misturas de componentesmltiplos

    Lquidos: Subdiviso em inamveis, facilmente in-amveis e altamente inamveis, em funo do pontode fulgor do lquido e da vericao da temperatura deignio

    A classicao segue o decreto para substncias inamveisVbF (antiga) e o decreto para substncias perigosas Gef. Stoff

    VO (atual):

    No hidrossolvelantiga atual

    (A I FP< 21 C) FP < 0 C (32F) altamente inamvelFP < 21 C (70F) facilmente inamvel

    (A II FP 2155 C) FP 21-55C (70-131F) inamvel(A III FP 55100 C) -

    Hidrossolvelantiga atual

    (B < FP 21 C) FP < 0 C (32F) altamente inamvelFP < 21 C (70F) facilmente inamvelFP 2155 C (70-131F) inamvel

    FP = ponto de fulgor

    Produtos com um ponto de fulgor FP > 55C (> 131 F)tornam-se inamveis quando so aquecidos prximo aoponto de fulgor (T = 5 graus de margem de segurana comoregra bsica).

    Vapores: Classicao das misturas de gs/vapor-ar em

    conformidade com o MESG dos produtos ou da mistura emgrupos de exploso I, IIA, IIB 1, IIB 2, IIB 3, IIB e IIC (pgina 9)(grupos NEC D, C e B).

    Bases tcnicas

    Requisitos de alvio de presso e vcuo para tanques de armazenamento de superfcie -

    Dimensionamento e frmulas de clculo

    KA / 1 / 0909 / BR

  • 5/19/2018 PROTEGO K 1 Brasil 2012 Low

    25/48 25

    para segurana e meio-ambiente

    5 passo

    Seleo, quantidade e localizao dos equipamentos do sistema deproteo e dos componentes adequados devem seguir as exigncias

    de regulamentaes nacionais e internacionais (p.ex. 94/9/EC).

    Para equipamentos (sopradores, agitadores, recipientes)

    Na zona 0 Equipamentos categorizados no grupo II cat 1

    Na zona 1 Equipamentos categorizados no grupo II cat 2

    Na zona 2 Equipamentos categorizados no grupo II cat 3

    Corta-chamas so sistemas de proteo e no esto sujeitos categorizao. Devem ser submetidos a testes e exames de tipo eaprovados por um orgo noticado. Podem ser instalados em todasas zonas (zona 0, 1 ou 2) e so marcados com a sigla CE para cons -tatar a conformidade com todas as exigncias aplicveis.

    O procedimento e os resultados da avaliao de risco devem serconferidos no documento de proteo contra exploso. O operadorda instalao (a empresa) deve conrmar que os equipamentos, ossistemas de proteo e os componentes esto em conformidade coma lei e com a tecnologia atual. A engenharia de processo, o esque-ma de instalao, as substncias, o zoneamento e a avaliao deriscos fazem parte do conceito de proteo e so determinados emconexo com as responsabilidades correspondentes.

    KA / 1 / 0909 / BR

  • 5/19/2018 PROTEGO K 1 Brasil 2012 Low

    26/4826

    Dispositivos PROTEGOoferecem segurana e proteo ambiental

    em parques de tancagem com tanques de armazenamento

    para renarias e instalaes qumicas

    em plantas de processamento para indstrias qumicas e farmacuticas

    em sistemas de combusto de vapores e queimadores

    na construo naval, plataformas martimas e sistemas de carregamento

    em unidades de recuperao de vapores

    como componentes integrados em equipamentos, mquinas e vasos

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    Dispositivos de segurana PROTEGOso usados numaampla gama de aplicaes industriais. Um processo seguro

    requer proteo convel para todos os parmetros

    operacionais concebveis. Exemplos prticos mostram, comoplantas podem ser protegidos e como dispositivos PROTEGOpodem ser incorporados em circuitos de controle. Engenheirosso responsveis pela harmonizao adequada do sistemacomo um todo.

    Aplicaes so encontradas em outrasreas, tais como em sistemas de gs deaterro sanitrio e de biogs, na tecnologiamdica, no processamento de alimentos, naconstruo de aeronaves e de automveis,em salas limpas TI, na tecnologia de cama-das nas, etc. A engenharia de processo o desao especial para os engenheiros eusurios PROTEGO.

    Instalaes seguras na prtica

    Resumo

    KA / 1 / 0909 / BR

  • 5/19/2018 PROTEGO K 1 Brasil 2012 Low

    27/48 27

    para segurana e meio-ambiente

    Tanque de armazenamento de teto utuante com siste-ma de drenagem de teto utuante SE/CK ( captulo 8),vlvula de teto D/SR ( captulo 8), vlvula atuada porhaste AL/DK ( captulo 8) e vlvula de alvio de pressodo espao de selagem P/EL ( captulo 5)

    Tanque de armazenamento de teto xo para lquidosinamveis com vlvula de presso e vcuo de diafrag -ma UB/SF ( captulo 7), corta-chamas de selo lquido prova de detonao LDA-F ( captulo 4) e tubulao degs inerte de proteo com DR/ES ( captulo 4) e D/ZT( captulo 6)

    Tanque de armazenamento de teto xo para lquidosinamveis com vlvulas separadas de segurana e alviode presso P/EB ( captulo 7) e de segurana e alvio devcuo SV/E ( captulo 7), corta-chamas de selo lquido prova de detonao LDA/W ( captulo 4) e/ou LDA-W-F( captulo 4) na tubulao de enchimento e esvaziamen-

    to, sistema de brao mecnico de suco utuante SA/S( captulo 8), conexo de compensao de gs provade detonao DR/ES ( captulo 4)

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    UB/SF

    LDA-F

    DR/ES

    DZ/TP/EB

    SV/E SV/E

    LDA-W

    SA/S

    DR/ES

    AL/DKD/SR

    P/EL

    SE/CK

    VD/SV

    DR/ES

    LDA-F VD/SVER/V

    UB/SFDR/ES

    DV/ZTDR/ES

    DV/ZW

    LDA-WF

    PV/EBR

    LDA-W

    LDA-WF

    Storage Tanks in Tank Farms for Reneries and Chemical Processing Plants

    DR/ES

    Tanque de armazenamento de teto xo para lquidos inamveiscom vlvula de alvio de presso e vcuo PV/EBR ( captulo 7),vlvula de alvio de presso e vcuo de diafragma UB/SF( captulo 7), conexo ao sistema coletor de gs com corta- chamas prova de detonao DR/ES ( captulo 4) e vlvula dealvio de presso e vcuo para tubulao DV/ZT ou DV/ZW( captulo 6), corta-chamas de selo lquido prova de detonaoLDA-W na tubulao de enchimento e LDA/WF na tubulao deesvaziamento ( captulo 4)

    Tanque de armazenamento de teto xo para lquidos noinamveis com vlvula de conservao de presso e vcuoVD/SV ( captulo 5) e vlvula de respiro de emergncia ER/V( captulo 5), em vez de um ponto de ruptura predeterminado

    Tanque de armazenamento subterrneo com dispositivos desegurana na tubulao de enchimento LDA/F ( captulo 4),corta-chamas prova de detonao DR/ES

    na tubulao de drenagem ( captulo 4) e

    com VD/SV na tubulao de ventilao( captulo 6)

    Safe Systems in Practice

    for safety and environment

    Instalaes seguras na prtica

    Tanques de armazenamento em parques de tancagem para renarias e instalaes de

    processamento qumico

    KA / 1 / 0909 / BR

  • 5/19/2018 PROTEGO K 1 Brasil 2012 Low

    28/4828

    DR/ES DR/ES

    DR/ES DR/ES

    PM/DS

    VD/SV

    NB/AP

    SV/T-0-HSD/BS-H

    Alvio de presso e vcuo de misturadores e vasos deprocessamento industriais em um tubo coletor de vapores,atravs de corta-chamas prova de detonao DR/ES( captulo 4)

    Alvio de presso de um tanque de armazenamento paralquidos altamente viscosos (tais como betume) comvlvula de alvio de presso superaquecida SD/BS-H

    ( captulo 5), e alvio de vcuo com vlvula de vcuosuperaquecida SV/T-0-H ( captulo 5). Alvio operacionalde vcuo e presso atravs de um corta-chamas prova

    de detonao aquecido DR-ES/H (captulo 4)

    1

    2

    3

    Instalaes de processamento qumico e farmacutico

    Tanque de armazenamento de baixa temperatura comvlvula de alvio de presso e vcuo VD/SV ( captulo 5)para a camada de isolamento e com vlvula de alvio depresso piloto-operada PM/DS ( captulo 5) para o tan-que principal. Vlvulas de drenagem de fundo, controladaspneumaticamente, NB/AP ( captulo 8) como sistema desegurana no caso de ruptura de uma tubulao

    No apresentado: vlvulas de conservao da presso

    VD/SV ( captulo 5) para silos com granulados depolietileno

    DR/SE-SH

    Instalaes seguras na prtica

    KA / 1 / 0909 / BR

  • 5/19/2018 PROTEGO K 1 Brasil 2012 Low

    29/48 29

    para segurana e meio-ambiente

    1

    2

    4Queimadores elevados ou de solo com corta-chamas prova de detonao DA-SB ( captulo 4)

    Chamin de alvio de presso de emergncia com vlvulade alvio de presso e vcuo prova de combustocontnua VD/SV-HRL ( captulo 7)

    Gasmetro com corta-chamas prova de detonao

    DR/SBW ( captulo 4) na tubulao de abastecimentode gs e com corta-chamas prova de deagrao denal de linha BE/HR ( captulo 2), que protege contra

    combusto contnua, acima do diafragma

    3

    VD/SV-HRL

    DR/SBW

    DA-SB

    FA-I-T

    BE/HR

    FA-I-T

    FA-I-T

    Vapour Combustion Systems and Flares

    Corta-chamas prova de deagrao com monitoramen-to da temperatura FA-I-T ( captulo 3) na tubulao dealimentao para a combusto dos vapores, instalado mxima distncia admissvel da fonte de ignio e emparalelo, por causa da disponibilidade para manutenoou da comutao de emergncia em casos de combustocontnua no corta-chamas. Tubulao de vapores dainstalao at a unidade de combusto de vapores, com

    corta-chamas prova de deagrao FA-I-T ( captulo3), para proteger o tubo coletor e os locais de operao da

    instalao

    Safe Systems in Practice

    for safety and environment

    Instalaes seguras na prtica

    Sistemas de combusto de vapores e queimadores

    KA / 1 / 0909 / BR

  • 5/19/2018 PROTEGO K 1 Brasil 2012 Low

    30/4830

    1

    2

    3

    Navios-tanque para produtos inamveis / navios-tanquepara produtos qumicos com corta-chamas prova de

    detonao BR/TS em cada tanque ( captulo 4), vlvulasde respiro de alta velocidade prova de combustocontnua DE/S ( captulo 7) e vlvulas de alvio de vcuo prova de exploso SV/E-S ( captulo 7)

    Conexo da tubulao de retorno de gs prova dedetonao, no terminal de carregamento para lquidos

    inamveis, com corta-chamas prova de detonaoDA-SB ( captulo 4)

    Corta-chamas prova de detonao DA-SB ( captulo 4)na tubulao de compensao de gs / de retorno de gsdas estaes de carregamento para vages-tanquee caminhes-tanque

    BR/TS

    DE/S + SV/E-S

    DA-SB

    DA-SB

    DA-SB DA-SB

    Construo naval, plataformas martimas e sistemas de carregamento

    No apresentado: plataformas martimas / plataformasde perfurao com corta-chamas prova de detonao

    DA-SB ( captulo 4) e corta-chamas prova de dea-grao FA-CN ( captulo 3), FPSOs (Floating ProductionStorage and Ofoading / unidade utuante de produo,estocagem e descarregamento) com corta-chamas prova de detonao DA-SB, aprovados por IMO( captulo 4), vlvulas de alvio de presso e vcuoVD/TS ( captulo 7) e caixas de controle hidrulico comcorta-chamas prova de deagrao BE-AD( captulo 2)

    Instalaes seguras na prtica

    KA / 1 / 0909 / BR

  • 5/19/2018 PROTEGO K 1 Brasil 2012 Low

    31/48 31

    para segurana e meio-ambiente

    1

    2

    4

    3

    Proteo da torre digestora de esgoto e do tanque dearmazenamento com uma vlvula de alvio de presso evcuo prova de congelamento UB/SF ( captulo 7) ecom corta-chamas prova de detonao DR/ES( captulo 4) no tubo coletor de gs

    Proteo do sistema da dessulfurizao com corta-

    chamas prova de deagrao, adequados temperaturae presso, FA-CN, FA-CN-T ou FA-E ( captulo 3)

    Proteo do gasmetro intermedirio na tubulao dealvio de presso e vcuo com um corta-chamas provade deagrao e combusto contnua, de nal de linha,BE-HR ( captulo 2), e equipando a chamin de alviode presso de emergncia com uma vlvula de alvio depresso, prova de deagrao e combusto contnua

    P/EBR ( captulo 7), e uma vlvula de alvio de vcuo prova de deagrao SV/E ( captulo 7)

    UB/SF DR/ES

    P/EBR

    BE/HR

    FA-CNFA-CN

    FA-CN-TFA-CN-T

    FA-CN

    FA-CN

    Queimadores de solo, centrais de cogerao e geradoresa diesel so fontes potenciais de ignio para misturasde ar-biogs (metano). Corta-chamas adequados de-vem ser instalados na tubulao em direo ao sistema,considerando temperatura e presso. Ou so utilizados

    corta-chamas prova de deagrao com monitoramentoda temperatura, FA-CN-T ( captulo 3), ou grandedistncia da potencial fonte de ignio corta-chamas

    prova de detonao DA-SB ou DR/ES ( captulo 4)

    Biogas Systems, Wastewater Treatment and Landll Gas Systems

    SV/E

    Safe Systems in Practice Instalaes seguras na prtica

    Sistemas de biogs, de tratamento de esgoto e de gs de aterro sanitrio

    KA / 1 / 0909 / BR

  • 5/19/2018 PROTEGO K 1 Brasil 2012 Low

    32/4832

    1

    2

    FLAMEFILTER, conjuntos abafadores de chamas ouelementos corta-chamas so variedades