Válvula de seguridad frente a válvula de alivio de presión

Las válvulas de seguridad de presión y las válvulas de alivio de presión se confunden fácilmente como el mismo dispositivo. Aunque a veces tienen formas similares, sus funciones presentan una diferencia importante. Las válvulas de seguridad detienen el funcionamiento hasta que la presión del sistema alcanza un nivel seguro por debajo de los niveles máximos de funcionamiento. Las válvulas de alivio funcionan para controlar los aumentos de presión sin detener el funcionamiento del sistema. Estas válvulas detendrán el sistema si los niveles de presión superan el límite de presión establecido en la válvula. Este artículo examina estos dos tipos de válvulas, su funcionamiento y sus diferencias.

Índice de contenidos

• ¿Qué es una válvula de seguridad?
• ¿Qué es una válvula de alivio?
• Diferencia entre una válvula limitadora de presión y una válvula de seguridad de presión
• Cuadro comparativo: válvula de alivio frente a válvula de seguridad
• Preguntas frecuentes

¿Qué es una válvula de seguridad?

Las válvulas de seguridad son dispositivos a prueba de fallos que detienen automáticamente el aumento de presión por encima de un límite determinado. Se encuentran en muchos sistemas, por ejemplo, centrales eléctricas, sistemas petroquímicos y calderas. Si la presión alcanza la consigna, la válvula de seguridad se abrirá completamente hasta que la presión vuelva a caer por debajo de la consigna.

Cuando la presión del medio supera la presión de rotura de la válvula de seguridad, el medio choca con todo el mecanismo de cierre (es decir, el obturador o el disco). Esto aumenta la superficie contra la que fluye el medio, incrementando la fuerza contra el mecanismo de cierre y abriéndolo rápidamente.

Tres tipos típicos de válvulas de seguridad son la válvula de seguridad de acción directa, la válvula de seguridad de fuelle y la válvula de seguridad pilotada.

• Acción directa: Una válvula de seguridad de acción directa tiene un mecanismo de cierre apoyado en un muelle. El muelle es ajustable o no ajustable y controla el punto de consigna de presión.
• Fuelle: La válvula de seguridad de presión de fuelle tiene fuelles por encima del obturador, que difunden y reducen la contrapresión. La contrapresión es la presión que se acumula en la salida de la válvula y que puede volver a entrar en ella.
• Pilotado: La válvula de seguridad de presión pilotada tiene un piloto que controla el punto de consigna de presión de la válvula. Este tipo de válvula de seguridad permite una presión de respuesta mucho más cercana a la presión de trabajo del sistema.

Para más información, lea nuestro artículo en profundidad sobre las válvulas de seguridad.

¿Qué es una válvula de alivio?

Una válvula limitadora de presión controla proporcionalmente la presión del sistema. Protege los equipos sensibles a la presión de los daños que provoca la sobrepresión. Una válvula de alivio comienza a funcionar antes de que la presión del sistema alcance niveles inseguros. Ralentiza los aumentos de presión. La válvula se abre completamente cuando la presión del sistema aumenta hasta el punto de ajuste de presión de la válvula de alivio. Evita que la presión del sistema siga aumentando.

Las válvulas de alivio más comunes son la válvula de alivio de presión de acción directa, la válvula de alivio de presión pilotada equilibrada, la válvula de alivio de presión controlada a distancia y la válvula de alivio de presión eléctrica.

• Acción directa: Similar a una válvula de seguridad de acción directa, la válvula de alivio de acción directa tiene un único resorte que se abre para aliviar la presión del sistema. El muelle puede ser regulable o no regulable.
• Pilotado: Una válvula de alivio pilotada es similar a una válvula de seguridad pilotada. La diferencia entre la presión de rotura y la presión de consigna es baja en comparación con la válvula de alivio de acción directa.
• Por control remoto: Una válvula de alivio de acción directa a distancia controla el punto de consigna de presión ajustable en una válvula de alivio controlada a distancia. Esto se consigue conectando las dos válvulas con un tubo estrecho.
• Electric Un sistema de válvula de alivio eléctrica utiliza electroválvulas para permitir o impedir el flujo de una válvula de alivio a otra. Esta configuración permite que la consigna de presión del sistema cambie rápidamente.

Para más información, lea nuestro artículo en profundidad sobre las válvulas de alivio.

Diferencia entre una válvula limitadora de presión y una válvula de seguridad de presión

Existen tres diferencias principales entre las válvulas limitadoras de presión y las válvulas de seguridad: finalidad, funcionamiento y punto de consigna.

Propósito

El propósito de una válvula de alivio es mantener la presión en un sistema dentro de los límites establecidos para evitar la sobrepresión. Las válvulas de seguridad tienen una finalidad a prueba de fallos para proteger a las personas, el medio ambiente y los bienes.

Operación

Como se ve en la figura 4, las válvulas limitadoras de presión se abren proporcionalmente al aumento de presión por encima de la consigna. La válvula se cierra gradualmente. Las válvulas de seguridad se abrirán inmediatamente cuando la presión del sistema alcance el valor de consigna.

Punto de ajuste

La consigna (presión de respuesta) es la presión a la que la válvula comienza a abrirse. El punto de ajuste se suele fijar por debajo de las condiciones de sobrepresión y por encima del nivel de presión de trabajo. Las válvulas de seguridad se abren una pequeña cantidad antes de que la presión alcance el punto de consigna y se abren cuando se alcanza el punto de consigna o un valor especificado después del punto de consigna. Las válvulas de alivio comienzan a abrirse en el punto de consigna.

Diseño

Las válvulas de seguridad básicas y las válvulas de alivio tienen diseños casi idénticos. Tienen un disco apoyado en un muelle que descansa sobre un asiento para mantener la válvula cerrada hasta que la presión del sistema alcanza la presión de ajuste de la válvula. El muelle puede ser no regulable o regulable para modificar la presión de ajuste de la válvula.

La diferencia de diseño más importante, que da lugar a las diferencias de funcionamiento, es el disco. Una válvula de alivio tiene un disco simple que descansa sobre el asiento de la válvula hasta que la presión se acumula lo suficiente como para superar la tensión del muelle y levantar el disco. Una válvula de seguridad, sin embargo, tiene un labio con el que la presión no puede interactuar mientras la válvula está cerrada. Cuando la válvula de seguridad se rompe, la presión puede alcanzar el labio. Como la presión interactúa ahora con una superficie mayor, la fuerza global sobre el disco aumenta. Este aumento inicial hace que el disco se abra hasta el 60% aproximadamente. Si la presión sigue aumentando, el disco se abrirá más hasta abrirse por completo.

Cuadro comparativo: válvula de alivio frente a válvula de seguridad

Válvula de alivio	Válvula de seguridad
El propósito es limitar la presión a una presión específica	Propósito a prueba de fallos, proteger la propiedad, el medio ambiente y las personas
Se abre proporcionalmente al aumento de presión	Comienza a abrirse antes de la presión de consigna y se abre en el punto de consigna o en un punto definido
Se abre cuando la presión alcanza un límite de presión establecido	Comienza a abrirse antes del límite de presión ajustado
NO puede utilizarse con valores máximos de sobrepresión del 3% MAWP	Puede utilizarse con valores máximos de sobrepresión del 3% MAWP

Tabla 1: Gráfico de válvula limitadora de presión frente a válvula de seguridad (Note: MAWP es la presión de trabajo máxima admisible).

Cuando esté listo para elegir una válvula de alivio, de seguridad o ambas, lea nuestro artículo sobre selección y dimensionamiento de válvulas de seguridad y alivio.

Preguntas frecuentes

¿Qué es una válvula de presión o de seguridad?

Una válvula limitadora de presión regula los aumentos de presión en un sistema en funcionamiento. Una válvula de seguridad reduce rápidamente la presión del sistema a un nivel de funcionamiento seguro.

¿Son intercambiables las válvulas de alivio y las válvulas de seguridad?

Estas válvulas no son intercambiables. Una válvula de seguridad es un dispositivo de seguridad, mientras que una válvula limitadora de presión es un dispositivo de control.