Verifica computazionale delle linee di alimentazione e di scarico delle valvole di sicurezza

Secondo la direttiva AD 2000 foglio informativo A2 e la norma ISO 4126 parte 9, i cali di pressione nella tubazione di alimentazione di una valvola di sicurezza, alla massima portata massica, non devono superare il 3% della pressione di regolazione.

La contropressione consentita nella linea di scarico di una valvola di sicurezza è indicata dal produttore e, di norma, non deve superare il 10% della pressione di intervento. Fino a questa pressione all’uscita della valvola di sicurezza, il corretto funzionamento e quindi la portata di scarico indicata sono garantiti dal produttore.

Perdite di pressione troppo elevate nella linea di alimentazione o una contropressione troppo alta nella tubazione di scarico possono rendere instabile la valvola di sicurezza. Può verificarsi una forte vibrazione e battito della valvola di sicurezza, che da una parte comporta una forte riduzione della portata scaricabile, dall’altro la vibrazione potrebbe danneggiare la valvola stessa e i componenti dell’impianto collegati.

Con programmi di simulazione del flusso, come FLOMASTER® e SuperChems for DIERS®, è possibile calcolare in modo affidabile i cali di pressione nella linea di alimentazione e la contropressione nella linea di scarico, sia per i fluidi comprimibili che per quelli non comprimibili. Se uno dei due valori viene superato, è possibile elaborare diverse misure per potenziare il sistema di scarico.

Idealmente, le condutture verso e dietro le valvole di sicurezza dovrebbero essere sempre il più possibile corte e diritte. Nei casi in cui le condutture devono essere più lunghe, per esempio per motivi strutturali o per la presenza di un sistema di raccolta, può essere utile eseguirle con una larghezza nominale maggiore. Possono essere utilizzati anche optional come freni ad attrito o ammortizzatori ad O-ring, oppure manicotti metallici per compensare la contropressione che stabilizzano la fase di apertura. Insieme troviamo la soluzione più indicata, economica e soprattutto sicura.

In linea di massima, la contropressione è costituita dalla contropressione intrinseca ed esterna. La limitazione della contropressione dietro una valvola di sicurezza si riferisce normalmente solo alla contropressione intrinseca, poiché una contropressione esterna continua sposterebbe verso l’alto la pressione di intervento, ma non avrebbe alcuna influenza sulla stabilità del funzionamento di una valvola di sicurezza. Nel caso in cui si utilizzi un manicotto metallico per compensare la contropressione, ciò non è più il caso, poiché esso compensa anche la contropressione esterna e fino ad un certo livello non influisce sulla pressione di intervento. I nostri esperti saranno lieti di mettere a disposizione la loro competenza ed esperienza anche in questo settore.

Per il flusso bifase possiamo effettuare i calcoli delle perdite di pressione con il programma di simulazione del processo ChemCad® e con SuperChems®.

Una premessa importante per determinare le perdite di pressione sono i dati delle sostanze affidabili, in funzione della temperatura. Ci piace utilizzare il nostro ampio database dei materiali, basato sul database DIPPR. Per le miscele di più sostanze, ricorriamo spesso ai parametri binari memorizzati in ChemCad per avere dati più realistici. Esiste anche la possibilità di inserire nei nostri programmi dati sulle sostanze che ci vengono forniti o che misuriamo per voi nei nostri laboratori.