[pt] A grande maioria dos dutos de transporte de petróleo e derivados no Brasil trabalha com válvulas de alívio no projeto dos seus sistemas de proteção. Desta forma, o perfeito dimensionamento e funcionamento destas válvulas são fundamentais para garantir a segurança de dutos de transporte e dos terminais de carga e descarga, caso haja alguma condição anormal de operação que gere sobrepressões. Estas válvulas aliviam a pressão interna do duto caso a mesma ultrapasse um valor definido e calibrado na válvula. Simplificadamente, a válvula de alívio de pressão tipo mola possui um disco o qual é pressionado pela mola contra o bocal de entrada. Quando a pressão do duto se eleva, a força gerada na superfície do disco aumenta e, dependendo do ponto de ajuste da mola, supera a força exercida pela mesma fazendo com que o disco se eleve, descarregando pelo bocal de saída o fluido para o tanque de alívio e, consequentemente, reduzindo a pressão no duto. Desta forma, a válvula de alívio garante que o duto não seja submetido a pressões superiores às pressões de projeto, o que poderia levar a uma falha do duto e a um possível vazamento de produto para meio ambiente. Este trabalho propõe um estudo experimental e numérico para determinar o comportamento dinâmico de válvulas de alívio de mola. Foi realizada a montagem de uma bancada experimental com um circuito de água contendo uma bomba, uma válvula de alívio e uma válvula de bloqueio capaz de interromper o fluxo no circuito gerando um transiente de pressão que obriga a abertura da válvula para aliviar a pressão interna no sistema. A válvula de alívio foi instrumentada para medir as grandezas necessárias para estudar o comportamento dinâmico da válvula e os transientes de pressão e vazão gerados no duto. Os resultados experimentais foram comparados com os resultados obtidos de modelos computacionais proporcionando o aperfeiçoamento e validação destes modelos. / [en] The majority of oil and refined product pipelines in Brazil employ pressure relief valves in the design of their protection system. Thus, the perfect design and operation of these valves is essential to ensure the safety of transport pipelines and loading and unloading terminals, under any abnormal condition of operation that generates overpressures. These valves work by relieving the internal pressure in case it exceeds a pre-set and calibrated value. In a nutshell, the spring-type pressure relief valve has a disk which is pressed by a spring against the inlet nozzle of the valve. When the pressure rises, the force generated on the surface of the disc increases and, depending on the pressure relief valve set point, the pressure force overcomes the force exerted by the spring, causing the disk to rise and thus discharging the fluid through the outlet nozzle to the relief tank, consequently reducing the pressure in the pipeline. Using this principle, the relief valve ensures that the pipeline is not subjected to high transient pressures, which could lead to pipeline or equipment rupture and possible product leak. The present dissertation describes a numerical and experimental study conducted to determine the dynamic behavior of spring-type relief valves. The experiments were conducted in a water pipe loop equipped a pump, a block valve to generate the pressure transients and a commercial spring-type pressure relief valve. The loop was instrumented with pressure, flow and temperature transducers. The relief valve was instrumented to measure the variables necessary to study the dynamic behavior of the valve and the transient pressure and flow generated in the pipeline. The experimental results were compared with results obtained from computer models allowing the improvement and validation of these models.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:21693 |
| Date | 19 June 2013 |
| Creators | LEONARDO MOTTA CARNEIRO |
| Contributors | LUIS FERNANDO ALZUGUIR AZEVEDO |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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