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PROPRIEDADE DA PETROBRAS

VERIFICAÇÃO, CALIBRAÇÃO ETESTE DE VÁLVULA DE

SEGURANÇA E/OU ALÍVIO

Procedimento

Cabe à CONTEC - Subcomissão Autora, a orientação quanto à interpretação do textodesta Norma. O Órgão da PETROBRAS usuário desta Norma é o responsável pelaadoção e aplicação dos itens da mesma.

CONTECComissão de Normas

Técnicas

Requisito Mandatório: Prescrição estabelecida como a mais adequada e que deve serutilizada estritamente em conformidade com esta Norma. Uma eventual resolução denão seguí-la ("não-conformidade" com esta Norma) deve ter fundamentos técnico-gerenciais e deve ser aprovada e registrada pelo Órgão da PETROBRAS usuário destaNorma. É caracterizada pelos verbos: “dever”, “ser”, “exigir”, “determinar” e outrosverbos de caráter impositivo.

SC – 10

Prática Recomendada (não-mandatória): Prescrição que pode ser utilizada nascondições previstas por esta Norma, mas que admite (e adverte sobre) a possibilidadede alternativa (não escrita nesta Norma) mais adequada à aplicação específica. Aalternativa adotada deve ser aprovada e registrada pelo Órgão da PETROBRAS usuáriodesta Norma. É caracterizada pelos verbos: “recomendar”, “poder”, “sugerir” e“aconselhar” (verbos de caráter não-impositivo). É indicada pela expressão: [PráticaRecomendada].

Instrumentação e AutomaçãoIndustrial

Cópias dos registros das "não-conformidades" com esta Norma, que possam contribuirpara o aprimoramento da mesma, devem ser enviadas para a CONTEC - SubcomissãoAutora.

As propostas para revisão desta Norma devem ser enviadas à CONTEC - SubcomissãoAutora, indicando a sua identificação alfanumérica e revisão, o item a ser revisado, aproposta de redação e a justificativa técnico-econômica. As propostas são apreciadasdurante os trabalhos para alteração desta Norma.

“A presente Norma é titularidade exclusiva da PETRÓLEO BRASILEIROS.A. - PETROBRAS, de uso interno na Companhia, e qualquer reproduçãopara utilização ou divulgação externa, sem a prévia e expressa autorizaçãoda titular, importa em ato ilícito nos termos da legislação pertinente,através da qual serão imputadas as responsabilidades cabíveis. Acirculação externa será regulada mediante cláusula própria de Sigilo eConfidencialidade, nos termos do direito intelectual e propriedadeindustrial.”

Apresentação

As normas técnicas PETROBRAS são elaboradas por Grupos de Trabalho –GTs (formados por especialistas da Companhia e das suas Subsidiárias), são comentadas pelosRepresentantes Locais (representantes das Unidades Industriais, Empreendimentos de Engenharia,Divisões Técnicas e Subsidiárias), são aprovadas pelas Subcomissões Autoras – SCs (formadas portécnicos de uma mesma especialidade, representando os Órgãos da Companhia e as Subsidiárias) eaprovadas pelo Plenário da CONTEC (formado pelos representantes das Superintendências dosÓrgãos da Companhia e das suas Subsidiárias, usuários das normas). Uma norma técnicaPETROBRAS está sujeita a revisão em qualquer tempo pela sua Subcomissão Autora e deve serreanalisada a cada 5 (cinco) anos para ser revalidada, revisada ou cancelada. As normas técnicasPETROBRAS são elaboradas em conformidade com a norma PETROBRAS N -1. Parainformações completas sobre as normas técnicas PETROBRAS, ver Catálogo de Normas TécnicasPETROBRAS.

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________________________Propriedade da PETROBRAS Palavras-chaves: Testes -

Calibração -Válvula -Segurança e/ouAlívio.

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VERIFICAÇÃO, CALIBRAÇÃO E TESTE DE VÁLVULA DE

SEGURANÇA E/OU ALÍVIO

(Procedimento)

1 OBJETIVO

Esta Norma fixa as condições exigíveis para a execução dosserviços de Verificação, Calibração e Testes de Válvulas deSegurança e/ou Alívio, usadas nas unidades da PETROBRAS.

2 DEFINIÇÕES

2.1 Válvula de Segurança

Dispositivo automático de alívio de pressão, atuado pelapressão estática à montante da válvula e caracterizado por umaabertura rápida e total (pop).

Utilizada em serviços com vapores e gases.

2.2 Válvula de Alívio

Dispositivo automático de alívio de pressão atuado pelapressão estática que à montante da válvula abre gradativamente emproporção ao aumento da pressão de ajuste.

Utilizada principalmente em serviços com líquidos.

2.3 Válvula de Segurança e/ou Alívio

Dispositivo automático de pressão utilizável tanto comoválvula de segurança ou alívio dependendo da sua aplicação.

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2.4 Contrapressão

É a pressão existente à jusante da válvula, devido à pressãono sistema de descarga, podendo ser:

(a) Constante

Quando não há variação aceitável da pressão no lado dedescarga em quaisquer condições de operação, com a válvulaaberta ou fechada.

(b) Variável

Quando existe uma variação provocada por vazão do produtoapós a abertura da válvula (contrapressão desenvolvida).Quando existe uma variação provocada por pressão estáticana linha de descarga da válvula antes da sua abertura comoresultado de outras fontes de pressão no mesmo sistema(superimposta).

2.5 Pressão de Ajuste

(a) Serviços com líquidos:

É a pressão de entrada em que a válvula de alívio ousegurança inicia a sua abertura e conseqüente descarga sobas condições de serviço;

(b) Serviço com gases e vapores:

É a pressão de entrada em que a válvula abre com estampidocaracterístico (pop) sob as condições de serviço.

2.6 Pressão de Operação

É a pressão a que está sujeito o vaso em condições normais deoperação.

2.7 Diferencial de Alívio (blowdown)

É a diferença entre a pressão de ajuste e a pressão defechamento da válvula expressa normalmente em porcentagem dapressão de ajuste.

2.8 Sobrepressão

É o acréscimo de pressão, expressa em porcentagem, acima dapressão de ajuste do dispositivo primário de alívio e coincide coma acumulação, quando o dispositivo de alívio é ajustado para abrirna pressão máxima de trabalho permissível do vaso.

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2.9 Acumulação

É o incremento de pressão acima da pressão de trabalho máximapermissível do vaso durante a descarga através da válvula de alíviode pressão, expressa normalmente em porcentagem da pressão deajuste.

2.10 Pressão de Trabalho Máxima Permissível

É a máxima pressão de trabalho admissível num vaso a umadeterminada temperatura, ou seja, o vaso não pode operar acimadesta pressão ou equivalente em qualquer temperatura do metal,diferente do utilizado no seu projeto.

Consequentemente, para aquela temperatura do metal, esta é amáxima pressão em que o dispositivo de alívio de pressão pode serajustado para abrir.

2.11 Pressão de Alívio

É a soma das pressões de ajuste e a sobre pressão.

2.12 Pressão de Fechamento

É a pressão estática em que a válvula volta a fechar e não háfluxo ou elevação mensurável.

2.13 Teste de Estanqueidade

É verificar os limites permissíveis de vazamentos após ofechamento das PSV.

2.14 Chiado (simmer)

É o escape audível ou visível do fluido entre a sede e odisco de vedação, que ocorre abaixo da pressão de disparo e decapacidade não mensurável.

3 DOCUMENTOS A CONSULTAR NA CALIBRAÇÃO

3.1 Folha de Dados e desenhos certificados.

3.2 Manual do Fabricante.

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4 EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NA CALIBRAÇÃO

Bancada de Calibração específica para os serviços a seremexecutados, com no mínimo os seguintes recursos e facilidades:

(a) Manômetros padrão com ponteiros de arraste, rastreáveis apadrões da Rede Nacional de Calibração;

(b) Sistema de acoplamento rápido para a instalação das válvulasa serem calibradas, e versatilidade para diversas bitolas deválvulas;

(c) Sistema de controle e de pressurização adequado;(d) Permitir que as válvulas sejam calibradas na posição de

operação;(e) Vaso de capacitância construído para suportar as pressões de

teste e com volume adequado para calibração correta;(f) Versatilidade para utilização de diversos fluidos de

teste/calibração (ar, água, nitrogênio), isentos de óleo epartículas em suspensão.

5 PROCEDIMENTO DE CALIBRAÇÃO/VERIFICAÇÃO

5.1 Inspeção de Recebimento (válvulas novas)

5.1.1 Verificar visualmente a válvula, para se certificar dainexistência de depósitos nas conexões, depósitos ou obstruçõesinternas e danos físicos, que caracterizam uma possível queda ougolpe recebido e que possam eventualmente vir a causar problemas nadesempenho da válvula.

5.1.2 Verificar se a válvula está lacrada ou se o(s) lacre(s)apresenta(m)-se danificado(s).

5.1.3 Verificar se as condições de operação e o número deidentificação estão estampados no bocal de descarga da válvula, bemcomo, checar as demais características comparando-as com osdocumentos relacionados anteriormente no item 3.

5.1.4 Efetuar rigorosa limpeza na válvula, em todas as partes,principalmente no bocal de entrada, mas não desregular e nem abriro corpo.

5.1.5 O teste de recepção deve ser acompanhado registrando-se apressão de abertura e estanqueidade. Para válvulas de alívio,anotar a pressão de fechamento.

5.2 Inspeção de Recebimento (válvulas em operação)

5.2.1 Seguir os procedimentos dos itens 5.1.1, 5.1.2, 5.1.3 e5.1.5, se a válvula não apresentar sinais de vazamento ou danosfísicos e estiver limpa internamente, e se após três aberturasconsecutivas mantiver a repetibilidade da pressão de abertura, podeser dispensada a sua desmontagem, a critério do órgão da inspeção.Para tal, deve-se verificar pelos registros o histórico da válvula.

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Após o teste de vedação a válvula pode ser enviada parainstalação.

5.2.2 No caso da válvula se apresentar muito suja, dispensar oteste de recepção, devendo a válvula ser desmontada e verificadosseus internos com relação às dimensões e ocorrências de desgaste oucorrosão.

5.3 Verificação da Pressão de Ajuste

Considerar para a verificação, a contrapressão e a temperaturade operação conforme a tabela do fabricante.

5.3.1 Válvulas de alívio (sem pop)

5.3.1.1 Ajustar o anel de fechamento inferior (bocal) para aposição inferior máxima.

Ajustar o anel de fechamento superior (guia) para aposição superior.

5.3.1.2 Aplicar a pressão na entrada da válvula, gradativamente,até que ocorra a abertura da mesma (afastamento do disco em relaçãoao bocal).

5.3.1.3 Ler no manômetro o valor da pressão em que ocorreu oevento acima e compará-lo com o valor da pressão de aberturacalculada conforme item 5.3, levando-se em consideração astolerâncias conforme item 5.3.3. Devem ser conseguidas duas (2)aberturas consecutivas.

5.3.1.4 Caso o valor da pressão lida no manômetro quando daabertura da válvula, seja diferente do valor da pressão deabertura, deve-se ajustar a válvula para mais ou menos, regulando-se o ajuste da mola. Para realizar este serviço deve-sedespressurizar a válvula, mover a coroa de regulagem da mola comcuidado de segurar o disco, evitando sua rotação e dano. Repetir ositens 5.3.1.2, 5.3.1.3 e 5.3.1.4, até que se obtenha o valordesejado. Se após (5) aberturas não se tenha conseguido valores depressão, dentro das tolerâncias de ajuste, a válvula deve serdesmontada.

5.3.2 Válvulas de segurança (teste do pop)

5.3.2.1 Elevar o anel de fechamento inferior até a posição máximae recue de 1 a 2 dentes. Para as válvulas que possuem o anelsuperior este deve ser quase tangente ao disco de vedação.

5.3.2.2 Repetir o item 5.3.1.2 e 5.3.1.3.

5.3.2.3 Caso o valor da pressão lida no manômetro quando daocorrência do item 5.3.1.2 seja diferente do valor da pressão deabertura (5.3), reduzir a pressão a pelo menos 30% da pressão deabertura e efetuar o ajuste da pressão de ajuste movendo a coroa deregulagem da mola. A válvula é considerada regulada somente depoisque dois “pops” consecutivos apresentem o mesmo resultado com osvalores de tolerância de calibração dentro dos limites detolerância estabelecidos no item 5.3.3.

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5.3.2.4 Caso os valores encontrados estejam dentro dos limites detolerância determinados no item 5.3.3, fazer o teste deestanqueidade.

5.3.2.5 Caso os valores encontrados na verificação não atendam ascondições dos limites de tolerância, após cinco “pops”consecutivos, desmontar a válvula e fazer manutenção ou devolver aválvula para o fabricante quando for o caso.

5.3.2.6 Anotar todas as irregularidades observadas durante oteste.

5.3.3 Tolerância

5.3.3.1 As válvulas de alívio/segurança, devem ser calibradas etestadas. A tolerância na pressão de abertura deve ser conforme atabela abaixo:

Pressão de Ajuste Tolerância

0 a 70 psig ± 2 psig

Mais que 70 psig ± 3%Nota: 1 psig = 6,894757 kPa.

5.3.3.2 As válvulas de segurança devem ser calibradas e testadas.A tolerância da pressão de abertura deve ser conforme tabelaabaixo:

Pressão de Ajuste Tolerância

0 a 70 psig ± 2 psig

70 a 300 psig ± 3%

300 a 1000 psig ± 10 psig

acima de 1000 psig 1%

Nota: 1 psig = 6,894757 kPa.

5.4 Ajuste do Diferencial de Alívio

5.4.1 Para as válvulas convencional e balanceada, e que possuemanel de fechamento, o valor do diferencial de alívio deve ser de5%, a menos que exista uma indicação diferenciada do fabricante comgarantia de capacidade.

Nota: Normalmente os fabricantes adotam um diferencial de alívio de5% a 7% da pressão de abertura (compensados os efeitos dacontrapressão e temperatura).

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5.4.2 Nas válvulas do tipo piloto-operada, o valor do diferencialde alívio deve ser ajustado de 2 a 5% da pressão de abertura.

5.4.3 O anel deve ser “levantado” a uma posição equivalente àmetade do número de dentes do ajuste final.

A válvula deve ser pressurizada até a pressão de abertura.Se o disparo não for nítido o anel deve ser reajustado para

uma posição mais elevada, porém nunca menos que dois dentes abaixoda posição máxima superior.

Nunca elevar o anel com a válvula próxima da pressão deabertura.

5.4.4 Após a regulagem da pressão de ajuste deve-se regular odiferencial de alívio movendo-se o anel de diferencial de alívio deacordo com as recomendações do fabricante da válvula.

5.4.5 A regulagem do anel deve ser feita com a pressão pelo menos30% menor que a pressão de abertura.

6 TESTES

6.1 Teste de Estanqueidade

Figura 1 - Aparelho de Teste paraVálvulas de Castelo Fechado AssentoMetal-Metal e Pressões de Ajusteaté 6000 psig (41 MPa).

Nota: 1 - A chapa da tampa deve ser montada com um dispositivoadequado para aliviar a pressão no corpo em caso de popacidental.

2 - A chapa deve ser fixada através de um vedante (graxa).

1 - tubing de 5/16” (7,9mm)de diâmetro externo comparede de 0,035”(0,89 mm). A extremidadedo tubing deve ter cortereto e liso.

2 - 1/2” (12,7 mm) abaixo dasuperfície da água.

3 - tampa.

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3 - Todas as regiões secundárias (castelo, furos de dreno,vent’s) devem ser fechados para evitar erros no teste.Para se detectar vazamento por estas áreas deve-seaplicar teste do tipo “água com sabão” quando da execuçãodo teste de estanqueidade.

6.2 Procedimento de Teste

6.2.1 Com a válvula montada verticalmente, conforme Figura 1 doitem 6.1 o grau de vazamento em bolhas por minuto, deve serdeterminado da seguinte forma:

- Promover a abertura plena (pop);- Após a abertura, abaixar a pressão na entrada a 90% da

pressão de ajuste;- Iniciar a contagem das bolhas.

6.2.2 Para válvulas com pressão de ajuste de 50 psig (345 kPa) oumenor, manter a pressão total 5 psig (35 kPa) abaixo da pressão deajuste imediatamente após a abertura total (pop).

6.2.3 Aplicar o teste durante:

- 1 minuto no mínimo para válvulas até 2” (50,8 mm);- 2 minutos para válvulas de 2 1/2” a 4” (152,4 a 203,2 mm).

O fluido de teste deve ser ar ou nitrogênio na temperaturaambiente.

6.2.4 O grau de vazamento permitido, medido em bolhas por minuto,não deve exceder ao indicado na Tabela abaixo, para pressões deajuste até 1000 psig (6,9 MPa).

Tipo de Válvula Orifício-Padrão Máximo Vazamento

Convencional F e menores

(bolhas por minuto)

40

G e maiores 20

Balanceada F e menores 50

G e maiores 30

6.2.5 Para pressões de ajuste acima de 1000 psig (6,9 MPa), o graude vazamento permitido, em bolhas por minuto, não deve exceder aoindicado no gráfico do Anexo I.

6.2.6 Um método simplificado pode ser adotado para o ensaio comválvulas com uma semelhança construtiva da Figura 2.Consiste em representar com um flange cego a metade inferior dasaída da válvula e encher o seu cubo com água até o nívelpouco acima da área de assentamento. As válvulas com outrasdisposições construtivas podem vazar sem que seja detectado o

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vazamento, sendo portanto este método restrito às válvulas do tipode castelo aberto, e de castelo fechado com alavanca de abertura eelevação. O ar a 90% da pressão de ajuste é mantido durante oensaio.

Fig. 2 - Método Simplificado

6.2.7 Retífica/lapidação

Caso os valores de vazamento encontrados no teste deestanqueidade, excedam aos permitidos retificar e lapidar as partesde assentamento.

Reiniciar todas as etapas de testes e calibração até seobter o ponto desejado pelas condições de projeto.

6.3 Teste do Fole (válvulas balanceadas)

6.3.1 Teste pneumático

6.3.1.1 Com a válvula montada sobre o flange de teste da Bancada,pressurizar o fole com ar entre 0,25 kgf/cm2 a 0,5 kgf/cm2, atravésdo orifício existente no castelo.

Nota: 1 kgf/cm2 = 98,06650 kPa.

6.3.1.2 O bocal de entrada, furos de drenos e parafusos dos anéis,devem estar perfeitamente estanques.

6.3.1.3 Verificar com espuma de sabão as juntas do castelo,capacete e conexões roscadas, se existe formação de bolhas.

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6.3.2 Teste hidrostático

Com a válvula desmontada, encher o fole com querosene.

- Pressão de teste: coluna de líquido;- Tempo de duração do teste: 20 a 30 minutos.

6.4 Teste Hidrostático do Corpo

6.4.1 Testar o corpo da PSV na pressão indicada, pelo fabricantepor um tempo mínimo de 30 minutos.

6.4.2 As bancadas para o ensaio hidrostático devem atender ascondições de exigência estabelecidas na NB-230 “Inspeção deVálvulas de Aço Fundido e Forjado para a Indústria do Petróleo ePetroquímica”.

6.4.3 Sendo encontrado no corpo qualquer vazamento durante oensaio hidrostático, ele deve ser reparado conforme recomendado naNB-230.

6.5 Verificação da Mola

Caso a válvula de segurança/alívio esteja apresentando grandediscrepância nos valores da pressão de abertura, ou a mola estejaapresentando aspectos de corrosão ou desalinhamento, deve serefetuado o teste de mola.

6.5.1 A mola deve ser levada a uma bancada plana (mesa dedesempeno), onde deve ser “medido” o seu comprimento e registrado.Todas as espiras devem estar em contato com a mesa. Não se permitedeformação (barriga) das espiras formando ângulo maior que 2 graus.

6.5.2 Teste de carga sólida

6.5.2.1 Utilizando-se uma prensa, a mola deve então, sercomprimida até encostar espira com espira, sem aperto posterior,por três vezes seguidas, à temperatura ambiente.

Aguardar 20 minutos com a mola em descanso. Medirnovamente o comprimento da mola distendida.

A diferença entre o comprimento com a mola, após as trêscompressões e o comprimento da mola em estado normal não deveultrapassar 0,5% do valor do comprimento original (normal).

6.5.3 Teste de Perpendicularismo

Coloque a mola na posição vertical e verifique o seuperpendicularismo, tolerância máxima 2(dois) graus.

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7 CERTIFICAÇÃO

Após serem cumpridas todas as etapas anteriores desteprocedimento a válvula é considerada calibrada e testada.

Lacrar todos os ajustes e emitir Certificado de Aferição epreencher ficha para acompanhamento dos resultados.

8 CONDIÇÕES DE MANUSEIO

8.1 Transportar e manter as válvulas armazenadas sempre na posiçãode operação.

8.2 Cuidar para que não sofram choques mecânicos.

8.3 Sempre que estiverem fora de operação ou não estiverem sendomanuseadas, as válvulas devem ter seus bocais de admissão edescarga devidamente protegidos e fechados.

8.4 Antes de serem colocadas em serviço, deve-se efetuar umarigorosa limpeza no sistema no qual elas irão operar, bem comoconferir a calibração na bancada de testes, mesmo que tenham sidocalibradas antes do armazenamento.

9 ANEXOS

Esta Norma é constituída de (1) um Anexo.- Anexo I - Gráfico do máximo vazamento em bolhas por minuto.

------------------------------CONTEC - Subcomissão no 10 - Instrumentação.

Toda Norma é dinâmica, estando sujeita a revisões. Comentáriose sugestões para seu aprimoramento devem ser encaminhados àComissão de Normas Técnicas da PETROBRAS - CONTEC - RJ.