ET 3010.66 1200 914 SXX 102 B P002 CALIBRAÇÃO E TESTE DE VÁLVULAS DE SEGURANÇA E OU ALÍVIO

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INSTRUÇÃO TÉCNICA ET-3010.66-1200-914-SXX-102 
CALIBRAÇÃO E TESTE DE VÁLVULAS DE SEGURANÇA E /OU ALÍVIO 
 
REV: B DATA: 23/11/06 FL. 1 DE 12 
 
ELABORADO POR: MARCO AURÉLIO LEITE DA SILVA REV: B 
APROVADO POR: ERNESTO F. MELLO 
DISCIPLINA: CONSTRUÇÃO – COMISSIONAMENTO DATA: 23/11/06 
 
1. OBJETIVO 
 
Definir a metodologia a seguir na calibração e testes de válvulas de segurança e ou alívio, a 
serem utilizadas nos módulos de Geração da plataforma P-53. Em conformidade com as 
normas abaixo citadas e atendimento ao item 7.6 da ISO 9001:2000. 
 
 
2. REFERÊNCIAS 
 
2.1 Normas Petrobras 
 
2.1.1 N-1939 A – Set/1988 - Formulários para construção e condicionamento de instrumentação 
 
2.1.2 N-2368D – Out/2005 - Verificação, calibração e teste de válvula de segurança e / ou alívio. 
 
2.1.3 N-1593D – Out/1996 - Ensaio não Destrutível-Estanqueidade. 
 
2.1.4 I-ET-3010.66-1200-200-PPC-001 – Piping Specification for P-53. 
 
2.1.5 I-ET-3010.66-1200-229-PPC-001 – General Requirements For Fully Tight Valves. 
 
2.2 Normas ABNT 
 
2.2.1 NB-284 - Válvula de segurança e/ou alívio de pressão, aquisição, instalação e utilização. 
 
2.3 Documentos Pré-Comissionamento 
 
2.3.1 I-MA-3010.66-1200-914-SXX-110 – Pre-Commissioning Plan. 
 
2.4 Contrato – CDC-0001/05 
 
2.4.1 ANEXO - VIII 
 
2.5 Norma American Petroleum Institute 
 
2.5.1 API-598 – Valve Inspection and Test 
 
2.6 Normas Regulamentadoras de Segurança e Saúde no Trabalho 
 
2.6.1 NR-13 - Caldeiras e Vasos de Pressão 
 
 
3. APLICAÇÃO 
 
 Aplica-se a todos os colaboradores envolvidos na calibração de válvulas de segurança e ou 
alívio. 
 
 
 
 
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4. DEFINIÇÕES 
 
4.1 Válvula de Segurança 
 
Dispositivo automático de alívio de pressão, atuado pela pressão estática à montante da 
válvula e caracterizado por uma abertura rápida e total (pop), utilizada em serviços com 
vapores e gases. 
 
4.2 Válvula de Alívio 
 
Dispositivo automático de alívio de pressão atuado pela pressão estática que à montante da 
válvula abre gradativamente em proporção ao aumento da pressão de ajuste, utilizada 
principalmente em serviços com líquidos. 
 
4.3 Contra pressão 
 
É a pressão existente à jusante da válvula, devido à pressão no sistema de descarga, 
podendo ser constante ou variável: 
 
4.3.1 Constante 
 
Quando não há variação aceitável da pressão no lado de descarga em quaisquer condições 
de operação, com a válvula aberta ou fechada. 
 
4.3.2 Variável 
 
4.3.2.1 Quando existe uma variação provocada por vazão do produto após a abertura da válvula 
(contra pressão desenvolvida). 
 
4.3.2.2 Quando existe uma variação provocada por pressão estática na linha de descarga da válvula 
antes da sua abertura como resultado de outras fontes de pressão no mesmo sistema 
(super-imposta). 
 
4.4 Pressão de ajuste com líquidos 
 
É a pressão de entrada em que a válvula de alivio ou segurança inicia sua abertura e 
conseqüente descarga sob as condições de serviço. 
 
4.5 Pressão de ajuste com gases e vapores 
 
É a pressão de entrada em que a válvula abre com estampido característico (pop) sob as 
condições de serviço. 
 
4.6 Pressão de Operação 
 
 É a pressão a que está sujeito o vaso em condições normais de operação. 
 
4.7 Diferencial de Alívio (Blowdown) 
 
É a diferença entre a pressão de ajuste e a pressão de fechamento da válvula, expressa 
normalmente em porcentagem da pressão de ajuste. 
 
 
 
 
 
 
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4.8 Sobre pressão 
 
É o acréscimo de pressão, expressa em porcentagem, acima da pressão de ajuste do 
dispositivo primário de alívio e coincide com a acumulação, quando o dispositivo de alívio é 
ajustado para abrir na pressão máxima de trabalho permissível do vaso. 
 
4.9 Acumulação 
 
É o incremento de pressão, acima da pressão de trabalho máxima permissível do vaso 
durante a descarga através da válvula de alívio, expressa normalmente em porcentagem da 
pressão de ajuste. 
 
4.10 Pressão de Trabalho Máxima Permissível 
 
 É a máxima pressão de trabalho admissível num vaso a uma determinada temperatura, ou 
seja, o vaso não pode operar acima desta pressão ou equivalente em qualquer temperatura 
do metal, diferente do utilizado no seu projeto. 
 
4.11 Pressão de Alívio 
 
 É a soma das pressões de ajuste e a sobre pressão. 
 
4.12 Pressão de Fechamento 
 
É a pressão estática em que a válvula volta a fechar e não há fluxo ou elevação mensurável. 
 
4.13 Teste de Estanqueidade 
 
É verificar os limites permissíveis de vazamentos após o fechamento da PSV. 
 
4.14 Chiado (Simmer) 
 
É o escape audível ou visível do fluido entre a sede e o disco de vedação, que ocorre abaixo 
da pressão de disparo e de capacidade não mensurável. 
 
 
5. DOCUMENTOS A CONSULTAR NA CALIBRAÇÃO 
 
5.1 Folha de Dados e desenhos certificados. 
 
5.2 Manual do Fabricante. 
 
 
6. EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NA CALIBRAÇÃO DE FABRICA E CANTEIRO 
 
6.1 Bancada especificada para os serviços a serem executados, com no mínimo os seguintes 
recursos e facilidades: 
a) Manômetros padrão com ponteiros de arraste rastreáveis a padrões da (Rede Brasileira 
de Calibração); 
b) Sistema de acoplamento rápido para a instalação das válvulas a serem calibradas, e 
versatilidade para diversas bitolas de válvulas; 
c) Sistema de controle e de pressurização adequado; 
d) Permitir que as válvulas sejam calibradas na posição de operação; 
 
 
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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 e partículas em suspensão. 
 
 
7. CALIBRAÇÃO / VERIFICAÇÃO 
 
7.1 Verificação da Pressão de Ajuste 
 
Considerar para a verificação, a contra pressão e a temperatura de operação conforme a 
tabela do fabricante. 
 
7.1.1 Válvulas de Alívio (Sem Pop) 
 
7.1.1.1 Ajustar o anel de fechamento inferior (bocal) para a posição inferior máxima e ajustar o anel 
de fechamento superior (guia) para a posição superior. 
 
7.1.1.2 Aplicar a pressão na entrada da válvula, gradativamente, até que ocorra abertura da mesma 
(afastamento do disco em relação ao bocal). 
 
7.1.1.3 Ler no manômetro o valor da pressão em que ocorreu o evento acima e compara-lo com o 
valor da pressão de abertura calculada conforme item 7.2, levando-se em consideração as 
tolerâncias conforme item 7.2. Devem ser conseguidas duas (2) aberturas consecutivas. 
 
7.1.1.4 Caso o valor lido no manômetro quando da abertura da válvula, seja diferente do valor da 
pressão de abertura, deve-se ajustar a válvula para mais ou menos, regulando-se o ajuste 
da mola. Para realizar este serviço deve-se despressurizar a válvula, mover a coroa de 
regulagem da mola com o cuidado de segurar o disco, evitando sua rotação e dano. 
 
7.1.1.5 Repetir os itens 7.1.1.2, 7.1.1.3 e 7.1.1.4, até que se obtenha o valor desejado. Se após 
cinco (5) aberturas não se tenha conseguido valores de pressão, dentro das tolerâncias de 
ajuste, fazer manutenção ou devolver a válvula para o fabricante quando for o caso. 
 
7.1.2 Válvulas de Segurança (Teste do Pop) 
 
7.1.2.1 Elevar o anel de fechamento inferior até a posição máxima e recue de 1 a 2 dentes. Para 
que possuem o anel superior este deve ser quasetangente ao disco de vedação ver figura 
1. 
 
7.1.2.2 Repetir itens 7.1.1.2 e 7.1.1.3. 
 
7.1.2.3 Caso o valor da pressão lida no manômetro quando da ocorrência do item 7.1.1.3 seja 
diferente do valor da pressão de operação, reduzir a pressão pelo menos 30% da pressão 
de abertura e efetuar o ajuste da pressão (para mais ou para menos) movendo a coroa de 
regulagem da mola. A válvula é considerada regulada somente depois que dois “pops” 
consecutivos apresentem o mesmo resultado com os valores de tolerância de calibração 
dentro dos limites de tolerância estabelecidos no item 7.2.2. 
 
7.1.2.4 Caso os valores encontrados estejam dentro dos limites de tolerância, fazer o teste de 
estanqueidade. 
 
7.1.2.5 Caso os valores encontrados na verificação não atendam as condições dos limites de 
tolerância, após cinco “pops” consecutivos, desmontar a válvula e fazer manutenção ou 
devolver a válvula para o fabricante quando for o caso. 
 
 
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7.1.2.6 Anotar todas as irregularidades observadas durante o teste. 
 
 
 
 
CONVENCIONAL 
 
BALANCEADA 
 
 
Item Quant. Denominação Material 
01 01 Corpo Aço carbono 
02 01 Bocal Aço inox 304 
03 01 Anel do bocal Aço inox 304 
04 01 Parafuso trava do anel Aço inox 304 
05 01 Disco Aço inox 304 
06 01 Suporte do disco Aço inox 304 
07 01 Fole Aço inox 316L 
 
 
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08 01 Guia ASTM A297 
09 02 Junta da guia Não asbestos 
10 01 Haste Aço inox 304 
11 01 Cupilha Aço carbono 
12 01 Suporte da mola Aço carbono 
13 01 Mola Aço fundido 
14 01 Castelo Aço carbono 
15 01 Parafuso regulador Aço inox 304 
16 01 Porca do parafuso regulador Aço carbono 
17 01 Junta do capuz Não asbestos 
18 01 Capuz Aço carbono 
19 02 Arame do lacre Aço inox 
20 02 Lacre Chumbo 
 
 
 Figura 1 – Detalhes construtivos de PSV`s Convencional e Balanceada. 
 
7.2 Tolerância 
 
7.2.1 As válvulas de alívio / segurança, devem ser calibradas e testadas. A tolerância na pressão 
de abertura deve ser conforme N-2368D – Out/2005 e tabela abaixo: 
 
 
 
 
 
 
 
 
7.2.2 As válvulas de segurança devem ser calibrados e testados. A tolerância da pressão de 
abertura deve ser conforme N-2368D – Out/2005 e tabela abaixo: 
 
PRESSÃO DE AJUSTE TOLERÂNCIA 
0 a 70 psig +/- 2 psig 
70 a 300 psig +/- 3 % 
300 a 1000 psig +/- 10 psig 
acima de 1000psig 1 % 
Nota : 1 psig = 6,894757 kPa 
 
7.3 Ajuste do Diferencial de Alívio (conforme N-2368D – Out/2005) 
 
7.3.1 Para as válvulas do tipo convencional e balanceada, e que possuem anel de fechamento, o 
valor do diferencial de alívio deve ser de 5 %, a menos que exista uma indicação 
diferenciada do fabricante com garantia de capacidade. 
 
PRE PRESSÃO DE AJUSTE TOLERÂNCIA 
0 a 70 psig +/- 2 psig 
Mais que 70 psig +/- 3% 
Nota : 1 psig = 6,894757 kPa 
 
 
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Nota: Normalmente os fabricantes adotam um diferencial de alivio de 5% a 7% da pressão 
de abertura (compensados os efeitos da contrapressão e temperatura). 
 
7.3.2 Nas válvulas tipo piloto – operada, o valor do diferencial de alívio deve ser ajustado de 2 % a 
5 % da pressão de abertura. 
 
7.3.3 O anel deve ser “levantado” a uma posição equivalente à metade do número de dentes do 
ajuste final. 
 
7.3.4 A válvula deve ser pressurizada até a pressão de abertura. 
 
7.3.5 Se o disparo não for nítido o anel deve ser reajustado para uma posição mais elevada, 
porém nunca menos que dois dentes abaixo da posição máxima superior. 
 
7.3.6 Nunca elevar o anel com a válvula próxima da pressão de abertura. 
 
7.3.7 Após a regulagem da pressão de ajuste deve-se regular o diferencial de alívio movendo-se o 
anel de diferencial de alívio de acordo com as recomendações do fabricante da válvula. 
 
7.3.8 A regulagem do anel deve ser feita com a pressão pelo menos 30% menor que a pressão de 
abertura. 
 
 
8. TESTES 
 
8.1 Teste de Estanqueidade 
 
8.1.1 Ajuste da mola. 
 
8.1.1.1 Tubing de 5/16” (7,9mm) de diâmetro externo com parede de 0,035” (0,89 mm). A 
extremidade do tubing deve ter corte reto e liso Imerso a 1/2“ (12,7 mm), abaixo da 
superfície da água. 
 
8.2 Tampa 
 
 
 
Figura 2 
 
8.2.1 Aparelho de Teste para válvulas de castelo fechado assento metal – metal e pressões de 
ajuste até 6000 psig (41 MPa) – vide figura 2. 
 
 
 
 
 
 
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 Notas: 
 
1. A chapa da tampa deve ser montada com um dispositivo adequado para aliviar a 
pressão no corpo em caso de “pop” acidental. 
 
2. A chapa deve ser fixada através de um vedante (graxa). 
 
3. Todas as regiões secundárias (castelo, furos de dreno, vent´s) devem ser fechadas para 
evitar erros no teste. Para se detectar vazamento por estas áreas deve-se aplicar teste 
do tipo “água com sabão” quando da execução do teste de estanqueidade. 
 
8.3 Procedimento de Teste 
 
8.3.1 Com a válvula montada verticalmente, conforme Figura 2 do item 8.2.1 o grau de vazamento 
em bolhas por minuto, deve ser determinado da seguinte forma: 
a) Promover a abertura plena (pop); 
b) Após a abertura, baixar a pressão na entrada a 90% da pressão de ajuste; 
c) Iniciar a contagem das bolhas. 
 
8.3.1.1 Para válvulas com pressão de ajuste de 50 psig (345 kPa) ou menor, manter a pressão total 
5 psig (35 kPa) abaixo da pressão de ajuste imediatamente após a abertura total (pop) . 
 
8.3.1.2 Aplicar o teste (conforme N-2368D – Out/2005): 
a) Um minuto no mínimo para válvulas de 2“ (50,8 mm); 
b) Dois minutos para válvulas de 2 1/2 a “4 “ (152,4 mm a 203,2 mm); 
c) O fluido de teste deve ser ar ou nitrogênio na temperatura ambiente. 
 
8.3.1.3 A superfície da água permitida (conforme N-2368D – Out/2005), medido em bolhas por 
minuto, não deve exceder ao indicado na tabela abaixo, para pressões de ajuste até 1000 
psig (6,9 MPa ). 
 
MÁXIMO VAZAMENTO 
TIPO DE VÁLVULA ORIFICIO - PADRÃO 
 Bolhas / min. 
Convencional F e menores 40 
 
 G e maiores 20 
Balanceada F e menores 50 
 G e maiores 30 
 
8.3.1.4 Para pressões de ajuste acima de 1000 psig (6,9 Mpa), o grau de vazamento permitido, em 
bolhas por minuto, não deve exceder ao indicado no gráfico do Anexo I. 
 
8.3.1.5 Um método simplificado pode ser adotado para o ensaio com válvulas com uma 
semelhança construtiva da figura 3. 
 
8.3.1.6 Consiste em representar com um flange cego a metade inferior da saída da válvula e encher 
o seu cubo com água até o nível pouco acima da área de assentamento. As válvulas com 
outras disposições construtivas podem vazar sem que seja detectado o vazamento, sendo, 
portanto este método restrito às válvulas do tipo de castelo aberto, e de castelo fechado com 
 
 
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alavanca de abertura e elevação. O ar a 90% da pressão de ajuste é mantido durante o 
ensaio. 
 
 
 
Figura 3 
 
Método Simplificado 
 
8.3.1.7 Retífica / Lapidação 
 
Caso os valores de vazamento encontrados no teste de estanqueidade, excedam aos 
permitidos retificar e lapidar as partes de assentamento.Reiniciar todas as etapas de testes e calibração até se obter o ponto desejado pelas 
condições de projeto. 
 
8.4 Teste de Fole (Válvulas Balanceadas) 
 
8.4.1 Teste pneumático 
 
8.4.1.1 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, através do orifício existente no castelo. 
 Nota: 1 kgf / cm2 = 98,06650 kpa . 
 
8.4.1.2 Bocal de entrada, furos de drenos e parafusos dos anéis, devem estar perfeitamente 
estanques. 
 
8.4.1.3 Verificar com espuma de sabão as juntas do castelo, capacete e conexões roscadas se 
existe formação de bolhas. 
 
8.4.2 Teste Hidrostático do Corpo 
 
8.4.2.1 Testar o corpo da PSV na pressão indicada, pelo fabricante por um tempo mínimo de 30 
minutos. 
 
 
 
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8.4.2.2 A bancada para o ensaio hidrostático deve atender as condições de exigência estabelecidas 
na NB-284. 
 
8.4.2.3 Sendo encontrado no corpo qualquer vazamento durante o ensaio hidrostático, ele deve ser 
reparado conforme recomendado na NB–284. 
 
8.5 Verificação da Mola 
 
8.5.1 Caso a válvula de segurança / alívio esteja apresentando grande discrepância nos valores 
da pressão de abertura, ou a mola esteja apresentando aspectos de corrosão ou 
desalinhamento deve ser efetuado o teste de mola. 
 
8.5.2 A mola deve ser levada a uma bancada plana (mesa de desempeno), onde deve ser 
“medido” o seu comprimento e registrado. Todas as espiras devem estar encostadas na 
mesa. Não se permite deformação (barriga) das espiras formando ângulo maior que 2 
graus. 
 
8.5.3 Teste de carga sólida 
 
8.5.3.1 Utilizando-se uma prensa, a mola deve então, ser comprimida até encostar espira com 
espira, sem aperto posterior, por três vezes seguidas, à temperatura ambiente. 
 
8.5.3.1.1 Aguardar 20 minutos com a mola em descanso e medir novamente o comprimento da mola 
distendida. 
 
8.5.3.1.2 A diferença entre o comprimento com a mola, após as três compressões e o comprimento 
da mola em estado normal não deve ultrapassar 0,5 % do valor do comprimento original 
(normal). 
 
8.5.4 Teste de Perpendicularismo 
 
8.5.4.1 Coloque a mola na posição vertical e verifique o seu perpendicularismo, tolerância máxima 
2° (dois) graus. 
 
 
9. CERTIFICAÇÃO 
 
9.1 Após serem cumpridas todas as etapas anteriores deste procedimento a válvula é 
considerada calibrada e testada. 
 
9.2 Lacrar todos os ajustes e emitir certificado de aferição e preencher ficha para 
acompanhamento dos resultados. 
 
 
10. CONDIÇÕES DE MANUSEIO 
 
10.1 Transportar e manter as válvulas armazenadas sempre na posição de operação. 
 
10.2 Cuidar para que não sofram choques mecânicos. 
 
10.3 Sempre que estiverem fora de operação ou não estiverem sendo manuseadas, as válvulas 
devem ter seus bocais de admissão e descarga devidamente protegidos e fechados. 
 
10.4 Antes de serem colocadas em serviço, deve-se efetuar uma rigorosa limpeza no sistema no 
qual elas irão operar, bem como conferir a calibração na bancada de testes, mesmo que 
tenham sido calibradas antes do armazenamento. 
 
 
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11. REGISTROS DE RESULTADOS 
 
a) Deve ser emitido um certificado de calibração de válvula; 
b) Os itens reprovados devem ser tratados como produto não conforme de acordo com 
prescrição do tratamento de não conformidade; 
c) Os resultados deverão ser registrados no SGC; 
d) As pendências serão tratadas numa lista apropriada. 
 
 
12. PADRÕES APLICÁVEIS 
 
 COM-ST-01-CER-002 - Certificado de calibração de válvula. 
 
 
13. ANEXO 
 
ANEXO I – Gráfico Bolha por minuto/pressão. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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ANEXO I 
 
GRÁFICO BOLHA POR MINUTO/PRESSÃO