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http://hdl.handle.net/11422/25474| Type: | Trabalho de conclusão de graduação |
| Title: | Estudo transiente da eficácia de válvulas de alívio e segurança na proteção de sistemas pressurizados |
| Author(s)/Inventor(s): | Silva Junior, Luciano Mariano da |
| Advisor: | Alberton, Kese Pontes Freitas |
| Co-advisor: | Capron, Bruno Didier Olivier |
| Abstract: | Válvulas de alívio e segurança, também conhecidas como PSVs (do inglês Pressure Safety Valve), são dispositivos usados na proteção de sistemas pressurizados contra a sobrepressão, buscando evitar que seja excedido o valor máximo admissível para o sistema, o que poderia levar a falha mecânica e possível ruptura. Existem normas internacionais, tais como as da American Petroleum Institute (API), que estabelecem uma metodologia para o dimensionamento de PSVs, o qual é imprescindível para o seu correto funcionamento. Entretanto, a adequação das equações da API 520/521 para o dimensionamento de PSV para o cenário de fogo em “vaso seco” foi questionada por várias referências. Além disto, a própria capacidade da PSV de proteger um sistema pressurizado no cenário de fogo foi questionada, uma vez que outros fator além da sobrepressão, tais como o sobreaquecimento, podem ameaçar a integridade do sistema neste tipo de cenário. Com o intuito de avaliar a real eficácia da PSV na proteção de sistemas pressurizado contendo apenas gás/vapor em caso de fogo externo, neste trabalho foi implementado um algoritmo capaz de simular este sistema. Foram realizadas 96 simulações, variando a geometria do sistema e a pressão de ajuste da PSV (e de projeto do sistema), considerando a presença e ausência de PSV, a presença e ausência de isolamento térmico e dois tipos diferentes de incêndio. O algoritmo foi validado através da análise da consistência física das simulações. Pela análise dos resultados obtidos, foi possível avaliar que a PSV é capaz de contribuir para a segurança geral do sistema, aumentando o tempo de sobrevida do sistema, evitando o desenvolvimento de sobrepressão e reduzindo em até 80% o inventário de gás antes da ruptura do sistema. Entretanto, em apenas 5 das 48 simulações realizadas, considerando a presença de PSV, a PSV foi capaz de evitar por completo a ruptura do sistema. Nos demais casos, a fragilização do material do sistema devido ao sobreaquecimento levou a sua falha mecânica e ruptura. Assim, avaliamos que há um grande benefício à segurança do processo na instalação de PSVs, no entanto, é preciso ter em mente que a PSV possui limitações e é passível de falha, assim como qualquer outro dispositivo mecânico, e é ineficaz na proteção do sistema contra o sobreaquecimento. É recomendável que sejam realizados estudos transientes caso a caso, tais como o apresentado neste trabalho, para avaliar o real benefício que a presença da PSV terá em cada sistema. |
| Keywords: | Sistema de segurança Válvula de alívio e segurança Simulações de sistema |
| Subject CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAO::GERENCIA DE PRODUCAO::HIGIENE E SEGURANCA DO TRABALHO |
| Production unit: | Escola de Química |
| Publisher: | Universidade Federal do Rio de Janeiro |
| Issue Date: | 20-Dec-2023 |
| Publisher country: | Brasil |
| Language: | por |
| Right access: | Acesso Aberto |
| Appears in Collections: | Engenharia Química |
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