Válvula de segurança lift vs full bore (JIS): diferenças

Uma caldeira compacta fabricada no Japão chega à sua fábrica com um datasheet que lista as válvulas de segurança como 全量式 (zenryo-shiki). Alguns anos depois, o fornecedor japonês cota uma peça de reposição marcada como 揚程式 (yotei-shiki), na mesma conexão e bem mais barata. (Este é um exemplo fictício.) O tamanho confere, a pressão de ajuste confere e o flange encaixa. Dá para trocar?

Não sem conferir. Os dois termos descrevem o quanto o disco sobe (elevação, ou lift) e qual parte da válvula limita a vazão. Na válvula do tipo lift (揚程式, yotei-shiki), a folga estreita entre o disco e a sede define a vazão. Na válvula do tipo full bore (全量式, zenryo-shiki), o disco sobe tanto que a parte mais estreita do bocal de entrada, a garganta, passa a definir a vazão. Segundo um fabricante japonês, uma válvula full bore tem capacidade nominal cerca de 4 a 5 vezes maior que a de uma válvula lift de mesmo diâmetro nominal.

Este guia explica os nomes em inglês usados pelos fabricantes japoneses, as definições da JIS B 8210, por que a elevação do disco importa, como a válvula de segurança com mola abre e fecha e como as regras japonesas de caldeiras tratam os dois tipos. Em seguida mostra o que muda no Brasil com a NR-13 e termina com um checklist, perguntas para o fornecedor japonês e um FAQ.

Lift vs full bore: os termos japoneses e os nomes em inglês

A JIS B 8210 e os datasheets japoneses que a seguem dividem as válvulas de segurança com mola (安全弁, anzen-ben) em duas classes de elevação. Fabricantes japoneses que publicam material em inglês, como a Yoshitake, traduzem assim:

Referências europeias e britânicas usam outra divisão de elevação. A Spirax Sarco, por exemplo, descreve válvulas low lift, high lift e full lift, e chama de "full lift" a válvula cujo disco sobe pelo menos um quarto do diâmetro da sede, de modo que a área de cortina deixa de afetar a área de descarga. A full bore japonesa funciona pelo mesmo princípio, mas os dois sistemas não se correspondem um a um. Quando o datasheet usar qualquer um dos conjuntos de termos, guie-se pela definição por trás do rótulo, não só pelo nome.

Como a JIS B 8210 define cada tipo

A JIS B 8210 (Safety valves, ou válvulas de segurança) define os dois tipos. A edição atual foi revisada em 25/02/2025 e substitui a de 2017. Ela se baseia na ISO 4126-1:2013 e na ISO 4126-7:2013 (com as emendas de 2016), modificadas para o Japão. A edição de 2025 cobre válvulas com pressão de ajuste manométrica de 0,1 MPa (cerca de 1 bar) ou mais: válvulas full bore com diâmetro de garganta de 7 mm ou mais e válvulas lift com diâmetro de sede de 15 mm ou mais. Ficam de fora as válvulas pilotadas e as de vasos de pressão de refrigeração.

O texto das definições da edição de 2025 não aparece na prévia pública. As definições abaixo são da edição de 2017, como citadas no guia técnico de um fabricante japonês.

A Figura 1 mostra a diferença. O tipo lift está à esquerda e o tipo full bore, à direita.

Na válvula lift, o disco sobe pouco mesmo depois que a pressão passa do ponto de ajuste, então a folga entre sede e disco é a menor área de escoamento, e é essa folga que define a vazão. A full bore sobe muito, num movimento rápido, e a folga deixa de restringir o fluxo. Quem define a vazão passa a ser a área da garganta do bocal, abaixo da sede.

Por que 1/4 de elevação é a linha divisória

A folga (área de cortina) pode ser tratada como a lateral de um cilindro apoiado sobre a sede. Uma circular do Ministério da Saúde, Trabalho e Bem-Estar Social do Japão (MHLW) que interpreta as regras de caldeiras usa a mesma fórmula para a área efetiva de descarga de uma válvula lift:

Aplicando os limites da JIS a essa razão, chega-se à Figura 2. Quando a elevação chega a 1/4 do diâmetro da sede, a área de cortina fica igual à área da sede.

Enquanto a elevação é menor que 1/4 do diâmetro, a folga é menor que a sede, e por isso a folga controla a vazão. Essa é a faixa da válvula lift. A Spirax Sarco traça a mesma linha: quando o disco sobe pelo menos um quarto do diâmetro, a área de cortina deixa de influenciar a área de descarga (full lift).

A válvula full bore sobe até a folga ficar "bem maior" que a área da garganta, então a garganta, e não a folga, define a vazão. É por isso que o mesmo diâmetro nominal pode ter capacidades tão diferentes. A Venn, fabricante japonês, informa que, para o mesmo diâmetro nominal, a capacidade nominal (公称吹出し量, kosho fukidashi-ryo: a vazão de descarga para a qual a válvula é certificada) de uma full bore é de 4 a 5 vezes a de uma lift. Trate isso como referência aproximada e compare as capacidades certificadas nos datasheets reais.

Como a válvula de segurança com mola abre e fecha

Os dois tipos abrem do mesmo jeito. A pressão de entrada empurra o disco para cima e a mola o empurra para baixo. A força para cima é a pressão de entrada multiplicada pela área da sede. Quando essa força passa a da mola, o disco levanta e o fluido escapa. Quanto mais comprimida a mola, maior a pressão de abertura (pressão de ajuste).

Cada peça ajuda a válvula a abrir, a abrir de uma vez (pop) ou a fechar:

• Mola e parafuso de ajuste (bane, chosei-neji): criam a força que segura o disco. Girar o parafuso muda a compressão da mola e define a pressão de ajuste.
• Disco e sede (弁体・弁座): as faces de vedação que bloqueiam o fluido com a válvula fechada. Sujeira ou riscos aqui causam vazamento.
• Haste (弁棒): transmite a força da mola ao disco e o guia para subir e descer em linha reta.
• Anel de ajuste (加減輪, kagen-wa): anel em volta da sede, usado para regular a abertura rápida (pop) e a pressão de fechamento (blowdown).
• Alavanca de teste e capuz (shiken re-ba, kyappu): a alavanca levanta o disco à mão para verificar se ele não está preso. O capuz cobre as peças de ajuste.

As válvulas de segurança para vapor e gás abrem totalmente de uma vez logo depois de começar a abrir (ação pop, ou abertura instantânea). O fluido que vaza pela sede se acumula no espaço formado pela aba do disco e pelo anel de ajuste (a huddling chamber), e a pressão passa a agir sobre uma área maior. Depois que a válvula abre, a força da mudança de direção do fluxo levanta o disco ainda mais. Quando a pressão cai, a mola devolve o disco à sede.

A Figura 4 mostra as quatro etapas e os nomes japoneses de cada pressão, que você encontra em manuais de fabricantes do Japão.

Como a pressão de ajuste se relaciona com a pressão máxima de trabalho admissível do equipamento (PMTA, no Brasil; MAWP em inglês) é assunto de outro artigo, e este guia não o repete.

Quando usar cada tipo

A figura resume as diferenças. Mesmo com o mesmo diâmetro nominal, os dois tipos diferem em capacidade e, por consequência, em tamanho e preço.

Nenhuma regra diz qual tipo usar. A própria JIS B 8210 declara que é uma norma de produto e que não rege como as válvulas de segurança são aplicadas.

Na prática, válvulas full bore são usadas em caldeiras e outros equipamentos que precisam liberar um grande volume de vapor em pouco tempo. Como passam mais vazão no mesmo tamanho, dá para usar válvulas menores ou em menor número.

Válvulas lift são comuns em sistemas de líquido, como linhas de descarga de bombas, e muitas das chamadas válvulas de alívio (逃がし弁, nigashi-ben) são do tipo lift. A válvula de alívio de líquido também abre de outro jeito: em vez de abrir de uma vez (pop), ela abre aos poucos conforme a pressão sobe. Líquidos quase não se comprimem, então aliviar uma pequena quantidade já basta para baixar a pressão.

Válvulas lift também podem ser usadas em gases. Os gases, porém, ocupam muito mais volume por unidade de massa que os líquidos e demoram mais para despressurizar, então a full bore é a escolha mais segura em serviço com gás.

O que as regras japonesas de caldeiras exigem

Onde cada válvula pode ser usada é definido pelas regulamentações de cada tipo de equipamento, não pela JIS. Para caldeiras no Japão, as Normas Estruturais de Caldeiras (ボイラー構造規格, boira kozo kikaku, portaria do MHLW) fixam o número de válvulas de segurança e como instalá-las. Se você opera uma caldeira japonesa no Brasil, valem as regras brasileiras (veja a próxima seção), mas as regras japonesas ajudam a entender por que as válvulas originais foram especificadas daquele jeito.

O Artigo 64 lista válvulas lift com elevação de pelo menos 1/15 do diâmetro da sede ao lado das full bore, então as válvulas lift não são proibidas em caldeiras.

Uma circular do MHLW de 07/11/2025 (Kihatsu 1107 nº 5) também exige que a capacidade da válvula de segurança de uma caldeira a vapor seja de pelo menos a evaporação máxima da caldeira. Se a capacidade for insuficiente, a válvula precisa ser maior ou é preciso instalar mais válvulas.

E no Brasil: o que a NR-13 diz

No Brasil, a referência é a NR-13 (caldeiras, vasos de pressão, tubulações e tanques metálicos de armazenamento), com a redação dada pela Portaria MTP nº 1.846, de 01/07/2022. Ela exige que a caldeira tenha válvula de segurança com pressão de abertura ajustada em valor igual ou inferior à PMTA, respeitados os requisitos do código de construção sobre aberturas escalonadas e tolerâncias de ajuste (item 13.4.1.2, alínea "a").

Para vasos de pressão, o item 13.5.1.2, alínea "a", pede válvula de segurança ou outro dispositivo de segurança, com pressão de abertura igual ou inferior à PMTA, instalado diretamente no vaso ou no sistema que o inclui. Nos trechos que consultei, a NR-13 não escolhe entre válvula lift e full bore: o tipo e a capacidade vêm do código de construção do equipamento, registrado no prontuário.

Por isso, na hora de trocar uma válvula de uma caldeira ou de um vaso japonês, confira dois pontos além do tipo: se a pressão de ajuste continua igual ou abaixo da PMTA e se a capacidade certificada atende à vazão exigida pelo código de construção. Também confirme com o fornecedor qual norma de projeto e ensaio a válvula segue (por exemplo, JIS B 8210, ISO 4126, ASME ou API), porque não encontrei uma norma ABNT NBR que corresponda diretamente à JIS B 8210.

Atenção também ao nome. No Brasil, muitos fabricantes chamam de "válvula de segurança" a que abre de uma vez (pop), usada em vapor e gás, e de "válvula de alívio" a que abre aos poucos, usada em líquidos. Existe ainda a "válvula de segurança e alívio" (PSV/PRV), construída para servir aos dois casos. O datasheet japonês que diz "relief valve" ou 逃がし弁 (nigashi-ben) quase sempre está falando da versão para líquido.

Checklist: comparando duas válvulas de segurança

Use esta lista antes de aceitar uma válvula de reposição ou alternativa, sobretudo quando o datasheet estiver em japonês.

• Classe de elevação: 揚程式 (tipo lift) ou 全量式 (tipo full bore)? Confira também a série do modelo, pois alguns fabricantes usam séries diferentes para cada tipo.
• Capacidade certificada: a capacidade nominal (kosho fukidashi-ryo) em kg/h ou outra unidade, com o fluido, a pressão de ajuste e a condição de pressão em que foi certificada.
• Capacidade requerida: a vazão que a válvula precisa descarregar. Em caldeira a vapor, no mínimo a evaporação máxima.
• Dados dimensionais: diâmetro da garganta (nodo-bu no kei) na full bore, diâmetro da sede (benza-guchi no kei) na lift, e a elevação.
• Fluido e condição: vapor saturado, vapor superaquecido, ar, gás ou líquido, mais a temperatura.
• Pressão de ajuste, blowdown e pressão de operação: a pressão normal de operação está suficientemente abaixo da pressão de ajuste?
• PMTA: a pressão de ajuste é igual ou menor que a PMTA registrada no prontuário (NR-13)?
• Condições de saída: descarga para a atmosfera ou para um sistema fechado, e a contrapressão.
• Norma e regulamentação: a edição da JIS B 8210 (ou outra norma) que a válvula atende e o código de caldeira ou vaso de pressão aplicável na sua planta.
• Placa de identificação: diâmetro nominal, pressão de ajuste e capacidade batem com os documentos.
• Capuz e alavanca: com ou sem alavanca, capuz aberto ou fechado (estanque ao gás), conforme o fluido.

Perguntas para o fornecedor japonês

Ao falar com o fabricante da válvula ou com o fornecedor do equipamento, estas perguntas levam a uma resposta mais clara e mais rápida (escreva-as em inglês se a troca de e-mails for com o Japão):

1. Esta válvula é do tipo lift (揚程式) ou full bore (全量式), conforme a definição da JIS B 8210?
2. Qual é a capacidade certificada, e com qual fluido, pressão de ajuste e condição de pressão?
3. A válvula de reposição tem, nas mesmas condições, capacidade igual ou maior que a da válvula original?
4. A qual edição da JIS B 8210 ela atende, e é possível fornecer o certificado ou o registro de ensaio?
5. Qual é o diâmetro da garganta ou da sede, e qual é a elevação?
6. Com qual blowdown a válvula é regulada, e qual pressão de operação o fabricante recomenda em relação à pressão de ajuste?
7. Ela é adequada ao nosso fluido e às condições de saída, incluindo a contrapressão?

Veja um modelo curto de consulta, que você pode adaptar:

Limites deste guia

• As definições da JIS citadas aqui são da edição de 2017. A edição de 2025, baseada na ISO 4126-1 e -7, pode redigi-las de outra forma.
• A razão de capacidade de 4 a 5 vezes é um número geral de um fabricante japonês. Compare as capacidades certificadas nos datasheets reais.
• As regras de caldeiras resumidas aqui são japonesas. No Brasil valem a NR-13 e o código de construção do equipamento; não encontrei, na pesquisa, uma norma ABNT NBR equivalente à JIS B 8210, e essa correspondência deve ser confirmada com o fornecedor.
• Este guia explica o que conferir e quem decide. Não é método de dimensionamento nem procedimento para ajustar, testar ou trocar válvulas de segurança. Isso cabe ao fabricante da válvula e a profissionais habilitados, conforme a NR-13.

FAQ

Qual é a diferença entre válvula de segurança e válvula de alívio em uma caldeira japonesa?

As Normas Estruturais de Caldeiras do Japão decidem pelo tipo de caldeira e pela temperatura da água. Caldeiras a vapor recebem válvulas de segurança, e caldeiras de água quente a 120 °C ou menos recebem válvulas de alívio. Uma caldeira de água quente a 120 °C ou menos pode dispensar a válvula de alívio se tiver um tubo de alívio em posição fácil de inspecionar. Caldeiras de água quente acima de 120 °C precisam de válvula de segurança.

Por que a válvula de segurança precisa ser instalada na vertical?

Mola e disco são projetados para se mover em linha reta, para cima e para baixo. As Normas Estruturais de Caldeiras do Japão exigem que a válvula seja montada direto no corpo da caldeira com a haste na vertical. O guia da Venn também diz que válvulas de segurança são, em princípio, só para instalação vertical; montá-las deitadas ou inclinadas pode causar mau funcionamento.

Por que a válvula vaza abaixo da pressão de ajuste?

Uma causa comum é dano nas faces de vedação. Quando sujeira ou incrustação fica presa entre disco e sede e os risca, a válvula vaza mesmo abaixo da pressão de ajuste. Operar perto demais da pressão de ajuste também causa vazamento: um artigo técnico da Baker Hughes diz que a pressão de operação deve ser, em geral, de no máximo 95% da pressão de ajuste para manter a sede estanque.

Se o vazamento persistir, a válvula costuma ser revisada e ter o ajuste conferido durante uma parada programada (teishu, no Japão).

Para que serve a alavanca da válvula de segurança?

Ela levanta o disco à mão para verificar se a válvula consegue operar e não está presa. O guia da Venn diz para usá-la apenas quando a pressão de entrada for de pelo menos 75% da pressão de ajuste. A pressão permitida e a frequência variam conforme o produto, então consulte o manual da sua válvula.

Válvula full lift é o mesmo que full bore?

Elas partem da mesma ideia: o disco sobe o suficiente para que a área de cortina deixe de limitar a vazão. Mas "full lift" vem das classes de elevação europeias e britânicas (low, high e full lift), enquanto "tipo full bore" é como os fabricantes japoneses traduzem 全量式 na JIS B 8210. Confira a definição e a capacidade certificada no datasheet, em vez de supor que os rótulos são intercambiáveis.

Fontes

• Japanese Standards Association: JIS B 8210:2025 Safety valves, prévia (data da revisão, escopo, normas ISO correspondentes, declaração de norma de produto; em japonês)
• Venn Co., Ltd.: guia técnico de válvulas de segurança (definições da JIS B 8210:2017, razão de capacidade, termos, alavanca, sentido de montagem; em japonês)
• Yoshitake: Safety valve FAQ (nomes em inglês "lift type" e "full bore type")
• MHLW: Normas Estruturais de Caldeiras (Portaria nº 197 de 2003) (número, posição e conformidade com a JIS das válvulas de segurança; em japonês)
• MHLW: circular sobre a alteração parcial das Normas Estruturais de Caldeiras (07/11/2025) (capacidade versus evaporação máxima, área efetiva de descarga πDℓ; em japonês)
• Spirax Sarco: Types of safety valve (low, high e full lift; full lift a 1/4 do diâmetro)
• Baker Hughes: Operational Basics of Safety Valves (Valve Magazine, maio de 2024) (equilíbrio de forças, ação pop, pressão de operação versus pressão de ajuste)
• NR-13 (Portaria MTP nº 1.846/2022), item 13.5: vasos de pressão e NR-13 comentada, item 13.4: caldeiras (válvula de segurança com pressão de abertura igual ou inferior à PMTA)