Dimensionar válvula de segurança: JIS B 8210 x API 520
Um fornecedor japonês envia os dados da válvula de segurança de um skid de vapor. A folha traz uma válvula do tipo lift, diâmetro nominal 32A, uma "pressão de alívio para a capacidade" (fukidashi-ryo kettei atsuryoku) um pouco acima da pressão de ajuste e um coeficiente escrito Kdr′ = 0,864. Não há letra de orifício API, não há 0,975, e a capacidade vem de uma tabela de um catálogo japonês. Se o seu projeto verifica o dimensionamento pela API 520 e pela ASME, você precisa decidir se os números do fornecedor podem ser comparados com os seus.
A resposta curta: os fabricantes japoneses dimensionam válvulas de segurança a vapor com uma equação da mesma forma básica que a da API 520, mas com outros coeficientes, outra base de área e regras legais japonesas para a vazão requerida. A física é a mesma. O que muda são os números que entram na equação e quem os certifica. Se você misturar dados da API com dados japoneses, o resultado não significa nada.
Este guia mostra a sequência de seleção usada no Japão, coloca a equação de capacidade baseada na JIS ao lado da equação de vapor da API 520 e percorre uma folha de dimensionamento fictícia. No fim há um checklist, uma seção sobre a NR-13 no Brasil e perguntas para o fornecedor. O texto ensina a ler e conferir o trabalho do fornecedor; não é um procedimento de dimensionamento. A decisão final é do fabricante da válvula, do projetista do equipamento e da norma ou regulamentação aplicável na sua planta.
Sumário
- Como a prática japonesa sequencia a seleção da válvula de segurança
- A equação de capacidade da JIS x API 520
- Lendo uma folha de dimensionamento japonesa: um exemplo fictício
- Regras japonesas que afetam o dimensionamento e o arranjo
- No Brasil: NR-13 e PMTA
- Checklist: revisando uma folha japonesa de dimensionamento de válvula de segurança
- Limites deste guia
- Perguntas frequentes
- Fontes
Como a prática japonesa sequencia a seleção da válvula de segurança
Fabricantes de válvulas e engenheiros de planta no Japão costumam selecionar a válvula de segurança (anzen-ben) em três passos: tipo da válvula, pressão de ajuste e diâmetro nominal. Cada passo fixa uma condição para o seguinte, então uma mudança logo no início, como outro fluido, pode alterar tudo o que vem depois.
O que você define em um passo vira dado de entrada do próximo.
O local de instalação (caldeira, vaso de pressão ou a jusante de uma válvula redutora de pressão) muda quais regras japonesas se aplicam e como a capacidade requerida é definida.
Passo 1: tipo da válvula
O catálogo do fabricante lista, para cada modelo, os fluidos, as temperaturas, a faixa de pressão de ajuste e as conexões cobertos. Os modelos padrão costumam atender ar, vapor e água. Para fluidos especiais, ou conexões em padrão não japonês, como flanges ASME, o fornecedor precisa perguntar ao fabricante se consegue fazer a válvula.
Os documentos japoneses separam três nomes de válvula conforme o serviço. A válvula de segurança (anzen-ben) abre de uma vez e é usada principalmente em vapor e gás. A válvula de alívio (nigashi-ben) abre em proporção ao aumento de pressão e é usada principalmente em líquidos. A válvula de segurança e alívio (anzen-nigashi-ben) pode atender os dois casos.
O fluido define o tipo da válvula e o estilo do castelo (bonnet): aberto para o ambiente ou fechado.
Tipos de válvula e castelos: guia técnico da VENN. Serviço inflamável e tóxico: Padrão Estrutural de Vasos de Pressão do Japão, Artigo 64. Para caldeiras, o Artigo 62 do Padrão Estrutural de Caldeiras exige, para vapor inflamável, tipo fechado ou descarga para um local seguro fora da casa de caldeiras. Confirme no catálogo os limites de temperatura e pressão do modelo real.
A escolha que mais afeta o dimensionamento é entre o tipo full bore (zenryo-shiki) e o tipo lift (yotei-shiki). Os dois calculam a área de escoamento de formas diferentes, então não dá para comparar capacidades só pelo diâmetro nominal.
| Tipo full bore (zenryo-shiki) | Tipo lift (yotei-shiki) | |
|---|---|---|
| Abertura | Abre totalmente de uma vez quando a pressão sobe | Abre gradualmente |
| Capacidade no mesmo diâmetro nominal | Maior | Menor que a do tipo full bore |
| Área de escoamento usada na equação | Diâmetro da garganta: πd²/4 | Diâmetro da sede e elevação: πDL |
| Kdr′ (valores da VENN) | 0,777 | 0,864 |
| Uso típico | Aliviar grandes vazões de vapor | Capacidades requeridas menores |
Observe que a válvula tipo lift tem o coeficiente maior, mas a área menor, e por isso sua capacidade continua menor no mesmo tamanho. Um coeficiente mais alto na folha do fornecedor não significa uma válvula maior. Os catálogos japoneses também oferecem modelos com ou sem alavanca de teste, que permite ao operador levantar a válvula à mão para verificar se ela funciona. Quem decide é a prática de manutenção do usuário.
Passo 2: pressão de ajuste
A pressão de ajuste (settei atsuryoku) é especificada no pedido, e o fabricante regula a válvula na fábrica antes do envio. No Japão, a Portaria de Segurança de Caldeiras e Vasos de Pressão exige que as válvulas de segurança de caldeiras e de vasos de pressão classe 1 e classe 2 sejam reguladas para operar na pressão máxima de trabalho admissível (saiko shiyo atsuryoku) ou abaixo dela. Caldeiras e vasos de pressão pequenos seguem uma regra separada (Artigo 93): 0,1 MPa ou, em alguns casos, a maior pressão de uso. Se os componentes do sistema têm PMTA diferentes, incluindo bombas e instrumentos ao longo da tubulação, vale a menor.
Quando se instala uma válvula de segurança em um equipamento como um trocador de calor, a pressão de ajuste passa a ser a maior pressão que esse equipamento pode atingir. Dependendo dessa pressão e do volume interno, o equipamento pode passar a ser considerado vaso de pressão regulado no Japão.
O limite inferior vem da pressão de fechamento, ou de reassentamento (fukidomari atsuryoku). Uma válvula só fecha depois que a pressão cai um pouco abaixo do ponto em que abriu, e essa diferença é o blowdown (fukisagari). O catálogo da VENN cita os limites da JIS B 8210:2025 para válvulas de segurança a vapor: 0,03 MPa (cerca de 4,4 psi) para pressões de ajuste até 0,4 MPa e no máximo 7% da pressão de ajuste acima de 0,4 MPa. Se a pressão de fechamento ficar abaixo da pressão de operação, a válvula que abriu pode não fechar totalmente durante a operação, e uma diferença pequena demais entre pressão de ajuste e de operação também pode causar vazamento.
A pressão de ajuste precisa manter esta ordem, de cima para baixo (tudo em pressão manométrica).
Limite superior: Portaria de Segurança de Caldeiras e Vasos de Pressão, Artigos 28, 65 e 86. Blowdown: JIS B 8210:2025, conforme citada no catálogo da VENN. Margem entre pressão de fechamento e de operação: orientação técnica da Spirax Sarco.
A margem abaixo da pressão de fechamento vem de orientação dos fabricantes, não da lei. A Spirax Sarco recomenda pelo menos 0,1 bar (0,01 MPa, cerca de 1,5 psi) entre a pressão de fechamento e a pressão de operação. Um artigo da Baker Hughes diz que, para manter a sede estanque, a pressão de operação em geral não deve passar de 95% da pressão de ajuste. As duas são referências; quem decide é o blowdown real do modelo escolhido.
A pulsação também pode levar a pressão acima do ponto de ajuste por um instante e fazer a válvula abrir. O manual da Yoshitake orienta, nesse caso, aumentar a pressão de ajuste ou reduzir a pressão de operação.
Dois outros itens aparecem nos documentos japoneses. Uma contrapressão constante em uma válvula convencional reduz a pressão de abertura na mesma medida, então a pressão de ajuste é aumentada do mesmo valor para compensar (Spirax Sarco). Para uma válvula a jusante de uma válvula redutora de pressão, a VENN e a Yoshitake publicam, cada uma, uma tabela de quanto somar ao ajuste da redutora; as faixas e os valores diferem. Os valores da VENN são para válvulas com sede metálica (sede macia usa outros valores), e os da Yoshitake são referências para válvulas de segurança de alarme. Pergunte qual tabela foi usada, e lembre que o resultado nunca pode passar da PMTA do equipamento protegido.
Depois de ajustada, a válvula normalmente não pode ser alterada no local: a VENN trata a mudança em campo como não permitida, em princípio, e a Yoshitake diz que o reajuste é feito na fábrica.
Passo 3: diâmetro nominal a partir da capacidade requerida
As folhas japonesas dão o tamanho como diâmetro nominal (yobi-kei) em milímetros: 25A, 32A e assim por diante; 32A corresponde a NPS 1-1/4. O tamanho decorre da capacidade de alívio requerida (hitsuyo fukidashi-ryo) na pressão de ajuste. Para equipamentos no Japão, as regras definem valores mínimos conforme o local.
A pergunta em cada local: o que entra, ou é gerado, e em que quantidade?
Comunicado do MHLW: "Revisão parcial do Padrão Estrutural de Caldeiras etc." (Kihatsu 1107 nº 5, 7 de novembro de 2025). A jusante de uma válvula redutora, a base depende de o equipamento a jusante suportar ou não a pressão a montante.
Para gás que entra em um vaso de pressão por uma tubulação, o comunicado do Ministério da Saúde, Trabalho e Bem-Estar do Japão (MHLW) traz uma fórmula de vazão de entrada com velocidades mínimas assumidas. O Padrão Estrutural de Caldeiras do Japão também define o número de válvulas de segurança da caldeira e a forma de montá-las. A prática baseada na API não usa velocidades fixas como essas: ela monta a vazão requerida a partir dos cenários de sobrepressão da API 521, e por isso os dois métodos podem dar vazões requeridas diferentes para a mesma tubulação.
0,0028 ≈ π/4 × 3600 ÷ 106 (converte mm em m e segundos em horas).
A jusante de uma válvula redutora, a lei japonesa muitas vezes não fixa vazão alguma. A VENN sugere que uma válvula só de alarme pode ter um ou dois tamanhos a menos que a redutora, o que corresponde a cerca de 10% da vazão máxima dela. Esse valor serve apenas para avisar de um problema na redutora. Se o equipamento a jusante não suporta a pressão a montante, a válvula precisa aliviar a vazão com a redutora totalmente aberta (Spirax Sarco). Quando um desenho japonês mostra uma válvula pequena depois de uma estação redutora, pergunte a qual dos dois fins ela serve.
A equação de capacidade da JIS x API 520
Os catálogos japoneses de válvulas de segurança a vapor indicam a capacidade nominal com a equação abaixo. O catálogo da VENN a apresenta como baseada na JIS B 8210:2025. Essa norma, intitulada simplesmente "Válvulas de segurança", é uma adoção modificada da ISO 4126-1:2013 e da ISO 4126-7:2013. É uma norma de produto, e o próprio texto diz que ela não rege a aplicação das válvulas.
A API 520 Parte I dimensiona para vapor com a equação a seguir (unidades SI). Reescrita para dar a vazão, ela fica muito próxima da japonesa.
O 5,25 da equação japonesa e o 190,5 da API 520 são a mesma constante em unidades diferentes (1000 ÷ 190,5 ≈ 5,25). A física do vapor é a mesma. As diferenças estão nos outros termos.
| Item | Prática japonesa (JIS B 8210 e catálogos) | Prática API 520 / ASME |
|---|---|---|
| Papel da norma | A JIS B 8210:2025 é uma norma de produto baseada na ISO 4126-1/-7 (modificada). Os padrões construtivos japoneses e os comunicados do MHLW regem a aplicação | A API 520 Parte I cobre dimensionamento e seleção; a API 521 cobre os cenários de sobrepressão; o ASME BPVC cobre certificação e sobrepressão admissível |
| Coeficiente | Kdr′ do fabricante, um valor reduzido aplicado à área real de escoamento. Na ISO 4126-1, o coeficiente reduzido certificado é Kdr = Kd × 0,9 | Dimensionamento preliminar: Kd efetivo = 0,975 com as áreas efetivas de orifício da API 526. Verificação final: K certificado do fabricante (0,9 × Kd medido) com a área real |
| Área e designação de tamanho | Área real a partir do diâmetro da sede e da elevação (tipo lift) ou do diâmetro da garganta (tipo full bore). Tamanho por diâmetro nominal (25A, 32A) | Orifícios por letra (D a T) conforme a API 526 em válvulas flangeadas; tamanho por entrada × orifício × saída |
| Pressão de alívio | Vaso: o maior entre ajuste × 1,1 ou ajuste + 0,020 MPa, mais 0,101. Caldeira: o maior entre ajuste × 1,03 ou ajuste + 0,015 MPa, mais 0,101 | ASME Seção VIII, válvula única: pressão limitada a PMTA + 10% ou 3 psi (cerca de 20,7 kPa), o que for maior; 16% para várias válvulas e 21% para fogo |
| Fator das propriedades do vapor | C′ (tabela do fabricante por pressão) | KN (alta pressão) e KSH (superaquecimento) |
| Base da vazão requerida | Mínimos legais: vaporização máxima da caldeira; entrada ou geração máxima do vaso, com a fórmula de entrada do MHLW | Pior cenário crível da API 521 (saída bloqueada, falha de válvula de controle, fogo e outros) |
| Fonte da capacidade | Tabela de capacidades do fabricante por pressão de ajuste e diâmetro nominal | Capacidade certificada do fabricante (listagem "Red Book" NB-18 do National Board para válvulas com selo ASME) |
As regras de pressão de alívio se parecem: uma porcentagem da pressão de ajuste ou um acréscimo fixo de pressão, o que for maior. Os 0,020 MPa japoneses para vasos são próximos dos 3 psi da ASME, mas não são a mesma regra. A prática japonesa também tem a sua própria regra para caldeiras. Não substitua uma pela outra.
A principal armadilha é misturar pares de coeficiente e área. O 0,975 da API 520 pertence às áreas efetivas de orifício da API 526. Um Kdr′ japonês pertence à área real da sede ou da garganta na tabela de dimensões daquele fabricante. O guia de dimensionamento Consolidated, da Baker Hughes, observa que os valores de Kd da API são maiores que os K certificados pela ASME, enquanto as áreas certificadas pela ASME são maiores que as áreas efetivas da API 526. Cada par só funciona com o seu próprio parceiro.
Lendo uma folha de dimensionamento japonesa: um exemplo fictício
Os números abaixo são fictícios. Eles mostram como se lê um cálculo de catálogo japonês, com os coeficientes e a tabela de capacidades publicados pela VENN para as válvulas de segurança e alívio tipo lift da série SL-37. Não são o projeto de nenhuma instalação real.
- Fluido: vapor saturado; válvula em um vaso de pressão classe 1 no Japão (P0 tomado pelo Padrão Estrutural de Vasos de Pressão)
- PMTA do vaso: 0,50 MPa manométrica (cerca de 72,5 psig); pressão de operação 0,40 MPa (cerca de 58 psig)
- Capacidade de alívio requerida: 200 kg/h (cerca de 440 lb/h), a entrada máxima de vapor no vaso
- Tipo de válvula: serviço de vapor, castelo aberto, com alavanca de teste; verificar se uma válvula tipo lift é grande o bastante
Primeiro, a folha confere se a pressão de ajuste (0,50 MPa, igual à PMTA) deixa espaço acima da pressão de operação.
Em seguida, a folha calcula a área de escoamento requerida. A pressão de ajuste é manométrica, então P0 é convertido para pressão absoluta.
A tabela de dimensões da série SL-37 da VENN indica área de escoamento de 43,3 mm² para 25A e 80,3 mm² para 32A. Frente aos 69,1 mm² requeridos, a 25A fica curta e a 32A basta. A tabela de capacidades dá a mesma resposta.
O menor tamanho acima dos 200 kg/h requeridos (linha tracejada) é o 32A.
Unidade: kg/h. Valores na pressão de ajuste de 0,5 MPa, da tabela de capacidades de vapor da VENN para SL-37 a SL-40, SL-43 e SL-44 (base do Padrão Estrutural de Vasos de Pressão). A equação acima dá 50,6; 86,2; 125,3; 232,4; 363,5 e 590,6, que coincidem com a tabela.
Para ver por que não se pode conferir esta folha com números da API, aplique a mesma vazão e a mesma pressão na API 520 com Kd = 0,975 e todas as correções iguais a 1: 190,5 × 200 ÷ (651 × 0,975) ≈ 60,0 mm². Essa é uma área efetiva, a ser comparada com as letras de orifício da API 526, e não com as áreas reais de 43,3 mm² e 80,3 mm² da tabela de dimensões japonesa. Comparar 60,0 com 69,1 seria comparar duas definições diferentes de área.
O resultado também vale apenas para os coeficientes e a tabela da VENN. Outro fabricante ou modelo tem coeficientes e tabelas diferentes, então confira os documentos da válvula que será de fato comprada. Válvulas de segurança são dispositivos de segurança regulamentados. Para equipamentos no Japão, valem os documentos do fabricante e a lei aplicável, e as dúvidas podem ir ao Escritório de Inspeção de Normas Trabalhistas local (rodo kijun kantokusho). Para equipamentos instalados fora do Japão, vale a norma local.
Regras japonesas que afetam o dimensionamento e o arranjo
Se o equipamento for instalado e inspecionado no Japão, alguns pontos legais aparecem nos desenhos do fornecedor. Para equipamento enviado a outro país, pergunte ao fornecedor quais deles foram aplicados e se a norma local os substitui.
- Várias válvulas: pela Portaria de Segurança de Caldeiras e Vasos de Pressão, quando uma válvula é ajustada na PMTA ou abaixo dela, as demais em caldeiras e em vasos classe 1 e classe 2 podem ser ajustadas até 3% acima da PMTA. Por exemplo, com PMTA de 0,70 MPa, uma segunda válvula pode ser ajustada até 0,721 MPa. A válvula de segurança do superaquecedor de uma caldeira é ajustada para abrir antes das válvulas do tubulão.
- Sem válvulas de bloqueio: em vasos de pressão classe 1, o comunicado do MHLW proíbe, em princípio, válvulas de bloqueio ou outros dispositivos de fechamento entre o vaso e a válvula de segurança, ou na descarga dela. As exceções incluem duas ou mais válvulas com um intertravamento que impede fechá-las ao mesmo tempo. Também é permitida uma válvula de bloqueio entre o vaso e uma válvula de segurança instalada a jusante de uma válvula redutora de pressão.
- Tolerância da pressão de ajuste: para válvulas de segurança a vapor de caldeiras, a VENN indica a tolerância da pressão de abertura brusca de ±0,015 MPa abaixo de 0,5 MPa de pressão de ajuste e de ±3% de 0,5 MPa até abaixo de 2,3 MPa.
Se um disco de ruptura ficar antes da válvula, o fator de capacidade da combinação também entra no dimensionamento.
No Brasil: NR-13 e PMTA
No Brasil, a NR-13 exige que caldeiras e vasos de pressão tenham válvula de segurança (ou outro dispositivo de segurança, no caso de vasos) com pressão de abertura ajustada em valor igual ou inferior à PMTA, considerando os requisitos do código de projeto sobre aberturas escalonadas e tolerâncias de calibração. Em vasos, o dispositivo deve ficar instalado diretamente no vaso ou no sistema que o inclui. A lógica é a mesma do limite superior japonês, mas as regras sobre válvulas adicionais e tolerâncias remetem ao código de projeto do equipamento, e não ao "3%" japonês.
Na prática, isso significa três cuidados ao receber uma folha japonesa. Primeiro, confirme que a "pressão máxima de uso" japonesa corresponde à PMTA do prontuário e da placa do equipamento no Brasil. Segundo, veja qual código de projeto (por exemplo, ASME Seção VIII) rege as válvulas adicionais e as tolerâncias. Terceiro, não aplique no Brasil as regras de bloqueio ou de 3% do comunicado japonês sem checar com o projetista e com a NR-13 vigente. Esta seção resume o texto da NR-13 consultado; confira sempre a versão atual publicada pelo Ministério do Trabalho e Emprego.
Sobre normas técnicas, a ISO 4126-1 tem correspondente brasileiro citado em materiais de manutenção como ABNT NBR ISO 4126-1, mas não confirmamos a edição vigente. Consulte a ABNT antes de usá-la como referência contratual e trate qualquer correspondência com a JIS B 8210 como "próxima", não como "equivalente", até o fornecedor confirmar.
Checklist: revisando uma folha japonesa de dimensionamento de válvula de segurança
- Qual código rege o dimensionamento: padrões construtivos japoneses, ASME ou outro? Qual edição?
- Pressão de ajuste, com unidade e se é manométrica ou absoluta (MPa G ou MPa A)
- Pressão de alívio P0: qual regra (vaso 10%/0,020 MPa, caldeira 3%/0,015 MPa ou ASME) e se a pressão atmosférica foi somada
- Coeficiente: Kdr′ ou K certificado, a origem dele (valor próprio do fabricante ou certificado) e se está pareado com a área real
- Área de escoamento: tipo lift (πDL) ou tipo full bore (πd²/4), com o valor da tabela de dimensões
- Correção do vapor: valor de C′ usado e se o vapor é superaquecido
- Capacidade requerida: qual base (vaporização da caldeira, fórmula de entrada do vaso, falha da redutora, outro cenário) e como foi calculada
- Blowdown e pressão de fechamento, comparados com a pressão normal de operação
- Contrapressão na saída: atmosférica ou de coletor, e se o ajuste foi corrigido
- Conexões: diâmetro nominal (A) e classe de flange JIS ou ASME
- Se a pressão de ajuste pode ser alterada no local ou só na fábrica
- Na exportação: se a válvula tem a certificação que a norma da sua planta exige e se o certificado de calibração acompanha a entrega
- No Brasil: se a pressão de abertura ajustada respeita a PMTA do equipamento, conforme a NR-13 e o código de projeto
Para a lista completa de dados que devem acompanhar o pedido, veja o checklist no artigo sobre pressão de ajuste e PMTA.
Modelo de pergunta ao fornecedor japonês
Assunto: Base de dimensionamento da válvula de segurança de [tag do equipamento]
Obrigado pelos dados da válvula de segurança de [nome do equipamento]. Nosso projeto verifica os dispositivos de alívio conforme [API 520 / ASME Seção VIII / norma local / NR-13]. Antes de aceitarmos a seleção, pedimos que confirme:
1. O código e a edição usados para calcular a pressão de alívio, e o valor da pressão de alívio (absoluta).
2. O coeficiente de descarga e a área de escoamento utilizados, e se o coeficiente é certificado ou um valor nominal do fabricante.
3. Como foi determinada a capacidade de alívio requerida de [valor] kg/h, incluindo o cenário e qualquer fórmula.
4. O blowdown e a pressão de fechamento deste modelo na pressão de ajuste especificada.
5. Se a válvula tem alguma certificação (por exemplo, ASME) exigida na nossa planta, e se a capacidade dela consta de listagem.
6. Se a pressão de ajuste pode ser alterada no local ou se deve ser reajustada na fábrica.
7. Se o certificado de calibração e o relatório de ajuste acompanham a entrega.
Atenciosamente,
[seu nome]
Termos japoneses em folhas de dimensionamento de válvulas de segurança
| Japonês (romaji) | Português | Inglês |
|---|---|---|
| anzen-ben | válvula de segurança | safety valve |
| nigashi-ben / anzen-nigashi-ben | válvula de alívio / válvula de segurança e alívio | relief valve / safety relief valve |
| zenryo-shiki / yotei-shiki | tipo full bore / tipo lift | full bore type / lift-type |
| yobi-kei | diâmetro nominal | nominal size |
| settei atsuryoku | pressão de ajuste | set pressure |
| fukidashi atsuryoku / fukihajime atsuryoku | pressão de abertura brusca (popping) / pressão de início de descarga | popping pressure / start-to-discharge pressure |
| fukidomari atsuryoku | pressão de fechamento (reassentamento) | reseat pressure |
| fukisagari | blowdown | blowdown |
| fukidashi-ryo kettei atsuryoku | pressão de alívio (para a capacidade) | relieving pressure (for capacity) |
| hitsuyo / kosho fukidashi-ryo | capacidade de alívio requerida / nominal | required / rated relieving capacity |
| kosho kokaku fukidashi keisu | coeficiente de descarga nominal reduzido | nominal derated coefficient of discharge |
| nodo-bu no kei / benza-guchi no kei | diâmetro da garganta / diâmetro da sede | throat bore / seat bore |
| saiko shiyo atsuryoku | PMTA (pressão máxima de trabalho admissível) | maximum allowable working pressure (MAWP) |
| haiatsu | contrapressão | back pressure |
Limites deste guia
- Este guia explica como ler e comparar um trabalho de dimensionamento. Não é um procedimento de dimensionamento, e os números dele não são valores de projeto.
- A equação, os coeficientes e as capacidades japonesas mostrados são valores publicados pela VENN para modelos específicos. Outros fabricantes e modelos diferem em alguns por cento ou mais.
- Serviços com líquido e com gás usam outras equações, e a regra da pressão de alívio depende da lei ou norma aplicável.
- Os requisitos legais japoneses valem para equipamentos instalados no Japão. Para equipamentos instalados em outro lugar, como o Brasil, decidem a norma local, como a NR-13, e o código de projeto.
- O exemplo calculado é fictício.
Perguntas frequentes
A JIS B 8210 é equivalente à API 520 ou à ASME?
Não. A JIS B 8210:2025 é uma norma de produto para válvulas de segurança, baseada na ISO 4126-1 e na ISO 4126-7 com modificações japonesas. A API 520 é uma prática de dimensionamento e seleção, e a ASME cobre certificação e sobrepressão admissível. As equações de capacidade a vapor compartilham a mesma constante, mas os coeficientes, a base de área e as regras de pressão de alívio diferem.
Posso dimensionar uma válvula japonesa com o 0,975 da API 520?
Não contra as áreas reais do fabricante. O 0,975 é pareado com as áreas efetivas de orifício da API 526 no dimensionamento preliminar. Peça ao fabricante japonês o coeficiente e a área de escoamento que pertencem juntos àquele modelo, e a capacidade que ele garante.
Qual a diferença entre pressão de abertura brusca (popping) e pressão de ajuste?
Em válvulas de segurança a vapor, a prática japonesa toma como pressão de ajuste a pressão de abertura brusca, em que a válvula abre de repente. Em válvulas de líquido e de gás, a VENN toma como pressão de ajuste a pressão de início de descarga, em que aparece pela primeira vez uma pequena vazão.
Por que uma folha japonesa mostra uma válvula tipo lift com coeficiente maior, mas capacidade menor?
O coeficiente se aplica a outra área. A válvula tipo lift usa a área de cortina, obtida do diâmetro da sede e da elevação, que é menor que a área da garganta de uma válvula tipo full bore no mesmo diâmetro nominal. Compare as capacidades nominais, não os coeficientes.
A pressão de ajuste pode ser alterada depois da entrega?
Em geral, não no local. A VENN trata a mudança em campo como não permitida, em princípio, e a Yoshitake reajusta as válvulas na fábrica. Se as condições de operação mudarem, peça ao fabricante que reajuste a válvula ou a substitua por outra ajustada na nova pressão.
Fontes
- JSA: prévia da JIS B 8210:2025 (título, base na ISO 4126-1/-7, escopo; em japonês)
- ISO 4126-1:2004 (símbolos: Kdr = Kd × 0,9)
- VENN: catálogo SF-17, regulamentos aplicáveis e equações de capacidade (equação, coeficientes, pressão de alívio, blowdown e tolerância da JIS; em japonês)
- VENN: catálogo SL-38 (áreas de escoamento e tabela de capacidades da série SL-37; em japonês)
- VENN: guia de válvulas automáticas, válvulas de segurança (tipos de válvula, ajuste e tamanho a jusante de redutora, mudança em campo; em japonês)
- Yoshitake: manual de instruções GP-1000 (ajuste de válvula de segurança de alarme após redutora; em japonês)
- Yoshitake: manual de instruções AL-140 (pulsação, reajuste na fábrica; em japonês)
- e-Gov: Portaria de Segurança de Caldeiras e Vasos de Pressão, Artigos 28, 65, 86 (em japonês)
- Comunicado do MHLW, Padrão Estrutural de Caldeiras, Artigo 62 e Padrão Estrutural de Vasos de Pressão, Artigo 64 (capacidade requerida, fórmula de entrada, válvulas de bloqueio; em japonês)
- MHLW: Padrão Estrutural de Vasos de Pressão e Padrão Estrutural de Caldeiras (em japonês)
- Biblioteca fluids: implementação do dimensionamento a vapor da API 520 (constante 190,5, unidades, KN)
- Baker Hughes: especificação técnica de dimensionamento Consolidated (Kd 0,975 da API com áreas efetivas da API 526 x K e áreas certificados pela ASME)
- Emerson: referência técnica Kunkle para produtos de segurança e alívio (16% para várias válvulas, 21% para fogo)
- Tata Consulting Engineers: requisitos de válvulas de alívio da ASME Seção VIII (limites de sobrepressão UG-125)
- Spirax Sarco: Safety Valve Selection (margem de reassentamento, contrapressão)
- Spirax Sarco: Safety Valve Sizing (redutora falhando aberta)
- Baker Hughes: Operational Basics of Safety Valves (Valve Magazine, maio de 2024; pressão de operação até 95% do ajuste)
- NR-13 (reprodução do texto) (válvula de segurança com pressão de abertura ajustada igual ou inferior à PMTA; confira a versão vigente no Ministério do Trabalho e Emprego)
Artigo original em japonêsEste guia se baseia em um artigo do MONOSCOPE escrito para leitores no Japão: 安全弁の選定方法｜設定圧力の決め方と吹出し量の計算・呼び径の選び方
Sobre a redação
Redação do MONOSCOPEFOUNDER & EDITORCerca de dez anos de atuação em um fabricante de equipamentos industriais e em uma empresa de engenharia de plantas, com propostas, projeto e comissionamento de equipamentos, seguidos da migração para o marketing digital. Hoje presta consultoria web a fabricantes B2B, ajudando-os a explicar com clareza seus produtos e tecnologias. Possui as licenças nacionais japonesas de Energy Manager e de Engenheiro-Chefe de Eletricidade de Terceira Classe.
Mantém um blog de engenharia desde 2017 (mais de 500 artigos) e um canal no YouTube em japonês com cerca de 20 mil inscritos. Cada guia é escrito do ponto de vista do chão de fábrica japonês e conferido com as normas citadas.
