Noções básicas sobre segurança das válvulas: a sua válvula deve falhar em posição aberta ou fechada?

Introdução

A entropia é a única certeza no complexo desenho dos processos industriais. Os sistemas sofrem sempre interrupções — quer seja no caso de poder interrupções de energia, falhas no ar comprimido ou perdas de sinal. Quando a energia que controla um sistema se esgota, o equipamento não deixa simplesmente de existir; entra num estado por defeito. A questão mais importante para o engenheiro de processos não é: «irá ocorrer uma falha?», mas sim: «o que acontece quando isso ocorre?»

É aqui que reside a lógica do «Fail-Safe». Trata-se de um processo racional de tomada de decisões que se centra no resultado menos grave em caso de catástrofe. A válvula automática, que é o principal componente de controlo na dinâmica dos fluidos, é o travão de emergência do sistema. Quando esse travão é acionado, interrompe o fluxo para evitar um derrame ou descarrega o fluxo para evitar uma explosão?

Não existe uma resposta universal. O «Fail Open» (FO) ou o «Fail Closed» (FC) constituem um exercício sério de gestão de riscos que equilibra a segurança das pessoas, a proteção dos ativos e a eficiência económica. Este artigo analisa em pormenor os mecanismos, a fundamentação e os critérios de seleção essenciais dos modos de falha das válvulas.

O que provoca a avaria de uma válvula?

Para compreender os modos de falha, é necessário classificar a falha. No que diz respeito às válvulas automatizadas, ou seja, com atuadores pneumáticos e elétricos, a falha nem sempre significa uma peça partida, como uma haste partida ou um corpo danificado. Significa, antes, a perda da força necessária para manter a válvula na sua posição de funcionamento.

As principais causas desta perda de controlo são:

• Perda de alimentação elétrica: A alimentação das válvulas solenóides ou dos atuadores elétricos é interrompida, e o motor ou a bobina magnética ficam sem alimentação.
• Perda de pressão de ar: No caso dos sistemas pneumáticos, uma avaria no compressor, uma tubagem de alimentação dobrada ou uma tubagem de ar partida elimina a força que mantém a válvula na sua posição não natural.
• Interrupção do sinal: Um fio do PLC partido ou uma avaria no circuito de controlo faz com que o atuador fique sem instruções, embora possa continuar a haver alimentação.

Assim que estas fontes de energia se esgotarem, a válvula deixa de ser controlada ativamente. Exatamente neste momento de perda de energia, a válvula tem de decidir de forma independente: deve recuar para uma posição aberta ou fechar-se bruscamente? Esta resposta independente é predeterminada pela escolha da configuração “Fail-Safe” na fase de conceção.

O que é uma válvula de abertura por falha (fecho por ar)?

Uma válvula do tipo «Fail Open» (FO), também conhecida tecnicamente como válvula «Air-to-Close» (ATC), caracteriza-se pelo seu estado mecânico por predefinição: fica totalmente aberta quando não é aplicada qualquer energia externa. A característica estrutural que permite este funcionamento é uma mola interna de alta resistência, posicionada de forma a forçar fisicamente a haste da válvula para fora. O sistema deve ser capaz de fornecer ar comprimido (ou eletricidade) à câmara do atuador para fechar a válvula. Esta energia opõe-se à tensão da mola e comprime-a para manter a válvula na posição fechada. Assim, quando o fornecimento de energia é interrompido, seja por uma falha de energia ou por uma avaria na aeronave, a força de oposição desaparece, a mola estende-se imediatamente e a válvula volta ao seu estado original de abertura.

A principal função de uma válvula do tipo «Fail Open» é servir como sistema de alívio de pressão ou de garantia de arrefecimento. Encontra ampla aplicação em sistemas termodinâmicos onde a acumulação de calor ou pressão representa uma ameaça mais grave do que o próprio fluxo. A título de exemplo, na camisa de arrefecimento de um reator químico, a válvula assegura que a água continue a circular mesmo em caso de falha total de energia na instalação, para que o reator não sobreaqueça. Da mesma forma, nas linhas de vapor, as válvulas são utilizadas para descarregar o excesso de pressão para um local seguro, de modo a que as tubagens não se rompam em caso de falha dos sistemas de controlo.

A vantagem única deste projeto é a segurança passiva contra falhas físicas catastróficas, como, por exemplo, explosões ou descontrolo térmico. Dá importância à integridade do equipamento e das instalações. No entanto, existe uma desvantagem significativa nesta segurança, nomeadamente a ausência de contenção. Caso o fluido que circula pela válvula seja dispendioso, tóxico ou inflamável, uma válvula do tipo «Fail Open» irá descarregá-lo para o processo a jusante ou para o ambiente até que um operador feche fisicamente uma válvula de isolamento manual. Isto pode resultar em desperdício de material ou em despesas com a limpeza ambiental.

O que é uma válvula de fecho de segurança (abertura por ar)?

Por outro lado, uma válvula do tipo «Fail Closed» (FC), também designada por «Air-to-Open» (ATO), funciona segundo o princípio oposto, sendo que o estado predefinido é o de fecho total. Neste tipo de estrutura, a mola interna está concebida de forma a exercer uma força constante sobre a sede da válvula, mantendo-a fechada. A designação «Air-to-Open» aplica-se literalmente ao design: o ar comprimido só é necessário para forçar a abertura da válvula contra a força da mola. Quando o fornecimento de ar é desligado, a energia que mantém a válvula aberta é perdida e a energia mecânica armazenada na mola faz com que a válvula volte à posição fechada, formando uma vedação instantânea.

A contenção é o objetivo fundamental de uma válvula do tipo «Fail Closed». Destina-se a isolar os riscos em caso de perda de controlo. Constitui, por isso, a especificação padrão para o manuseamento de materiais perigosos, abastecimento de combustível e alimentação de produtos químicos tóxicos. Uma válvula FC num sistema de gestão de queimadores, por exemplo, garante que o abastecimento de combustível seja interrompido imediatamente caso o controlador de chama falhe, de modo a que o gás bruto não encha o forno. Nas linhas de dosagem química, evita que um tanque seja inundado por reagentes perigosos quando a bomba é desligada.

A principal vantagem do design «Fail Closed» é que a válvula fica imediatamente isolada, o que reduz o risco de derrames, fugas tóxicas e riscos de incêndio. É uma boa forma de bloquear a linha de processo. A desvantagem, no entanto, é que pode causar riscos térmicos ou de pressão. Uma válvula do tipo «Fail Closed» pode ser instalada no local errado, como numa linha de água de arrefecimento, e pode cortar a única fonte de arrefecimento em caso de emergência, o que pode resultar no sobreaquecimento do equipamento ou num aumento perigoso da pressão num recipiente.

A mecânica: como os atuadores acionam ações de segurança

Para compreender como uma válvula automatiza a segurança, basta conhecer o conceito de energia potencial armazenada. O atuador de retorno por mola (de ação simples) é o padrão da indústria para este tipo de sistemas.

Um atuador à prova de falhas possui uma série de molas industriais de alta resistência, ao contrário dos atuadores padrão, que necessitam de ar para se moverem em ambas as direções. Trata-se de uma luta física incessante entre duas forças: o ar comprimido e a mola.

• Funcionamento normal (carregamento do dispositivo de segurança): O ar comprimido é introduzido no atuador quando o sistema está em funcionamento. Trata-se de uma pressão de ar elevada, suficiente para forçar os pistões internos e comprimir fisicamente as molas contra a parede. As molas permanecerão comprimidas enquanto a pressão de ar for mantida e a válvula se mantiver na sua posição de funcionamento (por exemplo, totalmente aberta).
• Ação de segurança (libertação do dispositivo de segurança): Quando o fornecimento de ar é interrompido (devido a uma falha de energia ou a uma ruptura num tubo), a força que mantém as molas retraídas é eliminada. As molas expandem-se imediatamente até ao seu tamanho normal. Esta expansão liberta uma enorme quantidade de energia mecânica, empurrando os pistões de volta à sua posição inicial e fechando a válvula na sua posição de segurança (Fechada ou Aberta).

Por que é que isto é fiável? Porque não se baseia em sensores, eletricidade nem intervenção humana. Baseia-se nas leis básicas da física. A mola tentará sempre expandir-se enquanto estiver presente, o que significa que a válvula optará sempre pela posição de segurança.

Quando o «Fail Last» (FL) é, na verdade, a melhor opção

Para além da decisão binária entre “Aberto” ou «Fechado», existe uma terceira opção estratégica: «Fail Last» (FL), vulgarmente conhecida como «Fail in Place». Este sistema ordena que a válvula permaneça na sua posição atual, exatamente tal como estava no momento em que se verificou a perda de energia ou de ar, em vez de utilizar a energia armazenada para deslocar a válvula para uma nova posição. Isto é feito mecanicamente, combinando um atuador de dupla ação com uma válvula de bloqueio de ar especial. Assim que este dispositivo deteta que a pressão de alimentação diminuiu, fecha imediatamente as aberturas de escape, retendo o ar comprimido restante no cilindro do atuador para imobilizar hidraulicamente o pistão na sua posição. Este modo destina-se a resolver o problema do choque no sistema. Em condutas de líquido de grande diâmetro (normalmente superiores a 20 polegadas), o estrondo abrupto de uma válvula de retorno por mola causaria um violento «golpe de aríete» que pode, literalmente, partir as tubagens. Da mesma forma, na mistura de produtos químicos sensíveis, uma abertura ou fecho total pode perturbar o equilíbrio térmico ou comprometer a relação estequiométrica de um lote.

A principal função do «Fail Last» é, assim, dar mais importância à estabilidade do que ao isolamento. Mantém o caudal constante, evitando danos físicos imediatos na infraestrutura e choques térmicos no processo. Esta estabilidade dá aos operadores tempo para intervir e efetuar um desligamento manual controlado, de forma a suavizar a transição em caso de emergência. No entanto, os engenheiros devem estar bem cientes da desvantagem deste modo: não se trata de uma solução a longo prazo, mas sim de uma solução temporária. A vedação por ar retido não é perfeita quando comparada com uma mola mecânica; após algumas horas, o ar irá escapar e a válvula não permanecerá na posição definida. Por conseguinte, trata-se de uma ferramenta que requer intervenção humana, não de uma medida de segurança autónoma a longo prazo.

Resolução de problemas e riscos potenciais

Mesmo o sistema de segurança mais robusto não é tão fiável quanto a sua manutenção. Como estas válvulas costumam ficar meses inativas, à espera de uma emergência que, esperemos, nunca venha a ocorrer, estão sujeitas a certas falhas silenciosas. É importante conhecer estes pontos fracos para que o sistema possa responder quando for mais necessário.

• Atrito estático (“Stiction”): A aderência é o pior inimigo das válvulas de segurança. As juntas de borracha podem aderir fisicamente ao corpo metálico quando uma válvula permanece na posição de repouso durante períodos prolongados. Quando este atrito se acumula ao ponto de ultrapassar a força da mola, a válvula ficará simplesmente bloqueada em caso de emergência e não isolará o perigo. A melhor proteção consiste em realizar regularmente um teste de curso parcial, que faz com que a válvula se mova ligeiramente para soltar esta ligação por atrito, sem interferir com o processo em curso.
• Fadiga da mola: Os componentes físicos desgastam-se com o tempo, ou seja, sofrem de fadiga da mola. Uma mola pode perder a tensão necessária para fechar totalmente a válvula contra a elevada pressão da linha após anos de ciclos de compressão. Isto representa um risco de fuga com a válvula fechada, em que a válvula parece estar fechada, mas, na realidade, está a deixar escapar fluido perigoso. Para evitar esta situação, o binário de saída do atuador deve ser verificado pelos operadores durante as paragens anuais de manutenção e quaisquer cartuchos de mola que apresentem sinais de desgaste devem ser substituídos.
• Obstrução da conduta de exaustão: Por último, uma saída de exaustão obstruída pode impedir o funcionamento de um mecanismo de segurança. Para permitir que a mola se estique e feche a válvula, o ar na câmara deve ser expelido o mais rapidamente possível. Quando a abertura de ventilação fica obstruída por gelo (ar húmido), sujidade ou mesmo ninhos de insetos, o ar fica retido e forma um bloqueio hidráulico que impede a válvula de se mover. Este tipo de falha é normalmente ignorado, mas, ao garantir que o ar de alimentação dos instrumentos é limpo e seco e ao instalar simples aberturas de ventilação nas saídas de escape, este tipo de falha pode ser eficazmente eliminado.

Por que razão a qualidade de fabrico é importante para a lógica à prova de falhas

A escolha de engenharia de especificar «Fail Closed» é apenas uma escolha teórica até ser testada fisicamente na prática. Um atuador de baixo custo pode apresentar na ficha técnica os mesmos valores de binário e classificações de segurança que uma unidade de alta qualidade, mas trata-se de um engodo que se revela quando submetido a esforço. No contexto da lógica de segurança contra falhas, a qualidade na fabricação não é um luxo; é a base estrutural que define se uma medida de segurança é, de facto, eficaz ou se se trata apenas de um pedaço de papel.

A verdadeira ameaça de uma produção de má qualidade reside no facto de esta transmitir uma falsa sensação de segurança. É importante ter em conta a metalurgia da mola, que constitui o motor do mecanismo de segurança. As molas de má qualidade apresentam um problema de relaxamento de tensão, um fenómeno físico em que o aço «esquece» a sua memória quando permanece numa posição comprimida durante anos. Uma mola desgastada, quando a emergência realmente ocorrer, pode ter força suficiente para acionar a válvula, mas não o suficiente para a fechar contra a elevada pressão da linha. Além disso, a única proteção contra falhas fantasmas é a precisão na maquinagem interna. Quando as paredes do cilindro são rugosas ou as juntas são genéricas, o ar comprimido pode passar à volta do pistão, empurrando contra a mola e tornando o atuador com potência insuficiente no momento em que é mais necessário.

Por fim, uma válvula de segurança é barata quando comparada com a catástrofe que evita. Uma fabrico de boa qualidade garante também que o binário de saída do atuador seja constante, que a mola mantenha a sua memória e que o corpo da válvula consiga resistir a fatores de stress ambientais sem encravar. Para transformar estas especificações técnicas numa realidade fiável, é necessário encontrar um parceiro de fabrico que valorize a segurança como primeira prioridade, o que constitui o cerne da filosofia de engenharia da VINCER.

Como tomar a decisão: o teste de segurança em três passos

A escolha do modo de falha adequado não é uma questão de adivinhação, mas sim uma avaliação de risco. Recomenda-se aos engenheiros que utilizem um teste de segurança hierárquico em três etapas para chegar à especificação correta. Este modelo racional classifica as consequências desde a mais devastadora — a perda de vidas — até à menos importante — o inconveniente económico.

Ao definir uma válvula, é necessário ter em conta os seguintes três níveis de risco, por esta ordem. Não avance para a consideração seguinte até que o nível em questão esteja totalmente cumprido.

Consideração fundamental n.º 1: Segurança (pessoal e ambiente)

A vida humana e o ambiente são a prioridade absoluta em qualquer sistema industrial. A lógica subjacente a isto é fácil de compreender: o equipamento é substituível, mas as vidas não. Assim, caso uma avaria numa válvula possa causar ferimentos, morte ou uma fuga de substâncias tóxicas, este aspeto de segurança determina a decisão, independentemente do custo.

A título de exemplo, pode considerar-se uma válvula que regula o fluxo de gás hidrogénio altamente inflamável ou de cloro tóxico. A lógica de engenharia exige que esta válvula seja do tipo «Fail Closed» (fecha em caso de falha). Isto deve-se a razões de contenção: em caso de falha de energia, os sistemas de monitorização provavelmente também ficarão inoperacionais, pelo que qualquer fuga passará despercebida. É possível eliminar a fonte de perigo ao definir a posição padrão como fechada. Por outro lado, no caso dos sistemas de supressão de incêndios, a válvula deve ter o comportamento «Fail Open». A razão é a acessibilidade: caso um incêndio queime os cabos elétricos, o sistema deve passar para um estado em que a água flua de forma mecânica, para que o incêndio não se propague devido ao simples facto de um fio ter derretido.

Consideração fundamental n.º 2: Proteção de ativos (equipamento)

Quando a segurança do pessoal estiver garantida, o passo seguinte é a segurança das infraestruturas de elevado custo. O objetivo é escolher a localização que minimize os danos físicos nas máquinas em caso de falha de energia.

O exemplo mais comum é uma conduta de água de refrigeração que alimenta a camisa de um reator químico de alta temperatura. Neste caso, a válvula tem de funcionar em modo «Fail Open». Esta escolha deve-se à inércia térmica: apesar do corte de energia, o núcleo do reator permanece extremamente quente. Caso a válvula se fechasse, a perda de líquido de arrefecimento levaria a uma acumulação rápida do calor residual, o que derreteria o reator ou deformaria permanentemente o recipiente. O sistema sacrifica a água ao não abrir, para proteger o ativo multimilionário contra a destruição térmica.

Consideração-chave 3: Processo (Continuidade do material)

Por último, quando o pessoal e o equipamento estão em segurança, a ênfase recai sobre a eficiência económica e a continuidade do processo. O objetivo desta etapa é evitar o desperdício de matérias-primas ou a deterioração de um lote de produtos.

Considere uma válvula que dosa um catalisador dispendioso num tanque de mistura. A decisão racional, neste caso, é optar pela configuração «Fail Closed». Isto deve-se a razões de poupança económica: caso esta válvula não conseguisse fechar durante um corte de energia, derramaria todo o conteúdo dos produtos químicos dispendiosos para o tanque de forma incontrolável. Tal não só representaria um desperdício da matéria-prima dispendiosa, como também destruiria a composição química do lote, tornando o produto final invendável. O sistema não irá interromper o processo, mas apenas ficará em pausa até que os operadores reiniciem o lote sem prejuízo financeiro, bastando para isso restabelecer a alimentação elétrica.

Resumo da Matriz de Decisão

FO vs. FC: Escolha do sistema à prova de falhas consoante o meio e a aplicação

A lógica do sistema à prova de falhas é frequentemente determinada pelas características físicas do meio. Uma válvula que regula água inofensiva não está sujeita ao mesmo conjunto de regras de segurança que uma válvula que regula hidrogénio explosivo.

Segue-se um guia detalhado sobre a escolha do modo adequado. Classificámos as aplicações de acordo com o tipo de meio e subdividimo-las em situações operacionais específicas, de modo a fornecer uma justificação técnica clara para cada escolha.

Dependendo de quem for afetado pela falha, a matriz de decisão varia conforme se pode ver na tabela:

• No caso de o equipamento (sobreaquecimento/implosão) ser a vítima: Preferimos o «Fail Open» para aliviar a pressão.
• No caso de a vítima ser o ambiente ou o pessoal (derrame/fuga tóxica): Preferíamos que o sistema «Fail Closed» contivesse o risco.
• Nota: Estas são, em geral, as normas do setor. No caso de condições de processo específicas, deve ser sempre realizada uma análise HAZOP (Análise de Riscos e Operabilidade) específica.

Garantir uma fiabilidade à prova de falhas com o atuador e a válvula VINCER

A filosofia de engenharia da VINCER baseia-se na transformação destes requisitos técnicos numa realidade fiável. Sabemos que uma válvula é, em primeiro lugar, um dispositivo de segurança e, em segundo lugar, um dispositivo de controlo de caudal em situações de segurança intrínseca. É por isso que os nossos atuadores possuem vedantes importados de alta qualidade, especificamente concebidos para oferecer elevada resistência ao desgaste e às altas temperaturas. Eliminamos os riscos de atrito estático e de fugas internas, que afetam frequentemente as alternativas de qualidade inferior, apostando em materiais de vedação de alta qualidade.

A VINCER utiliza um protocolo rigoroso denominado «Double Check» para garantir essa durabilidade. Vamos além da amostragem normal de fábrica e realizamos ensaios destrutivos nos atuadores para testar a vida útil mecânica, bem como ensaios de estanqueidade a 100% em todos os corpos das válvulas. Isto garante que um comando «Fail Closed» (fecho em caso de falha) produzirá uma vedação comprovada e estanque, em vez de um atuador paralisado. Este rigor físico é apoiado por certificações críticas como a ISO 9001, a CE e o SIL (Nível de Integridade de Segurança). Além disso, o nosso departamento de engenharia conta com mais de 10 anos de experiência e utiliza uma «Análise de 8 Dimensões» proprietária. Analisamos variáveis como a viscosidade do meio, as quedas de pressão, etc., para garantir que a sua escolha entre «Fail Open» ou «Fail Closed» não é um mero palpite, mas sim uma certeza baseada na engenharia.

Impacto da energia e dos custos na seleção de sistemas à prova de falhas

A economia e a eficiência operacional são fatores fundamentais na especificação das válvulas. Embora a principal razão para escolher entre o modo «Fail Open» ou «Fail Closed» seja a segurança, os engenheiros devem também ter em conta o impacto considerável que esta decisão terá no consumo de energia, na área de instalação e no orçamento do projeto.

• Impacto operacional (energia e dimensão): Quando se opta por utilizar um atuador Fail-Safe (retorno por mola), impõe-se uma sobrecarga física ao sistema pneumático. Um atuador com retorno por mola, ao contrário de uma unidade normal, tem de produzir força suficiente para superar a resistência da mola de segurança ao rodar a válvula. Para tal, o cilindro do atuador tem de ser fisicamente maior, normalmente entre 30% e 50% maior do que uma unidade sem fail-safe. Isto faz com que seja consumido muito mais ar por ciclo, que os compressores da instalação consumam mais energia elétrica e que os engenheiros tenham de projetar com uma área de ocupação física maior em suportes de tubagem densos.
• Realidade financeira (seguro vs. preço): A segurança é diretamente valorizada. As dimensões adicionais e os cartuchos de mola complexos fazem com que os atuadores de retorno por mola custem, em geral, 20-40% mais do que as unidades padrão. No entanto, este custo deve ser considerado como um prémio de seguro, e não como um custo. O custo do atuador deve ser comparado com o custo da falha. Poucas centenas de dólares poupados num atuador mais barato não constituem um bom investimento quando uma falha de energia custa um lote de $50 000 de produtos químicos danificados ou um derrame perigoso. Assim, a precisão no dimensionamento é essencial para a fiabilidade, sem sobredimensionar significativamente a unidade nem desperdiçar o orçamento.

Como confirmar a posição da falha

Verificar a posição real de falha é uma verificação de segurança muito importante. Não se pode dar o luxo de fazer suposições e é necessário garantir que o hardware físico é compatível com a lógica de segurança exigida pelo processo. A seguir, é apresentada a forma de testar o sistema através de três verificações progressivas.

Explicação dos símbolos dos diagramas P&ID

Durante a fase de conceção, a lógica de segurança é especificada no Diagrama de Tubagem e Instrumentação (P&ID). Os indicadores comuns na linha da haste da válvula são: embora as legendas variem consoante o projeto, as padrão são:

• FC (Fechamento em caso de falha): Uma seta que aponta para o corpo da válvula, ou que está simplesmente marcada com «FC».
• FO (Fail Open): Uma seta que aponta para fora do corpo da válvula ou com a indicação «FO».
• FL (Fail Last): Duas linhas paralelas que se cruzam no caule (simbolizando um cadeado) ou com a indicação «FL».

Como distinguir visualmente um FO de um FC?

Quando estiver no terreno e não tiver os desenhos, pode determinar a lógica observando os acessórios e a etiqueta do atuador.

• Placa de identificação: Este é o sinal mais claro. Procure o código “Ação”. SR-CW (Retorno da mola no sentido horário) significa normalmente que a mola fecha a válvula (Fail Closed). Por outro lado, SR-CCW (no sentido anti-horário) tende a indicar que a mola abre a válvula (Fail Open).
• Verificação do solenóide: Verifique a válvula piloto no atuador. Quando se trata de um solenóide de 3/2 vias (em que existe apenas uma linha de ar ligada ao atuador), trata-se de uma unidade com função de segurança (Fail-Safe). Caso seja um solenóide de 5/2 vias, então é provável que seja de dupla ação (sem função de segurança).
• Verifique o respirador: Quando não for possível ler a placa de identificação, examine as portas de ar. Um atuador com sistema de segurança (Fail-Safe) terá normalmente uma linha de ar ligada a uma única porta, estando a outra porta equipada com um respirador ou silenciador (um pequeno filtro de plástico ou bronze) para permitir a ventilação da câmara da mola. Se observar linhas de ar ligadas a ambas as portas, trata-se provavelmente de uma unidade padrão de dupla ação.

O teste “Air Cut”: quando a inspeção visual falha

A física não mente, mas os rótulos podem estar mal impressos. A simulação funcional é o único método que permite determinar com certeza a posição da falha.

• O procedimento: Gire a válvula para a sua posição normal de funcionamento (por exemplo, Aberta). Em seguida, desligue fisicamente o tubo de alimentação de ar ou feche a válvula de isolamento. Não se limite a interromper o sinal elétrico, pois isso serve apenas para testar o solenóide.
• O resultado: Quando a válvula fecha instantaneamente, trata-se de uma válvula do tipo «Fail Closed». Quando abre acidentalmente, trata-se de uma válvula do tipo «Fail Open». Quando não se move e não se ouve qualquer som de ar a ser expelido, trata-se de uma válvula do tipo «Fail Last» ou de uma unidade padrão não à prova de falhas.
• Precauções de segurança: Não deixe as mãos nem as ferramentas na articulação da válvula durante este teste. Os atuadores com retorno por mola libertam um binário enorme imediatamente quando se verifica uma perda de ar.

Conclusão

A escolha entre uma válvula de «Fail Open» ou «Fail Closed» é uma sentinela silenciosa no processo industrial. É uma escolha feita num escritório silencioso que, um dia, poderá decidir o destino de uma situação de emergência caótica numa fábrica. Nenhuma opção é melhor do que a outra; apenas aquela que se adequa às características físicas e aos riscos específicos do sistema em questão. Quer se trate de um reator sobreaquecido com uma válvula de arrefecimento do tipo «Fail Open» ou de uma conduta de gás tóxico com uma válvula de isolamento do tipo «Fail Closed», o raciocínio deve ser sólido e o equipamento deve ser fiável. O resultado final é garantir que, quando houver um corte de energia e as luzes se apagarem, o sistema falhe da única forma que importa: com segurança.

FAQ

P: Qual é a diferença entre «fail open» e «fail shut»?

A: As válvulas do tipo «fail-open» abrem-se automaticamente para permitir o fluxo quando há uma falha de energia, enquanto as válvulas do tipo «fail-shut» fecham-se automaticamente para impedir o fluxo.

P: O tráfego é do tipo «fail open»?

A: Sim. Uma válvula de abertura automática em caso de avaria é colocada na posição totalmente aberta, na qual o fluxo (tráfego) de gás ou fluido não é restringido.

P: Como converter uma válvula de «fail open» numa válvula de «fail close»?

A: Normalmente, é necessário desmontar o atuador e inverter a orientação da mola interna e do pistão. É importante ter em conta que nem todos os modelos de atuadores são reversíveis.

P: As válvulas de retenção estão abertas ou fechadas?

A: As válvulas de retenção não têm um modo de segurança especificado. Sendo dispositivos passivos, sofrem avarias mecânicas ao ficarem presas na posição aberta (devido à presença de detritos) ou na posição fechada (devido à corrosão).