PRVs de relação como alternativa aos tanques de pressão de rutura

Em terrenos acidentados ou montanhosos, as condutas de distribuição de água alimentadas por gravidade acumulam frequentemente uma carga estática que excede a pressão nominal dos acessórios, contadores e ligações de serviço a jusante. A solução tradicional tem sido o tanque de quebra de pressão: uma câmara aberta que reduz a pressão para a atmosférica, a partir da qual a rede a jusante é alimentada à pressão ambiente. Os tanques de quebra de pressão funcionam, mas introduzem um conjunto de problemas operacionais que se acumulam ao longo da vida útil do ativo. As válvulas redutoras de pressão de relação - RPRVs - oferecem uma alternativa direta em muitas destas situações.

O que faz um PRV de rácio

Uma válvula redutora de pressão convencional mantém uma pressão fixa a jusante, independentemente do que acontece a montante. Quando a pressão de entrada varia significativamente - como acontece nos sistemas por gravidade alimentados por fontes de cabeça variável - a pressão de saída mantém-se constante, mas a baixas pressões de entrada o fornecimento a jusante pode tornar-se inadequado.

Uma PRV de rácio funciona de forma diferente. Em vez de manter uma pressão de saída fixa, mantém um rácio fixo entre a pressão de entrada e a pressão de saída. Se a pressão de entrada aumenta, a pressão de saída aumenta proporcionalmente; se a pressão de entrada diminui, a pressão de saída diminui com ela. Este comportamento faz com que a PRV de rácio seja particularmente adequada para condutas de distribuição por gravidade onde a altura varia com o nível do reservatório e a procura.

O mecanismo é simples: um pistão dimensionado e carregado para fornecer uma relação de pressão específica, sem pilotos externos, sem solenóides e sem tubagem de controlo. Existe apenas uma peça móvel.

Vantagens em relação aos reservatórios de pressão de rutura

A vantagem mais imediata é que uma PRV de relação fornece pressão de trabalho diretamente à zona a jusante. Um tanque de pressão de rutura reduz a pressão para a atmosférica, o que significa que os utilizadores a jusante em qualquer elevação significativa acima do tanque recebem muito pouca pressão. Na prática, os reservatórios em sistemas de gravidade íngremes requerem frequentemente a instalação de uma bomba no lado a jusante para atingir a pressão de serviço adequada - acrescentando custos de capital, consumo de energia e outro requisito de manutenção. Uma PRV de rácio corretamente selecionada elimina esta necessidade em muitos casos.

Os tanques também apresentam riscos para a qualidade da água. Uma câmara aberta é um ponto de entrada para a contaminação, um alvo para o vandalismo e - em climas quentes - uma fonte de crescimento microbiológico. Um PRV de rácio é um acessório fechado. Não existe água armazenada, nenhum controlo de nível de entrada para manter e nenhuma escotilha de acesso para proteger.

As PRVs de relação múltipla podem ser instaladas em série sem a caça ou interação que torna instáveis as válvulas de controlo operadas por piloto em cascata. As instalações mineiras têm operado quatro ou mais PRVs de relação em série durante décadas sem problemas de estabilidade. Isto torna-as práticas quando são necessárias várias quebras de pressão ao longo de uma longa conduta.

Responder às objecções comuns

A objeção da fiabilidade - que uma válvula com componentes macios não pode igualar a robustez de um tanque aberto - não é bem fundamentada na prática. Um vedante gasto ou danificado numa PRV de relação resulta numa pequena fuga visível que assinala a necessidade de manutenção. A válvula continua a funcionar. Não existe um modo de falha que a faça deixar de controlar totalmente a pressão. Uma pequena válvula de alívio no lado a jusante fornece proteção adicional, se necessário.

Relativamente à qualidade da água, as PRVs de rácio são menos sensíveis a sólidos em suspensão do que as válvulas operadas por piloto, porque não existem orifícios finos ou portas de piloto para bloquear. O principal elemento de controlo é um pistão que funciona no percurso do fluxo de passagem total, que é muito mais tolerante a partículas do que os componentes de pequeno diâmetro encontrados nos circuitos piloto das válvulas de controlo convencionais.

A ausência de armazenamento é por vezes apontada como uma desvantagem, mas o armazenamento e a redução da pressão são funções distintas. Quando o armazenamento de reserva é realmente necessário - para reserva contra incêndios ou para atenuar os picos de procura - pode ser fornecido separadamente e dimensionado corretamente para esse fim. Combinar armazenamento e redução de pressão num único tanque significa, normalmente, comprometer ambos.

Quando utilizar cada um

Os reservatórios de rotura de pressão continuam a ser adequados quando a conceção da rede exige especificamente uma rotura completa da pressão para a atmosfera, quando o armazenamento no ponto de rotura é parte integrante da estratégia de abastecimento ou quando as condições físicas impedem uma instalação em linha. Para novas instalações e para substituições de reservatórios existentes que estejam a chegar ao fim da vida útil, o rácio PRV merece ser avaliado juntamente com a opção do reservatório.

O rácio PRV não é um substituto universal - é uma alternativa genuína com caraterísticas de funcionamento diferentes que se adequam a uma classe de aplicação específica. Quando a cabeça de gravidade é o problema e é desejável uma pressão contínua a jusante, é normalmente a melhor escolha de engenharia.