Emissões fugitivas são liberações não intencionais de fluido de processo para a atmosfera através da haste da válvula ou vedações do eixo, sistemas de gaxeta, juntas do castelo, juntas do corpo e outros possíveis caminhos de vazamento externos.
Para serviços de petróleo e gás, refinação, petroquímicos, químicos e outros que envolvam fluidos voláteis ou perigosos, estas emissões podem afetar a conformidade ambiental, a exposição dos trabalhadores, a perda de produtos e a manutenção da fábrica.
No entanto, frases como “válvula de baixa emissão”, “válvula ISO 15848” ou “gaxeta API 624” são frequentemente usadas de forma muito vaga nas citações de válvulas.
Um requisito tecnicamente completo deve identificar o projeto real da válvula, o padrão de emissão fugitiva aplicável, o escopo de qualificação, a temperatura do teste, o requisito do ciclo, o sistema de vedação, o requisito de aceitação da produção e a documentação esperada pelo comprador.
O que é teste de emissão fugitiva de válvula?
O teste de emissões fugitivas de válvulas é usado para avaliar vazamentos externos de locais definidos de vedação de válvulas sob condições de teste específicas. O foco é diferente do teste de pressão da carcaça ou do teste de vazamento da sede.
Dependendo da norma aplicável, o exame pode se concentrar em:
- Sistemas de empacotamento de haste ascendente.
- Sistemas de empacotamento de haste ascendente e rotativa.
- Eixo da válvula de um quarto de volta ou vedações da haste.
- Articulações do capô ou do corpo incluídas no escopo padrão.
- Desempenho de vazamento durante o ciclo mecânico.
- Desempenho de vazamento durante o ciclo de temperatura.
- Qualificação de válvula ou gaxeta para uma faixa definida de condições de serviço.
Os testes de emissões fugitivas não provam que uma válvula nunca vazará em serviço. Demonstra desempenho sob as condições de qualificação ou teste de produção definidas pela norma aplicável.
Emissões Fugitivas vs Vazamento de Assento vs Vazamento de Shell
| Tipo de vazamento | O que avalia | Preocupação típica |
|---|---|---|
| Vazamento de emissões fugitivas | Vazamento externo ao redor da haste, eixo, gaxeta ou juntas específicas do corpo | Emissões atmosféricas e contenção externa |
| Vazamento na sede ou fechamento | Vazamento através da sede da válvula fechada ou elemento de fechamento | Desempenho de desligamento entre upstream e downstream |
| Vazamento de casca | Integridade contendo pressão do corpo da válvula e limite de pressão | Integridade do limite de pressão externa |
Uma válvula pode passar no teste de sede e ainda assim apresentar vazamento na gaxeta da haste. Da mesma forma, a aprovação em uma qualificação de emissão fugitiva não substitui os testes exigidos de pressão do casco e do assento.
Para saber a diferença entre testes de carcaça e assento, consulte nosso Métodos de teste de pressão de válvula guia.
Por que as emissões fugitivas geralmente ocorrem em torno das hastes das válvulas
A área da haste ou eixo é um dos locais de vedação externa mais exigentes porque deve conter a pressão do processo e ao mesmo tempo permitir o movimento.
- Material de embalagem e construção.
- Acabamento superficial da haste ou eixo.
- Retidão e alinhamento da haste.
- Dimensões da câmara de embalagem.
- Carregamento da glândula.
- Ciclagem mecânica e térmica.
- Ciclagem de pressão.
- Corrosão ou contaminação.
- Instalação incorreta da embalagem.
- Desgaste da haste, eixo ou componentes de vedação.
- Manutenção inadequada ou ajuste excessivo.
Um material de gaxeta de baixa emissão por si só não pode compensar uma superfície ruim da haste, uma câmara de gaxeta incorreta, um projeto de gaxeta inadequado ou uma montagem descontrolada.
ISO 15848-1: Teste e classificação do tipo de válvula
A ISO 15848-1 se aplica a testes de tipo de emissão fugitiva de válvulas de isolamento industriais e válvulas de controle destinadas a serviço com poluentes atmosféricos voláteis ou fluidos perigosos dentro de seu escopo definido.
A norma avalia vazamentos externos do sistema de vedação da haste ou do eixo e das juntas específicas do corpo e fornece uma estrutura de classificação e qualificação para testes de tipo de válvula.
Variáveis importantes podem incluir projeto da válvula, arranjo de vedação da haste ou eixo, fluido de teste, condição de temperatura, ciclos de resistência mecânica, desempenho de vazamento e faixa de qualificação.
A ISO 15848-1 não deve ser reduzida à declaração “certificada pela ISO 15848”. Os compradores devem revisar a classificação real e o escopo de qualificação mostrado no relatório de teste ou certificado para o projeto de válvula selecionado.
Por que o escopo da qualificação é importante
Um teste de tipo de emissão fugitiva é realizado em válvulas e configurações de teste definidas. A qualificação resultante não é automaticamente uma prova de que todas as válvulas de todos os tamanhos, classes de pressão, materiais, faixas de temperatura e designs de gaxetas foram testadas individualmente.
Ao analisar as evidências de qualificação, os compradores devem confirmar se a válvula fornecida está dentro da faixa qualificada aplicável de acordo com o padrão vigente e a especificação do projeto.
ISO 15848-2: Teste de aceitação de produção
A ISO 15848-2 aborda testes de aceitação de produção para válvulas de produção padrão onde os requisitos de emissão fugitiva são especificados.
- ISO 15848-1: Estrutura de teste e qualificação de tipo.
- ISO 15848-2: Teste de aceitação de produção.
Um projeto pode exigir evidência de qualificação de tipo, testes de aceitação de produção ou ambos, dependendo da especificação do comprador.
A ISO 15848-2:2015 continua sendo a edição publicada em 2026, embora a ISO tenha iniciado o desenvolvimento de uma futura edição de substituição. A edição contratualmente aplicável deve, portanto, ser indicada na documentação de compra.
API 622: Qualificação de embalagem não é qualificação de válvula
A API 622 aborda testes de tipo de gaxetas de válvulas de processo para emissões fugitivas. Isto é fundamentalmente diferente de testar uma válvula completa.
O desempenho da gaxeta pode ser uma parte importante do projeto de uma válvula de baixa emissão, mas a qualificação da gaxeta por si só não prova que a válvula montada atenda aos requisitos API 624, API 641 ou ISO 15848.
O resultado instalado é afetado pelo sistema de vedação completo, incluindo material de vedação, disposição da vedação, condição da haste, geometria da câmara de vedação, disposição da sobreposta, procedimento de montagem, movimento da válvula e temperatura de serviço.
Portanto, “gaxeta API 622” e “válvula API 624” nunca devem ser tratadas como reivindicações idênticas.
API 624: Teste de tipo de emissão fugitiva de válvula de haste ascendente
API 624 destina-se a testes de tipo de emissão fugitiva de válvulas de haste ascendente e rotativa equipadas com gaxeta de grafite que atende ao requisito de qualificação de gaxeta API aplicável.
Isso torna a API 624 especialmente relevante para válvulas gaveta selecionadas, válvulas globo e outros projetos de haste ascendente ou rotativa qualificados dentro do escopo padrão.
O que os compradores devem verificar nas evidências da API 624
- Fabricante de válvulas e projeto testado.
- Edição aplicável da API 624.
- Tipo de válvula e movimento da haste.
- Escopo de qualificação de tamanho e classe de pressão.
- Sistema de embalagem usado durante a qualificação.
- Qualificação de temperatura relevante para o projeto.
- Relatório de teste ou fonte de certificação.
- Se a válvula fornecida se enquadra na família de design qualificado.
Não aceite a frase “API 624 disponível” sem confirmar qual projeto de válvula e disposição de gaxetas o teste realmente cobre.
API 641: Teste de emissão fugitiva de válvula quarto de volta
API 641 aborda testes de tipo de emissão fugitiva de válvulas de quarto de volta.
Isso geralmente se refere a válvulas de esfera, válvulas borboleta, válvulas macho e outros projetos de quarto de volta qualificados dentro do escopo padrão aplicável.
As válvulas de quarto de volta têm movimentos de haste ou eixo diferentes e arranjos de vedação das válvulas de gaveta de haste ascendente e válvulas globo. É por isso que API 641 e API 624 não devem ser tratadas como padrões intercambiáveis.
A API 641 foi atualizada para uma segunda edição em 2023. As especificações de compra devem identificar a edição exigida, em vez de depender de um certificado antigo sem verificar sua aplicabilidade.
ISO 15848 x API 622 x API 624 x API 641
| Padrão | Objetivo principal | Escopo típico |
|---|---|---|
| ISO 15848-1 | Teste de tipo e classificação de emissões fugitivas | Válvulas industriais de isolamento e controle dentro de seu escopo |
| ISO 15848-2 | Teste de aceitação de produção | Válvulas de produção onde os requisitos de emissões fugitivas são especificados |
| API 622 | Teste de tipo de gaxeta de válvula de processo | Qualificação da embalagem, não qualificação completa da válvula |
| API 624 | Teste de tipo de emissão fugitiva de válvula completa | Válvulas de haste ascendente e giratória qualificadas com gaxeta de grafite |
| API 641 | Teste de tipo de emissão fugitiva de válvula completa | Válvulas quarto de volta qualificadas |
O padrão correto deve ser selecionado por tipo de válvula, especificação da indústria, exigência do comprador e jurisdição do projeto. Não especifique todos os padrões automaticamente, a menos que o projeto tenha uma razão genuína para exigi-los.
Design de embalagem de baixa emissão
O desempenho da válvula de baixa emissão depende do sistema de gaxeta completo e não de um único nome de material.
- Grafite ou outro material de embalagem aprovado, quando aplicável.
- Geometria e disposição do anel de gaxeta.
- Acabamento da haste ou eixo.
- Dureza da haste e condição de corrosão.
- Condição da superfície da câmara de vedação.
- Alinhamento do seguidor da glândula.
- Carregamento ao vivo onde especificado.
- Compressão correta da embalagem.
- Procedimento de montagem e limpeza.
O que é embalagem carregada ao vivo?
O carregamento dinâmico utiliza elementos de mola, geralmente molas de disco, para ajudar a manter a carga da sobreposta de gaxeta à medida que a gaxeta sofre consolidação, movimento térmico ou desgaste.
O carregamento em tempo real pode suportar o controle de emissões em um sistema adequadamente projetado, mas não torna automaticamente uma válvula compatível com ISO 15848, API 624 ou API 641.
Válvulas de vedação de fole e emissões fugitivas
As válvulas globo com vedação de fole usam um fole metálico como barreira primária ao redor da haste, com a gaxeta frequentemente retida como vedação secundária.
Este projeto pode ser útil para serviços sensíveis a vazamentos, perigosos ou de alta temperatura, mas os compradores devem evitar descrever cada válvula de fole como automaticamente “emissão zero”.
O projeto do fole, a integridade da solda, a capacidade de pressão-temperatura, o ciclo de vida, a gaxeta de backup e os requisitos de teste aplicáveis ainda precisam ser revisados.
Para considerações de design e seleção, consulte nosso Guia da válvula globo de vedação de fole.
Ciclagem de temperatura e serviço em alta temperatura
A temperatura é crítica para o desempenho de emissões fugitivas porque a expansão e contração térmica afetam as hastes, a gaxeta, o carregamento da sobreposta, as juntas da tampa e os materiais de vedação.
Uma válvula que funciona bem à temperatura ambiente pode se comportar de maneira diferente durante repetidos aquecimentos e resfriamentos.
Para serviços em alta temperatura, os compradores devem considerar a temperatura máxima de projeto, a temperatura operacional, a frequência do ciclo térmico, a capacidade de temperatura da embalagem, o material da haste, o carregamento da sobreposta, o material da junta do castelo e se a qualificação de emissão fugitiva cobre a condição de temperatura exigida.
Para uma seleção mais ampla de válvulas para altas temperaturas, consulte nosso Guia de válvulas de alta pressão e alta temperatura.
Por que “Emissão Zero” é geralmente o termo de aquisição errado
Os padrões de emissões fugitivas industriais definem procedimentos de teste, medição de vazamentos e critérios de aceitação. Elas não devem ser simplificadas em uma afirmação absoluta de que uma válvula convencional embalada produzirá zero emissões durante toda a sua vida útil.
O desempenho em campo pode ser afetado pelo fluido do processo, pressão, temperatura, contagem de ciclos mecânicos, histórico de manutenção, corrosão, cargas na tubulação, danos na haste, ajuste da sobreposta e condições de serviço fora da faixa qualificada.
Um requisito mais defensável é especificar o padrão de emissão fugitiva aplicável e a qualificação exigida ou a base de aceitação da produção.
Certificado de teste de tipo vs teste de válvula de produção
Um teste de tipo qualifica um projeto de válvula ou família de projeto definido de acordo com as regras da norma aplicável. Não é necessariamente um teste individual de cada válvula de produção fornecida.
Um teste de aceitação de produção, quando especificado, aplica-se às válvulas fabricadas de acordo com o procedimento de teste de produção relevante.
Os compradores devem, portanto, identificar se o pedido exige apenas evidências de qualificação de teste de tipo, testes de aceitação de produção, testemunho do comprador, revisão de terceiros ou registros de dossiês finais específicos.
Como os requisitos de emissões fugitivas se enquadram no ITP
Se os requisitos de emissões fugitivas forem importantes para o projeto, eles deverão ser identificados no PTI antes que a produção da válvula seja concluída.
- Revisão da norma aplicável de baixas emissões.
- Revisão da qualificação do teste de tipo de válvula.
- Verificação de material de embalagem e configuração.
- Verificações do material da haste ou do eixo e das condições da superfície quando especificado.
- Testes de aceitação de produção quando necessário.
- Pontos de testemunha do comprador ou de terceiros.
- Revisão de relatórios de testes de emissões fugitivas.
- Verificação final da documentação.
Para pontos de retenção, testemunha, revisão e vigilância, consulte nosso Plano de inspeção e teste de válvulas (ITP).
O teste de emissões fugitivas faz parte do FAT?
Pode ser revisado durante o FAT, mas a qualificação real de emissões fugitivas pode ter sido concluída anteriormente como um teste de tipo.
Durante a análise do FAT ou de documentos, o comprador pode verificar o certificado de qualificação aplicável, o relatório de teste, o projeto da válvula coberto pela qualificação, o sistema de embalagem, os resultados de aceitação da produção quando especificado e a rastreabilidade do material ou da válvula.
Se os testes reais de emissões fugitivas da produção precisarem ser testemunhados, esse requisito deverá ser acordado antes que o cronograma do FAT seja finalizado.
Veja nosso Teste de aceitação de fábrica de válvulas industriais guia para o processo mais amplo de inspeção do projeto.
Que documentação os compradores devem solicitar?
- Certificado de teste de tipo de emissão fugitiva ISO ou API aplicável.
- Relatório de teste de qualificação ou resumo aprovado quando exigido contratualmente.
- Modelo de válvula e identificação do projeto.
- Fabricante da embalagem e tipo de embalagem, quando necessário.
- Faixa de temperatura de qualificação.
- Tamanho de válvula qualificado e faixa de classe de pressão.
- Relatório de teste de aceitação de produção quando necessário.
- Certificados de materiais.
- Relatório de teste de pressão da válvula.
- Folha de dados e desenho aprovados.
- Registros de liberação de ITP e inspeção.
- Testemunha de terceiros ou revisão de registros quando especificado.
Uma folha de dados de embalagem genérica ou relatório de embalagem API 622 não deve ser enviado como a única prova de qualificação API 624 ou API 641 de válvula completa.
Para planejamento do dossiê do projeto, consulte Certificados de válvula e documentos de qualidade.
Erros comuns na aquisição de emissões fugitivas
1. Escrevendo apenas “Válvula de baixa emissão necessária”
Isto não define o padrão, o tipo de válvula, o escopo de qualificação ou o requisito de aceitação da produção.
2. Tratar API 622 e API 624 como a mesma coisa
API 622 aborda qualificação de embalagem. API 624 aborda testes completos de tipo de válvula de haste ascendente dentro de seu escopo.
3. Especificando API 624 para uma válvula esfera de um quarto de volta
As válvulas quarto de volta são atendidas pela API 641 quando o padrão API de emissões fugitivas é exigido.
4. Presumindo que os padrões ISO 15848 e API são automaticamente equivalentes
Utilizam diferentes estruturas de qualificação e devem ser especificadas de acordo com a exigência do projeto.
5. Aceitar um certificado sem verificar o escopo da qualificação
O projeto da válvula testada, a disposição da gaxeta, a temperatura e a faixa qualificada devem ser relevantes para a válvula fornecida.
6. Presumir que uma válvula à prova de fogo é automaticamente de baixa emissão
Os testes de segurança contra incêndio e os testes de emissões fugitivas avaliam diferentes requisitos de desempenho. Um não prova automaticamente o outro.
7. Confundir vazamento de assento com emissões fugitivas
A estanqueidade da sede é o desempenho de desligamento interno. As emissões fugitivas são vazamentos atmosféricos externos.
8. Ignorando a montagem da embalagem
Mesmo a gaxeta qualificada pode ter um desempenho ruim se a condição da haste, a carga da sobreposta, a geometria da câmara ou a instalação estiverem incorretas.
9. Solicitação de qualificação após produção
Uma qualificação de teste de tipo exigida deve ser verificada durante a análise do fornecedor e da proposta técnica, e não descoberta após as válvulas já terem sido fabricadas.
10. Usando “Emissão Zero” como o único requisito de aceitação
A especificação de compra deve identificar um padrão reconhecido e uma base de qualificação mensurável.
Lista de verificação de RFQ de emissão fugitiva de válvula
| Item de solicitação de cotação | Informações para definir |
|---|---|
| Tipo de válvula | Portão, globo, bola, borboleta, plugue, válvula de controle ou outro projeto |
| Movimento da haste | Subida, rotação ascendente ou quarto de volta |
| Classe de tamanho e pressão | DN/NPS e Classe/PN |
| Fluido de processo | Hidrocarbonetos, gases, produtos químicos contendo COV, fluidos perigosos ou outros meios |
| Pressão e temperatura | Condições de projeto e operação, incluindo ciclos de temperatura relevantes |
| Padrão exigido | ISO 15848-1, ISO 15848-2, API 624, API 641 ou requisito específico do projeto |
| Edição padrão | Edição contratualmente aplicável |
| Sistema de embalagem | Grafite, gaxeta de baixa emissão, carregamento dinâmico ou configuração especificada |
| Evidência de qualificação | Certificado de teste de tipo e escopo relevante |
| Testes de produção | Se o teste de aceitação de produção é necessário |
| Inspeção | Inspeção do fabricante, testemunha do comprador, revisão de terceiros ou Ponto de Espera/Testemunha |
| Documentação | Certificado de qualificação, relatório de teste de produção, folha de dados, desenho, ITP e registros finais do dossiê |
Principais padrões para emissões fugitivas de válvulas
- ISO 15848-1: Ensaios de tipo, medição e classificação de emissões fugitivas de válvulas industriais dentro de seu escopo.
- ISO 15848-2: Testes de aceitação de produção de válvulas onde os requisitos de emissão fugitiva são especificados.
- API 622: Teste de tipo de gaxeta de válvula de processo para emissões fugitivas.
- API 624: Teste de tipo de válvulas de haste ascendente e rotativa qualificadas equipadas com gaxeta de grafite para emissões fugitivas.
- API 641: Teste de tipo de válvulas de um quarto de volta qualificadas para emissões fugitivas.
A edição atual especificada pelo projeto deverá ser confirmada antes da cotação. Não reproduza tabelas proprietárias de classes de vazamento, tabelas de ciclos ou limites de qualificação de padrões pagos, a menos que o projeto esteja autorizado a usar esse conteúdo.
Recomendações finais para compradores de válvulas
O controle de emissões fugitivas deve ser tratado como um requisito completo de vedação e qualificação da válvula, e não simplesmente uma opção de material de gaxeta.
Antes de aprovar uma válvula de baixa emissão, confirme o padrão correto para o tipo de válvula, edição aplicável, projeto qualificado, sistema de vedação, condição de temperatura, faixa de qualificação, requisito de aceitação de produção, requisito de testemunha e pacote de documentação.
Para cotações de válvulas de baixa emissão, forneça o tipo de válvula, movimento da haste, tamanho, classe de pressão, fluido do processo, pressão de projeto, temperatura de projeto, padrão de emissão fugitiva exigido, edição aplicável, requisito de embalagem, requisito de aceitação de produção, pontos de inspeção e escopo de documentação com a RFQ.
Perguntas frequentes
O que são testes de emissões fugitivas de válvulas?
O teste de emissão fugitiva da válvula avalia vazamento externo de locais definidos de haste, eixo, gaxeta e vedação da junta do corpo sob condições de teste especificadas. É diferente do teste de pressão da carcaça e do teste de vazamento da sede.
Qual é a diferença entre ISO 15848-1 e ISO 15848-2?
A ISO 15848-1 aborda testes, medições e classificação de tipos de válvulas para emissões fugitivas. A ISO 15848-2 aborda testes de aceitação de produção para válvulas onde os requisitos de emissões fugitivas são especificados.
Qual é a diferença entre API 622 e API 624?
A API 622 avalia o engaxetamento da válvula de processo quanto a emissões fugitivas. A API 624 se aplica a válvulas de haste ascendente e rotativa completas e qualificadas equipadas com gaxeta de grafite. A aprovação no teste de gaxeta API 622 por si só não comprova a qualificação completa da válvula API 624.
A API 624 é usada para válvulas de esfera?
API 624 destina-se à qualificação de válvulas de haste ascendente e giratória ascendente. Válvulas de quarto de volta, como muitas válvulas de esfera, borboleta e macho, são abordadas pela API 641 quando esse padrão de emissão fugitiva da API é especificado.
Uma válvula à prova de fogo atende automaticamente aos requisitos de emissões fugitivas?
Não. Os testes de segurança contra incêndio e de emissões fugitivas avaliam diferentes condições de desempenho. A norma aplicável de baixas emissões deve ser especificada separadamente quando necessário.
A gaxeta de baixa emissão garante uma válvula de baixa emissão?
Não. O desempenho da válvula completa também depende da condição da haste ou do eixo, da geometria da câmara de vedação, da carga da sobreposta, da montagem, da temperatura, do ciclo e da qualificação do projeto completo da válvula.
Que documentos devo solicitar para uma válvula de baixa emissão?
Dependendo do projeto, solicite o certificado de teste de tipo aplicável, escopo de qualificação, relatório de aceitação de produção quando necessário, informações de embalagem, folha de dados da válvula, desenho, registros de teste de pressão, ITP e documentação de inspeção final.
