Válvula de alivio de presión para agua, vapor y gases: definición y funcionamiento

Toda instalación que trabaja a presión está diseñada para un rango concreto. Si esa presión sube por encima de lo previsto, aparece el riesgo de sobrepresión y con él las roturas de equipos, las fugas y los accidentes.

La válvula de alivio de presión es el componente que evita ese escenario: cuando la presión supera el valor ajustado, abre y evacúa el exceso. En esta guía explicamos qué es, cómo funciona, en qué se diferencia de una válvula de seguridad, en qué aplicaciones se usa con agua, vapor y gases, y qué modelo de la gama de Valfonta conviene en cada caso.

Antes de entrar en aplicaciones y modelos conviene entender bien su función y su principio de funcionamiento, porque de ahí se derivan casi todos los errores de selección.

Una válvula de alivio de presión —también llamada válvula de sobrepresión— es un dispositivo cuya misión es mantener la presión de ajuste aguas arriba liberando fluido cuando esa presión supera un valor preestablecido.

Dicho de otro modo: vigila la presión de la línea y, en cuanto se sale del límite seguro, abre para descargar el exceso. Su papel es de protección, no de regulación continua: mientras el sistema trabaja dentro de los límites previstos, la válvula permanece cerrada y no interfiere en el proceso.

Su importancia es doble. Por un lado evita daños costosos —roturas de tuberías, equipos dañados, paradas de producción—; por otro, protege a las personas frente a los riesgos asociados a una sobrepresión. Por eso es un elemento habitual en prácticamente cualquier instalación industrial que maneje líquidos, vapor o gases a presión.

Tabla de contenidos

La mayoría de estas válvulas trabajan por acción directa, mediante un muelle. El principio es sencillo: la presión de entrada empuja sobre el obturador y el muelle se opone a ese empuje con una fuerza determinada. Cuando la fuerza resultante de la presión de entrada supera la fuerza de ajuste del muelle, la válvula abre de forma proporcional al aumento de presión, evacúa el exceso y vuelve a cerrar cuando la presión regresa al valor de trabajo.

Ese valor al que la válvula empieza a abrir se conoce como presión de tarado, y se ajusta mediante el tornillo de regulación (o un volante, en los modelos que lo incorporan como opción). Un tarado correcto es crítico: demasiado alto y la protección llega tarde; demasiado bajo y la válvula descargará innecesariamente, con pérdidas de producto y desgaste prematuro del asiento.

Es la confusión más frecuente y conviene dejarla clara. Una válvula de alivio abre de forma gradual y proporcional al exceso de presión, y está pensada para controlar sobrepresiones de proceso. Una válvula de seguridad, en cambio, abre de forma instantánea y completa al alcanzar la presión para la que ha sido construida, y actúa como último dispositivo de protección en equipos a presión, calderas o recipientes sujetos a normativa.

La consecuencia práctica es importante: una válvula de alivio no sustituye a una válvula de seguridad. Si la instalación requiere protección certificada frente a sobrepresión, hay que instalar además el dispositivo de seguridad correspondiente. Puede ampliar este punto en nuestro artículo sobre la diferencia entre válvula de seguridad y de alivio.

Una de las virtudes de estas válvulas es su versatilidad: bien seleccionadas, protegen instalaciones muy distintas con fluidos de naturaleza muy diferente.

En redes de agua y en circuitos de líquidos de proceso, la válvula de alivio protege bombas, depósitos, intercambiadores y tramos de tubería frente a los picos de presión. Estos picos pueden originarse por el arranque o la parada de una bomba, por el cierre brusco de una válvula —el conocido golpe de ariete— o por la dilatación del líquido al calentarse en un tramo cerrado. En todos esos casos, evacuar una pequeña cantidad de fluido a tiempo evita una avería mucho más cara.

Es una protección habitual en instalaciones de agua sanitaria y de proceso, en sistemas contra incendios, en plantas de tratamiento y en circuitos de refrigeración, donde la fiabilidad del cierre y la resistencia a la corrosión del material son determinantes.

El vapor y los gases plantean exigencias distintas a las de un líquido: son compresibles, la temperatura de trabajo suele ser mucho más alta y la velocidad de respuesta de la válvula pasa a ser crítica. Por eso, no todos los modelos valen para todos los fluidos y conviene elegir el diseño pensado para cada servicio.

Las aplicaciones más frecuentes son las líneas e instalaciones de vapor, los circuitos de aire comprimido, los gases de los grupos 1 y 2 y los gases neutros como el nitrógeno. En estos servicios importan tanto la rapidez de apertura como la estabilidad de la válvula una vez abierta, para evitar oscilaciones y el fenómeno de chattering.

Conviene recordar que en gases y vapor el caudal a evacuar es muy superior al de un líquido en las mismas condiciones, porque el fluido se expande al descargar. Por eso el dimensionado de una válvula de alivio para vapor nunca debe extrapolarse del de una instalación de agua: son cálculos distintos y confundirlos deja la protección corta justo cuando más se necesita.

Por sectores, las válvulas de alivio de presión son habituales en la industria química y farmacéutica, en la alimentaria y de bebidas, en la energía y las plantas de vapor, en el tratamiento de aguas, en laboratorios y plantas sanitarias, y en instalaciones como destilerías, tintorerías o sistemas de rociadores. Cada sector impone sus propios requisitos —higiene, resistencia a fluidos agresivos, atmósferas explosivas o certificaciones específicas— y eso condiciona tanto el modelo como los materiales de fabricación.

En Valfonta las válvulas de alivio y de exceso de presión son, junto con las reductoras, nuestra especialidad. Disponemos de una gama que cubre desde el aire comprimido y los líquidos no peligrosos hasta el vapor y los servicios más exigentes, con posibilidad de fabricación a medida.

Para acertar con la válvula conviene definir estos parámetros antes de decidir el modelo:

Un dimensionado incorrecto es la causa más frecuente de problemas: una válvula sobredimensionada abre y cierra de forma inestable, y una infradimensionada no evacúa el caudal necesario cuando más falta hace.

Esta tabla resume los modelos disponibles y el servicio para el que está pensado cada uno, con enlace a su ficha técnica:

El modelo S3 merece una mención aparte por ser nuestra válvula de alivio de referencia. Trabaja por acción directa y abre proporcionalmente al aumento de presión, con la fuerza del muelle ajustada mediante el tornillo de regulación.

Entre sus opciones destacan el sistema de regulación por volante, los interiores en acero inoxidable AISI 316L, las juntas especiales, el obturador guiado para una mayor estabilidad y la construcción en Super Dúplex.

Su calidad está certificada según la norma ISO 9001, la Directiva de Equipos a Presión 2014/68/UE y la Directiva ATEX 2014/34/UE.

Puede consultar todos los modelos y fichas técnicas en la categoría de válvulas de alivio de presión. Si además necesita regular la presión de trabajo de forma continua, revise nuestra gama de válvulas reductoras de presión.

¿Necesita proteger su instalación frente a sobrepresiones? Escríbanos a valfonta@valfonta.com o llame al 933 720 888: estudiamos su sistema y le proponemos el modelo más adecuado, incluso una válvula diseñada completamente a medida.