A seleção dos modos de operação da válvula

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Dependendo do modo de operação, a válvula pode ser dividida em válvula manual e válvula acionada por atuador. Atuadores de válvula são dispositivos que operam e são conectados à válvula, controlados manualmente (volante/alavanca de mola), elétricos (solenóide/motor), pneumáticos (diafragma, cilindro, lâmina, motor pneumático, combinação de filme e catraca), hidráulicos (combinação hidráulica cilindro/motor hidráulico) e combinação (eletro e hidráulico, pneumático e hidráulico).

O dispositivo de acionamento da válvula pode ser dividido em curso reto e curso angular de acordo com os modos de movimento. O dispositivo de acionamento de curso reto é de acionamento multivoltas, principalmente adequado para vários tipos de válvulas gaveta, válvulas globo e válvulas borboleta; O dispositivo de acionamento de curso angular é um dispositivo de acionamento rotativo parcial que precisa apenas de um ângulo de 90°. aplicável principalmente a vários tipos de válvulas de esfera e válvulas borboleta. A seleção de atuadores de válvula deve ser baseada em um entendimento completo do tipo e desempenho dos atuadores de válvula, dependendo do tipo de válvula, da especificação operacional do dispositivo e da posição da válvula na linha ou dispositivo.

 

Válvula com ação automática por fluido

A válvula automática depende da energia do próprio meio para abrir e fechar a válvula, não necessita de acionamento de força externa, como válvula de segurança, válvula redutora de pressão, purgador de vapor, válvula de retenção, válvula reguladora automática.

 

Volante ou válvula de alavanca

As válvulas operadas manualmente são o tipo de válvula mais amplamente utilizado, que são válvulas acionadas manualmente com volantes, alças, alavancas e rodas de corrente. Quando o torque de abertura e fechamento da válvula é maior, esta roda ou redutor de engrenagem helicoidal pode ser ajustado entre o volante e a haste da válvula. A junta universal e o eixo de transmissão também podem ser usados quando a operação remota for necessária.

As válvulas operadas manualmente são geralmente equipadas com um volante preso à haste da válvula ou porca de garfo que é girada no sentido horário ou anti-horário para fechar ou abrir uma válvula. As válvulas globo e gaveta são abertas e fechadas desta forma.

Válvulas de um quarto de volta operadas manualmente, como Válvula de esfera, Válvula macho ou válvula borboleta, que precisam de uma alavanca para acionar a válvula. Embora existam aplicações onde não é possível ou desejável acionar a válvula manualmente por volante ou alavanca. Nessas situações, os atuadores podem ser necessários.

 

Válvula acionada por atuadores

Um atuador é um dispositivo de acionamento que fornece movimento linear ou rotacional, utilizando uma determinada fonte de energia e operando sob um determinado sinal de controle. Atuadores básicos são usados para abrir ou fechar totalmente uma válvula. Os atuadores para controlar ou regular as válvulas recebem um sinal de posicionamento para se moverem para qualquer posição intermediária. Existem muitos tipos diferentes de atuadores, os atuadores de válvula comumente usados são mostrados abaixo:

  • Atuadores de engrenagem
  • Atuadores de motores elétricos
  • Atuadores Pneumáticos
  • Atuadores Hidráulicos
  • Atuadores Solenóides

Válvulas grandes devem ser operadas contra alta pressão hidrostática e devem ser operadas a partir de um local remoto. Quando o tempo para abrir, fechar, acelerar ou controlar manualmente a válvula for maior do que o exigido pelos padrões de projeto do sistema. Estas válvulas são geralmente equipadas com um atuador.

 

De modo geral, a seleção dos atuadores depende de diversos fatores como tipo de válvula, intervalos de operação, torque, controle da chave, controle contínuo, disponibilidade de energia externa, economia, manutenção e assim por diante, sendo esses fatores dependentes de cada situação.

Os padrões de taxas de vazamento da válvula industrial

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As válvulas são uma das principais fontes de vazamento no sistema de dutos da indústria petroquímica, por isso é fundamental para o vazamento de válvulas. As taxas de vazamento da válvula são, na verdade, o nível de vedação da válvula, o desempenho da vedação da válvula é referido como as peças de vedação da válvula para evitar a capacidade de vazamento de mídia.

As principais peças de vedação da válvula incluem: a superfície de contato entre as peças de abertura e fechamento e a sede, o encaixe da gaxeta e da haste e da caixa da gaxeta, a conexão entre o corpo da válvula e os castelos. O primeiro pertence ao vazamento interno, que afeta diretamente a capacidade da válvula de cortar o meio e o funcionamento normal do equipamento. Os dois últimos são vazamentos externos, ou seja, vazamentos de meio da válvula interna. As perdas e a poluição ambiental causadas por vazamentos externos são muitas vezes mais graves do que as causadas por vazamentos internos. O vazamento da válvula não é permitido especialmente para condições de alta temperatura e pressão, meios inflamáveis, explosivos, tóxicos ou corrosivos, portanto a válvula deve fornecer desempenho de vedação confiável para atender aos requisitos de suas condições de uso no vazamento. Atualmente, existem cinco tipos de padrões de classificação de vedações de válvulas comumente usados no mundo.

 

ISO 5208

A Organização Internacional de Padronização ISO 5208 especifica exames e testes que um fabricante de válvula precisa realizar para estabelecer a integridade do limite de pressão de uma válvula metálica industrial e para verificar o grau de estanqueidade do fechamento da válvula e a adequação estrutural de seu mecanismo de fechamento .

Existem 10 taxas de vazamento especificadas na ISO 5208: A, AA, A, B, C, CC, D, E, EE, F, G e a taxa A são as notas mais altas. Há uma correspondência vagamente definida entre os valores de aceitação da taxa de vazamento da API 598 e a taxa de valor de vazamento A aplicada a DN 50, taxa CC-líquido para válvulas de retenção com sede diferente de metal e para válvulas de retenção taxa de gás EE e taxa G- líquido. As taxas A, B, C, D, F e G correspondem aos valores da EN 12266-1.

API 598

O padrão API 598 do American Petroleum Institute é o padrão de teste mais comumente usado para válvulas padrão americano. É aplicável aos seguintes testes de desempenho de vedação de válvula padrão API:

API 594 Válvulas de retenção com conexão flangeada, tipo lug, wafer e solda de topo

API 599 Válvulas macho de metal flangeadas, rosqueadas e soldadas de topo

API 602 Válvulas de gaveta e retenção de aço DN 00 e inferiores para a indústria de petróleo e gás natural

API 603 Válvulas de gaveta com tampa aparafusada, flangeadas e soldadas a topo, resistentes à corrosão

API 608 Válvulas esfera metálicas flangeadas, roscadas e soldadas a topo

API 609 Válvulas borboleta de flange dupla, lug e wafer

MSS SP61

A Associação Americana para Padronização de Fabricantes de Válvulas e Acessórios O teste de pressão MSS SP61 para válvulas metálicas especifica que os requisitos de vazamento permitidos são os seguintes:

(1) No caso de uma das superfícies de vedação da sede de vedação da válvula ser feita de plástico ou borracha, nenhum vazamento deverá ser observado durante o teste de vedação.

(2) O vazamento máximo permitido em cada lado quando fechado será: o líquido deverá ter o tamanho nominal (DN) 0 por mm, 0 por hora, 4 ml; O gás tem o tamanho nominal (DN) por milímetro, 120 ml por hora.

(3) O vazamento permitido pela válvula de retenção pode ser aumentado em 4 vezes.

Deve-se notar que o MS SSP 61 é frequentemente usado para inspeção de válvulas de aço “totalmente abertas” e “totalmente fechadas”, mas não para válvulas de controle. O MSS SP61 geralmente não é usado para testar válvulas padrão americanas.

ANSI／FCI 70-2

Os padrões nacionais americanos/padrões da associação de instrumentos americanos ANSI/FCI 70-2 (ASME B16).104) são aplicáveis aos requisitos de grau de vedação da válvula de controle. A vedação metal-elástica ou a vedação metálica devem ser selecionadas no projeto de engenharia de acordo com as características do meio e a frequência de abertura da válvula. Válvula com sede metálica os graus de vedação devem ser estipulados no contrato de pedido, as taxas I, Ⅱ, Ⅲ são menos utilizadas devido à solicitação de um nível mais baixo, geralmente escolha Ⅳ pelo menos e V ou Ⅵ para requisitos mais elevados.

EN 12266-1

EN 12266-1, testes em válvulas industriais parte l especifica os testes de pressão, métodos de teste e critérios de aceitação – requisitos obrigatórios. A EN 12266-1 atende aos requisitos da ISO 5208 para classificação de selos, mas não possui classificações AA, CC e EE. A nova edição da ISO 5208 adiciona seis níveis de AA, CC, E, EE, F e G e fornece comparações com vários níveis de selo da API 598 e EN 12266.

 

Deve-se observar no projeto de engenharia que a API 600-2001 (ISO 10434–1998) especifica que o desempenho de vedação da válvula é testado de acordo com a ISO 5208, mas o vazamento nas tabelas 17 e 18 é equivalente à API 598–1996 , não ISO 5208. Portanto, quando a norma API 600 e seu teste de desempenho de vedação API 598 são selecionadas para o projeto de engenharia, a versão da norma deve ser esclarecida para garantir a uniformidade do conteúdo da norma.

As diretrizes relevantes da API 6D (ISO 14313) para vazamento de válvula são: “válvulas de sede macia e válvulas macho de vedação de óleo não devem exceder ISO 5208 A (sem vazamento visível), válvulas de sede metálica não devem exceder ISO 5208 (1993) D, a menos que Especificado de outra forma." Nota na norma: “aplicações especiais podem exigir vazamentos inferiores à classe D da ISO 5208(1993). Portanto, requisitos de vazamento superiores aos da norma deverão ser fornecidos no contrato de pedido.