A conversão da classe de pressão da válvula de Mpa, LB, K, bar

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PN, Classe, K, bar são todas unidades de classificação de pressão para expressar a classificação de pressão nominal para tubulações, válvulas, flanges, acessórios para tubos ou acessórios. A diferença é que a pressão que representam corresponde a diferentes temperaturas de referência. PN refere-se à pressão correspondente a 120°C, enquanto CLass se refere à pressão correspondente a 425,5°C. Portanto, a temperatura deve ser levada em consideração na conversão da pressão.

PN é usado principalmente em sistemas padrão europeus, como DIN, EN, BS, ISO e sistema padrão chinês GB. Geralmente, o número atrás de “PN” é um número inteiro que denota classes de pressão, aproximadamente equivalente à pressão de temperatura normal Mpa. Para válvulas com corpos de aço carbono, PN refere-se à pressão máxima de trabalho permitida quando aplicada abaixo de 200°C; Para corpo de ferro fundido, a pressão de trabalho máxima permitida foi aplicada abaixo de 120 ℃; Para o corpo da válvula em aço inoxidável, a pressão de trabalho máxima permitida para serviço abaixo de 250°C. Quando a temperatura operacional aumenta, a pressão do corpo da válvula diminui. A faixa de pressão PN comumente usada é (unidade de Bar): PN2.5, PN6, PN10, PN16, PN25, PN40, PN63, PN100, PN160, PN250, PN320, PN400.

Classe é a unidade de classificação de pressão de válvula comum do sistema americano, como Class150 ou 150LB e 150#, que pertencem à classificação de pressão padrão americano, representando a faixa de pressão da tubulação ou válvula. Classe é o resultado do cálculo da temperatura e pressão de ligação de um determinado metal de acordo com a norma ANSI B16.34. A principal razão pela qual as classes de libras não correspondem às pressões nominais é que os seus valores de referência de temperatura são diferentes. A pressão de um gás é chamada de “psi” ou “libras por polegada quadrada”.

O Japão usa principalmente a unidade K para indicar o nível de pressão. Não existe uma correspondência estrita entre a pressão nominal e o grau de pressão devido às suas diferentes referências de temperatura. A conversão aproximada entre eles é mostrada na tabela abaixo.

 

A tabela de conversão entre Classe e Mpa

Aula 150 300 400 600 800 900 1500 2000 2500
MPa 2.0 5.0 6.8 11.0 13.0 15.0 26.0 33.7 42.0
Classificação de pressão médio médio médio alto alto alto alto alto alto

 

A tabela de conversão entre Mpa e bar

0.05(0.5) 0.1(1.0) 0.25(2.5) 0.4(4.0) 0.6(6.0) 0.8(8.0)
1.0(10.0) 1.6(16.0) 2.0(20.0) 2.5(25.0) 4.0(40.0) 5.0 (50.0)
6.3(63.3) 10.0(100.0) 15.0(150.0) 16.0(160.0) 20.0(200.0) 25.0(250.0)
28.0(280.0) 32.0(320.0) 42.0 (420.0) 50.0(500.0) 63.0(630.0) 80.0(800.0)
100.0(1000.0) 125.0(1250.0) 160.0(1600.0) 200.0(2000.0) 250.0(2500.0) 335.0(3350.0)

 

A tabela de conversão entre lb e K

Libra 150 300 400 600 900 1500 2500
K 10 20 30 40 63 100 /
MPa 2.0 5.0 6.8 10.0 15.0 25.0 42.0

 

Por que a abertura e o fechamento são difíceis para válvulas globo de grande calibre?

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As válvulas globo de grande diâmetro são usadas principalmente para meios com grande queda de pressão, como vapor, água, etc. Os engenheiros podem enfrentar a situação de que a válvula geralmente é difícil de fechar hermeticamente e propensa a vazamentos, o que geralmente é devido ao design do corpo da válvula e torque de saída horizontal insuficiente (adultos com diferentes condições físicas têm força de saída limite horizontal de 60-90k). A direção do fluxo da válvula globo é projetada para ser de entrada baixa e saída alta. Manual empurra o volante para girar de modo que o disco da válvula se mova para baixo para fechar. Neste momento, a combinação de três forças precisa ser superada:

1) Fa: Força de levantamento axial;

2) Fb: Fricção da gaxeta e da haste;

3) Fc: Força de atrito Fc entre a haste da válvula e o núcleo do disco;

A soma dos torques∑M=(Fa+Fb+Fc)R

Podemos tirar a conclusão de que quanto maior o diâmetro, maior será a força de levantamento axial e a força de levantamento axial estará quase próxima da pressão real da rede de tubos quando ela estiver fechada. Por exemplo, um Válvula globo DN200 é usado para o tubo de vapor de 10bar, ele fecha apenas o impulso axial Fa=10×πr²==3140kg, e a força circunferencial horizontal necessária para o fechamento está próxima do limite da força circunferencial horizontal produzida pelo corpo humano normal, então é muito difícil para uma pessoa fechar completamente a válvula nesta condição. Recomenda-se que este tipo de válvula seja instalada de forma reversa para resolver o problema de fechamento difícil, mas ao mesmo tempo produzir a abertura difícil. Aí fica a dúvida, como resolver isso?

1) Recomenda-se escolher a válvula globo de vedação de fole para evitar o impacto da resistência ao atrito da válvula de êmbolo e da válvula de gaxeta.

2) O núcleo da válvula e a sede da válvula devem escolher o material com boa resistência à erosão e desempenho ao desgaste, como carboneto de castelão;

3) Recomenda-se estrutura de disco duplo para evitar erosão excessiva devido a uma pequena abertura, o que afetará a vida útil e o efeito de vedação.

 

Por que a válvula globo de grande diâmetro é fácil de vazar?

A válvula globo de grande diâmetro é geralmente usada na saída da caldeira, cilindro principal, tubo principal de vapor e outras peças, que são propensas a produzir os seguintes problemas:

1) A diferença de pressão na saída da caldeira e a vazão de vapor são grandes, ambas apresentam grandes danos por erosão na superfície de vedação. Além disso, a combustão inadequada da caldeira faz com que o vapor na saída da caldeira tenha um grande teor de água, fácil de danificar a superfície de vedação da válvula, como cavitação e corrosão.

2) Para a válvula globo próxima à saída da caldeira e ao cilindro, o fenômeno de superaquecimento intermitente pode ocorrer no vapor fresco durante o processo de sua saturação se o tratamento de amaciamento da água da caldeira não for muito bom, muitas vezes precipita parte das substâncias ácidas e alcalinas, a vedação a superfície causará corrosão e erosão; Algumas substâncias cristalizáveis também podem aderir à cristalização da superfície da vedação da válvula, resultando na válvula não poder ser hermeticamente vedada.

3) Devido à quantidade desigual de vapor exigida pela produção de válvulas na entrada e saída do cilindro, é fácil ocorrer evaporação e cavitação quando a vazão muda muito e danos à superfície de vedação da válvula, como como erosão e cavitação.

4) O tubo de grande diâmetro precisa ser pré-aquecido, o que pode permitir que o vapor com fluxo pequeno seja aquecido lenta e uniformemente até certo ponto antes que a válvula globo possa ser totalmente aberta, de modo a evitar a expansão excessiva do tubo com aquecimento rápido e danificar a conexão. Mas a abertura da válvula é muitas vezes muito pequena neste processo, de modo que a taxa de erosão é muito maior do que o efeito de uso normal, reduzindo seriamente a vida útil da superfície de vedação da válvula.

Quantos tipos de válvula globo você conhece?

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A válvula globo é projetada com uma haste que se move para cima e para baixo para permitir o movimento unidirecional do fluxo médio e fazer com que a superfície de vedação do disco da válvula e da sede se ajustem firmemente para evitar o fluxo médio. Caracteriza-se por economizar cotovelo e operar de forma conveniente, podendo ser instalado na parte dobrada do sistema de tubulação. Existem vários tipos e designs de válvula globo, cada um com seus prós e contras. Neste blog, apresentaremos em detalhes a classificação das válvulas globo.

 

A direção do fluxo da válvula globo

  1. Válvula globo em forma de T/corpo dividido
    Os canais de entrada e saída da válvula são 180° na mesma direção e possuem o menor coeficiente de fluxo e a maior queda de pressão. A válvula globo do tipo Tee/Split pode ser usada em serviços de estrangulamento severo, como na linha de desvio ao redor de uma válvula de controle.
  2. Válvula globo padrão Y
    Seu disco e sede ou sede que veda uma passagem de entrada/saída apresentam um determinado ângulo, geralmente 45 ou 90 graus em relação ao eixo do tubo. Seu fluido dificilmente muda a direção do fluxo e tem a menor resistência ao fluxo nos tipos de válvula globo, adequado para tubulações de coque e partículas sólidas.

3. Válvulas globo com padrão angular

Sua entrada e saída de fluxo não estão na mesma direção com um ângulo de 90°, o que produz certa queda de pressão. A válvula globo angular se caracteriza pela praticidade e sem a utilização de cotovelo e solda extra.

 

Haste e disco de válvulas globo

  1. Válvula de parada da haste do parafuso externo
    A rosca da haste fica fora do corpo sem conexão com o meio para evitar corrosão, fácil de lubrificar e operar.
  2. Válvula de parada interna da haste do parafuso
    A rosca interna da haste da válvula entra em contato diretamente com o meio, é fácil de sofrer corrosão e não pode ser lubrificada, geralmente usada em tubulações com diâmetro nominal pequeno e a temperatura de trabalho do meio não é alta.
  3. Válvula globo de disco plug

A válvula macho também é conhecida como válvula globo de êmbolo. Com um projeto de estrutura de vedação radial, pelo êmbolo polido nos dois anéis de vedação elásticos através do corpo e parafuso de conexão da tampa aplicado na carga da tampa ao redor do anel de vedação elástico para obter a vedação da válvula.

4. Válvula globo de agulha

A válvula globo de agulha é um tipo de válvula de instrumento de pequeno diâmetro, que desempenha a função de abertura e fechamento e controle de fluxo no sistema de tubulação de medição de instrumentos.

5. Válvula globo de fole

Formado fole de aço inoxidável O design oferece desempenho de vedação confiável, adequado para ocasiões de mídia inflamável, explosiva, tóxica e prejudicial, pode prevenir efetivamente vazamentos.

 

Aplicações de válvulas globo

  1. Válvula globo revestida com PTFE
    A válvula globo com revestimento de PTFE é a válvula que molda (ou insere) resina de politetrafluoroetileno na parede interna da peça de pressão da válvula de metal (o mesmo método se aplica a todos os tipos de vasos de pressão e revestimento de acessórios de tubos) ou na superfície externa da peça interna da válvula para resistir ao forte meio corrosivo da válvula. A válvula globo revestida com PTFE é aplicável a Aqua regia, ácido sulfúrico, ácido clorídrico e vários ácidos orgânicos, ácidos fortes, oxidantes fortes em várias concentrações de -50 ~ 150 ℃, bem como solvente orgânico alcalino forte e outros gases corrosivos e meio líquido em o gasoduto.
  2. Válvula globo criogênica
    As válvulas globo criogênicas geralmente se referem a válvulas que operam abaixo de -110°C. É amplamente utilizado em gás natural liquefeito, petróleo e outras indústrias de baixa temperatura. Atualmente, pode ser fabricada a válvula globo com temperatura aplicável de -196 ℃, que utiliza nitrogênio líquido para pré-tratamento de baixa temperatura para evitar completamente deformação e vazamento de vedação.

Fabricação PERFEITA e fornecimento de válvulas globo de acordo com os padrões ANSI e API, o disco da válvula e a superfície de vedação da sede são feitos de superfície de carboneto de cobalto stellite que oferece várias vantagens como vedação confiável, alta dureza, resistência ao desgaste, resistência a altas temperaturas, resistência à corrosão, abrasão resistência e longa vida útil. Projetamos cada válvula de acordo com os parâmetros de vazão apresentados. Entre em contato com nosso representante de vendas para obter detalhes.

Uma coleção de padrões de válvulas API

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No sistema de instituições dos Estados Unidos, existem vários padrões que podem ser usados para especificar a válvula industrial, como padrão ASME (American Society of Mechanical Engineers), padrão API (American Petroleum Institute), padrão ANSI (American National Standards Institute), padrão MSS SP (Sociedade de Padronização de Fabricantes da Indústria de Válvulas e Conexões). Cada um deles possui especificações específicas para válvulas e se complementam. Aqui coletamos uma série de padrões API de válvulas comumente usados para válvulas industriais em geral.

 

 

API 6A Especificação para equipamentos de poço e árvore de Natal
API 6D especificação para tubulações e válvulas de tubulação
API6FA: O padrão para teste de incêndio para válvulas
API6FC Teste de Fogo para Válvula com Backseats Automáticos.
API6FD Especificação para teste de fogo para válvulas de retenção.
API 6RS Padrões referenciados para o Comitê 6, Padronização de Válvulas e Equipamentos de Cabeça de Poço.
API 11V6 Projeto de instalações de gas lift de fluxo contínuo usando válvulas operadas por pressão de injeção.
ANSI/APIRP 11V7 Prática recomendada para reparo, teste e configuração de válvulas de elevação de gás.
API 14A Especificação para equipamento de válvula de segurança subterrânea
API 14B Projeto, instalação, operação, teste e reparação do sistema de válvulas de segurança subterrâneas.
API 14H Prática recomendada para instalação, manutenção e reparo de válvulas de segurança de superfície e válvulas de segurança subaquáticas offshore
API 520-1 Dimensionamento, Seleção e Instalação de Dispositivos de Alívio de Pressão em Refinarias: Parte I – Dimensionamento e Seleção.
API 520-2 Prática Recomendada 520: Dimensionamento, Seleção e Instalação de Dispositivos de Alívio de Pressão em Refinarias - Parte II, Instalação.
API 526 Válvulas de alívio de pressão de aço flangeadas.
API 527 Aperto da sede da válvula de alívio de pressão.
API 553 Válvula de controle de refinaria
API 574 Inspeção de tubulações, tubulações, válvulas e conexões
API 589 Teste de fogo para avaliação da gaxeta da haste da válvula
API 591 Procedimento de qualificação de válvula de processo
API 594 Válvulas de retenção: Soldagem flangeada, lug, wafer e topo
API 598 Inspeção e teste de válvulas.
API 599 Válvulas macho de metal – extremidades flangeadas e soldadas
API 600 Válvulas gaveta de aço – Extremidades flangeadas e soldadas de topo, castelos aparafusados
API 602 Válvulas gaveta, globo e retenção para tamanho DN100 (NPS 4) e menores para as indústrias de petróleo e gás natural.
API 603 Válvulas de gaveta com castelo aparafusado, resistentes à corrosão – extremidades flangeadas e soldadas de topo
API 607 Teste de incêndio para válvulas de quarto de volta e válvulas equipadas com sedes não metálicas
API 608 Válvulas de esfera de metal - extremidades flangeadas, rosqueadas e soldadas
API 609 Válvulas borboleta: Dupla flange, tipo lug e wafer
API 621 Recondicionamento de válvulas metálicas gaveta, globo e retenção

 

 

 

Qual controlador de atuador é melhor para válvula? Elétrico ou pneumático?

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Atuadores de válvula referem-se a dispositivos que proporcionam movimento linear ou rotativo da válvula, que utilizam líquido, gás, eletricidade ou outras fontes de energia e os convertem por motores, cilindros ou outros dispositivos.

O atuador pneumático usa pressão de ar para realizar a abertura e fechamento da válvula ou regulação com implementação de uma peça e mecanismo de regulação, pode ser dividido em membrana, pistão e cremalheira e pinhão atuador pneumático. A estrutura da válvula pneumática é simples, fácil de operar e verificar, também pode facilmente alcançar a reação positiva da troca, mais econômica que elétrica e hidráulica. É amplamente utilizado em usinas de energia, indústria química, refino de petróleo e outros processos de produção com elevados requisitos de segurança.

O atuador elétrico possui grande torque, estrutura simples e de fácil manutenção, podendo ser utilizado para controlar ar, água, vapor e meios corrosivos como lama, óleo, metal líquido, meios radioativos e outros tipos de fluxo de fluidos. Também possui boa estabilidade, impulso constante e boa capacidade anti-desvio. Sua precisão de controle é maior que a do atuador pneumático e pode superar bem o desequilíbrio do meio, usado principalmente em usinas de energia ou usinas nucleares.

Ao selecionar um atuador de válvula, é necessário conhecer o tipo de válvula, tamanho do torque e outras questões. Geralmente em termos de estrutura, confiabilidade, custo, torque de saída e outros termos a serem considerados. Uma vez determinados o tipo de atuador e o torque de acionamento necessário para a válvula, a folha de dados ou o software do fabricante do atuador podem ser usados para seleção. Às vezes, a velocidade e a frequência de operação da válvula devem ser consideradas. Aqui coletamos algumas dicas ou sugestões para a escolha dos atuadores:

Custo
O atuador pneumático deve ser utilizado em conjunto com o posicionador de válvula e a fonte de ar, e seu custo é quase o mesmo da válvula elétrica. No tratamento de água e esgoto, a maioria dos atuadores de válvula são operados no modo liga/desliga ou manualmente. As funções de monitoramento dos atuadores elétricos, como monitoramento de sobretemperatura, monitoramento de torque, frequência de conversão e ciclo de manutenção, devem ser projetadas no sistema de controle e teste, o que leva a um grande número de entradas e saídas de linha. Além da detecção da posição terminal e do manuseio da fonte de ar, os atuadores pneumáticos não requerem nenhuma função de monitoramento e controle.

Segurança
Válvulas elétricas são uma fonte de energia elétrica, placa de circuito ou falha do motor propensa a faíscas, geralmente usadas em requisitos ambientais não são ocasiões altas. Atuadores pneumáticos podem ser utilizados para ocasiões potencialmente explosivas, sendo importante ressaltar que a válvula ou ilha de válvulas deve ser instalada fora da área de explosão, os atuadores pneumáticos utilizados na área de explosão devem ser acionados pela traqueia.

A vida útil
Os atuadores elétricos são adequados para operação intermitente, mas não para operação contínua em circuito fechado. Os atuadores pneumáticos têm excelente resistência à sobrecarga e não necessitam de manutenção, não exigindo troca de óleo ou outra lubrificação, com vida útil padrão de até um milhão de ciclos de comutação, que é mais longa do que outros atuadores de válvula. Além disso, componentes pneumáticos com alta resistência à vibração, resistentes à corrosão, fortes e duráveis, não danificam mesmo em altas temperaturas. Os atuadores elétricos consistem em um grande número de componentes e são relativamente fáceis de danificar.

Velocidade de resposta
Os atuadores elétricos funcionam mais lentamente do que os atuadores pneumáticos e hidráulicos; leva muito tempo desde o sinal de saída do regulador até a resposta e o movimento para a posição correspondente. Há uma grande perda de energia quando a energia fornecida é convertida em movimento. Primeiramente, o motor elétrico converte a maior parte da energia em calor e depois utiliza engrenagens de estrutura complexa. A regulação frequente causará facilmente o superaquecimento do motor e gerará proteção térmica.

Essencialmente, a principal diferença entre válvulas elétricas e pneumáticas é o uso de atuadores e nada tem a ver com a válvula em si. Escolha qual atuador usar depende das condições de operação, como aplicação química ou proteção contra explosão ou ambiente úmido onde é necessária uma válvula pneumática e uma válvula elétrica é ideal para sistemas de tubulação de grande diâmetro.

Quais são as vantagens das sedes de válvula PEEK?

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PEEK (polieteretercetona) foi desenvolvido pela ICI (corporação britânica da indústria química) em 1978. Posteriormente, também foi desenvolvido pela DuPont, BASF, Mitsui optoelectronic co., LTD., VICTREX e Eltep (Estados Unidos). Como um tipo de material polimérico de alto desempenho, o PEEK é caracterizado por baixa variável de fluência, alto módulo de elasticidade, excelente resistência ao desgaste e à corrosão, resistência química, não tóxico, retardador de chama, ainda mantém bom desempenho mesmo em alta temperatura/pressão e alta umidade sob más condições de trabalho, pode ser usada para válvulas de alta temperatura e alta pressão, válvulas nucleares, placas de válvula de compressor de bomba, anéis de pistão, válvula e núcleo das peças de vedação. A razão pela qual as válvulas PEEK são tão populares depende das excelentes características do PEEK.

Resistente a altas temperaturas
A resina PEEK oferece alto ponto de fusão (334 ℃) e temperatura de transição vítrea (143 ℃). Sua temperatura de uso contínuo pode ser de até 260 ℃ e a temperatura de transformação térmica de carga da marca 30%GF ou CF reforçada é de até 316 ℃.

Propriedades mecânicas
A resina de matéria-prima PEEK tem boa tenacidade e rigidez, e possui excelente resistência à fadiga a tensões alternadas, comparável aos materiais de liga.

Retardante de chama: a inflamabilidade dos materiais, especificada nas normas UL94, é a capacidade de manter a combustão após serem inflamados com alta energia a partir de misturas de oxigênio e nitrogênio. Primeiro, uma amostra vertical de um determinado formato é acesa e, em seguida, mede-se o tempo que o material leva para se extinguir automaticamente. Os resultados do teste PEEK são v-0, que é o nível ideal de retardamento de chama.

Estabilidade: Os materiais plásticos PEEK possuem estabilidade dimensional superior, o que é importante para algumas aplicações. As condições ambientais, como temperatura e umidade, têm pouco impacto no tamanho das peças PEEK, que podem atender aos requisitos de alta precisão dimensional.

  1. A matéria-prima plástica PEEK tem um pequeno encolhimento na moldagem por injeção, o que é benéfico para controlar a faixa de tolerância dimensional das peças de injeção PEEK, tornando a precisão dimensional das peças PEEK muito maior do que a dos plásticos em geral;
  2. Pequeno coeficiente de expansão térmica. O tamanho das peças PEEK muda pouco com a mudança de temperatura (que pode ser causada pela mudança da temperatura ambiente ou aquecimento por fricção durante a operação).
  3. Boa estabilidade dimensional. A estabilidade dimensional dos plásticos refere-se à estabilidade dimensional dos plásticos de engenharia no processo de uso ou armazenamento. Esta mudança dimensional deve-se principalmente ao aumento da energia de ativação das moléculas do polímero causado por algum grau de crimpagem no segmento da cadeia.
  4. Excelente desempenho de hidrólise térmica. PEEK tem baixa absorção de água sob alta temperatura e umidade. Nenhuma mudança óbvia no tamanho causada pela absorção de água de plásticos comuns como o nylon.

O PEEK foi desenvolvido em apenas duas décadas e tem sido amplamente utilizado em petróleo e gás, aeroespacial, fabricação automotiva, eletrônica, processamento médico e de alimentos e outras áreas. Na indústria de petróleo e gás, o desempenho excepcional do PEEK o torna ideal para uso como peça de vedação primária.

A empresa PERFECT fabricou e forneceu produtos industriais válvula com sedes macias em PEEK e nos esforçamos para fornecer válvulas especiais de alta qualidade da maneira mais rápida e eficiente possível. Seja o que for que você procura, a PERFECT irá ajudá-lo a encontrar o produto adequado na aplicação adequada.