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.

 

Válvula de esfera de passagem completa VS Válvula de esfera de passagem reduzida

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Como todos sabemos, a válvula esférica pode ser dividida em válvula esférica de passagem completa e válvula esférica reduzida de acordo com a forma de passagem do fluxo. A válvula de esfera de porta completa, comumente conhecida como válvula de esfera de passagem total, tem uma esfera superdimensionada para que o orifício na esfera seja do mesmo tamanho da tubulação, resultando sem limitações óbvias, é usado principalmente em interruptores e aplicações de circuito. Válvulas de esfera reduzida, também conhecidas como válvula de porta padrão, são válvulas com abertura na parte de fechamento para controle de vazão, cuja área é menor que o diâmetro interno da tubulação.

Não existe um conceito de padrão de válvula para válvulas de esfera de passagem completa e válvulas de esfera reduzida. ASTM, GB exige apenas que a válvula esférica seja testada quanto à queda de pressão, enquanto o padrão coreano faz provisões sobre seu conceito: o diâmetro da esfera da válvula menor ou igual a 85% do diâmetro da porta da válvula esférica é chamado de válvula esférica reduzida, o diâmetro da válvula esférica é maior que 95% do diâmetro da porta da válvula esférica é chamado de válvula esférica de diâmetro total. De modo geral, uma válvula esférica de porta completa tem canal de largura igual, seu tamanho não pode ser menor que o tamanho nominal especificado no padrão, como o diâmetro total do canal da válvula esférica DN50 é de cerca de 50 mm. A entrada da passagem da válvula esférica de diâmetro reduzido é maior que o diâmetro da passagem, e o diâmetro real da passagem é provavelmente menor que esta especificação. Por exemplo, o diâmetro da válvula esfera de diâmetro reduzido DN50 é de cerca de 38, aproximadamente equivalente a DN40.

Médio:

A válvula de esfera de porta completa é usada principalmente para transportar meio de escória viscoso e fácil, limpeza regular conveniente. O válvula de esfera de porta reduzida é usado principalmente para transportar gás ou desempenho físico médio semelhante à água no sistema de dutos, seu peso é cerca de 30% mais leve que a válvula esfera de porta completa e a resistência ao fluxo é de apenas 1/7 do mesmo diâmetro da válvula globo.

Aplicativo:

A válvula esfera de passagem completa oferece pequena resistência ao fluxo, especialmente adequada para condições exigentes. Válvulas de esfera de passagem completa totalmente soldadas são necessárias para proprietários de terras enterrados em oleodutos e gasodutos. A válvula esfera de porta reduzida é adequada para alguns requisitos baixos, requisitos de baixa resistência à convecção e outras condições.

Capacidade de circulação do gasoduto:

Testes experimentais mostraram que quando o diâmetro interno da válvula é maior que 80% do diâmetro interno da extremidade do tubo, isso tem pouco efeito na capacidade de fluxo de fluido da tubulação. Por um lado, o projeto de diâmetro reduzido reduz a capacidade de vazão da válvula (valor Kv), aumenta a queda de pressão em ambas as extremidades da válvula e causa a perda de energia, o que pode não ter um grande impacto na tubulação, mas aumenta a erosão do gasoduto.

 

Em geral, a válvula de esfera de porta reduzida tem um tamanho menor, menor espaço de instalação, cerca de 30% do que a porta completa do peso da válvula de esfera, é propício para reduzir a carga do tubo e os custos de transporte, prolonga a vida útil da válvula, também mais barato. Para válvulas de esfera de passagem completa, o fluxo é irrestrito, mas a válvula é maior e mais cara, por isso só é usada quando é necessário fluxo livre, por exemplo, em tubulações que exigem pigging.

Teste de pressão da válvula da válvula esfera DBB e DIB

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DBB (válvula de duplo bloqueio e purga) e DIB (duplo isolamento e válvula de purga) são dois tipos de estruturas de vedação de sede comumente usadas para válvulas de esfera montadas em munhão. De acordo com API 6D, a válvula esfera DBB é uma válvula única com duas auxiliares vedadas, cuja posição fechada proporciona a vedação de pressão em ambas as extremidades da válvula por meio de sangria da cavidade do corpo entre as duas superfícies de vedação, se a primeira vedação vazar, o segundo não vedará na mesma direção. A válvula esfera DIB é uma válvula única com duas superfícies de sede, cada uma dessas sedes de vedação fornece uma única fonte de vedação de pressão na posição fechada, descarregando a câmara da válvula entre as sedes de vedação.

 

O teste de pressão da válvula DBB:

A válvula é parcialmente aberta para que o fluxo experimental seja totalmente injetado na câmara da válvula e, em seguida, a válvula é fechada para que o sangramento do corpo da válvula seja aberto e o excesso de meio possa transbordar da junção de teste da câmara da válvula. A pressão deve ser aplicada simultaneamente em ambas as extremidades da válvula para monitorar a estanqueidade da sede através do transbordamento na junção de teste da câmara da válvula. A figura abaixo mostra um típico Válvula de esfera DBB configuração.

Quando a válvula é fechada e a porta de teste da câmara da válvula é aberta e ambas as extremidades da válvula são pressurizadas (ou pressurizadas separadamente), a porta da câmara da válvula detecta vazamento de cada extremidade para a câmara da válvula. Teoricamente, a válvula DBB não pode fornecer isolamento duplo positivo quando apenas um lado está sob pressão, a válvula não fornece isolamento duplo positivo quando apenas um lado está sob pressão.

 

O teste de pressão do DIB-1（Dois assentos de vedação bidirecionais）

Cada sede deverá ser testada em ambas as direções e a válvula de alívio de pressão da cavidade instalada deverá ser removida. A válvula deve ser entreaberta de modo que a válvula e a câmara da válvula sejam injetadas com o meio de teste até que o líquido de teste seja derramado através da porta de teste da câmara da válvula. Feche a válvula para evitar vazamento da câmara na direção da sede de teste, a pressão de teste deve ser aplicada sucessivamente a cada extremidade da válvula para testar o vazamento de cada sede a montante separadamente e, em seguida, testar cada sede como sede a jusante . Abra ambas as extremidades da válvula para encher a cavidade com meio e depois pressurize enquanto observa vazamentos em cada sede em ambas as extremidades da válvula.

Como a pressão na cavidade da válvula DIB-1 não pode ser liberada automaticamente, quando a temperatura da válvula aumenta anormalmente, o volume do meio na cavidade da válvula aumenta de acordo, forçando assim a pressão na cavidade a aumentar automaticamente. Quando a pressão atingir um determinado nível será muito perigoso, portanto a cavidade da válvula DIB-1 deve ser instalada com uma válvula de segurança.

 

O teste de pressão do DIB-2（Um assento de vedação bidirecional e um unidirecional）

Uma das sedes do Válvula DIB-2 pode suportar a pressão da câmara ou da extremidade da válvula em qualquer direção sem vazamento. A outra sede só pode suportar a pressão da extremidade da válvula. Quando a válvula está fechada e a interface de teste da câmara da válvula está aberta e ambas as extremidades da válvula são pressurizadas (ou pressurizadas separadamente), a interface de teste da câmara da válvula pode detectar se há vazamento de cada extremidade para a câmara da válvula. O teste de sede bidirecional deve ser pressurizado na câmara da válvula e na válvula a montante, observe se há vazamento da válvula a jusante.

A vantagem da válvula é a proteção hermética para a válvula, a válvula fechada após o meio nunca entrará na tubulação a jusante, ao mesmo tempo em que o aumento anormal da pressão da cavidade pode automaticamente aliviar a pressão a montante da válvula. Observe que os requisitos de direção de instalação da válvula, a direção oposta é a mesma do DBB.

 

Ambas as válvulas DBB e DIB têm aplicações e meios únicos e vários desafios ambientais onde o isolamento crítico é necessário para garantir que não ocorra vazamento, como GNL, petroquímica, transmissão e armazenamento, processos industriais de gás natural, válvulas de linha principal e múltiplas em tubulações de líquidos e linhas de transmissão de produtos refinados.

Válvula revestida com PTFE VS Válvulas revestidas com PFA

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As válvulas revestidas são uma solução segura e confiável para qualquer nível de fluxo de corrosão na indústria química. O revestimento das válvulas e conexões garante resistência química e longevidade extremamente altas. Válvula revestida com PTFE e Válvulas revestidas com PFA são as válvulas comumente usadas como alternativas mais econômicas às ligas de alta qualidade em aplicações corrosivas nas indústrias química, farmacêutica, petroquímica, de fertilizantes, papel e celulose e metalúrgica. Para saber a diferença, você deve conhecer as diferenças materiais entre PTFE e PFA.

Tanto o PFA quanto o PTFE são as formas comumente usadas de Teflon. PFA e PTFE têm propriedades químicas semelhantes: excelente resistência mecânica e resistência à fissuração por tensão. As características de bom desempenho de moldagem e ampla faixa de processamento tornaram-no adequado para moldagem, extrusão, injeção, moldagem por transferência e outros processos de moldagem, pode ser usado para fazer bainha de isolamento de fios e cabos, peças de isolamento de alta frequência, tubulações químicas, válvulas e bombas forro resistente à corrosão; Indústria de máquinas com peças de reposição especiais, indústria têxtil com uma variedade de eletrodos de materiais anticorrosivos e assim por diante.

PTFE (Teflon) é um composto polimérico formado pela polimerização de tetrafluoroetileno com excelente estabilidade química, resistência à corrosão, vedação, alta lubrificação e não viscosidade, isolamento elétrico e boa resistência ao envelhecimento para meios como ácido forte, álcali forte, oxidante forte. Sua temperatura operacional é de -200 ~ 180 ℃, baixa fluidez, grande expansão térmica. As válvulas revestidas com PTFE garantem resistência química e longevidade extremamente altas, podem ser amplamente utilizadas em aplicações corrosivas nas indústrias química, de máquinas elétricas, farmacêutica, petroquímica, de fertilizantes, de papel e celulose e metalúrgica.

PFA (polifluoroalcóxi) é um material termoplástico de alto desempenho com viscosidade aprimorada desenvolvido a partir de PTFE. O PFA tem um desempenho igualmente excelente como o PTFE, mas superior ao PTFE em termos de flexibilidade, que é a forma mais popularmente conhecida de Teflon. O que o distingue das resinas de PTFE é que o PFA é processável por fusão. O PFA tem um ponto de fusão de cerca de 580F e uma densidade de 2,13-2,16 (g/cm3). Sua temperatura de serviço é de -250 ~ 260 ℃, podendo ser usada por até 10.000h mesmo a 210 ℃. Possui excelente resistência química, resistência a qualquer ácido forte (incluindo água), álcalis fortes, graxa, insolúvel em qualquer solvente, excelente resistência ao envelhecimento, quase todas as substâncias viscosas não conseguem aderir à sua superfície, completamente sem combustão. Resistência à tração (MPa) > 23, alongamento (%) > 250.

Em geral, o desempenho combinado das válvulas revestidas com PFA é muito melhor do que as válvulas revestidas com PTFE. A válvula PTFE é mais comum e popular devido ao seu custo mais barato. O PFA é mais frequentemente usado em aplicações industriais, principalmente tubos e válvulas industriais. A válvula revestida com PFA garante alto desempenho de vedação em uma ampla faixa de diferença de pressão e temperatura e é adequada para transporte de meios líquidos e gasosos em diversas tubulações industriais, como ácido sulfúrico, ácido fluorídrico, ácido clorídrico, ácido nítrico e outros meios altamente corrosivos.

Oferecemos válvulas de esfera revestidas, válvulas macho e válvulas gaveta que não apresentam vazamentos e têm custos mínimos de operação e manutenção. Além do revestimento padrão de PTFE, também podemos oferecer revestimento antiestático de PFA. Se você quiser saber mais informações, ligue para nós hoje mesmo!

 

Válvula gaveta de haste ascendente VS Válvula gaveta de haste não ascendente

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A válvula gaveta é um tipo de válvula para conexão e fechamento de meio, mas não é adequada para regulação. Em comparação com outras válvulas, as válvulas gaveta têm uma gama mais ampla de aplicações combinadas para pressão, fluido de serviço, pressão de projeto e temperatura. De acordo com a posição do parafuso da haste, o válvula de gaveta pode ser dividida em válvulas de haste ascendente e válvulas de haste não ascendente (NRS).

A porca da haste da válvula gaveta de haste aberta está na tampa. Rotação das porcas da haste para cima e para baixo ao abrir ou fechar a válvula gaveta. Abre e fecha o disco conectado à haste levantando ou abaixando a rosca entre o volante e a haste e a posição totalmente aberta não atrapalha o fluxo. Este projeto é favorável à lubrificação da haste da válvula e tem sido amplamente utilizado. A cunha é revestida de borracha e não é usada como válvula de retenção e ajustes de vazão.

 

As vantagens e desvantagens da válvula gaveta com haste ascendente:

  • Fácil de abrir e fechar.
  • Pequena resistência a fluidos, superfície de vedação por erosão e erosão média.
  • O fluxo médio não é restrito, sem turbulência, sem redução de pressão.
  • A superfície de vedação é fácil de ser corroída e raspada, difícil de manutenção.
  • Estrutura maior requer mais espaço e abertura prolongada.

 

Haste Não Ascendente significa haste externa, também conhecida como válvula gaveta de haste rotativa ou válvula gaveta de haste cega. Em uma válvula NRS, a haste gira para abrir e fechar a comporta, mas a haste não se move para cima ou para baixo enquanto gira. À medida que a haste gira, ela entra ou sai da válvula, o que também move a comporta para abrir ou vedar a válvula.

As vantagens e desvantagens da válvula gaveta de haste não ascendente:

  • Válvulas de haste não ascendente ocupa menos espaço, ideal para válvula gaveta com espaço limitado. Geralmente, um indicador de abertura e fechamento deve ser instalado para indicar o grau de abertura e fechamento.
  • A falta de lubrificação das roscas da haste resultará em erosão média e danos fáceis.

 

Qual é a diferença entre a válvula gaveta com haste ascendente e a válvula gaveta com haste não ascendente?

  1. Aparência: A válvula gaveta com haste ascendente pode ser vista pela aparência, esteja a válvula fechada ou aberta. O parafuso de avanço pode ser visto, enquanto a válvula gaveta de haste não ascendente não.
  2. O parafuso de ascensão da válvula gaveta flangeada com haste ascendente é exposto do lado de fora, a porca presa ao volante é fixa (sem movimento axial giratório), a rotação do parafuso e da comporta apenas movimento relativo sem deslocamento axial relativo do disco e da haste para cima e para baixo junto. O parafuso de elevação da válvula gaveta com flange de haste não ascendente apenas gira e não se move para cima e para baixo.