Válvula de esfera flutuante

Definição de Válvula de Esfera Flutuante

Como o nome sugere, uma válvula de esfera flutuante utiliza uma esfera como estrutura para fechar a secção transversal do tubo e impedir o fluxo do fluido. Agora, a principal característica de uma válvula de esfera flutuante é que a esfera não tem estrutura para a suportar, pelo que permanece suspensa no fluido e no seu lugar por sedes de válvula.

Padrões de válvulas de bolas de flosting

a. Desenho padrão API 608 /API6D

b. Padrão de teste API 598/API6D

c. Padrão de Fogo API 607

d. Espessura da parede padrão ASME B16.34

Classificação da Válvula Flutuante de Esfera

Válvula de esfera flutuante de uma só peça

A válvula de esfera de uma só peça e a válvula de porta de flange pertencem ao mesmo tipo de válvula, sendo o membro de fecho a principal diferença entre elas. Obviamente, a válvula de esfera de uma só peça utiliza uma esfera na qual gira em torno da linha central do corpo, enquanto que a válvula de comporta de flange abre um tipo de comporta levantando a estrutura de bloqueio quando a pega é rodada. A válvula de esfera é utilizada principalmente na tubagem para cortar, distribuir e alterar o sentido do fluxo do meio. Também conhecida como válvula de esfera integral, é um novo tipo de válvula que tem sido amplamente utilizada nos últimos anos.

Válvula de esfera flutuante de duas peças

A válvula de esfera flutuante de duas peças tira o seu nome do facto de ser feita de duas partes chamadas corpo esquerdo e direito que estão ligadas uma à outra através de roscas e parafusos ou por soldadura. Este tipo de válvula é adequado para diferentes condições de trabalho, tais como alta temperatura e alta pressão.

Válvula de esfera flutuante de três peças

A válvula de esfera flutuante de três peças refere-se a uma válvula de esfera flutuante cujo corpo é composto por três peças da esquerda para a direita. As partes são normalmente um corpo e dois casquilhos. Tal como no caso das válvulas de esfera flutuante de duas peças, as tampas finais são normalmente ligadas através de roscas e parafusos, soldando-as ou flangeando-as ao tubo.

Princípio de vedação das válvulas de esfera flutuante

Uma vez que a esfera da válvula de esfera flutuante não é restringida por nenhum componente, quando a válvula é fechada, o meio é pressionado a partir de uma extremidade a montante) da válvula, a esfera pode produzir um certo deslocamento e pressionar firmemente na superfície de vedação da extremidade de saída (a jusante) da válvula, produzindo assim uma vedação de saída. Como se mostra na Figura 3

Estrutura das características

a. O estado da válvula pode ser entendido olhando para a posição do punho. Se estiver a atravessar a conduta, significa que está fechada, e se estiver ao longo da conduta, significa que está aberta.

b. O mau uso da válvula pode ser evitado por meio de um dispositivo de bloqueio, tal como apresentado no gráfico.

c. A válvula vem com uma estrutura anti-voo na haste, e a embalagem pode ser substituída online.

                    (2″-300Lb e especificações maiores)

A haste da válvula montada no fundo tem um ombro de eixo na raiz da haste. O diâmetro exterior do ombro da haste é maior do que o orifício da haste.

(2″-300LB especificações mais pequenas)

haste montada no topo com uma estrutura de glândula, onde o diâmetro interno do orifício da glândula é menor do que o diâmetro do ombro da haste

d. O desenho antiestático é mais adequado para meios inflamáveis e explosivos.

Válvula seca, tensão DC não superior a 12V, resistência não superior a 10Ω

Uma vez que o enchimento e o rolamento afectam o desempenho condutivo, são fornecidos componentes antiestáticos, tais como molas de aço inoxidável e esferas de aço inoxidável entre a haste da válvula e o corpo da válvula, e entre a haste da válvula e a esfera.

e. Desenho à prova de fogo

① Sede da válvula (esfera e corpo da válvula)

A sede da válvula é rodeada por três lados, e um lábio de vedação à prova de fogo é processado no lado próximo do canal de fluxo, o que pode desempenhar o papel de vedação de emergência após a sede da válvula ter sido queimada.

② Flange média (corpo da válvula e castelo)

É selado com uma junta em espiral de aço inoxidável de grafite à prova de fogo, e a estrutura utiliza contacto metal – metal.

③ Embalagem (haste e corpo)

Adopta uma embalagem de grafite com vários anéis para selar, uma vez que a embalagem de grafite pode impedir que o meio vaze.

Várias formas de selagem adequadas a diferentes condições de trabalho

Selo compósito

– É fornecido um assento de válvula tanto a montante como a jusante da válvula, e o assento da válvula é incorporado no corpo da válvula por meio de uma prensa especial.

– A elasticidade do assento da válvula depende da elasticidade do assento da válvula para fornecer a pré-carga inicial.

– Os assentos a montante e a jusante da válvula são completamente simétricos, e não há restrições quanto ao sentido de instalação. É uma válvula de duas vias.

– É utilizada principalmente para aplicações com condições de trabalho abaixo de 150℃ (material especial pode chegar a 250℃).

– Tem as vantagens de um funcionamento flexível e de uma selagem fiável.

– Entre os materiais de selagem suave comummente utilizados, incluem-se: PTFE, RPTFE, NYLON, PPL, PEEK, etc.

Vedação dura de metal

– O lado a montante da válvula é fornecido com um conjunto de assento, e a superfície de vedação é coberta com um carboneto. O lado a jusante do corpo da válvula é soldado directamente.

– O assento no lado a montante da válvula fornece a pressão inicial de vedação específica necessária para a válvula, o assento no lado a jusante da válvula desempenha o papel principal de vedação, e a válvula tem um sentido de instalação restrito.

– Estas vedações são utilizadas principalmente em aplicações com condições de trabalho que incluem alta temperatura, e a presença de partículas, poeira, chorume, etc.

– Tem as vantagens de ser resistente a alta temperatura, alta pressão, desgaste e erosão, sendo ao mesmo tempo uma vedação fiável.

– O material de revestimento de superfície habitual é o carboneto cimentado de Stellite.

Selo macio

– Dois componentes do assento da válvula são fornecidos tanto no lado a montante como no lado a jusante da válvula. Cada componente do assento da válvula é formado por um assento de válvula, um anel do assento da válvula, e um anel de vedação. O anel do assento da válvula é fixado no assento da válvula pelo anel de vedação, e um O-ring é disposto entre o assento da válvula e o anel de vedação do tipo corpo da válvula. Por um lado, o assento da válvula e o corpo da válvula são selados, por outro lado, pode fornecer a pretensão inicial da válvula.

– Os dois assentos da válvula são completamente simétricos, a válvula não tem restrições no sentido da instalação, e é uma válvula de duas vias.

-A vedação metálica é a vedação primária, que é utilizada para cortar a maior parte do meio e bloquear as impurezas particuladas no meio de entrar na superfície de vedação macia. O selo macio é o selo secundário, que é utilizado para bloquear completamente o meio.

– Estes selos são utilizados principalmente em aplicações onde as condições de trabalho incluem a presença de partículas, pó, chorume e outros meios sob temperatura normal (abaixo de 150℃)

– Tem as vantagens de ter um funcionamento flexível, resistência ao desgaste e à erosão, longa vida útil e ser um tipo de vedação fiável.

– O material utilizado para vedações macias (anel da sede da válvula) é geralmente um tipo de borracha.

Válvula Flutuante de Bola Prós e Contras

Vantagens da válvula esférica:

– A resistência do fluido é pequena, e o coeficiente de resistência é igual ao da secção do tubo com o mesmo comprimento.

– Tem uma estrutura simples, um tamanho pequeno e um peso leve.

– É apertada e fiável. Actualmente, o material de superfície de vedação mais utilizado de uma válvula de esfera é o plástico, que tem um bom desempenho de vedação e tem sido amplamente utilizado em sistemas de vácuo.

– É fácil de operar com uma velocidade de obturador rápida. A rotação da posição totalmente aberta para a posição totalmente fechada é tão longa como 90 [deg.], para facilitar o controlo remoto.

Desvantagens das válvulas de esfera:

– A superfície de vedação da esfera pode ser danificada muito facilmente, e não é adequada para as aplicações com condições de trabalho em que o meio contém partículas.

– As válvulas de vedação suave não são práticas para condições de alta temperatura e alta pressão.

– As válvulas de selagem dura requerem elevadas forças de selagem e elevado torque para criar a barreira de protecção.

Guia de selecção de válvulas de esfera flutuante

a. O gasoduto principal para o transporte de petróleo e gás natural tem de ser um gasoduto limpo, e tem de ser enterrado no subsolo. Para oleodutos enterrados, recomenda-se a selecção de válvulas de esfera soldadas ou flangeadas de diâmetro total. Para tubos ramificados, recomenda-se seleccionar conexões de flange ou conexões soldadas com um diâmetro completo ou uma válvula de esfera de diâmetro reduzido.

b. Para a tubagem e equipamento de armazenamento de produtos petrolíferos, recomenda-se a utilização de válvulas de esfera flangeadas.

c. Para gasodutos de cidade e gasodutos de gás natural, a escolha de válvulas de esfera flutuantes com conexão de flange e conexões fêmeas é sugerida.

d. O sistema metalúrgico de tubagem de oxigénio deve utilizar válvulas de oxigénio rigorosamente desalifáticas.

e. Quando se trabalha com fluidos a temperaturas muito baixas, recomenda-se a selecção da válvula de esfera de baixa temperatura com uma tampa de válvula

f. O sistema de tubagem da unidade de craqueamento catalítico da unidade de refinação de petróleo pode ser utilizado com uma válvula de esfera de haste elevadora.

g. Nos equipamentos e sistemas de tubagem de meios corrosivos, tais como ácidos e álcalis utilizados na indústria química, é apropriado seleccionar válvulas de esfera de aço inoxidável feitas de aço inoxidável austenítico com politetrafluoroetileno como anel de sede.

h. As válvulas de esfera com vedação metal-metal podem ser utilizadas nos sistemas de tubagem ou dispositivos que funcionam a altas temperaturas em sistemas metalúrgicos, sistemas de energia, instalações petroquímicas, e sistemas de aquecimento urbano.

i. Quando é necessário um ajuste de fluxo, podem ser seleccionadas válvulas de esfera de ajuste pneumático ou eléctrico com abertura em forma de V.

Resumo

Com muitos tipos diferentes de válvulas no mercado, é importante compreender as diferenças que têm de ser capazes de seleccionar a que melhor se adequa à aplicação em questão.

As válvulas de esfera flutuante são um tipo de válvula de esfera onde o sistema de fecho permanece suspenso, o que significa que tem um desenho e funcionamento muito simples, pelo que pode ser utilizada para aplicações onde os factores mais importantes são a velocidade de abertura ou fecho do fluxo, a facilidade de mudar o sentido desse fluxo ou a simples instalação.

Se estiverem presentes requisitos mais complexos, tais como uma maior resistência a ambientes agressivos, temperaturas elevadas e pressões elevadas, devem ser consideradas outras concepções. Talvez a utilização de um desenho de duas ou três peças fosse uma ideia melhor, ao mesmo tempo que considerar o tipo de vedação é outro factor importante que afecta a decisão nesses casos.

Seguindo as directrizes apresentadas acima, a selecção não deverá constituir um problema de maior. No entanto, recomenda-se consultar a válvula NTGD que é fabricante profissional de válvulas de esfera flutuante sempre que houver dúvidas, para evitar a sua recompra ou custos adicionais associados à substituição de válvulas que não se adequaram às necessidades da aplicação.