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Válvula Hastelloy

May 19, 2023

O que é uma válvula Hastelloy?

Uma válvula Hastelloy é uma válvula feita de liga à base de níquel, conhecida como hastelloy. Os dois elementos primários usados para fazer o material hastelloy são o níquel-cromo e o níquel-molibdênio. O material Hastelloy tem excelentes propriedades em relação a outras ligas tradicionais, o que o torna uma das ligas preferidas nas indústrias de válvulas. Uma das excelentes propriedades deste material é sua excelente resistência à corrosão e sua alta resistência aos agentes oxidantes e ácidos. A temperatura de fusão deste material é de 1260o C tornando esta válvula adequada para uso tanto em baixas como em altas temperaturas. O material é muito resistente, o que torna a válvula ideal para o uso em aplicações de alta pressão sem. Entretanto, a válvula Hastelloy é muito pesada em comparação com outras válvulas, devido à alta densidade do material Hastelloy (8890 kg/m3 ). Os fabricantes de válvulas Hastelloy projetam esta válvula para operar manual ou automaticamente. A válvula manual tem um volante manual para aplicação de torque para operar. Girando o volante manual no sentido anti-horário, abre a válvula para o fluxo do fluido. Girar o volante manual no sentido anti-horário fecha a válvula. A válvula é adequada para várias aplicações, tais como criogenia, ácidos, caldeiras, mineração, abastecimento de água e indústria petrolífera, entre outras.

Tipos de válvulas Hastelloy

Válvula de esfera Hastelloy

Este é o tipo de válvula Hastelloy que usa um componente em forma de bola para abrir e fechar o fluxo do fluido. O componente em forma de bola tem um orifício de passagem no centro. O furo da esfera é ajustado entre as sedes da válvula para permitir o fluxo de fluido através da válvula. Um atuador ou um volante manual ajusta o componente esférico para permitir ou fechar o fluxo do fluido. Este tipo de válvula é versátil para vapores, gases e líquidos.

Figura: válvula de esfera hastelloy.

Como funciona a válvula hastelloy ball?

Esta válvula opera girando o volante manual por 90o graus para iniciar ou parar o fluxo. A rotação do volante manual no sentido anti-horário faz com que o furo da esfera gire por um quarto de volta e fique alinhado ao tubo conectado à válvula. Como tal, o fluido encontra a válvula aberta e flui através dela. Quando o volante manual é girado no sentido horário, faz com que a esfera faça um quarto de volta e fique perpendicular à tubulação conectada à válvula. A esfera e o assento da válvula fazem uma vedação hermética que então impede qualquer fluxo de fluido através da válvula.

Figura: Componentes da válvula de esfera hastelloy.

Vantagens das válvulas de esfera Hastelloy

  • Rápido e fácil de operar.
  • Design simples e compacto.
  • Versátil em tamanho.
  • Queda de baixa pressão.
  • Fácil de instalar e reparar devido a seu design simples.

Desvantagens das válvulas de esfera Hastelloy

  • A abertura e o fechamento rápidos causam martelo de água e sobrepressão.
  • Não é ideal para aplicações de estrangulamento.

Válvula de obturador Hastelloy

Uma válvula de obturador Hastelloy é uma válvula que utiliza um obturador cilíndrico ou cônico para abrir e fechar o fluxo de fluido. Os fabricantes de válvulas Hastelloy projetam o obturador com um orifício de passagem no centro. O fluido flui através do orifício central quando a válvula é acionada. A válvula é operada utilizando um volante manual, atuador elétrico ou pneumático. Um componente conhecido como uma haste conecta o obturador ao volante manual. Esta válvula é capaz de várias vazões e níveis de pressão, uma vez que é versátil em tamanho.

Figura: Válvula de obturador Hastelloy.

Como funciona uma válvula de obturador Hastelloy?

Esta válvula opera girando o obturador por um ângulo de um quarto de volta semelhante ao da válvula hastelloy ball. Girando o volante 90o graus faz com que o orifício do obturador gire e se alinhe concêntrico ao tubo conectado à válvula. Como tal, o fluido encontra a passagem da válvula livre e, assim, flui através da válvula. A válvula fecha quando o volante manual é girado na direção oposta por mais um quarto. Esta rotação força o orifício do obturador a girar e alinhar-se perpendicularmente à tubulação conectada à válvula. O obturador e a sede da válvula fazem uma vedação hermética que impede o fluxo de fluido através da válvula. Os fabricantes de válvulas de obturador Hastelloy projetam algumas válvulas com mais de um orifício intermediário para fluxo de fluido com várias portas. As posições das portas determinam quando a válvula está aberta ou fechada.

Figura: Funcionamento da válvula hastelloy plug.

As vantagens das válvulas de obturador Hastelloy são:

  • Design simples e compacto.
  • Fácil de operar.
  • Poucas peças rotativas; reparos e manutenção baratos.
  • Baixa resistência ao fluxo de fluido e, portanto, baixa queda de pressão.
  • Fácil de reparar, instalar e limpar.

Desvantagens das válvulas de obturador Hastelloy:

  • Não recomendado para aplicações de estrangulamento.
  • Precisa de alto torque para operar.

Válvula de retenção Hastelloy

Este é o tipo de válvula Hastelloy utilizada para evitar o fluxo de fluido no sentido inverso. Devido a seu trabalho, é também conhecida como válvula sem retorno, ou válvula unidirecional, uma vez que só permite o fluxo de fluido em um sentido apenas. Sempre que o fluido tenta reverter o sentido do fluxo, a válvula se fecha imediatamente. Os fabricantes de válvulas de retenção Hastelloy projetam esta válvula sem haste de válvula, volante manual ou atuador. Isto porque ela é projetada para abrir e fechar automaticamente, dependendo do nível de pressão do fluxo do fluido.

Figura: Válvula de retenção Hastelloy.

Como funciona uma válvula de retenção Hastelloy?

Uma válvula de retenção opera com base no princípio da diferença de pressão. O disco da válvula se levanta quando a bomba inicia, ou a pressão a montante excede a pressão a jusante. Como tal, a válvula se abre, e o fluido flui através dela. Quando a bomba é parada, ou a pressão a montante diminui em relação à pressão a jusante, o disco da válvula se move imediatamente para baixo e fecha para evitar que o fluido flua para o lado a montante. Este tipo de válvula é adequado em aplicações que exigem altos níveis de higiene ou onde o fluido a jusante é susceptível de contaminar o fluido a montante.

Figura: Funcionamento de uma válvula de retenção hastelloy.

As vantagens da válvula de retenção Hastelloy são:

  • Operação automática.
  • Mais barato em relação a outras válvulas.
  • Queda de baixa pressão.
  • Rápido em operação.
  • Sem fluxo reverso.

Desvantagens das válvulas de retenção Hastelloy:

  • Eles são propensos a martelos de água, pois fecham ou abrem muito rápido.
  • Não recomendado para fluxo pulsante.

Válvulas de gaveta Hastelloy

Uma válvula de porta Hastelloy é uma válvula que opera levantando o componente de fechamento conhecido como porta ou disco. Quando a porta/ disco se move para baixo até a posição de assento, ela fecha o fluxo de fluido. Este tipo de válvula ocupa um pequeno espaço ao longo do eixo do tubo e não restringe o fluxo do fluido quando totalmente aberta. Os fabricantes de válvulas Hastelloy projetam esta válvula para operar usando um volante manual, atuador elétrico ou pneumático. Como tal, esta válvula pode ser manual ou automática de acordo com as preferências do usuário.

Figura: Válvula de gaveta Hastelloy.

Como funciona uma válvula de gaveta Hastelloy?

Esta válvula opera girando o volante manualmente várias vezes. A rotação do volante manual no sentido anti-horário faz com que a haste da válvula se mova para cima. O movimento da haste para cima faz com que o disco ou a comporta da válvula se mova para cima. Isto deixa a válvula aberta, permitindo o fluxo do fluido. Quando o volante manual da válvula é girado no sentido horário, a haste da válvula se move para baixo até a posição de assento. Neste caso, a válvula é fechada, e não há fluxo de fluido. Os fabricantes de válvulas de gaveta Hastelloy não garantem o uso desta válvula na estrangulamento, pois a alta pressão e o fluxo corroem a gaveta e podem causar danos.

Figura: Funcionamento de uma válvula hastelloy gate e seus componentes.

As vantagens das válvulas de gaveta Hastelloy são:

  • É adequado para aplicações de alta pressão e alta temperatura.
  • Tem uma queda de baixa pressão quando totalmente aberta.
  • É ideal para o fluxo bidirecional.

Desvantagens das válvulas de gaveta Hastelloy

  • Não adequado para estrangulamento do fluxo de fluido.
  • A operação é lenta; o operador da válvula deve girar o volante várias vezes para abrir/fechar o fluxo.

Válvula globo Hastelloy

Este é o tipo de válvula projetada com um corpo em forma esférica. A válvula utiliza um disco para controlar o fluxo do fluido. Os fabricantes de válvulas Globo Hastelloy recomendam esta válvula para uso em fluxo de fluido de estrangulamento. É a melhor válvula para regular o fluxo do fluido, em comparação com todas as outras válvulas discutidas. A válvula é operada manual ou automaticamente, utilizando um atuador elétrico ou pneumático. Esta válvula é semelhante à válvula de gaveta Hastelloy, mas é mais rápida de operar, uma vez que requer algumas voltas para abrir ou fechar. Entretanto, o projeto desta válvula leva a quedas de alta pressão, ao contrário de todas as outras válvulas discutidas acima. Ela também tem um projeto complexo, uma vez que componentes internos são instalados dentro da cavidade da válvula.

Figura: Válvula globo de Hastelloy.

Como funciona uma válvula globo Hastelloy?

A válvula opera girando o volante manual no sentido horário ou anti-horário. Quando o volante manual é girado no sentido anti-horário, a haste da válvula se move para cima junto com o disco da válvula. Isto deixa a válvula aberta, e assim o fluido flui através dela. Quando o volante manual é girado no sentido horário, a haste se move para baixo junto com o disco da válvula e, portanto, o fluxo de fluido é interrompido. Quando é necessário estrangular, o volante manual é girado ligeiramente no sentido anti-horário, levando a um fluxo parcial através da válvula.

Figura: Funcionamento de uma válvula globo hastelloy.

Vantagens da válvula globo Hastelloy

  • Eles têm um bom desempenho no fluxo de fluido de estrangulamento.
  • Mais rápido em operação em relação às válvulas de gaveta.
  • Tem fechamento perfeito livre de vazamentos.

Desvantagens de uma válvula globo Hastelloy

  • Tem uma queda de alta pressão.
  • Pesado em relação a outras válvulas.

Aplicações das válvulas Hastelloy

Estas válvulas são utilizadas em muitas aplicações industriais como válvulas de fechamento e de estrangulamento. Algumas das aplicações mais comuns desta válvula são:

  • Usinas a vapor para controlar o fluxo de água e vapor.
  • Sistemas de alimentação de caldeiras para controlar o fluxo de água.
  • Abastecimento de água comercial e doméstica.
  • Indústrias de papel e celulose.
  • Processamento químico.
  • Indústrias do petróleo bruto.
  • Aplicações de mineração.
  • Transporte de gás e petróleo.
  • Agricultura, indústrias alimentícias e de bebidas.
  • Indústrias farmacêuticas.
  • Aplicações marítimas.

Vantagens das válvulas Hastelloy

  • Estas válvulas têm alta resistência adequada para alta pressão e vazão.
  • O material Hastelloy tem um alto ponto de fusão tornando a válvula ideal para aplicações a altas temperaturas.
  • É versátil, pois pode ser utilizado em diferentes aplicações industriais.
  • O Hastelloy é resistente à corrosão; assim, a válvula pode resistir a meios corrosivos e oxidantes.
  • As válvulas Hastelloy são fáceis de soldar.
  • Ter vida útil longa.

Desvantagens das válvulas Hastelloy

  • Estas válvulas são pesadas devido à alta densidade do material Hastelloy.
  • O Hastelloy é difícil de usinar, o que torna a válvula bastante cara.

Resolução de problemas de válvulas hastelloy

Nenhum fluxo de fluido através da válvula

  • Tubo bloqueado. Verificar a linha que alimenta a válvula para bloqueio e remover qualquer material estranho.

O volante é difícil de operar.

  • Material estranho entupido dentro da válvula. Desmonte a válvula como recomenda o fabricante da válvula hastelloy e limpe os materiais estranhos.
  • Haste danificada. Reparar ou substituir a haste da válvula.

Vazamento de fluido entre a válvula e a junta do tubo

  • Junta danificada ou desgastada. Substituir a gaxeta.
  • Alta pressão de fluido. Use a válvula na faixa de pressão recomendada. Para alta pressão de fluido, use uma válvula de alta classificação.
  • Conexão frouxa. Aperte os parafusos e porcas que conectam a válvula e o tubo.

Vazamento de fluido através do assento da válvula

  • Assentos desgastados. Substituir as sedes das válvulas.
  • Disco/plug/ball gasto. Substituir o disco/bola/plug.
  • Sujeira no assento. Limpar a sujeira.

A válvula não fecha ou abre completamente

  • Sujeira na haste da válvula. Limpar a sujeira.
  • Sujeira no assento da válvula. Limpar a sujeira.

Sumário

As válvulas Hastelloy são feitas de material Hastelloy. Estas válvulas operam usando um volante manual, atuador elétrico ou pneumático. A válvula opera girando o volante manual ou a alavanca manual para válvulas manuais. O atuador gira a haste da válvula para que as válvulas automáticas movimentem o disco/bolha da válvula. O movimento da esfera/disco faz com que a válvula seja aberta ou fechada. Este tipo de válvula é robusta e, portanto, adequada para aplicações de alta pressão e alta temperatura. Ela resiste a meios corrosivos e oxidantes.

Os fabricantes de válvulas Hastelloy produzem vários tipos desta válvula, tais como válvulas de retenção, válvulas de gaveta, válvulas de obturador, válvulas de esfera e válvulas de globo. As indústrias que utilizam estas válvulas incluem alimentos e bebidas, mineração, usinas de vapor, fornecimento de água comercial, petróleo e gás, agricultura e indústrias químicas e petroquímicas, entre outras. As vantagens desta válvula são alta resistência, resistência à corrosão, versatilidade em tamanho e aplicação, e durabilidade. Entretanto, estas válvulas são pesadas e caras em comparação com outras válvulas, tais como aço inoxidável e latão.

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