Válvula de verificação de alta pressão

O que é uma válvula de retenção de alta pressão?

Uma válvula de retenção de alta pressão é um tipo de válvula projetada para suportar alta pressão acima de 500 PSI e que impede o fluxo reverso do fluido. O fluxo reverso do fluido ocorre quando a bomba é desligada, reduzindo a energia de pressão para frente e podendo fazer com que o fluido mude de direção de fluxo de frente para trás. Esse fluxo reverso do fluido pode levar a danos, como contaminação do fluido a montante e/ou interferir no funcionamento da caldeira e da bomba. As válvulas de retenção de alta pressão são suficientemente resistentes para suportar os níveis de alta pressão. A alta resistência garante que a válvula não possa entrar em colapso ou experimentar vazamento de fluido através de elementos conectados. Os fabricantes de válvulas de retenção de alta pressão utilizam materiais fortes para fazer a válvula, como aço inoxidável, ferro dúctil, aço carbono e ferro fundido, entre outros. Além disso, outros materiais podem ser usados para fazer peças internas, como assentos e anéis, como plásticos e borracha. O uso de tais materiais macios (plástico e borracha) torna a válvula de retenção de alta pressão adequada para uso em baixas temperaturas e alta pressão. Isso ocorre porque os materiais macios têm baixa resistência a altas temperaturas. A válvula de retenção de alta pressão é recomendada para uso em aplicações de alta temperatura se os componentes internos forem feitos de metais que possam suportar altas temperaturas sem causar reação química.

Componentes de uma válvula de retenção de alta pressão

Corpo

O corpo é a parte principal de uma válvula de retenção de alta pressão e é usado para segurar os componentes internos. O corpo é muito resistente, pois é feito de metais fortes, como aço inoxidável e aço carbono. A alta resistência do metal torna o corpo da válvula forte e resistente a danos por impacto, que podem ser causados por objetos em queda ou pela própria válvula de retenção de alta pressão. O corpo contém as portas de entrada e saída da válvula.

Tampa

Esta é outra parte do corpo que é colocada no topo da válvula. Os fabricantes de válvulas de retenção de alta pressão projetam a tampa e o corpo com o mesmo material. Isso ajuda a melhorar a compatibilidade dos dois quando conectados e garante igual resistência e vedação hermética contra vazamentos. O corpo e a tampa nas válvulas de retenção de alta pressão são conectados usando diferentes métodos, que são parafusamento, selo de pressão e métodos de soldagem. Esses são os métodos que os fabricantes de válvulas de retenção de alta pressão recomendam para válvulas usadas para transmitir fluidos em altíssima pressão.

Disco

Este é o componente de uma válvula de retenção de alta pressão que é responsável por abrir o fluxo de fluido para a frente e fechar qualquer fluido que tente reverter a direção. O disco é feito de diferentes materiais resistentes, dependendo da área de aplicação.

Assento

Esta é uma parte interna de uma válvula de retenção de alta pressão que é usada para fornecer a superfície de assentamento do disco quando a válvula está fechada. O assento também impede qualquer vazamento de fluido entre o corpo e o disco da válvula. Os fabricantes de válvulas de retenção de alta pressão usam diversos materiais para fazer o assento. O material do assento determina onde a válvula é mais adequada para uso.

Junta

Esta parte é colocada entre as faces de acoplamento do corpo e do tubo e do corpo e da tampa. Ajuda a prevenir qualquer vazamento de fluido garantindo uma vedação hermética.

Como funciona uma válvula de retenção de alta pressão?

Uma válvula de retenção de alta pressão é projetada para operar com base no princípio da diferença de pressão. De acordo com esse princípio, o disco da válvula permite o fluxo de fluido através da válvula quando a pressão a montante é maior que a pressão a jusante. Assim, a energia de pressão fornece energia mecânica usada para forçar o disco para cima, deixando um caminho desobstruído onde o fluido flui. Uma vez que o disco abre o canal de fluxo e a pressão de sucção permanece alta, o fluido continua fluindo através da válvula de retenção de alta pressão. Quando a bomba é desligada ou quando a pressão do fluido diminui, o fluxo de fluido tenta reverter e o disco da válvula retorna à sua posição de assentamento onde impede o refluxo.

Tipos de válvulas de retenção de alta pressão

Válvula de retenção de alta pressão de oscilação

Esta é uma válvula de retenção de alta pressão que oferece baixa resistência ao fluxo de fluido quando está totalmente aberta. Como o nome sugere, o disco da válvula oscila para abrir e fechar a válvula, semelhante a uma porta de armadilha. O disco é pivotado em torno de uma dobradiça montada fora do assento da válvula. Os fabricantes de válvulas de retenção de alta pressão usam uma arruela de composição no disco da válvula para suportar a maior parte do desgaste. A dobradiça do pino é feita folgada para ajudar o disco a fechar quando o fluxo de fluido reduz a zero. As válvulas de retenção de alta pressão de oscilação são montadas na direção horizontal, mas também podem ser montadas na direção vertical, desde que o disco não fique preso ao fechar a válvula. Os fabricantes de válvulas de retenção de alta pressão recomendam o uso dessas válvulas onde o fluxo reverso do fluido não é frequente para evitar que a válvula fique vibrando. O design desta válvula de retenção de alta pressão evita que fluidos viscosos e sujeira interfiram na rotação do disco em torno da dobradiça.

Válvula de retenção de alta pressão de elevação

Esta é uma válvula de retenção de alta pressão na qual o fluido abre o disco da válvula pelo lado inferior. O princípio de funcionamento é tal que a pressão de entrada alta do que a pressão de saída fornece a força que levanta o disco contra a gravidade ou a mola da válvula e permite o fluxo de fluido. Quando a pressão do fluido diminui, o disco da válvula é forçado a retornar à posição de fechamento pela mola da válvula, refluxo e/ou gravidade. Os fabricantes de válvulas de retenção de alta pressão projetam essas válvulas com a vantagem de que elas precisam de uma pequena elevação para obter a abertura completa da válvula. Além disso, os fabricantes de válvulas de retenção de alta pressão projetam essa válvula com um guia que ajuda o disco a se mover para baixo precisamente até a posição de assentamento. O problema com este guia é que ele tende a prender sujeira, o que pode fazer com que a válvula permaneça aberta quando a pressão do fluido diminui. Fluidos muito viscosos também podem manter o disco na armadilha, interferindo no fechamento da válvula. As válvulas de retenção de alta pressão de elevação são vantajosas porque não estão sujeitas a batidas como as válvulas de retenção de oscilação e são adequadas para uso em aplicações onde há reversões de fluido frequentes ou irregulares.

Válvula de retenção de alta pressão de parada

Este é um tipo especial de válvula de retenção de alta pressão. Os fabricantes de válvulas de retenção de alta pressão produzem esta válvula com um mecanismo de controle que é uma manivela ou atuador. Esta válvula destina-se a evitar o fluxo reverso de fluido assim como outras válvulas de retenção de alta pressão. O mecanismo de controle torna possível fechar o fluxo de fluido independentemente do nível de pressão. As válvulas de retenção de alta pressão de parada são uma leve modificação das válvulas de globo comuns projetadas com uma haste fixada no disco. No entanto, quando se trata de válvulas de retenção de alta pressão de parada, os fabricantes projetam a cabeça da haste flutuante no disco, ou seja, ela não está presa. Como o disco não está preso à haste da válvula, ele opera levantando, permitindo que ele se mova livremente para cima e para baixo quando a haste é ajustada para abrir ou fechar o fluxo de fluido. Isso ajuda a controlar o fluxo de fluido, mas se o fluido tentar fluir na direção oposta, o disco reage rapidamente para bloquear o fluido. Além disso, usando o mecanismo de controle, a haste pode ser girada para mover-se para baixo para forçar o disco a fechar e, assim, evitar o fluxo de fluido para frente ou para trás, conforme necessário.

Válvula de retenção de alta pressão carregada por mola

Esta é uma válvula de retenção de alta pressão que é fechada pelo uso de uma mola. A mola e o disco funcionam juntos, sendo que a mola é comprimida pela pressão do fluido de sucção, permitindo que o disco se mova para a frente. Isso cria espaço livre para o fluido fluir através da válvula. Quando a pressão do fluido de sucção reduz, a mola é aliviada da compressão, fazendo-a voltar e, assim, o disco se move para a posição de fechamento, onde impede o refluxo. Os fabricantes de válvulas de retenção de alta pressão carregadas por mola podem usar a mola para projetar uma válvula em forma de Y, carregada em linha ou verticalmente carregada. Uma vantagem das válvulas de retenção de alta pressão carregadas por mola é que elas podem ser instaladas na posição vertical ou horizontal, uma vez que não dependem da gravidade para fechar.

Aplicações de válvula de retenção de alta pressão

• As válvulas de retenção de alta pressão são usadas em aplicações de mineração.
• Elas são usadas em aplicações de tratamento de água doce e águas residuais.
• Elas são usadas em aplicações de alimentos e bebidas.
• Elas são usadas em aplicações de combate a incêndios.
• As válvulas de retenção de alta pressão são usadas em usinas de geração de energia a vapor.
• Elas são usadas em plantas de processamento químico.
• As válvulas de retenção de alta pressão são usadas nas indústrias de refino de petróleo e gás.
• Elas são usadas no transporte de gás natural liquefeito e petróleo bruto.

Vantagens das válvulas de retenção de alta pressão

• Elas podem suportar alta pressão e alta temperatura.
• Elas estão livres de fluxo reverso de fluido.
• Elas não experimentam vazamentos devido a vedantes apertados e materiais de alta resistência utilizados.
• Elas operam automaticamente.
• As válvulas de retenção de alta pressão têm alta eficiência devido à baixa perda de pressão.
• Essas válvulas mantêm a pressão de trabalho.
• As válvulas de retenção de alta pressão são versáteis, pois podem funcionar em diferentes aplicações.
• Elas são fáceis de instalar e reparar.
• Elas são duráveis, pois podem ser reparadas em caso de falha.
• As válvulas de retenção de alta pressão operam muito rapidamente para abrir ou fechar.

Desvantagens das válvulas de retenção de alta pressão

• As válvulas de retenção de alta pressão são pesadas em comparação com outras válvulas de retenção.
• Essas válvulas tendem a experimentar efeitos de martelo d’água.
• Elas não funcionam bem com fluxo de fluido pulsante.
• Elas são mais caras em relação a outras válvulas de retenção.

Solução de problemas de válvulas de retenção de alta pressão

A válvula vibra/trepida

Alta velocidade do fluido. Verifique se o nível de velocidade do fluido está conforme instruído pelo fabricante da válvula de retenção de alta pressão.

Vazamento interno de fluido

• Materiais estranhos na válvula. Abra a válvula e remova quaisquer materiais estranhos.
• Anéis de vedação desgastados. Substitua os anéis de vedação.
• Assento danificado. Substitua o assento.

Vazamento externo de fluido

• Parafusos e porcas frouxos. Aperte os parafusos e porcas até o torque recomendado pelo fabricante da válvula de retenção de alta pressão.
• Junta desgastada. Substitua a junta.

O fluido não flui através da válvula de retenção de alta pressão

• Instalação incorreta. Instale a válvula de forma que a direção do fluxo de fluido seja a mesma indicada pela seta de fluxo na válvula. Siga quaisquer outras instruções de instalação indicadas pelo fabricante da válvula de retenção de alta pressão no manual do usuário.
• Obstrução do tubo. Verifique o tubo que alimenta o fluido para a válvula quanto a obstruções e remova quaisquer materiais que estejam bloqueando o fluxo de fluido.
• Válvula a jusante fechada. Abra a válvula a jusante para criar uma diferença de pressão.
• Baixo fluxo de sucção. Aumente a pressão do fluxo de sucção para o valor de pressão recomendado pelo fabricante da válvula de retenção de alta pressão.

Resumo

A válvula de retenção de alta pressão é uma válvula forte projetada para evitar o fluxo reverso de fluido e é projetada para trabalhar em aplicações de alta pressão acima de 500 PSI. Os fabricantes de válvulas de retenção de alta pressão projetam este tipo de válvula para funcionar com base no princípio da diferença de pressão, no qual o disco da válvula se abre quando a pressão de sucção excede a pressão de saída.

Este princípio de funcionamento ajuda a válvula a funcionar automaticamente sem um atuador de válvula ou manivela, com exceção de uma válvula de retenção de alta pressão de parada. A válvula de tipo de parada possui um volante que é usado para interromper o fluxo de fluido, independentemente do nível de pressão. Os fabricantes de válvulas de retenção de alta pressão produzem esta válvula usando materiais metálicos fortes e a válvula possui flanges para conexão ao tubo. Além disso, a válvula pode ser conectada ao tubo usando o método de soldagem.

Os vários tipos de válvulas de retenção de alta pressão são válvula de retenção de oscilação de alta pressão, válvula de retenção de parada de alta pressão, válvula de retenção de elevação de alta pressão e válvula de retenção de alta pressão carregada por mola, entre outras. As aplicações das válvulas de retenção de alta pressão são petróleo e gás, tratamento de águas residuais, produtos químicos, alimentos e bebidas, combate a incêndios, mineração e aplicações de energia a vapor, entre outras. As vantagens de comprar uma válvula de retenção de alta pressão são a alta resistência, operação automática, alta eficiência e vazamento zero, capacidade de manter a pressão, ausência de fluxo reverso e operação rápida. No entanto, essas válvulas são pesadas em relação a outras válvulas de retenção e podem permitir o fluxo de fluido em apenas uma direção.