Válvula de esfera com trava

O que é uma válvula de esfera com trava?

Uma válvula de esfera com trava é um tipo de válvula de esfera com um mecanismo de trava. Como o nome sugere, uma válvula de esfera com bloqueio usa uma esfera oca e um mecanismo de bloqueio para controlar o fluxo do fluido e bloquear a válvula em uma posição aberta/fechada. O orifício na esfera da válvula é por onde o fluido flui em uma válvula de esfera com trava. O mecanismo de travamento é usado para garantir a segurança do pessoal da válvula, bem como para fixar a válvula em um estado aberto ou fechado. O mecanismo de travamento cobre a porca da haste para garantir que a alavanca da válvula de esfera bloqueável não possa ser removida, o que ajuda a evitar interferência ou adulteração da válvula. Além disso, o uso de uma válvula de esfera com trava no controle do fluxo de fluido ajuda a garantir que a válvula não possa abrir por engano quando precisa ser fechada e vice versa. As válvulas de esfera com trava são importantes porque ajudam a proteger as pessoas que trabalham em dispositivos de alívio de pressão contra mau funcionamento.

Figura: Válvula de bloqueio de esfera.

Componentes de uma válvula de esfera bloqueável

Manusear

A manopla é o componente de uma válvula de esfera bloqueável onde o operador da válvula aplica força para abrir ou fechar a válvula. A manopla deve ser forte o suficiente para suportar o torque necessário para abrir a válvula de esfera com travamento.

Corpo da válvula/corpo da válvula

O corpo da válvula é o componente principal de uma válvula de esfera bloqueável que é usada para servir como barreira de pressão. Isto ajuda a proteger os componentes internos da válvula de esfera bloqueável contra danos externos e os mantém firmes na posição. O corpo da válvula é muito crítico porque precisa de alta resistência para resistir a alta pressão.

Haste

A haste é a parte de uma válvula de esfera bloqueável que auxilia na transmissão do torque aplicado pelo operador da válvula no cabo à esfera da válvula. A haste conecta a esfera e a manopla em uma válvula esférica com trava.

Bola

A esfera é o componente encarregado de abrir ou fechar a válvula de esfera de bloqueio. A esfera tem um furo em sua parte do meio por onde flui o fluido. A esfera deve ser feita de material que melhore a compatibilidade com o fluido.

Mecanismo de trava

Este é o componente de uma válvula de esfera bloqueável que é usada para bloquear a válvula em um estado aberto ou fechado.

Sede

Os assentos referem-se aos discos utilizados entre o corpo e a esfera da válvula em uma válvula de esfera com trava, destinada a fornecer uma vedação entre o corpo e a esfera e também a melhorar o suporte da esfera contra a pressão do fluido.

Embalagem

A embalagem é um componente que forma um selo de pressão na haste da válvula para garantir que o fluido não vaze através da válvula de esfera de bloqueio.

Figura: Componentes de uma válvula de esfera bloqueável

Como funciona uma válvula esférica com trava?

Uma válvula de esfera com trava é uma válvula de esfera com mecanismo de trava. O funcionamento de uma válvula de esfera com trava depende da esfera da válvula. Uma válvula de esfera com bloqueio tem uma esfera com um furo na seção central. É a esfera que é encarregada de abrir ou fechar o fluxo do fluido. A esfera é conectada à manopla através da haste da válvula. Para iniciar a válvula de esfera bloqueável, a manopla é girada por um quarto de volta, que depois gira a haste e a esfera no mesmo ângulo 90^o . Neste caso, o furo da esfera fica em linha com o fluxo de fluido da tubulação que faz o fluido fluir através da válvula. Para fechar a válvula de esfera bloqueável, a manopla é então girada na direção oposta para 90^o . Isto então faz com que a haste e a esfera girem para o mesmo quarto de ângulo de giro. Neste caso, o orifício da esfera torna-se perpendicular ao fluxo de fluido da tubulação, o que faz com que a válvula seja fechada. O bloqueio de uma válvula de esfera com trava é usado para fechar ou abrir a válvula quando o operador da válvula o achar necessário.

Tipos de válvulas de esfera bloqueáveis

Válvula de esfera de duas peças com trava

Esta é uma válvula de esfera com duas peças que pode ser travada. Uma das duas peças tem o corpo e uma extremidade de conexão, enquanto a outra peça segura os internos da válvula e se encaixa na primeira peça com sua conexão final. A válvula de esfera bloqueável de duas peças pode ser desmontada para inspeção, limpeza e manutenção. Entretanto, em uma válvula de esfera bloqueável de duas peças, a válvula deve ser removida completamente do tubo para separar as duas peças. Na maioria dos casos, as válvulas de esfera bloqueáveis de duas peças têm um diâmetro de esfera com furo padrão ou diâmetro de esfera com furo reduzido.

Figura: Válvula de esfera de bloqueio de duas peças.

Válvula de esfera de três peças com trava

Uma válvula de esfera com três peças de bloqueio é uma válvula com três peças que é o corpo e as tampas de fechamento. As três peças são mantidas juntas usando parafusos e conexões de porcas. A válvula de esfera com três peças é projetada de tal forma que os componentes centrais da válvula que são sedes, haste e esfera podem ser removidos facilmente da tubulação. Isto ajuda a melhorar a limpeza eficaz dos detritos, a substituição das gaxetas e sedes, o polimento dos arranhões na esfera sem a necessidade de remover o corpo da válvula da tubulação. No entanto, comparando uma válvula de esfera de três peças de bloqueio com as outras válvulas, esta válvula é mais cara. 

Figura: Válvula esférica de três peças com trava.

Válvula de esfera com três vias com trava

Esta é uma válvula de esfera com três portas com trava. Uma válvula esférica com três portas com bloqueio pode ter uma configuração em forma de L ou T. Com uma configuração em forma de L, a válvula de esfera bloqueável pode ser usada para misturar dois fluxos de fluido em um fluxo. A configuração em forma de T de uma válvula de esfera pode ser usada como uma válvula de desvio de fluido ou de mistura de fluido. Quando a configuração em forma de T é usada como uma válvula de desvio, ela é disposta de forma que o fluxo de fluido de uma porta seja dividido em duas portas. Quando a configuração em forma de T de uma válvula esférica de bloqueio de três vias é usada para misturar fluidos, ela combina duas correntes de fluido de duas portas para formar uma corrente de fluido.

Figura: Válvula de esfera com três vias com bloqueio.

Válvula de esfera com trava de porta completa

Uma porta completa também é conhecida como uma válvula de esfera com furo total e bloqueável. Esta é uma válvula com seu diâmetro de furo de esfera igual ao diâmetro do tubo. Um dos benefícios de uma válvula de esfera de bloqueio com passagem plena é que ela não causa perdas devido ao atrito e que a válvula pode ser limpa facilmente. Quando usada em grandes sistemas de fabricação, a vantagem de inspeção e limpeza sem desmontar a válvula de esfera bloqueável e sem perda de produção não pode ser subestimada. Um dos principais desafios de uma válvula de esfera de porta completa é que o corpo da válvula e a esfera da válvula precisam ser maiores em relação aos de uma válvula de esfera com trava padrão. Como tal, o custo de uma válvula de esfera de porta completa com trava torna-se maior. Apesar do custo, as válvulas de esfera de porta inteira com trava são úteis onde a baixa resistência ao fluxo é importante, por exemplo, em um sistema de tubulação de sucção de bomba, onde a perda de pressão pode reduzir o desempenho da bomba.

Válvula de esfera com trava de porta reduzida

Uma válvula de esfera com bloqueio de porta reduzido é um tipo de válvula de esfera que tem um diâmetro de furo de esfera menor do que o diâmetro do tubo. A redução no diâmetro de furo da esfera em relação ao diâmetro do tubo introduz perdas devido ao atrito e turbulência em uma válvula de esfera com travamento. Como tal, as válvulas de esfera com diâmetro de passagem reduzido são preferíveis nos casos em que a turbulência, a queda de pressão e a característica do material não são grandes desafios. Uma válvula de esfera com válvula de esfera com bloqueio de orifício reduzido é de menor custo e menor tamanho.

Válvula de esfera rosqueável com trava de extremidade

Esta é uma válvula de esfera com trava que é conectada à tubulação usando roscas. A conexão roscada em uma válvula esférica com trava será tanto masculina quanto feminina. Uma válvula esférica bloqueável com uma conexão de extremidade roscada fêmea precisará de uma tubulação roscada macho e vice-versa. As válvulas de esfera rosqueáveis podem ser desmontadas da linha adutora para inspeção, reparo e limpeza.

Válvula esférica flangeada com trava

Esta é uma válvula de esfera de bloqueio que tem extremidades flangeadas para conectar a válvula à tubulação usando parafusos e porcas. Tanto a tubulação quanto a válvula de esfera com trava precisam de extremidades flangeadas com furos para os parafusos. Estas válvulas de esfera com trava proporcionam uma vedação estanque e podem ser desmontadas para inspeção, reparo e limpeza.

Figura: Válvula esférica flangeada com trava.

Aplicações de válvulas de esfera bloqueáveis

• As válvulas de esfera com trava são utilizadas em sistemas de abastecimento de água e irrigação.
• As válvulas de esfera com trava são usadas em aplicações aéreas, líquidas e gasosas que necessitam de um serviço à prova de bolhas.
• As válvulas de esfera de bloqueio são usadas em sistemas de água de alimentação e água de resfriamento.
• Estas válvulas são utilizadas em serviços a vapor.
• Eles são utilizados nas indústrias de petróleo e gás.
• As válvulas de esfera de bloqueio são utilizadas em diferentes indústrias de fabricação.

Vantagens das válvulas de esfera bloqueáveis

• As válvulas de esfera com trava fornecem um mecanismo de trava quando em estado aberto ou fechado.
• Essas válvulas aumentam a segurança dos operadores e do pessoal de válvulas.
• As válvulas de esfera bloqueáveis são rápidas de operar.
• Estas válvulas têm alta resistência para aplicações de alta pressão e alta temperatura.
• As válvulas de esfera com trava são versáteis, pois podem ser usadas em diferentes indústrias.
• As válvulas de esfera com trava são pequenas em tamanho e peso.
• As válvulas de esfera com trava possuem uma estrutura de projeto simples e compacta.
• Uma pequena quantidade de torque é necessária para abrir/fechar uma válvula de esfera com trava, ao contrário de outras válvulas como válvula globo ou válvula de gaveta.
• As válvulas de bloqueio de esfera podem ser usadas para mistura e desvio de fluidos.
• Estas válvulas têm uma vedação perfeita que evita o vazamento do fluido.
• As válvulas de esfera de bloqueio têm baixa queda de pressão e um alto fluxo de fluido.

Desvantagens das válvulas de esfera bloqueáveis

• As válvulas de esfera bloqueáveis podem ter sujeira em suspensão acumulada entre a esfera e o corpo que pode causar erosão, vazamento e falha da válvula, o que requer manutenção frequente.
• As válvulas de esfera de bloqueio não são adequadas para aplicações de estrangulamento.

Válvula de esfera bloqueável para solução de problemas

 Vazamento na conexão de rosca/ferramentas

• Conexão de rosca solta. Aperte a conexão.
• Roscas impróprias. Verificar se as roscas têm tamanhos adequados. Substituir as conexões, se necessário.
• Parafusos e porcas soltos. Apertar os parafusos e as porcas.
• Gaxeta gasta ou danificada. Substituir a gaxeta.

Vazamento no tronco

• Anel de vedação do tronco danificado. Substituir o O-ring.
• Tronco quebrado. Substituir a haste.

Vazamento de bolas

• Obstrução por bola. Verificar se há sólidos bloqueando a bola e removê-los.
• Bola danificada. Substituir a bola.

Vazamento através do assento

• Assentos desgastados. Substituir os assentos.
• Assento carregado de detritos. Limpar os escombros.
• O-ring do assento deslocado ou danificado. Ajuste o anel do assento ou substitua-o conforme necessário.

O cabo é difícil de fechar/abrir

• Carregador de selagem super hermético. Desaperte ligeiramente o suporte de selagem.
• Obstrução interna. Desmontar a válvula de esfera bloqueável e verificar se há segmentos que bloqueiam a rotação da alça. Limpar os segmentos.
• Cabo quebrado. Pode ser devido ao impacto externo. Substituir a alça.
• Haste quebrada ou tosquiada. Isto poderia ser devido ao impacto externo. Substituir a haste conforme necessário.

Sumário

Uma válvula de esfera com trava é uma válvula de esfera com mecanismo de trava que pode ser usada para travar a válvula quando ela estiver em estado fechado ou aberto. O mecanismo de travamento é usado para ajudar o pessoal da válvula a isolar a válvula enquanto realiza o trabalho da válvula, o que aumenta a segurança na esperança de que a válvula não possa ser usada. A esfera tem um furo em seu centro que é usado para abrir ou fechar o fluxo do fluido. A trava é ativada de acordo com o uso pretendido pelo operador, seja em estado aberto ou fechado.

Existem vários tipos de válvulas de esfera de bloqueio, tais como válvulas de esfera de três peças com bloqueio, válvulas de esfera de duas peças com bloqueio, válvulas de esfera de três vias com bloqueio, válvulas de esfera de flange com bloqueio, válvulas de esfera de extremidade roscada com bloqueio, válvulas de esfera de porta reduzida com bloqueio e válvula de esfera de porta total com bloqueio. As válvulas de esfera com bloqueio são utilizadas em várias aplicações, tais como petróleo e gás, indústrias químicas, abastecimento de água, serviços de vapor, aplicações aéreas, gasosas e líquidas, entre outras aplicações de fabricação. As vantagens das válvulas de esfera com trava incluem facilidade de operação, versatilidade, alta resistência para alta pressão e alta temperatura, possuem um mecanismo de trava, e possuem vedações perfeitas para evitar vazamento de fluido.