Válvula de retenção de parada

O que é uma válvula de retenção de parada?

As válvulas de retenção são válvulas usadas tanto como válvulas de fechamento quanto como válvulas de retenção. Este tipo de válvula é igual a uma válvula de retenção normal, mas possui um mecanismo de controle, como um volante, alavanca ou atuador. Este mecanismo de controle ajuda no fechamento da válvula, independentemente do nível de pressão do fluido. As válvulas de retenção de bloqueio são projetadas de forma semelhante às válvula globo com haste longa. O cabeçote da haste flutua sobre o disco da válvula. O disco é utilizado para abrir e fechar a válvula para permitir e bloquear o fluxo do fluido, respectivamente. O disco não é fixado à haste e atua como uma válvula de retenção de elevação onde se move livremente para cima e para baixo para abrir e fechar a válvula. Quando o fluido tenta reverter o disco funciona como um pistão onde ele fecha rapidamente para impedir o fluxo de fluido para trás. Se necessário, a haste é baixada manualmente usando o volante ou o atuador para parar a válvula e assim interromper o fluxo de fluido. Portanto, uma válvula de retenção de parada é um tipo de válvula que é utilizada para abrir e fechar o fluxo de fluido e também é utilizada como uma válvula de retenção para impedir automaticamente o fluxo inverso de fluido. A inversão do sentido do fluxo de fluido pode causar muitos danos aos equipamentos de tubulação como bombas ou caldeiras, assim como causar contaminação que pode levar a mais perdas.

Figura: Válvula de retenção de parada.

Componentes de uma válvula de retenção de parada

Corpo da válvula

Este é o componente de uma válvula de bloqueio que é usada para abrigar partes internas da válvula. Os fabricantes de válvulas de retenção de parada produzem o corpo da válvula usando materiais metálicos fortes para ajudar a válvula a suportar alta pressão, alta temperatura e danos por impacto de objetos em queda. Alguns dos materiais que podem ser usados para fazer o corpo da válvula são aço carbono, aço inoxidável, ferro dúctil e ferro fundido, entre outros. O corpo da válvula contém os orifícios que conectam a válvula de retenção de parada à tubulação que contém o fluido.

Tampa da válvula

Esta é a parte superior da válvula de bloqueio que é colocada em cima do corpo da válvula. O castelo é usado para proteger a vedação da haste, assim como outras partes internas da válvula. Os fabricantes de válvulas de retenção de bloqueio conectam o castelo e o corpo usando conexões como parafusos e porcas para garantir uma vedação estanque sem vazamento de fluido.

Atuador/roda manual

Este é o componente de uma válvula de bloqueio que é usada para levantar e baixar a haste para abrir ou fechar a válvula. Algumas das válvulas de retenção de parada usam um atuador ou um volante manual. O atuador ou volante manual é conectado ao disco da válvula através da haste da válvula.

Haste

Este é o componente de uma válvula de retenção de parada que conecta o atuador ou volante manual ao disco da válvula. A haste serve para transmitir o torque do mecanismo de controle para o disco de modo que o disco possa abrir ou fechar o fluxo do fluido. Os fabricantes de válvulas de retenção de parada projetam a haste com roscas de modo que ela possa girar à medida que se move linearmente para baixo para bloquear o fluxo do fluido independentemente do nível de pressão.

Disco

O disco é um componente que é usado para abrir ou fechar o fluxo do fluido. Os fabricantes de válvulas de retenção de parada projetam o disco de modo que ele possa abrir e fechar quando houver uma diferença de pressão ou quando o fluido tentar fluir para trás. O disco também pode fechar independentemente do nível de pressão, girando o volante manual para mover a haste para baixo até que o fluxo seja completamente fechado.

Sede da válvula

Este é o componente de uma válvula de bloqueio que é usada para fornecer uma vedação entre o disco e o corpo da válvula.

Embalagem

A embalagem em uma válvula de retenção de parada é um material fixado entre o castelo e a haste para evitar vazamento de fluido.

Figura: Componentes de uma válvula de retenção de parada.

Como funciona uma válvula de retenção de parada?

Como mencionado anteriormente, uma válvula de bloqueio funciona como uma válvula de fechamento e também como uma válvula de retenção. Quando usada como uma válvula de retenção, ela opera com base no princípio da diferença de pressão. Neste caso, a válvula se abre quando a pressão de sucção é maior do que a pressão de saída. O fluido de entrada deve ter energia de alta pressão para forçar o disco da válvula a se mover para cima permitindo a passagem do fluido. Como uma válvula de retenção, esta válvula ajuda a permitir apenas que o fluido flua para frente, mas também fecha a válvula sempre que o fluido tentar reverter o sentido do fluxo. O fluido tenta fluir para trás quando a pressão de sucção é menor que a pressão de saída ou quando a bomba é parada. Quando a válvula de retenção de parada é usada como uma válvula de fechamento, ela fecha o fluxo do fluido quando o volante manual é girado no sentido horário. Esta rotação faz a haste girar na mesma direção em que se move linearmente para baixo. Este movimento para baixo da haste força o disco para o assento da válvula e assim ajuda a fechar qualquer fluxo de fluido para frente ou para trás.

Figura: Funcionamento de uma válvula de bloqueio (totalmente aberta (lado esquerdo) e totalmente fechada do lado esquerdo).

Tipos de válvulas de retenção de parada

Válvula de bloqueio em forma de Z

Esta é uma verificação de parada que tem um formato z dentro da carcaça da válvula. Este é o tipo mais comum de válvula de retenção de parada. A válvula de retenção em forma de Z é de desenho simples e, portanto, a mais preferida. A divisória em forma de Z neste tipo de válvula tem o componente do assento. Este tipo de válvula de retenção de bloqueio tem um arranjo de assento horizontal onde o disco repousa. Devido a este projeto, a haste e o disco se movem perpendicularmente ao eixo do tubo, o que resulta em uma queda de alta pressão. A haste da válvula se move para cima e para baixo através do castelo da válvula. O castelo é conectado ao corpo por meio de parafusos e porcas. Os fabricantes de válvulas de bloqueio projetam esta válvula de forma que resulte em uma válvula com forma simétrica adequada para facilitar a instalação, reparo e manutenção.

Figura: Válvula de bloqueio em forma de Z.

Válvula de bloqueio em forma de Y

Esta é uma válvula de retenção de parada na qual a haste e o assento são conectados a um ângulo de cerca de 45^o graus, como mostrado abaixo. Este tipo de válvula de retenção de parada é uma alternativa adequada para o tipo em forma de Z, pois tem uma perda de pressão baixa. Esta válvula pode ser facilmente aberta para inspeção sem desconectar a válvula da tubulação.

Figura: Válvula de retenção em forma de Y.

Válvula de retenção com padrão angular

Esta válvula é uma modificação da válvula de bloqueio em forma de z. Os fabricantes de válvulas de bloqueio projetam esta válvula de tal forma que as extremidades da válvula são orientadas a um ângulo de 90^o graus, como mostrado abaixo. De acordo com esta válvula de retenção de parada, o fluxo do fluido ocorre em um ângulo de 90^o graus. As válvulas de retenção com padrão de ângulo têm a vantagem de poderem ser usadas como uma junta de tubo para economizar no cotovelo do tubo.

Figura: Válvula de retenção com padrão angular.

Válvula de retenção de fim de curso flangeada

Esta é uma válvula de retenção de parada que possui flanges. Os fabricantes de válvulas de retenção de bloqueio projetam as flanges com orifícios que são usados para alojar os parafusos usados para conectar a válvula à tubulação. A tubulação também vem com extremidades flangeadas para ajudar no alinhamento e acasalamento das duas que são a válvula de retenção de bloqueio e a tubulação. Entre as duas extremidades flangeadas está uma junta colocada para ajudar a melhorar uma vedação hermética. Estas válvulas são usadas em aplicações de alta pressão, já que o torque de cada parafuso participa para garantir uma vedação muito apertada, livre de vazamento de fluido. Entretanto, estas válvulas tendem a ser pesadas em relação às válvulas rosqueadas devido aos parafusos, porcas e extremidades flangeadas utilizados. Estas válvulas são fáceis de abrir para limpeza, reparo e manutenção.

Figura: Válvula de retenção de fim de curso flangeada.

Válvula de retenção de fim de curso roscado

Esta é uma válvula de retenção de parada que é conectada à tubulação usando parafusos. Os orifícios da válvula de retenção de parada têm roscas, assim como a tubulação. Se o fabricante da válvula de retenção de bloqueio produz a válvula com roscas fêmeas, a tubulação precisa ter roscas macho. As válvulas de retenção de fim de curso com rosca são fáceis de instalar. Estas válvulas também podem ser usadas em aplicações de alta pressão. As válvulas de retenção com rosca são mais leves em peso em relação aos tipos de extremidades flangeadas.

Figura: Válvula de retenção de fim de curso roscado.

Aplicações da válvula de retenção de parada

• As válvulas de retenção de parada são utilizadas na produção de alimentos e bebidas.
• Estas válvulas são utilizadas em aplicações farmacêuticas.
• Eles são utilizados no processamento de produtos químicos.
• As válvulas de bloqueio são utilizadas nas indústrias de refino de petróleo, petróleo e gás.
• As válvulas de retenção de parada são usadas em aplicações de mineração.
• Eles são utilizados em estações de tratamento de esgoto.
• Estas válvulas são utilizadas no abastecimento de água doce.
• Eles são utilizados em usinas a vapor para controlar o fluxo de vapor.

Vantagens das válvulas de retenção de parada

• As válvulas de retenção de parada podem ser usadas como válvulas de fechamento.
• Estas válvulas operam automaticamente quando usadas como válvulas de retenção.
• As válvulas de retenção de parada são duráveis, pois duram por longos períodos. Além disso, estas válvulas podem ser reparadas quando se avariam, aumentando assim a vida útil.
• Estas válvulas são versáteis, pois podem ser usadas em diferentes aplicações industriais.
• As válvulas de retenção de parada não permitem a inversão do fluxo de fluido.
• Estas válvulas estão livres de vazamento de fluido.
• As válvulas de retenção de parada podem ser usadas em aplicações de alta pressão e alta temperatura.
• Estas válvulas são fáceis de instalar e reparar.
• Estas válvulas têm boa capacidade de fechamento.

Desvantagens das válvulas de retenção de parada

• As válvulas de retenção de parada têm uma queda de alta pressão.
• Estas válvulas permitem o fluxo de fluido em uma única direção.
• Eles não podem ser inspecionados enquanto estiverem em operação.

Resolução de problemas de uma válvula de retenção de parada

Embalagem através do vazamento

• A embalagem da válvula é solta. Aperte a porca de vedação com o torque recomendado pelo fabricante da válvula de retenção de parada.
• A embalagem falhou. Substitua a embalagem.
• A embalagem tem anéis insuficientes. Acrescente mais anéis de embalagem.

Vazamento de fluidos através de superfícies de vedação

• Superfícies de vedação danificadas. Substituir as superfícies de vedação.
• Sujeira nas superfícies de vedação. Limpar a sujeira.

Vazamento através da conexão corpo-bonnet

• Parafusos e porcas do castelo soltos. Apertar os parafusos e porcas com o torque recomendado pelo fabricante da válvula de retenção de parada.
• Anel de vedação ou gaxeta danificada. Substituir o anel de metal ou a gaxeta conforme necessário.

O volante não está girando de forma flexível

• A embalagem da válvula está muito apertada. Afrouxe ligeiramente as porcas da embalagem.
• Sujeira no caule. Limpar a sujeira.
• Os fios da porca de haste estão desgastados. Substitua a porca do tronco.

A válvula de retenção de parada não abre o fluxo de fluido

• A pressão de sucção é menor do que a pressão de saída. Aumente a pressão de sucção para que o fluido tenha energia de pressão suficiente para abrir o disco da válvula.

Sumário

Uma válvula de bloqueio é um tipo de válvula que é usada como uma válvula de bloqueio e também como uma válvula de retenção. Esta válvula é semelhante a uma válvula de globo. Esta válvula é destinada a impedir o fluxo inverso de fluido quando usada como uma válvula de retenção. Neste caso, a válvula abre e fecha com base na diferença de pressão. Quando a pressão do fluido de entrada é alta, ela força o disco a abrir e assim o fluido flui através da válvula. Quando a pressão de sucção é reduzida ou quando a bomba pára, o fluido tenta inverter o sentido do fluxo e, assim, o disco da válvula fecha imediatamente. Para fechar o fluxo de fluido através da válvula independentemente do nível de pressão, o volante manual é girado no sentido horário. Isto faz com que o disco se mova para baixo até fechar completamente o fluxo do fluido. Ter uma válvula de retenção de parada é vantajoso na medida em que faz o trabalho de duas válvulas que é como uma válvula de retenção e como uma válvula de fechamento. Vários tipos desta válvula incluem válvula de retenção em forma de Z, válvula de retenção de bloqueio angular, e válvula de retenção de bloqueio em forma de Y, válvula de retenção de bloqueio com flange e válvula de retenção de bloqueio com rosca. Estas válvulas são usadas em aplicações tais como óleo e gás, tratamento de águas residuais, produtos químicos, produtos farmacêuticos, alimentos e bebidas, usinas de vapor, entre outras. As vantagens do uso de uma válvula de retenção de parada incluem fluxo reverso de fluido, durável, versátil, livre de vazamento de fluido, fácil de instalar e reparar, e alta resistência, entre outras. s