Definição de válvula de esfera flutuante
Como o nome sugere, uma válvula de esfera flutuante usa uma esfera como estrutura para fechar a seção transversal do tubo e evitar o fluxo de fluido. A principal característica de uma válvula esfera flutuante é que a esfera não possui estrutura para sustentá-la, portanto ela flutua no líquido e é mantida no lugar pelas sedes da válvula.
Padrões para válvulas de esfera flotantes
a. Norma de construção API 608 /API6D
b. Padrão de teste API 598/API6D
c. Norma de proteção contra incêndio API 607
d. Padrão de espessura de parede ASME B16.34
Classificação de válvulas de esfera flutuantes
Válvula de esfera flutuante de peça única
As válvulas esfera monobloco e as válvulas gaveta flangeadas pertencem ao mesmo tipo de válvula, sendo a principal diferença entre elas o elemento de fechamento. Obviamente, a válvula esférica de peça única usa uma esfera que gira em torno da linha central do corpo, enquanto a válvula flangeada abre um tipo de comporta levantando a estrutura de travamento quando a alça é girada. A válvula de esfera é usada principalmente em tubulações para desligar o meio, distribuí-lo e alterar a direção do fluxo. Também chamada de válvula esfera integrada, 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 recebe esse nome porque consiste em duas partes, os corpos esquerdo e direito, que são conectados entre si por roscas e parafusos ou por soldagem. Este tipo de válvula é adequado para diferentes condições de trabalho, como alta temperatura e alta pressão.
Válvula de esfera flutuante de três peças
A válvula de esfera flutuante de três peças é uma válvula de esfera flutuante cujo corpo consiste em três partes da esquerda para a direita. As peças geralmente são um corpo e dois capuzes. Semelhante às válvulas de esfera flutuante de duas peças, as tampas das extremidades são geralmente conectadas por roscas e parafusos por soldagem ou flangeamento ao tubo.
Princípio de vedação da válvula de esfera flutuante
Como a esfera da válvula esférica flutuante não é restringida por nenhum componente, quando a válvula é fechada, o meio é empurrado de uma extremidade (a montante) da válvula, a esfera pode produzir um certo deslocamento e pressionar firmemente a superfície de vedação da extremidade de saída (a jusante) da válvula, criando assim uma vedação de saída. Conforme mostrado na Figura 3
Estrutura de recursos
a. O status da válvula pode ser identificado pela posição da manopla. Quando cruza o pipeline ele está fechado e quando está ao longo do pipeline ele está aberto.
b. O uso indevido da válvula pode ser evitado por um dispositivo de travamento conforme mostrado no gráfico.
c. A válvula está equipada com uma estrutura anti-voo na haste e a gaxeta pode ser substituída online.
(2”-300Lb e especificações maiores)
A haste da válvula montada na parte inferior possui um ressalto na raiz da haste. O diâmetro externo do ressalto do eixo é maior que o furo do eixo
(Especificações menores de 2”-300LB)
Eixo montado no topo com estrutura de caixa de empanque em que o diâmetro interno da abertura da caixa de empanque é menor que o diâmetro do ressalto do eixo
d. O design antiestático é mais adequado para meios inflamáveis e explosivos.
Válvula seca, tensão CC não superior a 12 V, resistência não superior a 10 Ω
Como o material de enchimento e os rolamentos influenciam a condutividade, componentes antiestáticos, como molas de aço inoxidável e esferas de aço inoxidável, são fornecidos entre a haste da válvula e o corpo da válvula e entre a haste da válvula e a esfera.
e. Projeto à prova de fogo
① Sede da válvula (esfera e corpo da válvula)
A sede da válvula é cercada em três lados e um lábio de vedação à prova de fogo é preso na lateral próxima ao canal de fluxo, que pode desempenhar o papel de uma vedação de emergência após a queima da sede da válvula.
② Flange central (corpo da válvula e tampa da válvula)
A vedação é feita por meio de uma junta espiral de grafite de aço inoxidável à prova de fogo e a estrutura utiliza contato metal com metal.
③ Embalagem (eixo e corpo)
A gaxeta de grafite com vários anéis é usada para vedação porque a gaxeta de grafite pode evitar vazamento do meio.
Diferentes formatos de vedação adequados para diferentes condições de trabalho
Selo composto
• Uma sede de válvula é fornecida nos lados a montante e a jusante da válvula e a sede da válvula é embutida no corpo da válvula usando uma prensa especial.
• A pré-carga inicial é garantida pela elasticidade da sede da válvula.
• As sedes das válvulas nos lados a montante e a jusante são completamente simétricas e não há restrição quanto à direção de instalação. É uma válvula bidirecional.
• É utilizado principalmente para aplicações com condições de trabalho abaixo de 150°C (material especial pode atingir 250°C)
• Oferece as vantagens de operação flexível e vedação confiável.
• Os materiais de vedação macio comumente usados incluem: PTFE, RPTFE, NYLON, PPL, PEEK, etc.
Vedação de metal duro
• O lado a montante da válvula está equipado com um conjunto de sede e a superfície de vedação é revestida com metal duro. O lado a jusante do corpo da válvula é soldado diretamente.
• A sede no lado a montante da válvula fornece a pressão de vedação inicial necessária para a válvula, a sede no lado a jusante da válvula desempenha a função principal de vedação e a válvula tem uma direção de instalação restrita.
• Estas vedações são utilizadas principalmente em aplicações com condições de trabalho que incluem altas temperaturas e presença de partículas, poeira, lama, etc.
• Oferece as vantagens de resistência a altas temperaturas, alta pressão, desgaste e erosão, proporcionando ao mesmo tempo uma vedação confiável.
• O material de revestimento de superfície comum é o metal duro Stellite.
Selo macio
• Dois componentes de sede de válvula são fornecidos nos lados a montante e a jusante da válvula. Cada componente da sede da válvula consiste em uma sede de válvula, um anel de sede de válvula e um anel de vedação. O anel da sede da válvula é fixado na sede da válvula pelo anel de vedação e um anel de vedação é disposto entre a sede da válvula e o anel de vedação do tipo corpo da válvula. Por um lado, a sede da válvula e o corpo da válvula são vedados, por outro lado, pode fornecer a pré-carga inicial da válvula.
• As duas sedes da válvula são completamente simétricas, a válvula não tem restrições quanto à direção de instalação e é uma válvula bidirecional.
•A vedação metálica é a vedação primária que serve para bloquear a maior parte do meio e evitar que contaminantes particulados no meio entrem na superfície de vedação macia. A vedação suave é a vedação secundária que serve para bloquear completamente o meio.
• Estas vedações são utilizadas principalmente em aplicações onde as condições de trabalho incluem a presença de partículas, poeira, lama e outros meios em temperatura normal (abaixo de 150°C).
• Possui as vantagens de operação flexível, resistência ao desgaste e à erosão, longa vida útil e é um tipo de vedação confiável.
• Um tipo de borracha é geralmente usado como material para vedações macias (anéis de sede de válvula).
Vantagens e desvantagens de uma válvula de esfera flutuante
Vantagens das válvulas de esfera:
• A resistência do fluido é baixa e o coeficiente de resistência é igual ao da secção de tubo do mesmo comprimento.
• Possui estrutura simples, tamanho pequeno e peso leve.
• É estanque e confiável. Atualmente, o plástico é o material mais comumente usado para a superfície de vedação de uma válvula esfera porque possui bom desempenho de vedação e é amplamente utilizado em sistemas de vácuo.
• A operação é fácil graças à rápida velocidade do obturador. A rotação da posição totalmente aberta para totalmente fechada é de até 90 (graus) para facilitar o controle remoto.
Desvantagens das válvulas de esfera:
• A superfície de vedação da esfera é facilmente danificada e não é adequada para aplicações com condições de trabalho onde o meio contém partículas.
• As válvulas de vedação suave são inadequadas para altas temperaturas e altas pressões.
• Válvulas com vedação rígida requerem altas forças de vedação e alto torque para formar a barreira protetora.
Guia de seleção de válvula de esfera flutuante
a. O gasoduto principal para transporte de petróleo e gás natural deve ser limpo e subterrâneo. Para tubos subterrâneos, recomendamos a escolha de válvulas de esfera soldadas ou flangeadas de diâmetro total. Para tubos ramificados, recomenda-se escolher conexões flangeadas ou soldadas de diâmetro total ou uma válvula esfera de diâmetro reduzido.
b. Para tubulações de produtos petrolíferos e equipamentos de armazenamento, recomenda-se o uso de válvulas de esfera flangeadas.
c. Válvulas de esfera flutuantes com conexão de flange e rosca interna são recomendadas para tubulações de gás urbano e gás natural.
d. Somente válvulas entalifáticas de oxigênio devem ser usadas no sistema metalúrgico de tubulação de oxigênio.
e. Ao trabalhar com líquidos a temperaturas muito baixas, recomenda-se selecionar a válvula de esfera de baixa temperatura com tampa de válvula
f. O sistema de tubulação da planta de craqueamento catalítico da refinaria de petróleo pode ser usado com válvula de esfera com haste de elevação.
G. Nos dispositivos e sistemas de tubulação para meios corrosivos, como ácidos e álcalis, na indústria química, faz sentido selecionar válvulas de esfera de aço inoxidável feitas de aço inoxidável austenítico com politetrafluoretileno como anel de sede.
H. As válvulas esfera com vedação metálica podem ser utilizadas em sistemas de tubulação ou equipamentos que operam em altas temperaturas em sistemas metalúrgicos, sistemas de energia, plantas petroquímicas e sistemas de aquecimento urbano.
eu. Quando o ajuste de fluxo é necessário, uma engrenagem helicoidal ou uma válvula esférica ajustável pneumática ou eletricamente com abertura em forma de V podem ser selecionadas.
Como existem muitos tipos diferentes de válvulas no mercado, é importante compreender as diferenças para selecionar a válvula mais adequada à sua aplicação.
Válvulas de esfera flutuantes são válvulas de esfera nas quais o sistema de travamento permanece flutuante. Isto significa que têm um design e funcionamento muito simples e podem, portanto, ser utilizados em aplicações onde os factores mais importantes são a velocidade de abertura ou fecho do fluxo, a facilidade de alteração da direcção do fluxo ou a facilidade de instalação.
Se houver requisitos mais complexos, como: Por razões como maior resistência a ambientes agressivos, altas temperaturas e altas pressões, outros projetos devem ser considerados. Talvez um projeto de duas ou três peças seja uma ideia melhor, sendo o tipo de vedação outro fator importante que influencia a decisão nesses casos.
Se você seguir as diretrizes listadas acima, escolher uma não deverá ser um grande problema. Porém, é recomendável consultar um profissional sobre válvulas NTGD. Fabricante de válvula de esfera flutuante em caso de dúvida, para evitar compras adicionais ou custos adicionais devido à substituição de válvulas que não atendam aos requisitos da aplicação.
As principais características da válvula de esfera flutuante são estrutura compacta, vedação confiável, construção simples e fácil manutenção.
