Em sistemas de tubulações de fluidos, as válvulas reguladoras são unidades de controle e seu investimento é responsável por 30% a 50% do custo de engenharia da tubulação.
As principais funções das válvulas são abrir e fechar, estrangular, regular o fluxo, isolar equipamentos e sistemas de tubulações, evitar o refluxo médio e regular e esgotar a pressão.
As válvulas também são os componentes mais complexos em tubulações, geralmente montadas a partir de múltiplas peças com alto conteúdo técnico.
Com o rápido desenvolvimento da indústria petroquímica, os meios nos equipamentos de produção petroquímica são principalmente tóxicos, inflamáveis, explosivos e altamente corrosivos, e as condições operacionais são complexas e severas, com altas temperaturas e pressões operacionais e longos ciclos de inicialização.
Uma vez que uma válvula falha, pode causar vazamento médio, poluindo o meio ambiente e causando perdas econômicas e, em casos graves, pode causar o desligamento da produção do equipamento ou até mesmo causar um acidente catastrófico.
Portanto, no projeto de dutos, a escolha científica e razoável de válvulas pode não apenas reduzir o custo de construção do equipamento, mas também garantir uma operação segura.
Este artigo apresenta principalmente os métodos de seleção de várias válvulas comumente usadas, como válvulas gaveta, válvulas globo, válvulas borboleta, válvulas macho, válvulas esfera e válvulas de controle de diafragma.
1. Pontos-chave para seleção de válvula
1. Defina claramente a finalidade da válvula no equipamento ou dispositivo.
Determine as condições de trabalho da válvula, como as propriedades do meio aplicável, pressão de trabalho, temperatura de trabalho e método de controle de operação.
2. Selecione corretamente o tipo de válvula.
A seleção correta do tipo de válvula é um pré-requisito para que o projetista tenha total compreensão de todo o processo de produção e condições operacionais.
Ao selecionar o tipo de válvula, o projetista deve primeiro compreender as características estruturais e o desempenho de cada tipo de válvula.
3. Determine a conexão final da válvula.
Em conexões roscadas, conexões de flange e conexões finais de soldagem, os dois primeiros são mais comumente usados. As conexões roscadas são usadas principalmente para válvulas com diâmetros nominais abaixo de 50 mm.
Se o diâmetro for muito grande, a instalação e vedação da peça de conexão serão muito difíceis. As válvulas conectadas por flange são relativamente convenientes de instalar e desmontar, mas são mais pesadas e mais caras do que as válvulas conectadas por rosca.
Portanto, eles são adequados para conectar tubulações de vários diâmetros e pressões.
As conexões soldadas são mais confiáveis do que as conexões flangeadas sob cargas mais pesadas, mas são mais difíceis de desmontar e instalar.
Portanto, seu uso é limitado a ocasiões em que possam operar de forma confiável por um longo período de tempo ou em que as condições de operação sejam severas e as temperaturas sejam altas.
4. Seleção de materiais de válvula.
Ao selecionar os materiais para o corpo da válvula, peças internas e superfície de vedação, além de considerar as propriedades físicas (temperatura, pressão) e propriedades químicas (corrosão) do meio de trabalho, a limpeza do meio (presença de partículas sólidas) também deve ser levado em conta.
Além disso, devem ser consultados os regulamentos relevantes do país e do departamento do utilizador.
A escolha do material correto e razoável para a válvula pode alcançar a vida útil mais econômica e o melhor desempenho.
O material do corpo da válvula é selecionado na ordem ferro fundido-aço carbono-aço inoxidável, e o material do anel de vedação é selecionado na ordem borracha-cobre-liga de aço-F4.
5. Outros
Além disso, a vazão e o nível de pressão do fluido que flui através da válvula devem ser determinados, e as válvulas apropriadas devem ser selecionadas usando dados disponíveis, como catálogos de produtos de válvulas e amostras.
2. Introdução às válvulas comumente utilizadas.
Existem muitos tipos e variedades complexas de válvulas, incluindo válvulas gaveta, válvulas globo, válvulas aceleradoras, válvulas borboleta, válvulas macho, válvulas esfera, válvulas elétricas, válvulas diafragma, válvulas de retenção, válvulas de segurança, válvulas redutoras de pressão, válvulas purgadores de vapor e válvulas de corte de emergência. As válvulas comumente usadas são válvulas gaveta, válvulas globo, válvulas borboleta, válvulas macho, válvulas borboleta, válvulas esfera, válvulas de retenção e válvulas diafragma.
1. Válvula gaveta
Uma válvula gaveta é uma válvula que pode abrir ou fechar uma passagem de fluido conduzindo o membro de fechamento (placa da válvula) para cima e para baixo ao longo da superfície de vedação da sede da válvula com uma haste de válvula.
As válvulas gaveta têm melhor desempenho de vedação e menor resistência a fluidos do que as válvulas globo. São mais fáceis de abrir e fechar e possuem certo desempenho regulador.
Eles são uma das válvulas de corte mais comumente usadas.
As desvantagens das válvulas gaveta são o tamanho grande, a estrutura complexa em comparação com as válvulas globo, e a superfície de vedação é propensa a desgaste e difícil de reparar, portanto, geralmente não são adequadas para estrangulamento.
De acordo com a posição da rosca na haste da válvula, as válvulas gaveta podem ser divididas em dois tipos: haste ascendente e haste não ascendente.
De acordo com as características estruturais da placa da comporta, elas podem ser divididas em tipo cunha e tipo paralelo.
2. Válvula globo
Uma válvula globo é uma válvula de fechamento para baixo. O membro de fechamento (disco da válvula) é acionado por uma haste da válvula para se mover para cima e para baixo ao longo do eixo da sede da válvula (superfície de vedação).
Em comparação com as válvulas gaveta, as válvulas globo têm melhor desempenho de regulação, pior desempenho de vedação, estrutura simples, fácil fabricação e manutenção, maior resistência a fluidos e preço mais barato.
Eles são uma válvula de corte comumente usada e geralmente são usados em tubulações de médio e pequeno diâmetro.
3. Válvula de esfera
O membro de fechamento de uma válvula esférica é uma esfera com um orifício circular, que gira com a haste da válvula para conseguir a abertura e o fechamento da válvula.
As válvulas esfera têm estrutura simples, abertura e fechamento rápidos, operação conveniente, tamanho pequeno, peso leve, menos componentes, baixa resistência a fluidos, bom desempenho de vedação e fácil manutenção.
4. Válvula aceleradora
A estrutura de uma válvula borboleta é basicamente a mesma de uma válvula globo, exceto pelo disco borboleta, que possui formatos e características diferentes e possui diâmetro menor que a sede da válvula.
Não é adequado ter um diâmetro muito grande, pois o aumento da vazão média devido à altura de abertura menor pode acelerar a erosão contra o disco do acelerador.
As válvulas borboleta têm dimensões pequenas, peso leve, bom desempenho de regulação, mas baixa precisão de regulação.
5. Válvula macho
Uma válvula macho possui um tampão com um orifício passante como elemento de fechamento. O bujão gira com a haste da válvula para abrir e fechar a válvula.
As válvulas macho têm estrutura simples, abertura e fechamento rápidos, fácil operação, baixa resistência a fluidos, menos componentes e peso leve. As válvulas macho podem ser diretas, de três ou quatro vias.
Válvulas macho diretas são usadas para cortar o meio, e válvulas macho de três e quatro vias são usadas para mudar a direção do meio ou para distribuí-lo.
6. Válvula borboleta
Uma válvula borboleta usa uma placa borboleta para girar 90 graus dentro do corpo da válvula para completar a ação de abertura e fechamento. As válvulas borboleta têm tamanho pequeno, peso leve, estrutura simples e apenas alguns componentes.
Eles podem ser abertos e fechados rapidamente girando 90 graus e são fáceis de operar.
Quando a placa borboleta está totalmente aberta, a espessura da placa é a única resistência que o meio flui através do corpo da válvula, portanto a queda de pressão gerada pela válvula é pequena e a válvula possui excelentes características de controle de fluxo.
As válvulas borboleta vêm em dois tipos de vedação: vedação elástica macia e vedação metálica rígida.
Para válvulas de vedação elástica, o anel de vedação pode ser embutido no corpo da válvula ou fixado na circunferência da placa borboleta, que possui bom desempenho de vedação e pode ser utilizado para estrangulamento, bem como para tubulações de médio vácuo e meios corrosivos.
As válvulas com vedação metálica geralmente têm vida útil mais longa do que as válvulas com vedação elástica, mas é difícil obter uma vedação completa. Eles geralmente são usados em situações onde a vazão e a queda de pressão variam muito e exigem um bom desempenho de estrangulamento.
A vedação metálica pode se adaptar a temperaturas operacionais mais altas, enquanto a vedação elástica tem o defeito de ser limitada pela temperatura.
7. Válvula de retenção
Uma válvula de retenção é uma válvula que pode impedir automaticamente o retorno do fluido. O membro de fechamento de uma válvula de retenção abre sob a ação da pressão do fluido, permitindo que o fluido flua do lado de entrada para o lado de saída.
Quando a pressão no lado de entrada é inferior à do lado de saída, o elemento de fecho fecha automaticamente sob a acção de factores tais como a diferença de pressão do fluido e o seu próprio peso, para evitar o refluxo do fluido.
As válvulas de retenção podem ser divididas em válvulas de retenção do tipo elevador e válvulas de retenção do tipo oscilante de acordo com suas formas estruturais.
As válvulas de retenção do tipo elevador têm melhor desempenho de vedação, mas maior resistência a fluidos do que as válvulas de retenção do tipo oscilante.
Para a porta de sucção de um tubo de sucção de bomba, recomenda-se uma válvula de pé, que serve para encher o tubo de entrada da bomba com água antes de bombear e para manter o tubo de entrada e o corpo da bomba cheios de água após parar a bomba para preparar para o próximo começo.
As válvulas de pé geralmente são instaladas apenas em tubulações verticais na entrada da bomba e o meio flui de baixo para cima.
8. Válvula de diafragma
O membro de fechamento de uma válvula de diafragma é um diafragma de borracha, que é preso entre o corpo da válvula e a tampa da válvula.
A parte saliente do diafragma é fixada na haste da válvula e o corpo da válvula é revestido com borracha. Como o meio não entra na cavidade interna da tampa da válvula, a haste da válvula não precisa de caixa de empanque.
As válvulas de diafragma possuem estrutura simples, bom desempenho de vedação, fácil manutenção e baixa resistência a fluidos. As válvulas de diafragma podem ser divididas em tipo vertedor, tipo direto, tipo ângulo reto e tipo fluxo direto.
3. Diretrizes comuns para seleção de válvulas
1. Diretrizes de seleção para válvulas gaveta
Em geral, as válvulas gaveta devem ser a primeira escolha. As válvulas gaveta são adequadas não apenas para meios como vapor e óleo, mas também para meios que contenham partículas sólidas e tenham alta viscosidade. Eles também são adequados para válvulas usadas em sistemas de ventilação e baixo vácuo.
Para meios com partículas sólidas, o corpo da válvula gaveta deve ter um ou dois orifícios de purga.
Para meios de baixa temperatura, válvulas especiais de gaveta de baixa temperatura devem ser selecionadas.
2. Diretrizes de seleção para válvulas globo
As válvulas globo são adequadas para tubulações ou dispositivos com meios de alta temperatura e pressão onde os requisitos de resistência a fluidos não são estritamente exigidos, como tubulações de vapor com DN < 200 mm.
Válvulas pequenas, como válvulas de agulha, válvulas de instrumento, válvulas de amostragem e válvulas manométricas, também podem usar válvulas globo.
As válvulas globo podem ser usadas para regulação de fluxo ou pressão, mas exigem menor precisão de regulação e, quando o diâmetro da tubulação é relativamente pequeno, as válvulas globo ou válvulas borboleta são preferidas.
Para meios altamente tóxicos, são preferidas válvulas gaveta com vedações de fole; entretanto, as válvulas gaveta não são adequadas para meios com alta viscosidade ou meios que contenham partículas que tendem a sedimentar. Eles também não são adequados para válvulas usadas para ventilação ou sistemas de baixo vácuo.
3. Diretrizes de seleção para válvulas esfera
As válvulas de esfera são adequadas para meios de baixa temperatura, alta pressão e alta viscosidade.
A maioria das válvulas de esfera pode ser usada em meios com partículas sólidas suspensas e também pode ser usada para meios em pó e granulados de acordo com os requisitos do material de vedação.
As válvulas esfera de passagem total não são adequadas para regulação e controle de vazão, mas são adequadas para situações que exigem ação liga-desliga rápida e são fáceis de implementar cortes de emergência em acidentes.
As válvulas esfera são recomendadas para tubulações com desempenho de vedação rigoroso, desgaste, canais de contração, ações rápidas de abertura e fechamento, fechamento de alta pressão (grande diferença de pressão), baixo ruído, fenômeno de gaseificação, baixo torque operacional e baixa resistência a fluidos.
As válvulas esfera são adequadas para estruturas leves, fechamento de baixa pressão e meios corrosivos. As válvulas de esfera também são a válvula ideal para meios criogênicos e de baixa temperatura, e para tubulações e dispositivos com meios de baixa temperatura, válvulas de esfera de baixa temperatura com tampas de válvula adicionais devem ser selecionadas.
Ao selecionar válvulas de esfera flutuantes, o material da sede da válvula deve suportar a carga da esfera e do meio de trabalho.
Válvulas esfera de grande diâmetro requerem maior força durante a operação, e válvulas esfera com DN≥200mm devem ser equipadas com transmissão por engrenagem helicoidal. As válvulas de esfera fixa são adequadas para diâmetros maiores e pressões mais altas.
Além disso, as válvulas de esfera utilizadas para manusear materiais altamente tóxicos e meios combustíveis devem ter estruturas resistentes ao fogo e antiestáticas.
4. Diretrizes de seleção para válvulas borboleta
As válvulas reguladoras são adequadas para situações com temperaturas de fluido mais baixas, mas pressões mais altas, e para locais que exigem regulação de fluxo e pressão.
No entanto, elas não são adequadas para meios com alta viscosidade ou contendo partículas sólidas e não devem ser utilizadas como válvulas de corte.
5. Diretrizes de seleção para válvulas macho
As válvulas macho são adequadas para situações que exigem ações rápidas de abertura e fechamento, mas geralmente são inadequadas para vapor e meios de temperatura mais alta.
Eles são adequados para meios com temperaturas mais baixas e maior viscosidade, e também são adequados para meios com partículas suspensas.
6. Diretrizes de seleção para válvulas borboleta
As válvulas borboleta são adequadas para diâmetros maiores (como DN﹥600mm) e comprimentos estruturais mais curtos, além de situações que exigem regulação de vazão com abertura e fechamento rápidos.
Eles geralmente são usados para água, óleo, ar comprimido e outros meios com temperaturas ≤ 80°C e pressões ≤ 1,0MPa.
Devido à maior perda de pressão em comparação com válvulas gaveta e esfera, as válvulas borboleta são adequadas para sistemas de tubulação com requisitos de perda de pressão menos rigorosos.
7. Diretrizes de seleção para válvulas de retenção
As válvulas de retenção são geralmente adequadas para meios limpos e não devem ser usadas para meios com partículas sólidas ou alta viscosidade.
Para tamanhos ≤40mm, são recomendadas válvulas de retenção de elevação (só permitidas para instalação em tubulações horizontais).
Para DN=50~400mm, são recomendadas válvulas de retenção oscilantes (podem ser instaladas em tubulações horizontais e verticais, mas para tubulações verticais, o meio deve fluir de baixo para cima).
Para DN≥450mm, são recomendadas válvulas de retenção de amortecimento. Válvulas de retenção de aba dupla também podem ser usadas para DN=100~400mm. As válvulas de retenção oscilantes podem ser projetadas com alta pressão de trabalho, com PN de até 42MPa.
Eles podem ser adequados para qualquer meio de trabalho e faixa de temperatura de trabalho, dependendo do material do corpo e dos componentes de vedação.
Os meios podem incluir água, vapor, gás, meios corrosivos, óleo, produtos farmacêuticos, etc., e a faixa de temperatura de trabalho pode estar entre -196°C e 800°C.
8. Diretrizes de seleção para válvulas de diafragma
As válvulas de diafragma são adequadas para óleo, água, meio ácido e meio contendo sólidos suspensos com temperatura de trabalho abaixo de 200 ℃ e pressão abaixo de 1,0 MPa.
Eles não são adequados para solventes orgânicos e meios oxidantes fortes. Para moagem de meios particulados, válvulas de diafragma do tipo vertedor devem ser selecionadas e a tabela de características de fluxo deve ser consultada ao selecionar a válvula de diafragma do tipo vertedor.
Para fluidos viscosos, pasta de cimento e meios sedimentares, válvulas de diafragma diretas devem ser selecionadas. Exceto por requisitos específicos, as válvulas de diafragma não devem ser usadas em tubulações de vácuo ou equipamentos de vácuo.
4. Métodos de teste de pressão para diversas válvulas
Em geral, as válvulas industriais não são submetidas a testes de resistência durante o uso, mas as válvulas que foram reparadas ou as válvulas com corpos e tampas corroídos ou danificados devem ser submetidas a testes de resistência.
Para válvulas de segurança, sua pressão de ajuste, pressão de reajuste e outros testes devem estar em conformidade com suas instruções e regulamentos relevantes.
Testes de resistência e vedação devem ser realizados durante a instalação da válvula. As válvulas de baixa pressão devem ser inspecionadas aleatoriamente a 20% e, se falharem, deve ser realizada uma inspeção de 100%.
Válvulas de média e alta pressão devem ser inspecionadas 100%. Os meios comumente usados para testes de pressão de válvula incluem água, óleo, ar, vapor, nitrogênio, etc.
Os métodos de teste de pressão para várias válvulas industriais, incluindo válvulas pneumáticas, são os seguintes:
1. Método de teste de pressão para válvulas de esfera
O teste de resistência das válvulas esfera pneumáticas deve ser realizado com a esfera semiaberta.
①Teste de vedação para válvulas de esfera flutuantes:
Coloque a válvula em estado semiaberto, introduza o meio de teste por uma extremidade e feche a outra extremidade.
Gire a esfera várias vezes e verifique o desempenho de vedação da caixa de empanque e da gaxeta quando a válvula estiver fechada, sem nenhum vazamento.
Em seguida, introduza o meio de teste pela outra extremidade e repita o teste acima.
②Teste de vedação para válvulas de esfera fixa:
Gire a bola várias vezes sem carga antes do teste. As válvulas de esfera fixas devem estar no estado fechado.
Introduza o meio de teste de uma extremidade até o valor especificado e verifique o desempenho de vedação da extremidade de entrada com um manômetro.
A precisão do manômetro deve ser de 0,5 a 1 nível e a faixa deve ser 1,5 vezes a pressão de teste.
Se não houver queda de pressão dentro do tempo especificado, ele está qualificado. Introduza o meio de teste pela outra extremidade e repita o teste acima.
Em seguida, coloque a válvula semiaberta, feche ambas as extremidades e preencha a cavidade com o meio.
Verifique o desempenho de vedação da caixa de gaxeta e da gaxeta sob a pressão de teste sem nenhum vazamento.
③As válvulas esfera de três vias devem passar por um teste de vedação em cada posição.
2. Método de teste de pressão para válvulas de retenção
Status do teste: Para válvulas de retenção de elevação, o eixo da aba da válvula está em uma posição perpendicular à horizontal; para válvulas de retenção oscilantes, o eixo do canal e o eixo da aba da válvula são aproximadamente paralelos à linha horizontal.
Durante o teste de resistência, introduza o meio de teste da extremidade de entrada até o valor especificado e feche a outra extremidade. O corpo da válvula e a tampa não devem apresentar vazamentos para serem qualificados.
Durante o teste de vedação, introduza o meio de teste pela extremidade de saída e verifique a superfície de vedação, a caixa de empanque e a junta na extremidade de entrada. Não deve haver vazamento para ser qualificado.
3. Método de teste de pressão para válvulas redutoras de pressão
① O teste de resistência da válvula redutora de pressão é geralmente realizado após teste e montagem de peça única, e também pode ser realizado após a montagem.
A duração do teste de resistência é de 1 minuto para DN<50mm, mais de 2 minutos para DN 65-150mm e mais de 3 minutos para DN>150mm.
Após a soldagem do fole e dos componentes, um teste de resistência à pressão do ar deve ser realizado a 1,5 vezes a pressão mais alta usada com a válvula redutora de pressão.
② Durante o teste de vedação, ele deve ser realizado de acordo com o meio de trabalho real.
Ao testar com ar ou água, a pressão de teste deve ser 1,1 vezes a pressão nominal.
Ao testar com vapor, deve ser utilizada a pressão máxima de trabalho permitida na temperatura de trabalho.
A diferença entre a pressão de entrada e a pressão de saída não deve ser inferior a 0,2 MPa.
O método de teste é o seguinte:
Depois de ajustar a pressão de entrada, ajuste gradualmente o parafuso regulador da válvula para fazer com que a pressão de saída mude de forma sensível e contínua dentro da faixa de valores máximo e mínimo, sem estagnação ou resistência do cartão.
Para válvulas redutoras de pressão de vapor, após ajustar a pressão de entrada, feche a válvula de corte após fechar a válvula.
A pressão de saída é o valor mais alto e mais baixo. Dentro de 2 minutos, o aumento na pressão de saída deverá atender aos requisitos especificados na Tabela 4.176-22.
Ao mesmo tempo, o volume da tubulação pós-válvula deve atender aos requisitos especificados na Tabela 4.18 para ser qualificado. Para válvulas redutoras de pressão de água e ar, quando a pressão de entrada é ajustada e a pressão de saída é zero, a válvula redutora de pressão deve ser fechada para um teste de vedação. Nenhum vazamento dentro de 2 minutos é qualificado.
4. Método de teste de pressão para válvulas borboleta
O teste de resistência das válvulas borboleta pneumáticas é o mesmo das válvulas globo.
O teste de desempenho de vedação das válvulas borboleta deve introduzir o meio de teste a partir da extremidade por onde o meio flui.
A placa borboleta deve ser aberta e a outra extremidade fechada. Então, a pressão deve ser injetada no valor especificado.
Após verificar se não há vazamento na caixa de gaxetas e demais locais de vedação, feche a placa borboleta, abra a outra extremidade da válvula e verifique se não há vazamento no local de vedação da placa borboleta.
As válvulas borboleta usadas para regular o fluxo podem não exigir um teste de desempenho de vedação.
5. Método de teste de pressão para válvulas macho
Durante o teste de resistência das válvulas macho, introduza o meio de uma extremidade, feche as passagens restantes e gire o obturador para cada posição de trabalho até que esteja totalmente aberto para teste. O corpo da válvula não deve apresentar vazamento para ser qualificado.
Durante o teste de desempenho de vedação, a válvula macho direta deve manter a mesma pressão na câmara e na passagem. O bujão deve ser girado para a posição fechada e a inspeção deve ser realizada pela outra extremidade.
Em seguida, gire o plugue 180 graus e repita o teste acima. A válvula macho de três ou quatro vias deve manter a mesma pressão em uma extremidade da câmara e da passagem.
Gire o plugue para a posição fechada, um por um, e inspecione simultaneamente pela outra extremidade.
Antes do teste da válvula macho, uma camada de óleo lubrificante fino não ácido pode ser revestida na superfície de vedação. Não deve haver vazamento e gotas de água expandidas dentro do tempo especificado para ser qualificado.
O tempo de teste da válvula macho pode ser menor e geralmente segue os requisitos de diâmetro nominal, que é de 1 a 3 minutos.
Para válvulas macho de gás, o teste de desempenho de vedação de ar deve ser realizado a 1,25 vezes a pressão de trabalho.
6. Método de teste de pressão para válvulas de diafragma
Durante o teste de resistência das válvulas de diafragma, introduza o meio de uma das extremidades, abra o disco da válvula e feche a outra extremidade. Depois que a pressão de teste for aumentada para o valor especificado, o corpo da válvula e a tampa não deverão apresentar vazamentos para serem qualificados.
Em seguida, reduza a pressão para a pressão de teste de desempenho de vedação, feche o disco da válvula e inspecione pela outra extremidade. Não deve haver vazamento para ser qualificado.
7. Método de teste de pressão para válvulas globo e válvulas borboleta
O teste de resistência de válvulas globo e válvulas borboleta é geralmente realizado colocando a válvula montada na estrutura de teste de pressão, abrindo o disco da válvula e introduzindo o meio no valor especificado.
Verifique se o corpo da válvula e a tampa estão suando ou vazando. Testes de peça única também podem ser realizados. Apenas as válvulas globo requerem um teste de desempenho de vedação.
Durante o teste das válvulas globo, a haste da válvula deve estar na posição vertical e o disco da válvula deve estar aberto.
O meio deve ser introduzido de uma extremidade abaixo do disco da válvula até o valor especificado, e a caixa de empanque e a junta devem ser inspecionadas.
Após passar no teste, feche o disco da válvula e inspecione se há algum vazamento na outra extremidade. Se forem necessários testes de resistência e desempenho de vedação, o teste de resistência deverá ser realizado primeiro.
Em seguida, reduza a pressão para a pressão de teste de desempenho de vedação, inspecione a caixa de empanque e a junta, feche o disco da válvula e inspecione se há algum vazamento na extremidade de saída.
8. Método de teste de pressão para válvulas gaveta
O teste de resistência das válvulas gaveta é o mesmo das válvulas globo. Existem dois métodos para testes de desempenho de vedação de válvulas gaveta:
① Abra a comporta e aumente a pressão dentro da válvula até o valor especificado.
Em seguida, feche a comporta e remova imediatamente a válvula gaveta. Verifique se há vazamento na vedação de ambos os lados da comporta ou injete diretamente o meio de teste no bujão da tampa da válvula até o valor especificado e inspecione as superfícies de vedação em ambos os lados da comporta.
Este método é chamado de método de pressão intermediária, mas não é adequado para testes de vedação de válvulas gaveta com diâmetro nominal inferior a DN32mm.
② O outro método é abrir a comporta e aumentar a pressão de teste dentro da válvula para o valor especificado.
Em seguida, feche a comporta e abra uma das extremidades da placa cega para verificar se há vazamento na face de vedação. Repita o teste acima várias vezes até passar.
O teste de desempenho de vedação das válvulas gaveta pneumáticas deve ser realizado na caixa de gaxetas e nas juntas antes do teste de desempenho de vedação da gaveta.
9. Método de teste de pressão para válvulas de segurança
① O teste de resistência das válvulas de segurança é o mesmo das outras válvulas e é testado com água.
Ao testar a parte inferior do corpo da válvula, introduza pressão a partir da extremidade de entrada e sele a superfície de vedação. Ao testar a parte superior do corpo da válvula e a tampa da válvula, introduza pressão na extremidade de saída e vede a outra extremidade.
O corpo da válvula e a tampa não devem apresentar vazamentos dentro do tempo especificado para serem qualificados.
② O teste de desempenho de vedação e o teste de ajuste de pressão geralmente usam os seguintes meios: vapor saturado para válvulas de segurança de vapor, ar para amônia ou outros gases e água ou outros líquidos não corrosivos para válvulas de segurança de líquidos.
O nitrogênio é comumente usado como meio de teste para válvulas de segurança em posições importantes.
O teste de vedação é realizado com a pressão de teste sendo o valor da pressão nominal e deve ser repetido pelo menos duas vezes. Não deve haver vazamento dentro do tempo especificado para ser qualificado.
Os métodos de detecção de vazamento incluem o uso de manteiga para fixar papel fino no flange de saída, e as protuberâncias do papel são vazamentos, e o uso de manteiga para fixar uma placa de plástico fina ou outras placas na parte inferior do flange de saída, e a inspeção é realizada após o enchimento com água e a ausência de bolhas indica que não há vazamento.
O ajuste de pressão e o teste de pressão de reajuste das válvulas de segurança devem ser realizados pelo menos 3 vezes e ser qualificados de acordo com os requisitos especificados.
Outros testes de desempenho para válvulas de segurança podem ser encontrados no Método de teste de desempenho de válvula de segurança GB/T12242–1989.
Resumo de seleção de válvula
Com base na análise acima, as válvulas gaveta geralmente devem ser a opção preferida.
As válvulas globo são adequadas para tubulações com baixos requisitos de resistência a fluidos, bem como para meios de alta temperatura e alta pressão em tubulações ou dispositivos.
Eles não devem ser usados para meios com alta viscosidade ou que contenham partículas, nem para válvulas de liberação de ar ou válvulas em sistemas de baixo vácuo.
As válvulas de esfera são adequadas para meios de baixa temperatura, alta pressão e alta viscosidade.
Eles geralmente são usados em tubulações com desempenho de vedação rigoroso, desgaste, passagens estreitas, abertura e fechamento rápidos, alta diferença de pressão, baixo ruído, gaseificação, pequeno torque operacional e baixa resistência a fluidos.
As válvulas borboleta são adequadas para ocasiões com baixa temperatura e alta pressão, não para meios com alta viscosidade ou contendo partículas sólidas, e não para válvulas de corte.
As válvulas macho são adequadas para ocasiões que requerem abertura e fechamento rápidos. Eles geralmente não são adequados para vapor e meios de alta temperatura, mas são adequados para meios com baixa temperatura e alta viscosidade, bem como para meios com partículas suspensas.
As válvulas borboleta são geralmente usadas para meios de água, óleo e ar comprimido com temperatura de ≤80 ℃ e pressão de ≤1,0 MPa. Devido à perda de pressão relativamente grande em comparação com válvulas gaveta e válvulas esfera, as válvulas borboleta são adequadas para sistemas de tubulação com requisitos de perda de pressão menos rigorosos.
As válvulas de retenção são geralmente adequadas para meios limpos e não devem ser usadas para meios que contenham partículas sólidas ou com alta viscosidade.
As válvulas de diafragma são adequadas para óleos, água, meios ácidos e meios contendo matéria suspensa com temperatura de trabalho inferior a 200 ℃ e pressão inferior a 1,0 MPa. Eles não são adequados para solventes orgânicos ou meios fortemente oxidantes.
Em sistemas de dutos em setores como petróleo e produtos químicos, as aplicações de válvulas, frequências operacionais e ambientes de serviço variam muito. Controlar ou eliminar pequenos vazamentos é importante e crítico. A seleção adequada da válvula pode reduzir os custos de construção e garantir uma produção segura.
As válvulas de esfera fixa controlam a abertura e o fechamento da válvula girando a esfera dentro da válvula. Há um orifício no meio da bola, que pode girar 90 graus.
O diâmetro do furo passante é igual ou menor que o diâmetro da tubulação. Quando a esfera gira 90 graus, as faces de entrada e saída da tubulação são ambas superfícies esféricas, fechando assim a válvula e cortando o fluido.
Quando a válvula esférica gira 90 graus, as faces de entrada e saída da tubulação são superfícies de orifício esférico e o fluido passa através da válvula. A válvula de esfera fixa pode ser girada em diferentes ângulos para controlar o tamanho do fluxo de fluido.
As válvulas de esfera fixas são comumente usadas em tubulações gerais, como para transporte de água, óleo, vapor e outros fluidos.
As válvulas globo, também conhecidas como válvulas gaveta, podem vedar completamente a saída da sede da válvula aplicando pressão através da rotação da haste da válvula, evitando assim o fluxo de fluido.
As válvulas globo são comumente usadas em tubulações para gases e líquidos corrosivos, como gás natural, gás liquefeito e ácido sulfúrico.
As válvulas gaveta funcionam como uma comporta e controlam o fluxo de fluido girando a haste da válvula para mover a válvula gaveta para cima e para baixo. Os anéis de vedação em ambos os lados da válvula gaveta podem vedar completamente toda a seção.
As válvulas gaveta só podem ser totalmente abertas ou totalmente fechadas e não podem ser usadas como válvulas de controle de fluxo. As válvulas gaveta são usadas principalmente como dispositivos de fechamento em tubulações para abastecimento de água, esgoto, navios e outras aplicações.
A válvula de retenção oscilante é aberta pela pressão do fluido e fechada pela gravidade quando a pressão do fluido nas tubulações de entrada e saída da válvula é equilibrada. Sua principal função é evitar o retorno do fluido e pertence às válvulas automáticas. É usado principalmente em dutos para indústrias de petróleo, química, farmacêutica e outras.
As válvulas borboleta, também conhecidas como válvulas flip plate, podem girar 90 graus, e a rotação da haste da válvula aciona o disco para alterar o ângulo do disco, controlando assim o fluxo do fluido. Eles podem ser usados para desligar, conectar e regular o fluxo de fluido em tubulações. As válvulas borboleta são comumente usadas no abastecimento de água, abastecimento de gás e outras tubulações como dispositivos de controle e fechamento de fluxo.
Válvulas reguladoras, também conhecidas como válvulas de controle, são usadas para controlar o tamanho do fluxo de fluido. Quando a parte reguladora da válvula recebe o sinal de controle, a haste da válvula controlará automaticamente o grau de abertura e fechamento da válvula com base no sinal, conseguindo assim a regulação da vazão e pressão do fluido. As válvulas reguladoras são comumente usadas em tubulações para aquecimento, fornecimento de gás, petroquímica e outras aplicações.
Válvula de transbordamento
O papel das válvulas de transbordamento e das válvulas redutoras de pressão
As válvulas de transbordamento são usadas para evitar a sobrecarga do sistema e garantir a segurança, enquanto as válvulas redutoras de pressão diminuem a pressão do sistema, garantindo que o sistema não fique sobrecarregado. Pode-se dizer que as válvulas de transbordamento são passivas enquanto as válvulas redutoras de pressão são ativas.
Aqui estão algumas diferenças importantes entre as duas válvulas:
A pressão na saída é mantida constante pela válvula redutora de pressão, enquanto a válvula de transbordamento mantém a pressão na entrada.
Quando não estão em uso, a entrada e a saída da válvula redutora de pressão estão interligadas, enquanto a entrada e a saída da válvula de transbordamento não estão.
Quando não está em uso, o orifício da válvula redutora de pressão fica aberto, enquanto a válvula de transbordamento normalmente fica fechada.
A diferença entre válvulas de transbordamento e válvulas redutoras de pressão.
A válvula de transbordamento é uma válvula de controle de pressão que controla principalmente a pressão do sistema e também atua como um dispositivo de descarga.
1. A válvula redutora de pressão é usada principalmente para reduzir a pressão em um determinado ramal do sistema hidráulico, de modo que a pressão do ramal seja menor e estável do que a pressão do circuito de óleo principal. Dentro da faixa da pressão definida, a válvula redutora de pressão, assim como a válvula de transbordamento, é fechada.
No entanto, à medida que a pressão do sistema aumenta e atinge a pressão definida pela válvula redutora de pressão, a válvula redutora de pressão se abre e parte do óleo retornará ao tanque através dela, fazendo com que o óleo no tanque aqueça. Este ramo da pressão do óleo não aumentará mais. Desempenha um papel na redução e estabilização da pressão deste ramo.
Em contraste, a válvula de transbordamento é diferente. É instalado na saída da bomba para garantir a estabilidade geral da pressão do sistema e evitar sobrepressão. Portanto, tem a função de segurança, regulação de pressão e estabilização.
2. A válvula de transbordamento é geralmente conectada em paralelo no ramal do sistema para regular a pressão, estabilizar a pressão e reduzir a pressão, enquanto a válvula redutora de pressão é geralmente conectada em série em um determinado ramal do sistema para reduzir a pressão e manter a pressão neste filial.
A válvula de transbordamento normalmente está fechada e só funciona quando o sistema está com sobrepressão, enquanto a válvula redutora de pressão está normalmente aberta e reduz a pressão através de uma passagem estreita.
A função da válvula de transbordamento é regulação de pressão, transbordamento e proteção contra sobrecarga. A válvula redutora de pressão reduz a pressão e reduz a pressão em uma determinada parte do sistema hidráulico.
Seus propósitos são diferentes, portanto não podem ser substituídos entre si. A válvula de transbordamento controla a pressão de entrada, enquanto a válvula redutora de pressão controla a pressão de saída.
aqui estão alguns exemplos:
Digamos que você tenha um sistema hidráulico que inclua uma válvula de transbordamento. Se o fluxo de saída da bomba hidráulica exceder um determinado nível, ela transbordará pela válvula de transbordamento.
Isto reduzirá o fluxo que entra no sistema, o que estabilizará a pressão do sistema. A válvula de transbordamento é usada para controlar esta pressão estável.
Agora, vamos considerar uma válvula redutora de pressão. Existem dois tipos de válvulas redutoras de pressão: a válvula redutora de pressão diferencial fixa e a válvula redutora de pressão de valor fixo. O primeiro mantém uma pressão diferencial constante entre a entrada e a saída da válvula.
Por exemplo, se você definir o valor como 10 e a pressão de entrada for x, a pressão de saída da válvula redutora de pressão será x-10. Este último mantém uma pressão de saída constante.
Por exemplo, se você definir o valor da válvula redutora de pressão de valor fixo para 20, e a pressão de entrada for maior que 20, então a pressão de saída da válvula redutora de pressão será sempre 20. Entendeu?
A válvula de segurança operada por piloto é uma nova estrutura de válvula de segurança usada principalmente nas áreas de petróleo, gás natural, produtos químicos, eletricidade, metalurgia e gás urbano. É o melhor dispositivo de proteção contra sobrepressão para equipamentos, vasos ou tubulações sob pressão.
A principal vantagem da válvula de segurança pilotada é que a ação direta da mola é substituída pela ação indireta da válvula piloto, o que melhora a sensibilidade da ação.
Além disso, a válvula principal adota uma estrutura de pistão de manga com sede de válvula com vedação dupla, que possui alta precisão de ação, boa repetibilidade, fechamento rápido, sem vazamento e pode lidar com descarga de alta contrapressão.
Tem uma longa vida útil, operação estável e confiável. A válvula de segurança pilotada também pode ser calibrada online.
Mesmo após repetidas aberturas e descargas, ele ainda pode reiniciar e fechar automaticamente, facilitando a operação e a manutenção.
