Válvulas

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Válvulas

  1. 1. I ÍNDICE ANALÍTICO VOLUME 3 1. VÁLVULAS 183 1.1. INTRODUÇÃO 184 1.2. UMA BREVE HISTÓRIA DA INDÚSTRIA DE VÁLVULAS 184 1.3. A INDÚSTRIA DA VÁLVULA 186 1.4. TIPOS DE VÁLVULAS 186 1.5. FUNÇÕES 186 1.6. ESPECIFICAÇÃO 186 1.7. SISTEMA CONSTRUTIVO DAS VÁLVULAS 187 1.8. CLASSES DE PRESSÃO 196 1.9. CONCEITOS SOBRE TIPOS DE VÁLVULAS 197 1.10. FABRICANTES DE VÁLVULAS 198 2. VÁLVULAS DE GAVETA 202 2.1. INTRODUÇÃO 203 2.2. APLICAÇÃO 203 2.3. PRINCIPAIS VANTAGENS 203 2.4. PRINCIPAIS DESVANTAGENS 203 2.5. IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA VÁLVULA DE GAVETA 203 2.6. SISTEMA CONSTRUTIVO 204 2.7. SISTEMAS DE VEDAÇÃO 209 2.8. ACIONAMENTO DAS VÁLVULAS 209 2.9. MATERIAIS CONSTRUTIVOS DAS VÁLVULAS 211 2.10. CLASSES DE PRESSÃO 213 2.11. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 213 2.12. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 215 2.13. TABELAS TÉCNICAS 216 2.14. FABRICANTES 221 3. VÁLVULAS DE ESFERA 222 3.1. INTRODUÇÃO 223 3.2. APLICAÇÃO 223 3.3. PRINCIPAIS VANTAGENS 223 3.4. PRINCIPAIS DESVANTAGENS 223 3.5. IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA VÁLVULA DE ESFERA 223 3.6. SISTEMA CONSTRUTIVO 224 3.7. SISTEMAS DE VEDAÇÃO DA SEDE 227 3.8. ACIONAMENTO DAS VÁLVULAS 227 3.9. MATERIAIS CONSTRUTIVOS DAS VÁLVULAS 228 3.10. CLASSES DE PRESSÃO 228 3.11. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 229 3.12. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 230 3.13. TABELAS TÉCNICAS 231 3.14. FABRICANTES 234
  2. 2. II 4. VÁLVULAS DE MACHO 235 4.1. INTRODUÇÃO 236 4.2. APLICAÇÃO 236 4.3. PRINCIPAIS VANTAGENS 236 4.4. PRINCIPAIS DESVANTAGENS 236 4.5. IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA VÁLVULA DE MACHO 236 4.6. MEIOS DE LIGAÇÃO 237 4.7. CARACTERÍSTICAS CONSTRUTIVAS 237 4.8. ACIONAMENTO DAS VÁLVULAS 237 4.9. MATERIAIS CONSTRUTIVOS DAS VÁLVULAS 237 4.10. CLASSES DE PRESSÃO 237 4.11. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 237 4.12. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 239 4.13. TABELAS TÉCNICAS 240 4.14. FABRICANTES 243 5. VÁLVULAS DE GUILHOTINA 244 5.1. INTRODUÇÃO 245 5.2. APLICAÇÃO 245 5.3. PRINCIPAIS VANTAGENS 245 5.4. PRINCIPAIS DESVANTAGENS 245 5.5. IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA VÁLVULA DE GUILHOTINA 245 5.6. MATERIAIS CONSTRUTIVOS DAS VÁLVULAS 246 5.7. MEIOS DE LIGAÇÃO 246 5.8. CARACTERÍSTICAS CONSTRUTIVAS 246 5.9. CLASSES DE PRESSÃO 246 5.10. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 246 5.11. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 247 5.12. TABELAS TÉCNICAS 248 5.13. FABRICANTES 250 6. VÁLVULAS DE GLOBO 251 6.1. INTRODUÇÃO 252 6.2. APLICAÇÃO 252 6.3. PRINCIPAIS VANTAGENS 252 6.4. PRINCIPAIS DESVANTAGENS 253 6.5. IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA VÁLVULA DE GLOBO 253 6.6. SISTEMA CONSTRUTIVO 254 6.7. SISTEMAS DE VEDAÇÃO 259 6.8. ACIONAMENTO DAS VÁLVULAS 259 6.9. MATERIAIS CONSTRUTIVOS DAS VÁLVULAS 260 6.10. CLASSES DE PRESSÃO 261 6.11. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 262 6.12. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 265 6.13. TABELAS TÉCNICAS 266 6.14. FABRICANTES DE VÁLVULAS GLOBO 271 6.15. FABRICANTES DE VÁLVULAS DE AGULHA 271 7. VÁLVULAS BORBOLETA 272 7.1. INTRODUÇÃO 273 7.2. APLICAÇÃO 273 7.3. PRINCIPAIS VANTAGENS 273 7.4. PRINCIPAIS DESVANTAGENS 273
  3. 3. III 7.5. IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA VÁLVULA BORBOLETA 274 7.6. SISTEMA CONSTRUTIVO 274 7.7. SISTEMAS DE VEDAÇÃO 275 7.8. ACIONAMENTO DAS VÁLVULAS 275 7.9. MATERIAIS CONSTRUTIVOS DAS VÁLVULAS 277 7.10. CLASSES DE PRESSÃO 279 7.11. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 279 7.12. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 281 7.13. TABELAS TÉCNICAS 282 7.14. FABRICANTES 284 8. VÁLVULAS DIAFRAGMA 285 8.1. INTRODUÇÃO 286 8.2. APLICAÇÃO 286 8.3. PRINCIPAIS VANTAGENS 286 8.4. PRINCIPAIS DESVANTAGENS 287 8.5. IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA VÁLVULA DIAFRAGMA 287 8.6. MATERIAIS CONSTRUTIVOS 288 8.7. MEIOS DE LIGAÇÃO 289 8.8. FORMATO DO CORPO 289 8.9. ACIONAMENTO DAS VÁLVULAS 290 8.10. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 290 8.11. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 292 8.12. TABELAS TÉCNICAS 293 8.13. FABRICANTES 295 9. VÁLVULAS DE MANGOTE 296 9.1. INTRODUÇÃO 297 9.2. APLICAÇÃO 297 9.3. PRINCIPAIS VANTAGENS 297 9.4. PRINCIPAIS DESVANTAGENS 297 9.5. IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA VÁLVULA DE MANGOTE 297 9.6. SISTEMA CONSTRUTIVO 298 9.7. ACIONAMENTO DAS VÁLVULAS 299 9.8. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 300 9.9. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 302 9.10. TABELAS TÉCNICAS 303 9.11. FABRICANTES 305 10. VÁLVULAS DE RETENÇÃO 306 10.1. INTRODUÇÃO 307 10.2. APLICAÇÃO 307 10.3. O EMPREGO DO BY-PASS 308 10.4. VÁLVULA DE RETENÇÃO TIPO DISCO INTEGRAL 308 10.5. VÁLVULA DE RETENÇÃO TIPO FLAP 309 10.6. VÁLVULA DE RETENÇÃO TIPO PORTINHOLA SIMPLES 310 10.7. VÁLVULA DE RETENÇÃO TIPO PISTÃO 311 10.8. VÁLVULA DE RETENÇÃO VERTICAL TIPO DISCO 312 10.9. VÁLVULA DE RETENÇÃO TIPO DISCO DUPLO OU DUPLEX 313 10.10. VÁLVULA DE RETENÇÃO DE PÉ 314 10.11. EXEMPLO DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA DE VÁLVULA DE RETENÇÃO 315 10.12. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 317 10.13. TABELAS TÉCNICAS 318 10.14. FABRICANTES 323
  4. 4. IV 11. VÁLVULAS REDUTORAS DE PRESSÃO 324 11.1. INTRODUÇÃO 325 11.2. APLICAÇÃO 325 11.3. PRINCIPAIS VANTAGENS 325 11.4. PRINCIPAIS DESVANTAGENS 325 11.5.IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA VÁLVULA REDUTORA DE PRESSÃO 326 11.6. SISTEMA CONSTRUTIVO 326 11.7. MATERIAIS CONSTRUTIVOS 327 11.8. ACIONAMENTO DAS VÁLVULAS 327 11.9. INSTALAÇÃO DAS VÁLVULAS REDUTORAS DE PRESSÃO 327 11.10. ACESSÓRIOS PARA AS VÁLVULAS REDUTORAS DE PRESSÃO AUTO-OPERADAS 328 11.11. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 329 11.12. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 331 11.13. TABELAS TÉCNICAS 333 11.14. FABRICANTES DE VÁLVULAS REDUTORAS DE PRESSÃO 335 11.15. FABRICANTES DE VÁLVULAS DE CONTROLE AUTO-OPERADAS 335 12. VÁLVULAS DE SEGURANÇA E ALÍVIO 336 12.1. INTRODUÇÃO 337 12.2. APLICAÇÃO 337 12.3.IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA VÁLVULA DE SEGURANÇA E ALÍVIO 337 12.4. INSTALAÇÃO 338 12.5. SISTEMA CONSTRUTIVO 338 12.6. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 329 12.7. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 331 12.8. TABELAS TÉCNICAS 333 12.9. FABRICANTES 335 13. ACESSÓRIOS 344 13.1. INTRODUÇÃO 345 13.2. APLICAÇÃO 345 13.3. FILTROS 345 13.4. VISORES DE FLUXO 347 13.5. VENTOSAS 347 13.6. SEPARADOR DE UMIDADE 348 13.7. PURGADORES 349 13.8. MANÔMETROS 350 13.9. TERMÔMETROS 351 14. GLOSSÁRIO 353 15. BIBLIOGRAFIA 359 16. REFERÊNCIA BILBLIOGRÁFICA 359
  5. 5. VÁLVULAS
  6. 6. 184 1. VÁLVULAS 1.1. Introdução: Válvula é um acessório que raramente percebemos o seu funcionamento e, normalmente, ignoramos a sua importância. Sem os sistemas modernos de válvulas, não haveria água pura e fresca em abundância nos grandes centros, o refino e distribuição de produtos petrolíferos seriam muito lentos e não existiria aquecimento automático nas casas. Por definição, uma válvula é um acessório destinado a bloquear, restabelecer, controlar ou interromper o fluxo de uma tubulação. As válvulas de hoje podem, além de controlar o fluxo, controlar o nível, o volume, a pressão, a temperatura e a direção dos líquidos e gases nas tubulações. Essas válvulas, por meio da automação, podem ligar e desligar, regular, modular ou isolar. Seu diâmetro pode variar de menos de uma polegada até maiores que 72 polegadas. Podem ser fabricadas em linhas de produção, em bronze fundido, muito simples e disponível em qualquer loja de ferramentas ou até ser o produto de um projeto de precisão, com um sistema de controle altamente sofisticado, fabricada de uma liga exótica de metal para serviço em um reator nuclear. As válvulas podem controlar fluidos de todos os tipos, do gás mais fino a produtos químicos altamente corrosivos, vapores superaquecidos, abrasivos, gases tóxicos e materiais radioativos. Podem suportar temperaturas criogênicas à de moldagem de metais, e pressões desde altos vácuos até pressões altíssimas. 1.2. Uma breve história da indústria de válvulas: Ninguém sabe quando a idéia da válvula nasceu. Entretanto, os romanos são reconhecidos como os inventores de sofisticados sistemas de controle de água daquela época. Sua fundição era avançada o suficiente para construir sistemas para suprir água em dois prédios diferentes, para o qual eles desenvolveram a válvula macho e há também evidências que de os romanos usaram válvulas tipo portinhola para prevenir o contra-fluxo. Por séculos, não houve avanços no projeto de válvulas. Porém, no Renascimento, o artista e inventor Leonardo da Vinci desenvolveu canais, projetos de irrigação e outros grandes sistemas hidráulicos, os quais incluíram válvulas para serem utilizadas nestes projetos. Muitos de seus rascunhos técnicos existem ainda hoje. A história moderna da indústria de válvulas acontece paralela à revolução industrial, que começou em 1705 quando Thomas Newcomen inventou o primeiro sistema industrial a vapor. Devido às pressões do vapor que tinham que ser contidas e reguladas, as válvulas adquiriram uma nova importância. O sistema a vapor de Newcomen foi aperfeiçoado por James Watt e outros inventores, projetistas e fabricantes também ajudaram no aperfeiçoamento das válvulas para estes sistemas a vapor. Os interesses, entretanto, estava no projeto como um todo, e o fabricante de válvulas como um produto separado não estava comprometido numa larga escala por diversos anos. Então em 1842, a cidade de Nova York construiu um sistema de águas para trazer água para a cidade de uma distância de 56,3km. Este simples projeto demonstrou as vantagens do sistema municipal de água e criou uma grande demanda por válvulas, tubulações e instalações, assim como outras
  7. 7. 185 cidades seguiram a liderança de Nova York em um curto tempo, diversas fábricas foram estabelecidas para produzir seus produtos. Eles se tornaram os principais usuários de válvulas indústrias como têxteis, papel e celulose, química, alimentícias, farmacêutica e energia elétrica. Mais tarde, a indústria do petróleo nasceu, e com ela, a demanda para válvulas de alta performance que pudessem suportar as grandes pressões de óleo e gás vindas dos poços para a superfície. Assim como as condições e requerimentos se tornaram mais solicitadas, os fabricantes responderam com melhoras contínuas de engenharia, em materiais e modelos de válvulas. As primeiras válvulas foram a globo e a de retenção. Em 1920 surgiu o primeiro tipo de válvula rotativa que podia ser aberta ou fechada por um simples giro de 90º de um volante. As válvulas tipo plug tiveram um grande uso nas indústrias químicas e de gás. Durante a Segunda Guerra Mundial, um oficial do exército Britânico inventou a válvula tipo diafragma, sem vazamento, e resistente à corrosão que era caracterizada por um disco de borracha engastado entre o corpo e o castelo. Esta válvula se tornou muito popular na Europa. A Segunda Guerra Mundial apresentou um desafio especial para a indústria da válvula. A Marinha dos Estados Unidos descobriu que devido aos impactos das bombas perto dos navios criaram rachaduras nas válvulas a bordo. Centenas de válvulas tiveram que ser substituídas por válvulas resistentes ao impacto. E de novo, a indústria respondeu com novas fundições e fábricas espalhadas por todo o país para suprir a demanda. Grandes passos foram dados no desenvolvimento de materiais também. Antes as válvulas eram comumente feitas de bronze, ferro e aço, até novas ligas serem produzidas, assim como o titânio e o aço inox. Após a guerra, o desenvolvimento de materiais sintéticos, como o Teflon® , que era quimicamente destinado para praticamente qualquer serviço e ainda mais provido de capacidade de selar e vedar deu novos ímpetos para as válvulas rotativas. Também, a válvula de fechamento rápido, de quarto de volta, tipo borboleta se tornou popular. Até então, as válvulas borboletas estavam limitadas a serviços de regulagem por não apresentar uma boa estanqueidade. Os materiais sintéticos chegariam para dar um novo nível de performance a essas válvulas. Entre 1950 e 1960, o aumento de tamanho e sofisticação dos processos das plantas, combinados com aumento de custo de mão de obra, resultou numa crescente necessidade de sistemas automatizados de válvulas. As operações de válvulas quarto de volta eram facilmente efetuadas eletricamente, hidraulicamente ou pneumaticamente. Hoje, as válvulas em localizações distantes, por exemplo, a tubulação de óleo no Alaska é controlada automaticamente e à distância. Energia nuclear e combustível sintético fornece um desafio para a indústria de válvula. Eles requerem válvulas que sejam fabricadas com normas de alta performance e estrito controle de qualidade. Válvulas gaveta, esfera, globo e retenção continuam a preencher as necessidades tradicionais do mercado. Novas tecnologias de aplicação também fazem uso destas válvulas assim como algumas válvulas de fechamento rápido. A indústria de válvulas de hoje está orientada ao mercado e sensível às necessidades de mudança de seus clientes, criando válvulas que podem suportar pressões maiores que 20.000 psi e temperaturas acima de 815 graus Celsius. 1.3. A indústria da válvula: Equipamentos de alta tecnologia são requeridos para testes sísmicos, criogênicos, fogo, ruído e corrosão. Máquinas de controle numérico computadorizado são
  8. 8. 186 encontradas na maioria das plantas, ainda com equipamentos de CAD e CAM. Microscópios para procura de elétrons são utilizados para resolver muitos problemas metalúrgicos. O investimento em mão de obra e material é grande assim como os equipamentos. As empresas de válvulas investem fortemente em materiais de pesquisa, em novos conceitos em projetos, na automação de produtos e em custo efetivo de re-projetos. Enquanto algumas fábricas compram seus materiais fundidos, algumas operam suas próprias fundições e forjarias para projetar, desenvolver e produzir os fundidos e forjados que serão utilizados como componentes de suas válvulas. Os materiais fundidos e os componentes devem ser fabricados em todos os materiais que a empresa oferece em sua linha. E estão incluídos latão, bronze, ferro, aço, aço inoxidável e outras ligas especiais. Amplamente usados estão o PTFE (teflon® ) e outros fluorcarbonetos e elastômeros para assentamentos e vedação das válvulas. Há poucos anos, surgiram válvulas feitas totalmente de plásticos para uso em aplicações especiais. Entre os maiores mercados, a indústria de válvulas atende empresas do setor de química, petroquímica, produção de petróleo, energia, água e esgoto, farmacêutica, alimentícia e outras indústrias de processo. 1.4.Tipos de válvulas: Existe uma grande variedade de válvulas, e, em cada tipo, existem diversos subtipos, cuja escolha depende não apenas da natureza da operação a realizar, mas também das propriedades físicas e químicas do fluido considerado, da pressão e da temperatura a que se achará submetido, e da forma de acionamento pretendida. 1.5. Funções: Para selecionar uma válvula é importante, primeiramente, estabelecer a sua função e o que se espera dela. A própria avaliação dessa função irá influir na escolha da válvula mais adequada. As válvulas são, normalmente, empregadas em duas funções básicas de bloquear e restabelecer o fluxo e regulagem desse fluxo. Outras funções podem ser consideradas, como a prevenção de contra fluxo, controles diversos e segurança. 1.6. Especificação: Existem vários fatores que precisamos considerar antes da escolha da melhor válvula. Segue alguns dos itens necessários: temperatura e pressão do fluido e suas propriedades, vazão, diâmetro da tubulação, modo de acionamento da válvula, sistema de deslocamento da válvula, tipo de extremidade, material de construção, classe de pressão, entre outras. 1.7. Sistema construtivo das válvulas. Quanto ao meio de ligação dos extremos. As válvulas podem ter as suas extremidades com os mais variados meios de ligação.
  9. 9. 187 Extremidades roscadas: As válvulas com os extremos roscados são empregadas onde se deseja a facilidade da montagem e desmontagem ou ainda onde a solda se torna difícil ou em muitos casos impossíveis. Normalmente empregadas em válvulas de pequenos diâmetros fabricadas em bronze, que são especialmente indicadas para as instalações residenciais e prediais e para as instalações industriais de pequena responsabilidade como em serviços de baixa pressão e temperaturas ambientes e para fluidos não perigosos. Válvulas de ferro fundido ou de aço forjado para altas pressões e temperaturas também são fabricadas com seus extremos roscados. Encontramos no mercado dois tipos rosca para as válvulas, a rosca segundo a norma americana ASME / ANSI B1.20.1 (NPT) e a rosca segundo a norma brasileira NBR 6414 (BSP). Extremidades do tipo encaixe e solda (soquetadas): As válvulas com os extremos do tipo encaixe e solda são empregadas primordialmente em instalações industriais de responsabilidade e onde se deseja uma estanqueidade perfeita e ainda facilidade e rapidez na montagem. São indicadas para serviços com altas pressões e temperaturas. Normalmente empregadas em válvulas de pequenos diâmetros fabricadas em aço carbono forjado ou aço inox forjado. Este tipo de ligação é normalizado pela norma americana ASME / ANSI B16.11 Extremidades do tipo wafer: São válvulas de corpo curto para serem instaladas entre flanges ou ainda em fundo de tanques e reatores. São válvulas leves e compactas e com seus extremos para instalação entre flanges conforme as normas ASME/ANSI ou DIN.
  10. 10. 188 Extremidades com sodas de topo: As válvulas com os extremos do tipo para solda de topo são empregadas em instalações industriais de grande responsabilidade e onde se deseja uma estanqueidade perfeita. São indicadas para serviços com altas pressões e temperaturas e para fluidos perigosos. Normalmente empregadas em válvulas de médios e grandes diâmetros fabricadas em aço carbono fundido ou aço inox fundido. Também empregado em válvulas de pequenos diâmetros onde não se pode empregar a solda de encaixe. Este tipo de ligação é normalizado pela norma americana ASME / ANSI B16.25 Extremidades flangeadas: As válvulas com os extremos flangeados são empregadas nos mais diversos serviços industriais desde os mais simples aos mais perigosos para as mais variadas classes de pressão e temperatura. Na fabricação de válvulas flangeadas são empregados os mais diversos materiais como o bronze, latão, alumínio, aços fundidos, aços forjados, ferros fundidos e ainda outros mais sofisticados e exóticos para aplicações especiais. Este tipo de ligação é normalizado pelas normas americanas ASME / ANSI B16.1, B16.5 e B16.24 e pelas normas alemãs DIN. Extremidades com bolsas: As válvulas com os extremos com bolsas e junta elástica são empregadas principalmente para as válvulas fabricadas de materiais de difícil soldagem e para a facilidade de montagem e desmontagem. Empregadas principalmente em serviços de hidráulica e saneamento ambiental e também em serviços de irrigação. Este tipo de ligação é normalizado pela norma brasileira NBR 7674 Quanto aos materiais: As válvulas devem ser fabricadas de materiais que resistam à pressão e à temperatura do serviço a que se destinam.
  11. 11. 189 Corpo e tampa: Para o corpo são empregados os mais diversos tipos de materiais como o bronze fundido, alumínio, aços carbono forjado ou fundido, aços inox forjados ou fundidos, ferros fundidos e ainda outros mais sofisticados e exóticos para aplicações especiais. Na especificação do corpo de uma válvula deve ser escolhido, de preferência o mesmo material do tubo ou um material compatível com o material do tubo a que se destina. Internos: Pode ser do mesmo material do corpo para as válvulas mais simples ou ainda ser de material compatível com o serviço a que se destinam pois devem resistir à pressão, temperatura e as altas velocidades decorrentes da operação de abertura e fechamento. Algumas válvulas necessitam de um elastômero para sua completa estanqueidade. Quanto ao meio de ligação entre o corpo e a tampa: Rosca interna É o sistema usado para a ligação entre o corpo e a tampa das válvulas mais simples e empregado em válvulas de bronze para serviços em instalações residenciais, prediais, comerciais ou ainda em serviços industriais de baixa responsabilidade. Nas instalações industriais seu emprego fica restrito aos serviços de baixa pressão e baixas temperaturas. Este sistema é empregado em válvulas de pequenos diâmetros, no máximo até 4 polegadas. Rosca externa: É o sistema usado para a ligação entre o corpo e a tampa das válvulas mais simples e empregado em válvulas de bronze para serviços em instalações industriais de pequena responsabilidade. Nas instalações industriais seu emprego fica restrito aos serviços de baixa pressão e baixas temperaturas para serviços de água, óleo e gás. Este sistema é empregado em válvulas de pequenos diâmetros, no máximo até 4 polegadas.
  12. 12. 190 Rosca do tipo porca-união: É o sistema usado para a ligação entre o corpo e a tampa das válvulas empregadas em instalações industriais de média ou alta responsabilidade. Esse tipo de ligação entre o corpo e a tampa se faz em válvulas de bronze fundido para médias e altas pressões e para serviços de criogenia e serviços com temperaturas moderadas. Nas válvulas de aço forjado é empregado para médias e altas pressões em temperaturas médias e altas. Este sistema é empregado em válvulas de pequenos diâmetros, no máximo até 4 polegadas Flangeado ou aparafusado: É o sistema usado para a ligação entre o corpo e a tampa das válvulas empregadas em instalações industriais de média ou alta responsabilidade por ser um sistema de alta confiabilidade. Este sistema é empregado em todas as válvulas com diâmetro superior a 4 polegadas e também encontrado em válvulas de pequenos diâmetros, para altas pressões e temperaturas. Soldado: É o sistema usado para a ligação entre o corpo e a tampa das válvulas empregadas em instalações industriais de alto risco por ser um sistema de completa confiabilidade. Este sistema é empregado em válvulas de quaisquer diâmetros para garantir a estanqueidade total entre o corpo e a tampa. Usado em sistemas de energia nuclear dentre outros. Por meio de grampo U: É o sistema usado para a ligação entre o corpo e a tampa das válvulas empregadas em instalações industriais onde se deseja a facilidade e a rapidez de montagem e desmontagem do corpo e tampa. Este sistema é empregado em válvulas de pequenos diâmetros. Quanto ao tipo de haste e do volante: Haste e volante fixos com rosca interna. A haste é fixa ao volante e o movimento de rotação do volante transmite à haste um movimento de rotação que por meio de uma rosca a haste proporciona à cunha um movimento de translação, possibilitando a abertura e o fechamento da válvula. É o tipo mais simples e empregado no sistema construtivo das válvulas que normalmente são fabricadas em bronze para uso em instalações residenciais e prediais e em válvulas industriais empregadas em serviços de baixa responsabilidade.
  13. 13. 191 Haste e volante ascendentes com rosca interna. A haste é fixa ao volante e o movimento de rotação do volante confere à haste o movimento de rotação e de translação. A cunha é encaixada na haste e conseqüentemente também recebe o movimento de translação que permite a abertura e o fechamento da válvula. Esse tipo construtivo é usual nas válvulas industriais empregadas em serviços de pequena responsabilidade em baixas e médias pressões e baixas temperaturas. Empregado também nos sistemas de hidráulica e saneamento. A vantagem em relação ao sistema anterior é a possibilidade de se saber, visualmente, se a válvula está aberta ou fechada. Haste ascendente com rosca externa e volante fixo. Neste modelo o volante é fixo ao castelo e recebe apenas movimento de rotação e este movimento de rotação transmite à haste apenas movimento de translação. A cunha é encaixada na haste e conseqüentemente também recebe o movimento de translação o que permite a abertura e o fechamento da válvula. São válvulas empregadas em instalações industriais de grande responsabilidade, para altas pressões e temperaturas. Uma das vantagens em relação aos sistemas anteriores é o fato da rosca da haste ser externa, não entra em contato com o fluido, e a outra vantagem é a facilidade de se saber se a válvula está aberta, fechada ou semi- aberta. As desvantagens são as dimensões externas e alto custo em relação aos modelos anteriores. Quanto ao sistema de vedação: Vedação do corpo. Entre o corpo e a tampa deve existir uma junta de vedação para promover a estanqueidade desta junção. A junta a ser empregada depende principalmente da responsabilidade do serviço a que a válvula se destina, podendo variar desde um simples elastômero a um anel metálico. Para as válvulas empregadas em serviços de baixas pressões e temperaturas é, geralmente, empregado a junta de PTFE, para serviços de média responsabilidade são empregadas as juntas espiraladas e para serviços de responsabilidade são empregadas as juntas do tipo anel (ring joint) em aço.
  14. 14. 192 Vedação da haste: Este sistema de vedação, também conhecido como “engaxetamento da haste”, se processa por meio de gaxetas dispostas em torno da haste e apertadas ou ajustadas por meio de prisioneiros e aperta gaxetas. As gaxetas são geralmente de anéis de PTFE, aramida grafitada ou de grafite. É o sistema que garante a vedação da haste, impedindo que o vazamento do fluido pela haste. Uma das razões que impede a instalação de válvulas em linhas horizontais com o volante voltado para baixo são, justamente, os inconvenientes provocados por pequenos vazamentos da haste. Um dispositivo cônico existente na haste pode tornar a válvula reengaxetavel sob pressão. Quanto ao acionamento das válvulas: É o dispositivo que transmite força à haste para dar movimento ao obturador. Uma das formas de acionamento, talvez a mais comum, é o volante mas o acionamento pode ainda ser executado por meio de alavanca, por meios automáticos, elétricos ou pneumáticos. Volante com acionamento direto. O movimento de rotação do volante é transmitido diretamente para a haste, isto é, o volante está diretamente ligado à haste que pode ser ascendente ou não. Volante com redutor de engrenagens. O movimento de rotação do volante não é transmitido indiretamente para a haste, isto é, o volante está ligado a um sistema de engrenagens e este é que transmite o movimento à haste. Este sistema é empregado para diminuir o torque que deve ser dado ao volante em serviços de altas pressões ou ainda para se diminuir o tempo de fechamento para se minimizar a possibilidade do golpe de aríete. Por meio de corrente. Este tipo de acionamento é empregado quando a válvula está instalada em posição acima do operador e este tem dificuldades em acessar o volante. Neste caso o volante comum é substituído por outro próprio para uso com corrente. A válvula poderá ser de haste ascendente ou não.
  15. 15. 193 Por meio de chave T. Este tipo de acionamento é usado principalmente quando as válvulas são instaladas abaixo da superfície de operação, em tubulações enterradas no solo ou ainda sob a laje de operação em estações de tratamento, estações elevatórias, usinas, etc. Neste caso a haste deverá ter a cabeça com quadrado próprio para chave T. Muito empregado nas redes de abastecimento público de água potável. Por meio de haste com prolongamento. Em algumas edificações a válvula poderá estar situada em uma elevação bem abaixo daquela onde se realiza a operação de todo o sistema. É o caso das válvulas dos sistemas de esvaziamento em usinas hidrelétricas ou outras válvulas em fundos de poços. Neste caso é aconselhado o uso de um prolongamento na haste da válvula e dependendo do comprimento deste prolongamento é normal o uso de mancais intermediários para guiar a haste. Em média se usa um mancal intermediário para cada 3,0m de haste. Por meio de pedestais de manobras. Os pedestais de manobra são acionamentos que por sua natureza, robustos e ajustados ao piso, são empregados na manobra de válvulas e adufas instaladas sob passarelas e lajes nas casas de bombas, barragens e usinas. Proporcionam uma instalação segura e firme, com acabamento perfeito entre a laje e o poço. O acionamento da haste poderá ser por meio de volante de ação direta ou por meio de redução de engrenagem. São instalados em conjunto com as hastes de prolongamento e podem ter um mecanismo de indicação de abertura da válvula. Acionamento pneumático. Neste caso o acionamento da válvula deixa de ser manual e passa a ser chamado de “acionamento pneumático”. O acionamento (volante / alavanca) é substituído por um dispositivo, pistão ou diafragma, que funciona com a pressão de entrada e saída de ar comprimido. O suprimento do ar comprimido pode ser manual ou automatizado. Essas válvulas podem ter a função de bloqueio ou ainda de regulagem e modulação do fluxo.
  16. 16. 194 Acionamento elétrico. Neste caso o acionamento da válvula deixa de ser manual e passa a ser chamado de “acionamento elétrico”. O acionamento (volante / alavanca) é substituído por um motor elétrico, que pode ser de acionamento direto ou por meio de redutores. A ligação elétrica pode ser manual ou automatizada. Essas válvulas podem ter a função de bloqueio ou ainda de regulagem e modulação do fluxo. Acionamento automático. O acionamento das válvulas automáticas se processa sem a interferência do operador, é a ação do próprio fluido que faz com que a válvula seja acionada. Neste tipo de acionamento podemos incluir as válvulas unidirecionais, conhecidas como válvulas de retenção, as válvulas reguladoras de pressão e as válvulas de segurança e alívio. Acionamento com válvula de contorno (by pass). Este tipo de acionamento, com válvula de contorno ou “by pass” é usado sempre que se tem um diferencial de pressão muito alto entre montante e jusante da válvula. A finalidade do by pass é a equalização das pressões de montante e jusante com o objetivo de diminuir a pressão no obturador e com isso a conseqüente diminuição da força de atrito entre as partes móveis, facilitando a operação de abertura e poupando os internos das válvulas. A válvula de contorno pode ser uma válvula gaveta ou uma válvula globo, dependendo das condições de operação mas o material da válvula de by pass deve ser no mínimo igual ao da válvula principal. Os pontos de by pass podem ser roscados ou soldados. Materiais construtivos: Bronze fundido – ASTM B62 O bronze fundido é empregado na construção do corpo e castelo das válvulas de pequenos e médios diâmetros para serviços de pequena responsabilidade para serviços de água, óleo ou gás (WOG). Os meios de ligação empregados nas válvulas de bronze são as roscas e o flange. As roscas são conforme as normas NBR 6414 (BSP) ou ANSI/ASME B1.20.1 (NPT). Os flanges poderão ter as dimensões conforme a norma ASME/ANSI B16.24 com faces planas. O bronze fundido também é empregado na construção dos internos nas válvulas de corpo em ferro fundido.
  17. 17. 195 Latão laminado. O latão laminado ASTM B124 é empregado na construção da haste das válvulas de corpo e castelo de bronze. O latão laminado ASTM B16 é empregado na construção de hastes das válvulas de corpo e castelo de ferro fundido. Ferro fundido. O ferro fundido cinzento ASTM A126/B é empregado na construção do corpo e castelo das válvulas de médios e grandes diâmetros e o meio de ligação utilizado é o flange com dimensões conforme ASME/ANSI B16.1, com faces planas. O ferro fundido cinzento ASTM A126/A é empregado na construção do corpo e castelo das válvulas de pequenos diâmetros, do tipo grampo, com extremidades roscadas conforme NBR 6414 (BSP) ou ASME/ANSI B1.20.1 (NPT). O ferro fundido dúctil NBR 7663 (ISO 2531) é empregado na construção do corpo e castelo das válvulas de médios e grandes diâmetros e o meio de ligação utilizado é o flange com dimensões conforme ASME/ANSI B16.1, com faces com ressalto. Aço carbono fundido. O aço carbono fundido ASTM A216/WCB é empregado na construção do corpo e interno das válvulas de médio e grandes diâmetros com extremidades flangeadas conforme ASME/ANSI B16.5, com face plana ou com ressalto ou ainda com pontas para solda de topo conforme ASME/ANSI B16.25. Aço inox fundido. O aço inox fundido ASTM A351/CF8 ou ASTM A351/CF8M é empregado na construção do corpo e interno das válvulas de pequenos e grandes diâmetros com extremidades flangeadas conforme ASME/ANSI B16.5 com face com ressalto ou ainda com pontas para solda de topo ASME/ANSI B16.25. Aço carbono forjado. O aço carbono forjado ASTM A105 é empregado na construção do corpo e internos das válvulas de pequenos diâmetros com extremidades roscadas conforme NBR 6414 (BSP) ou ASME/ANSI B1.20.1 (NPT), extremidades para solda de encaixe (SW) conforme ASME/ANSI B16.11 ou ainda flangeadas conforme ASME/ANSI B16.5 com face com ressalto. Aço inox forjado. O aço inox forjado ASTM A182 Gr. F304 ou ASTM A182 Gr. F316 é empregado na construção do corpo e castelo das válvulas de pequenos diâmetros com extremidades roscadas conforme NBR 6414 (BSP) ou ASME/ANSI B1.20.1 (NPT) ou extremidades para solda de encaixe (SW) conforme ASME/ANSI B16.11. PTFE (Teflon®). O PTFE é o material mais usado na vedação das válvulas e por suas características químicas não requer lubrificação e é quimicamente muito resistente, sua principal limitação é a temperatura que pode variar entre -30 o C e 140o C.
  18. 18. 196 Fibras de aramida. As fibras de aramida são mais conhecidas pelo seu nome comercial, Kevlar marca registrada da empresa Dupont, um tipo de fibra derivada de uma poliamida aromática. Duas formas principais de fibras aramidas são produzidas: Kevlar 49 utilizado como carga para reforço em plásticos e elastômeros e o Kevlar 29 para outros usos. Atualmente, após a proibição do amianto, as principais gaxetas são produzidas com fibras de aramida envolvida com PTFE e grafite. Carbono. Um dos materiais mais novos usados na vedação das válvulas é o grafoil, material a base de carbono e comercializado na forma de fitas. É um material de enorme resistência química e resiste a altas temperaturas, que podem variar de -240 o C a 3000o C. 1.8. Classes de pressão: As válvulas são classificadas por classes de pressão. Pressão Nominal: Designação simbólica para fins de referência. Pressão de trabalho: É a pressão máxima admissível para cada valor da temperatura de trabalho onde se considera o binômio “pressão x temperatura” conforme estabelecido na norma ASME/ANSI B16.34 Pressão de trabalho para válvulas padrão ASME/ANSI Conforme ASME/ANSI B16.34 Pressão de trabalho sem choques (kgf/cm 2 ) Temperatura Material do corpo ºC Cl. 125# Cl.150# Cl. 300# Cl. 600# Cl. 800# -30 a 66 - 20,0 52,0 104,1 - ASTM A216 WCB 454 - 7,4 18,6 37,6 - -30 a 66 - - - - 140,6 ASTM A105 454 - - - - 56,3 -30 a 66 14,1 - - - -ASTM A126 2” a 12” 232 8,8 - - - - -30 a 66 10,6 - - - -ASTM A126 14”a 16” 177 8,8 - - - - -30 a 66 10,6 - - - -ASTM A126 18”a 20” 177 7,0 - - - - Pressão de teste hidrostático Conforme ASME/ANSI B16.5 – Válvulas de aço carbono fundido Pressão de teste (kgf/cm 2 ) Classe Corpo Sede / Vedação 150 31,6 22,1 300 79,1 57,3 600 156,4 114,6
  19. 19. 197 Conforme API 602 – Válvulas de aço carbono forjado Pressão de teste (kgf/cm 2 ) Classe Corpo Sede / Vedação 800 210,9 143,4 Conforme API 595 – Válvulas de ferro fundido Pressão de teste (kgf/cm 2 ) Classe Diâmetro Corpo Sede / Vedação 2”a 12” 24,6 15,8 125 14”a 20” 18,6 12,3 1.9. Conceituações sobre os tipos de válvulas Válvula de bloqueio: São as que predominantemente trabalham em condições de abertura e fechamento (ON/OFF) total da passagem do fluido. Sua operação pode ocorrer manualmente, por dispositivos elétricos, pneumáticos ou hidráulicos. Válvula de regulagem: São as que apresentam a capacidade de modulação do fluxo. A sua operação é manual por meio de volante ou alavanca. Válvula de controle: São as que apresentam a capacidade inerente da modulação das características do fluxo como a vazão, pressão ou temperatura automaticamente, sem a intervenção manual. Algumas delas são idênticas às válvulas de bloqueio mas internamente concebidas para modulação. As suas características são pré-estabelecidas para cada aplicação. Válvula auto-operada: São as que apresentam um elemento sensor integrado internamente ao corpo da válvula. São diversos tipos construtivos específicos para cada finalidade. Válvula unidirecional: São as que apresentam a capacidade de impedir o refluxo do fluido. São consideradas como válvulas auto-operadas pois sua operação ocorre pela ação direta do fluido.
  20. 20. 198 AÇÃO SOBRE AS VÁLVULAS VÁLVULAS x CONFIGURAÇÃO NORMAL o CERTAS CONFIGURAÇÕES ACIONAMENTO RÁPIDO BAIXAPRESSÃO DIFERENCIAL BLOQUEIO CONTROLEDE PRESSÃO FLUIDOSDENSOS OPERAÇÕES FREQÜENTES PASSAGEMPLENA PREVENÇÃODE REFLUXO PREVENÇÃODE SOBREPRESSÃO REGULAGEM REGULAGEMDE PRECISÃO AGULHA x x ANGULAR x x x BORBOLETA x x x x x x x CONTROLE o x x o o x DIAFRAGMA o o x o o o ESFERA x x x x x o o GAVETA o x x x GLOBO x x x GUILHOTINA o x x x x MACHO x x x x o x MANGOTE x x x x x OBLÍQUA x x x RETENÇÃO x REDUTORA DE PRESSÃO x SEGURANÇA E/OU ALÍVIO x SOLENOIDE x x x x x x TERMOSTÁTICA x x x x x 1.10. Fabricantes de Válvulas. Ascoval Industria e Comércio Ltda Rod. Pres. Castelo Branco, km 20 06465-300 - Barueri – SP Página: www.ascoval.com.br Asvotec Termoindustrial Ltda Rod. Cônego Cyriaco Scaranelo Pires km 01 13190-000 - Monte Mor – SP Página: www.asvotec.com.br Brava Válvulas e Conexões Ltda. Rua Antonio Felamingo, 959 13279-452 – Valinhos – SP Página: www.brava.ind.br Ciwal Acessórios Industriais Ltda Rua 3° Sargento João Soares de Faria, 220/254 02179-020 - São Paulo – SP Página: www.ciwal.com.br
  21. 21. 199 DECA Unidade Industrial da Divisão Deca Jundiaí – SP Página: http://www.deca.com.br/ Detroit Plásticos e Metais Ltda Av. Antonio Piranga, 2788 09942-000 - Diadema – SP Página: www.detroit.ind.br Dresser Industria e Comércio Ltda – Divisão Válvulas Rua Senador Vergueiro, 433 09521-320 - São Caetano do Sul – SP Página: www.dresser.com Durcon Equipamentos Industriais Ltda Av. Pedro Celestino Leite Penteado, 500 07760-000 - Cajamar – SP Página: www.durcon-vice.com.br Foxwall Indústria e Comércio de Válvulas de Controle Ltda Rua Comendador Jaroslav Simonek, 120 06711-260 - Cotia – SP Página: www.foxwall.com Glynwed Ltda (Friatec Rheinhütte) Av. Manoel Inácio Peixoto, 2150 36771-000 - Cataguases – MG Página: www.friatec.com.br Hiter Indústria e Comércio de Controle Termo-hidráulicos Ltda Rua Capitão Francisco Teixeira Nogueira, 233 05037-030 - São Paulo – SP Página: www.hiter.com.br Indumetal Indústria de Máquinas e Metalurgia Ltda Via Industrial, 370 13600-970 - Araras – SP Página: www.indumetal.com.br Interativa Indústria Comércio e Representações Ltda Rua Prof. Ruy Telles Miranda, 97 18085-760 - Sorocaba – SP Página: www.interativa.ind.br IVC S. A. Indústria de Válvulas e Controles Al. Arapoema, 300 06460-080 - São Paulo – SP Página: www.ivc.com.br
  22. 22. 200 Lupatech S. A. (Valmicro) Rua Dalton Lahn dos Reis, 201 95112-090 - Caxias do Sul – RS Página: www.valmicro.com.br Mercantil e Industrial Aflon Artefatos Plásticos e Metálicos Ltda Via Anchieta, 554 04246-000 - São Paulo – SP Página: www.aflonindustrial.com.br Metalúrgica Brusantin Ltda Rua João Franco de Oliveira, 310 13422-160 - Piracicaba – SP Página: www.brusantin.com.br Metalúrgica Ipê Ltda Rua Rodolfo Anselmo, 385 12321-510 - Jacareí – SP Página: www.mipel.com.br Metalúrgica Nova Americana S. A. Rua Dom Pedro II, 1432 13466-000 - Americana – SP Página: www.mna.com.br Metalúrgica Scai Ltda Rua João Cavalheiro Salem, 310 07243-580 - Guarulhos – SP Página: www.scai.com.br Niagara S. A. Comércio e Indústria Rua Antonio de Oliveira, 986 04718-050 - São Paulo – SP Página: www.niagara.com.br Omel Bombas e Compressores Ltda Rua Sílvio Manfredi, 201 07241-000 - Guarulhos – SP Página: www.omel.com.br Parker Hannifin Indústria e Comércio Ltda Av. Lucas Nogueira Garcez, 2181 12325-900 - Jacareí – SP Página: www.parker.com.br RTS Indústria e Comércio de Válvulas Ltda Rua Endres, 51 07043-000 - Guarulhos – SP Página: www.rtsvalvulas.com.br
  23. 23. 201 Spirax Sarco Indústria e Comércio Ltda Av. Manoel Lajes do Chão, 268 06705-050 - Cotia – SP Página: www.spiraxsarco.com.br Tecval S. A. Válvulas Industriais Av. Benedito Germano de Araújo, 100 18560-000 - Iperó – SP Página: www.tecval.ind.br Tyco Valves & Controls Brasil Ltda Av. Antonio Bardela, 3000 18085-270 - Sorocaba – SP Página: www.tycovalves-la.com Valeq Válvulas e Equipamentos Industriais Ltda Rua Raimundo Brito de Oliveira, 68 26022-820 - Nova Iguaçu – RJ Página: www.valeq.com.br Valloy Industria e Comércio de Válvulas e Acessórios Ltda Rua Macedônia, 355 07223-200 - Guarulhos – SP Página: www.valloy.com.br Valvugás Indústria Metalúrgica Ltda Av. Luis Rink, 736 06286-000 - Osasco - SP Página: www.valvugas.com.br Válvulas Crosby Indústria e Comércio Ltda Rua Capitão Francisco Teixeira Nogueira, 197 05037-030 - São Paulo – SP Página: www.crosby.com.br W. Burger Válvulas de Segurança e Alívio Ltda Rua Gurupi, 54/54ª 04764-060 - São Paulo – SP Página: www.wburger.com.br Weir do Brasil Ltda Rua João Ventura Batista, 622 02054-100 - São Paulo – SP Página: www.weir.co.uk Worcester Controls do Brasil Ltda Rua Tocantins, 128 09580-130 - São Caetano do Sul - SP Página: www.worcester.com.br
  24. 24. VÁLVULAS DE GAVETA
  25. 25. 203 2. VÁLVULAS DE GAVETA 2.1. Introdução: É a válvula de bloqueio que até pouco tempo representava a maioria das válvulas instaladas mas que a partir do final da década de 80 passou a perder espaço para outras válvulas mais modernas, mais eficientes e de menor custo. Sua principal característica é a baixa perda de carga devido à pequena obstrução do fluxo quando totalmente abertas. 2.2. Aplicação: São empregadas como válvulas de bloqueio (on/off) em serviços de água, óleo ou gás (WOG) para fluidos sem sólidos em suspensão ou com poucos sólidos. Também não devem ser empregadas onde os fluidos transportados venham a se solidificar no interior das válvulas que é o caso de resinas, tintas e vernizes. 2.3. Principais vantagens: Entre as principais vantagens no emprego das válvulas de gaveta, pode-se enumerar a passagem livre quando totalmente abertas, a ótima estanqueidade, a grande diversidade de diâmetros, a variedade dos meios de ligação, aplicação em larga gama de pressão e temperatura, além de permitir o fluxo nos dois sentidos e ter uma fácil manutenção. 2.4. Principais desvantagens: Entre as principais desvantagens no emprego das válvulas de gaveta, podemos enumerar que não são indicadas em operações freqüentes, não devem ser usadas para regulagem de fluxo, as grandes dimensões externas e o custo elevado de alguns modelos. 2.5. Identificação das partes de uma válvula de gaveta.
  26. 26. 204 2.6. Sistema construtivo. Quanto ao meio de ligação. Rosca BSP ou NPT Normalmente empregadas em válvulas de pequenos diâmetros. ROSCADA SOQUETADA SOLDA DE TOPO FLANGEADA COM BOLSAS Solda do tipo encaixe (soquete) Normalmente empregadas em válvulas de pequenos diâmetros onde se deseja estanqueidade absoluta nas ligações. Solda de topo Empregadas em qualquer diâmetro onde se deseja estanqueidade absoluta. Empregada principalmente em serviços de altas pressões e temperaturas. Extremidades flangeadas Fabricadas em qualquer diâmetro e empregadas onde se deseja a facilidade de montagem e desmontagem. Extremidades com bolsas e junta elástica Empregadas em médios e grandes diâmetros para linhas em ferro fundido. Quanto aos materiais. Corpo e castelo: Deve, de preferência, ser do mesmo material dos tubos em que as válvulas forem instaladas ou ainda de material compatível com o material dos tubos. Internos: Podem ser do mesmo material do corpo e ainda devem ser de material compatível com o serviço a que se destinam pois devem ser resistentes à pressão, temperatura e altas velocidades decorrentes da operação de abertura e fechamento da válvula. Quanto ao meio de ligação entre corpo e castelo. Rosca interna Sistema empregado em válvulas de pequenos diâmetros em baixas pressões e temperatura ambiente. Geralmente fabricadas de bronze e empregadas em uso doméstico.
  27. 27. 205 Rosca externa Sistema empregado em válvulas de pequenos diâmetros em baixas pressões e temperatura ambiente. Geralmente fabricadas de bronze e empregadas em serviços de pequena responsabilidade. Rosca do tipo porca-união Empregado em válvulas industriais de pequenos diâmetros e usadas em serviços de média e alta pressão e temperatura. Flangeado ou aparafusado:. Empregado em válvulas industriais dos mais variados diâmetros para todas as classes de pressão para serviços de maior responsabilidade. Soldado. Empregado em válvulas industriais dos mais variados diâmetros para altas pressões e temperaturas. Fixas por meio de grampo tipo “U” Empregado em válvulas industriais de pequenos diâmetros em serviços onde se necessita limpezas periódicas e constantes. ROSCA INTERNA ROSCA EXTERNA TIPO PORCA-UNIÃO Quanto ao tipo de haste e do volante Haste e volante fixos com rosca interna: A haste é fixa ao volante e o movimento de rotação do volante transmite à haste apenas o movimento de rotação e por meio de uma rosca a haste transmite à cunha o movimento de translação o que possibilita a abertura e o fechamento da válvula. O sistema é empregado em válvulas de pequenos diâmetros, geralmente de bronze, para uso doméstico e em serviços de pequena responsabilidade. Uma das desvantagens do sistema é a impossibilidade de se saber, visualmente, se uma válvula está aberta ou fechada e a outra grande desvantagem é o frequente contato do fluido com as roscas da haste e da cunha. As principais vantagens são as menores dimensões externas e o preço em relação a outros modelos dessa mesma válvula.
  28. 28. 206 HASTE E VOLANTE ASCENDENTE - ROSCA EXTERNA TAMPA FIXA POR MEIO DE GRAMPO HASTE E VOLANTE ASCENDENTE - ROSCA INTERNA HASTE E VOLANTE ASCENDENTE - ROSCA INTERNA Haste e volante ascendentes com rosca interna A haste é fixa ao volante e o movimento de rotação do volante confere à haste os movimentos de rotação e de translação. A cunha é encaixada na haste e conseqüentemente também recebe o movimento translação o que permite a abertura e fechamento da válvula. Estas válvulas são empregadas em serviços de uso industrial de pequena responsabilidade em baixas temperaturas e baixas pressões. Uma das vantagens em relação ao sistema anterior é a possibilidade de se saber, visualmente, se uma determinada válvula está aberta ou fechada e as principais desvantagens são as dimensões externas e a rosca interna da haste que mantém contato com o fluido. Haste ascendente com rosca externa e volante fixo Neste modelo o volante é fixo ao castelo e recebe apenas movimento de rotação e este movimento de rotação do volante transmite à haste somente o movimento de translação. A cunha é encaixada na haste e consequentemente também recebe o movimento de translação o que permite a abertura e o fechamento da válvula. São válvulas empregadas em serviços industriais de grande responsabilidade, para as mais variadas combinações de pressão e temperatura.
  29. 29. 207 Uma das vantagens em relação aos sistemas anteriores é de que a rosca da haste sendo externa, não entra em contato com o fluido e a outra vantagem é a possibilidade de se saber, visualmente, se a válvula está aberta, fechada ou semi- aberta. As principais desvantagens são as dimensões externas e o alto custo em relação aos outros modelos desta mesma válvula. HASTE ASCENDENTE, VOLANTE FIXO ROSCA INTERNA HASTE ASCENDENTE, VOLANTE FIXO ROSCA INTERNA Quanto à construção da cunha. Cunha sólida: Construída de uma peça sólida e recomendada para fluidos com algumas impurezas, fluidos densos, para vapor e para condensado. Cunha flexível: Composta de dois discos justapostos unidos internamente por ressaltos circulares. Este tipo de cunha absorve movimentos de dilatação e contração do corpo. É recomendada para água, óleo ou gás (WOG) para todas as temperaturas. Cunha dupla. A cunha é formada de dois discos paralelos e independentes dentro dos quais se desloca um dispositivo de expansão que impõem aos mesmos movimentos de ajuste à sede acarretando a vedação. São empregados em serviços de água, óleo ou gás (WOG) para temperatura ambiente e baixas pressões. Devem ser instaladas na posição vertical. Quanto à manutenção das gaxetas. Certas válvulas podem ser re-engaxetadas sob pressão, em serviço, desde que totalmente abertas. Esta facilidade é importante, principalmente para a industria, pois evita paradas no sistema para uma simples manutenção de engaxetamento da haste.
  30. 30. 208 Quanto ao anel-sede. A sede é a região do corpo da válvula que se ajusta à cunha para proporcionar a vedação. Anel-sede usinada: São as mais comuns e empregadas em válvulas de pequenos diâmetros, geralmente de bronze. Anel-sede roscada: São de fácil substituição, geralmente executados de material diferente do material do corpo e são empregados quando existe a presença de fluidos agressivos e devem ser construídos com materiais compatíveis com o fluido a ser transportados e sua agressividade. ANÉIS USINADOS ANÉIS ROSCADOS Anel-sede prensado: São empregados para fluidos agressivos mas a sua substituição não é tão fácil quanto as roscadas. Quanto ao material empregado também deve atender as exigências da agressividade do fluido transportado. Anel-sede prensado e soldado: Semelhante ao modelo anterior porém soldados ao corpo da válvula. Recomendados para serviços de responsabilidade em tubulações de altas pressões e temperaturas. ANÉIS PRENSADOS ANÉIS PRENSADOS E SOLDADOS
  31. 31. 209 2.7. Sistemas de vedação. Vedação do corpo: Entre o corpo e o castelo existe uma junta que é o elemento de vedação e a estanqueidade se processa pelo aperto dessa junta ente o corpo e o castelo. Vedação da haste. Este sistema de vedação é conhecido como “engaxetamento da haste” e se processa por meio de gaxetas enroladas na haste e apertadas por meio de um dispositivo denominado preme-gaxetas. 2.8. Acionamento das válvulas. É o dispositivo que transmite força à haste para dar movimento ao obturador. Uma das formas de acionamento, talvez a mais comum, é o volante que pode ser ligado diretamente à haste ou ainda transmitir essa força por meio de engrenagens. Acionamento direto. Por meio de volante fixo à haste. Sistema usado em válvulas de uso doméstico e em válvulas industriais empregadas em serviços de pequena responsabilidade, para todos os diâmetros, é o meio mais comum de acionamento. Neste caso podemos ter o volante e a haste fixos, usados principalmente em válvulas de uso domiciliar ou ainda o volante e a haste ascendentes, sistema que é usado em válvulas industriais e de saneamento, em serviços de baixa pressão e temperatura ambiente. VOLANTE FIXO NA HASTE VOLANTE FIXO NA HASTE Por meio de volante fixo ao castelo. Sistema usado em válvulas industriais de maior responsabilidade, neste caso o volante é fixo e a haste é ascendente, este sistema é conhecido pela sigla OS&Y (Outside screw and yoke). Note que neste sistema de acionamento a haste não possui movimento de rotação, apenas o movimento de translação.
  32. 32. 210 Por meio de volante e engrenagens. Este tipo de acionamento é empregado sempre que se deseja diminuir a força de acionamento do volante ou ainda quando se deseja aumentar o tempo de abertura e fechamento das válvulas. O acionamento pode ser por meio de engrenagens paralelas, cônicas ou um sistema combinado. VOLANTE FIXO NA TAMPA ENGRENAGENS DE REDUÇÃO Por meio de corrente Este tipo de acionamento é empregado quando a válvula está instalada em posição acima do operador e este tem dificuldades em acessar o volante. Neste caso o volante comum é substituído por outro próprio para uso com corrente. Acionamento por chave “T” Este tipo de acionamento é usado principalmente quando as válvulas são instaladas abaixo da superfície. Neste caso a haste deverá ter a cabeça com quadrado próprio para chave T. CORRENTE CHAVE T CABEÇOTE PARA CHAVE T OU HASTE
  33. 33. 211 Acionamento com válvula de contorno (by pass). Este tipo de acionamento, com válvula de contorno ou “by pass” é usado sempre que se tem um diferencial de pressão muito alto entre montante e jusante da válvula. A finalidade do by pass é a equalização das pressões de montante e jusante com o objetivo de diminuir a pressão na cunha e com isso a consequente diminuição da força de atrito entre cunha e anel sede facilitando a operação de abertura e poupando os internos das válvulas. A válvula de contorno pode ser uma gaveta ou uma globo, dependendo das condições de operação mas o material da válvula de by pass deve ser no mínimo igual ao da válvula principal. Os pontos de by pass podem ser roscados ou soldados e devem obedecer os locais estabelecidos. COM BY-PASS COM BY-PASS PONTOS PARA BY-PASS 2.9. Materiais construtivos das válvulas. Bronze fundido – ASTM B62 O bronze fundido é empregado na construção do corpo e castelo das válvulas de pequenos e médios diâmetros para serviços de pequena responsabilidade (WOG). Os meios de ligação empregados nas válvulas de bronze são as roscas e o flange. As roscas são conforme as normas NBR 6414 (BSP) ou ASME/ANSI B1.20.1 (NPT). Os flanges poderão ter as dimensões conforme a norma ASME/ANSI B16.24 com faces planas. O bronze fundido também é empregado na construção da cunha e da sede nas válvulas de corpo em ferro fundido. Latão laminado. O latão laminado ASTM B124 é empregado na construção da haste das válvulas de corpo e castelo de bronze. O latão laminado ASTM B16 é empregado na construção de hastes das válvulas de corpo e castelo de ferro fundido.
  34. 34. 212 Ferro fundido. O ferro fundido cinzento ASTM A126/B é empregado na construção do corpo e castelo das válvulas de médios e grandes diâmetros e o meio de ligação utilizado é o flange com dimensões conforme ASME/ANSI B16.1, com faces planas. O ferro fundido cinzento ASTM A126/A é empregado na construção do corpo e castelo das válvulas de pequenos diâmetros, do tipo grampo, com extremidades roscadas conforme NBR 6414 (BSP) ou ASME/ANSI B1.20.1 (NPT). O ferro fundido dúctil NBR 7663 (ISO 2531) é empregado na construção do corpo e castelo das válvulas de médios e grandes diâmetros e o meio de ligação utilizado é o flange com dimensões conforme ASME/ANSI B16.1, com faces com ressalto. Aço carbono fundido. O aço carbono fundido ASTM A216/WCB é empregado na construção do corpo, castelo e cunha das válvulas de médio e grandes diâmetros com extremidades flangeadas conforme ASME/ANSI B16.5, com face plana ou com ressalto ou ainda com pontas para solda de topo conforme ASME/ANSI B16.25. Aço inox fundido. O aço inox fundido ASTM A351 CF8 ou ASTM A351 CF8M é empregado na construção do corpo, castelo e cunha das válvulas de pequenos e grandes diâmetros com extremidades flangeadas conforme ASME/ANSI B16.5 com face com ressalto ou ainda com pontas para solda de topo ASME/ANSI B16.25. Aço carbono forjado. O aço carbono forjado ASTM A105 é empregado na construção do corpo e castelo das válvulas de pequenos diâmetros com extremidades roscadas conforme NBR 6414 (BSP) ou ASME/ANSI B1.20.1 (NPT), extremidades para solda de encaixe (SW) conforme ASME/ANSI B16.11 ou ainda flangeadas conforme ASME/ANSI B16.5 com face com ressalto. Aço inox forjado. O aço inox forjado ASTM A182/F304 ou ASTM A182/F316 é empregado na construção do corpo e castelo das válvulas de pequenos diâmetros com extremidades roscadas conforme NBR 6414 (BSP) ou ASME/ANSI B1.20.1 (NPT) ou extremidades para solda de encaixe (SW) conforme ASME/ANSI B16.11. PTFE (Teflon®). O PTFE é o material mais usado na vedação das válvulas e por suas características químicas não requer lubrificação e é quimicamente muito resistente, sua principal limitação é a temperatura que deve variar entre -20 o C e 140o C. Fibras de aramida. As fibras de aramida são mais conhecidas pelo seu nome comercial, Kevlar marca registrada da empresa Dupont, um tipo de fibra derivada de uma poliamida aromática. Duas formas principais de fibras aramidas são produzidas: Kevlar 49 utilizado como carga para reforço em plásticos e elastômeros e o Kevlar 29 para outros usos. Atualmente, após a proibição do amianto, as principais gaxetas são produzidas com fibras de aramida envolvida com PTFE e grafite.
  35. 35. 213 Carbono. Um dos materiais mais novos usados na vedação das válvulas é o grafoil, material a base de carbono e comercializado na forma de fitas. É um material de enorme resistência química e resiste a altas temperaturas, que podem variar de -240 o C a 3000o C. 2.10. Classes de pressão. As válvulas são classificadas por classes de pressão. Pressão Nominal. Designação simbólica para fins de referência. Pressão de Trabalho. É a pressão máxima admissível para cada valor da temperatura de trabalho onde se considera o binômio pressão x temperatura conforme norma ANSI B16.34. 2.11. Exemplos de especificação técnica de válvulas de gaveta. Fluido: água potável Instalação: aparente Pressão de serviço: baixa Temperatura: ambiente Válvula gaveta, corpo e castelo de bronze fundido ASTM B62, classe 125#, castelo roscado ao corpo, haste fixa com rosca interna, cunha inteiriça cônica deslizante, volante de alumínio e extremidades roscadas conforme ABNT NBR 6414 (BSP). Ref. Ciwal fig. 16 Fluido: água industrial Instalação: aparente Pressão de serviço: 10,0 kgf/cm2 Temperatura: ambiente Válvula gaveta, corpo e castelo de bronze fundido ASTM B62, classe 150#, castelo roscado ao corpo, haste ascendente com rosca interna reengaxetável em serviço, cunha inteiriça cônica, volante de alumínio e extremidades roscadas conforme ANSI/ASME B1.20.1(NPT). Ref. Ciwal fig. 30
  36. 36. 214 Fluido: vapor saturado Instalação: aparente Pressão de serviço: 39,6 kgf/cm2 Temperatura: 250 ºC Válvula gaveta, corpo e castelo de aço carbono forjado ASTM A105, classe 800#, castelo em arco, aparafusado ao corpo, haste ascendente com rosca externa (OSY), volante fixo, reengaxetável em serviço, cunha sólida de aço inox ASTM A217 CA15, haste de aço inox forjado ASTM A182 F6a, gaxetas de amianto grafitado, volante de ferro nodular e extremidades com encaixe para solda conforme ANSI 16.11. Ref. Ciwal fig. 52
  37. 37. 215 2.12. Exemplo de folha de dados. FOLHA DE DADOS: FD-001 VÁLVULA DE GAVETA VGA-01 1. ESTE DOCUMENTO DEVE SER ANEXADO À RESPECTIVA REQUISIÇÃO DE MATERIAL. 2. O PROPONENTE DEVE PREENCHER A COLUNA “PROPOSTA”. Válvula de Gaveta Especificação Proposta Notas 01 CORPO / CASTELO 02 CLASSE DE PRESSÃO 03 EXTREMIDADES 04 FACE 05 FLANGE ACABAMENTO 06 VOLANTE 07 HASTE 08 ACIONAMENTO ROSCA 09 PASSAGEM 10 CUNHA 11 CASTELO 12 PREME-GAXETA 13 14 15 CARACTERÍSTICASCONSTRUTIVAS 16 CORPO E CASTELO 17 HASTE 18 ANEL SEDE 19 INTERNOS CUNHA 20 GAXETA 21 JUNTA 22 PARAFUSO 23 VEDAÇÃO CORPO / CASTELO PORCA 24 CORPO 25 PARAFUSO 26 PREME-GAXETA PORCA 27 BUCHA DE ACIONAMENTO 28 PORCA DO VOLANTE 29 VOLANTE 30 CONTRA-VEDAÇÃO 31 MATERIAIS PLACA DE IDENTIFICAÇÃO 32 33 34 35 ACES. 36 FLUIDO 37 VAZÃO 38 TEMPERATURA DE OPERAÇÃO 39 PRESSÃO DE OPERAÇÃO 40 DENSIDADE 41 VISCOSIDADE 42 FLUIDO SÓLIDOS EM SUSPENSÃO 43 44 MEDIDA FACE A FACE 45 EXTREMIDADES 46 TESTE 47 NORMAS 48 REFERÊNCIA: 49 50 51 52 GERAL 53 54 55 56 57 NOTAS Folha /
  38. 38. 216 2.13. Tabelas Técnicas. MATERIAIS CORPO BRONZE FUNDIDO ASTM B62 CASTELO BRONZE FUNDIDO ASTM B62 VÁLVULA GAVETA MATERIAL: BRONZE FUNDIDO CLASSE: 150 LIBRAS MODELO: HASTE ASCENDENTE : HASTE NÃO ASCENDENTE PREME GAXETA LATÃO LAMINADO ASTM B16 CUNHA BRONZE FUNDIDO ASTM B62 PORCA PREME GAXETA BRONZE FUNDIDO ASTM B62 HASTE LATÃO LAMINADO ASTM B16 FABRICANTES: ACEPAM MIPEL CIWAL GAXETA TEFLON PRESSÃO DE TRABALHO Kgf/cm 2 PSI HASTE ASCENDENTE NÃO ASCENDENTE VAPOR SATURADO 10,5 150 ÁGUA, ÓLEO E GÁS (AMBIENTE) 21,0 300 PRESSÃO DE TESTE Kgf/cm 2 PSI CORPO 31,6 450 VEDAÇÃO 21,0 300 ROSCA NPT MEIO DE LIGAÇÃO ROSCA BSP HASTE ASCENDENTE DN 1/4” 6 3/8” 10 1/2” 15 3/4” 20 1” 25 1.1/4” 32 1.1/2” 40 2” 50 2.1/2” 65 3” 80 4” 100 A 48 50 54 60 73 81 87 98 114 125 149 B 116 116 113 142 169 196 231 273 316 372 472 B1 124 124 127 164 197 230 273 328 385 452 580 V 54 58 58 68 78 87 97 117 136 153 184 HASTE NÃO ASCENDENTE DN 1/4” 6 3/8” 10 1/2” 15 3/4” 20 1” 25 1.1/4” 32 1.1/2” 40 2” 50 2.1/2” 65 3” 80 4” 100 A - - 42 46 55 57 58 64 86 96 112 B - - 90 103 115 148 158 188 240 260 340 V - - 54 58 68 78 87 97 136 136 153 APLICAÇÕES: 1. ÁGUA, ÓLEO OU GÁS PARA BAIXAS PRESSÕES. 2. SERVIÇOS COM FLUIDOS HOMOGÊNEOS E SEM SÓLIDOS EM SUSPENSÃO. 3. VAPOR SATURADO ATÉ 10,5 kgf/cm2 (185 °C) OBSERVAÇÃO: 1. EXISTEM PEQUENAS DIFERENÇAS NAS DIMENSÕES PARA OS DIVERSOS FABRICANTES.
  39. 39. 217 MATERIAIS CORPO BRONZE FUNDIDO ASTM B62 CASTELO BRONZE FUNDIDO ASTM B62 VÁLVULA GAVETA MATERIAL: BRONZE FUNDIDO CLASSE: 150 LIBRAS MODELO: HASTE ASCENDENTE : HASTE NÃO ASCENDENTE PREME GAXETA LATÃO LAMINADO ASTM B16 CUNHA BRONZE FUNDIDO ASTM B62 PORCA PREME GAXETA BRONZE FUNDIDO ASTM B62 HASTE LATÃO LAMINADO ASTM B16 FABRICANTES: ACEPAM MIPEL CIWAL GAXETA TEFLON PRESSÃO DE TRABALHO Kgf/cm 2 PSI HASTE ASCENDENTE NÃO ASCENDENTE VAPOR SATURADO 10,5 150 ÁGUA, ÓLEO E GÁS (AMBIENTE) 15,8 225 PRESSÃO DE TESTE Kgf/cm 2 PSI CORPO 31,6 450 VEDAÇÃO 21,0 300 MEIO DE LIGAÇÃO FLANGE ANSI B16.24 HASTE ASCENDENTE DN 1/4” 6 3/8” 10 1/2” 15 3/4” 20 1” 25 1.1/4” 32 1.1/2” 40 2” 50 2.1/2” 65 3” 80 4” 100 A - - 78 83 86 98 111 140 165 190 216 B - - 113 142 169 196 231 273 316 372 472 B1 - - 127 164 197 230 273 328 385 452 580 V - - 58 68 78 87 97 117 136 153 184 HASTE NÃO ASCENDENTE DN 1/4” 6 3/8” 10 1/2” 15 3/4” 20 1” 25 1.1/4” 32 1.1/2” 40 2” 50 2.1/2” 65 3” 80 4” 100 A - - 78 83 86 98 111 140 165 190 216 B - - 105 120 140 173 184 216 271 283 340 V - - 58 68 87 97 117 136 153 184 184 APLICAÇÕES: 1. ÁGUA, ÓLEO OU GÁS PARA BAIXAS PRESSÕES. 2. SERVIÇOS COM FLUIDOS HOMOGÊNEOS E SEM SÓLIDOS EM SUSPENSÃO. 3. VAPOR SATURADO ATÉ 10,5 kgf/cm2 (185 °C)
  40. 40. 218 MATERIAIS CORPO BRONZE FUNDIDO ASTM B62 CASTELO BRONZE FUNDIDO ASTM B62 VÁLVULA GAVETA MATERIAL: BRONZE FUNDIDO CLASSE: 300 LIBRAS MODELO: HASTE ASCENDENTE : HASTE NÃO ASCENDENTE PREME GAXETA LATÃO LAMINADO ASTM B16 CUNHA BRONZE FUNDIDO ASTM B62 PORCA PREME GAXETA BRONZE FUNDIDO ASTM B62 GAXETA TEFLON FABRICANTES: ACEPAM MIPEL CIWAL PRESSÃO DE TRABALHO Kgf/cm 2 PSI HASTE ASCENDENTE NÃO ASCENDENTE VAPOR SATURADO 10,5 150 ÁGUA, ÓLEO E GÁS (AMBIENTE) 21,0 300 PRESSÃO DE TESTE Kgf/cm 2 PSI CORPO 31,6 450 VEDAÇÃO 21,0 300 ROSCA NPT MEIO DE LIGAÇÃO ROSCA BSP HASTE ASCENDENTE DN 1/4” 6 3/8” 10 1/2” 15 3/4” 20 1” 25 1.1/4” 32 1.1/2” 40 2” 50 2.1/2” 65 3” 80 4” 100 A 54 56 64 75 84 94 102 118 140 152 - B 119 119 105 142 160 195 228 280 360 370 - B1 127 127 127 165 190 230 270 330 430 450 - V 58 58 68 78 87 97 117 136 153 184 - HASTE NÃO ASCENDENTE DN 1/4” 6 3/8” 10 1/2” 15 3/4” 20 1” 25 1.1/4” 32 1.1/2” 40 2” 50 2.1/2” 65 3” 80 4” 100 A 59 62 70 78 97 106 116 130 148 159 - B 100 102 105 125 145 165 195 235 270 305 - V 58 58 68 78 87 97 117 136 153 184 - APLICAÇÕES: 1. ÁGUA, ÓLEO OU GÁS PARA BAIXAS PRESSÕES. 2. SERVIÇOS COM FLUIDOS HOMOGÊNEOS E SEM SÓLIDOS EM SUSPENSÃO. 3. VAPOR SATURADO ATÉ 10,5 kgf/cm2 (185 °C) OBSERVAÇÃO: 1. EXISTEM PEQUENAS DIFERENÇAS NAS DIMENSÕES PARA OS DIVERSOS FABRICANTES
  41. 41. 219 MATERIAIS BÁSICOS CORPO AÇO FORJADO CASTELO AÇO FORJADO VÁLVULA GAVETA MATERIAL: AÇO FUNDIDO CLASSE: 800 LIBRAS MODELO: HASTE ASCENDENTE PREME GAXETA AÇO FORJADO CUNHA AÇO INOX FORJADO PREME GAXETA AÇO FORJADO FABRICANTES: ACEPAM CIWAL BRAVA PRESSÃO DE TRABALHO Kgf/cm 2 PSI TEMPERATURA AMBIENTE 140,6 2000 454,5°C 56,25 800 PRESSÃO DE TESTE Kgf/cm 2 PSI CORPO 210,9 3000 VEDAÇÃO 143,4 2040 PADRÃO DE FABRICAÇÃO CONSTRUÇÃO API 602 TESTE DE INSPEÇÃO API 598 MEIO DE LIGAÇÃO ROSCA NPT ROSCA BSP ENCAIXE E SOLDA DN 1/4” 6 3/8” 10 1/2” 15 3/4” 20 1” 25 1.1/4” 32 1.1/2” 40 2” 50 2.1/2” 65 3” 80 4” 100 A 70 70 70 86 102 B 156 152 162 194 213 B1 162 162 176 210 235 V 92 92 102 121 146 APLICAÇÕES: 1. ÁGUA, ÓLEO OU GÁS PARA ALTAS PRESSÕES. 2. SERVIÇOS COM FLUIDOS HOMOGÊNEOS E SEM SÓLIDOS EM SUSPENSÃO.
  42. 42. 220 MATERIAIS BÁSICOS CORPO AÇO FUNDIDO CASTELO AÇO FUNDIDO VÁLVULA GAVETA MATERIAL: AÇO FUNDIDO CLASSE: 150 LIBRAS MODELO: HASTE ASCENDENTE PREME GAXETA AÇO FUNDIDO CUNHA AÇO FUNDIDO PREME GAXETA AÇO FUNDIDO FABRICANTES: ACEPAM CIWAL PRESSÃO DE TRABALHO Kgf/cm 2 PSI TEMPERATURA AMBIENTE 20,4 285 430,0°C 10,5 150 PRESSÃO DE TESTE Kgf/cm 2 PSI CORPO 31,6 450 VEDAÇÃO 22,1 315 PADRÃO DE FABRICAÇÃO FACE A FACE ASME/ANSI B16.10 FLANGES ASME/ANSI B16.5 PONTA PARA SOLDA ASME/ANSI B16.25 DN 1.1/2” 40 2” 50 2.1/2” 65 3” 80 4” 100 6” 150 8” 200 10” 250 12” 300 14” 350 16” 400 A 165 178 190 203 229 267 292 330 356 381 406 B 280 345 384 431 507 701 858 1018 1202 1282 1422 B1 320 400 454 511 612 861 1073 1284 1522 1640 1422 V 153 180 180 208 265 360 406 470 510 570 1824 APLICAÇÕES: 1. ÁGUA, ÓLEO OU GÁS PARA BAIXAS E MÉDIAS PRESSÕES. 2. SERVIÇOS COM FLUIDOS HOMOGÊNEOS E SEM SÓLIDOS EM SUSPENSÃO.
  43. 43. 221 2.14. Fabricantes MATERIAIS FABRICANTE (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) Asvotec x Brussantin x x x Ciwal x x x x x x CMC x x x x x Deca x Dox x x x x x Friatec x x x x x Grofe x Incoval x x x Indumetal x x x x x x IVC Vanasa x x x x x Mipel x Niagara x x x x Nova Americana x x x x x x x x Scai x x x x Tecval x x x x x x Valcont x x x x x x (1) AÇO FORJADO (6) FERRO FUNDIDO CINZENTO (2) AÇO FUNDIDO (7) FERRO NODULAR (3) AÇO INOXIDÁVEL (8) LATÃO (4) ALUMÍNIO (9) OUTROS (5) BRONZE
  44. 44. VÁLVULAS DE ESFERA
  45. 45. 223 3. VÁLVULAS DE ESFERA 3.1. Introdução: É a válvula de bloqueio que até pouco tempo representava a minoria das válvulas instaladas mas que à partir do final da década de 80 passou a ganhar o espaço perdido pelas válvulas de gaveta, por serem mais eficientes e de menor custo. Sua principal característica é a mínima perda de carga para os modelos de passagem plena e a baixa perda de carga para os outros modelos devido à pequena obstrução do fluxo quando totalmente abertas. Podemos dizer que a válvula de esfera representa uma evolução da válvula de macho. 3.2. Aplicação: São empregadas como válvulas de bloqueio (on/off) em serviços de água, óleo ou gás (WOG) para fluidos sem sólidos em suspensão. São usadas principalmente em linhas de ar comprimido, ácidos e álcalis. 3.3. Principais vantagens: Entre as principais vantagens no emprego das válvulas de esfera, podemos enumerar a passagem livre quando totalmente abertas, a estanqueidade perfeita, uma razoável diversidade de diâmetros, a variedade dos meios de ligação, o fato do fluido não entrar em contato com os internos, indicadas para operações freqüentes, abertura e fechamento rápido, ampla gama de pressões, o baixo custo para os modelos com esferas micro-fundidas além de permitir o fluxo nos dois sentidos. 3.4. Principais desvantagens: Entre as principais desvantagens no emprego das válvulas de esfera, podemos enumerar que não devem ser usadas para regulagem de fluxo, por usar material resiliente na vedação da sede limita a gama de temperatura e o custo elevado de alguns modelos com esferas forjadas. 3.5. Identificação das partes de uma válvula de esfera.
  46. 46. 224 3.6. Sistema construtivo: Quanto ao meio de ligação. Rosca BSP ou NPT . Normalmente empregadas em válvulas de pequenos diâmetros. Solda do tipo encaixe (soquete). Normalmente empregadas em válvulas de pequenos diâmetros onde se deseja estanqueidade absoluta nas ligações. ROSCADA SOQUETADA Extremidades flangeadas. Fabricadas em qualquer diâmetro e empregadas onde se deseja a facilidade de montagem e desmontagem. Para montagem entre flanges. Empregadas em médios e grandes diâmetros para economia de espaço e muito utilizadas como válvulas e fundo de tanque e de reatores. FLANGEADA WAFER Com niples para solda de topo. Empregadas em pequenos diâmetros para facilidade de soldagem e alinhamento com a tubulação.
  47. 47. 225 Com pontas para solda de topo. Empregadas em todos os diâmetros onde se deseja a facilidade de soldagem e a continuidade proporcionada pela solda de topo. NIPLES PARA SOLDA DE TOPO PARA SOLDA DE TOPO Quanto aos materiais. Corpo: Deve, de preferência, ser do mesmo material dos tubos em que as válvulas forem instaladas ou ainda de material compatível com o material dos tubos. Esfera e haste: Normalmente construídas de aço inox mas em alguns modelos simples podem ser construídas de latão. Modelo construtivo do corpo. Monobloco. Válvulas de concepção simples, empregadas em pequenos diâmetros. O corpo é inteiriço e a montagem da esfera se faz por uma das pontas e o aperto dos anéis sobre a esfera se dá pelo aperto de uma bucha roscada ou de encaixe. Corpo bipartido. O corpo da válvula é constituído de duas partes que são aparafusados entre si. MONOBLOCO CORPO BIPARTIDO Corpo tripartido. O corpo é constituído de três partes, a central onde são alojadas a esfera e as duas extremidades. As três partes são unidas por meio de parafusos.
  48. 48. 226 Side entry. Neste método construtivo, sem emendas visíveis quando montadas, é utilizado em fluidos de maior responsabilidade. CORPO TRIPARTIDO SIDE ENTRY Tipo de posicionamento da esfera: Esfera flutuante. A esfera se apoia somente no anel sede. Esfera guiada. A esfera é guiada por meio de eixo e mancal. Utilizada normalmente para altas pressões. ESFERA FLUTUANTE ESFERA GUIADA Tipo de passagem da esfera: Passagem plena. Neste modelo a esfera tem um furo de diâmetro igual ao diâmetro nominal da válvula. Indicada quando se deseja a mínima perda de carga. Passagem reduzida. Neste modelo a esfera tem um diâmetro inferior ao diâmetro nominal da válvula e consequentemente uma passagem de diâmetro inferior ao diâmetro do tubo onde está instalada. Indicada onde não se tem importância a perda de carga localizada na válvula e onde se deseja economia pois custam menos que os modelos de passagem plena. Esse tipo necessita de um torque menor em sua operação.
  49. 49. 227 Passagem do tipo Venturi. É uma válvula de passagem reduzida porém existe um redução contínua desde a extremidade até o anel sede. Empregada onde se deseja a economia aliada a baixa perda de carga. PASSAGEM PLENA PASSAGEM REDUZIDA PASSAGEM VENTURI 3.7. Sistema de vedação da sede: Elastômeros: Empregado para fazer a vedação da sede de apoio da esfera esses materiais devem resistir a pressão e temperatura do fluido. Os principais elastômeros empregados são o neoprene e a buna-n cuja máxima temperatura não deve exceder a 80º C. PTFE puro (teflon®) Empregado onde se tem uma temperatura mais elevada. O teflon é o material mais empregado na vedação das sedes por ser praticamente inerte à maioria dos ácidos e álcalis. O teflon pode ser empregado de –30 a 140º C. PTFE + carga: Material constituído basicamente da resina de teflon impregnada com outros materiais tais como carbono, fibra de vidro ou molibdênio. O teflon com a carga pode resistir a temperaturas de até 160º C. Metálico – fire-safe: Constituído de material metálico mais material resiliente que bloqueia a esfera mesmo após a queima do material resiliente. Empregada em serviços com produtos inflamáveis. 3.8. Acionamento das válvulas. Alavanca. Sistema usado para válvulas de pequenos e médios diâmetros. Volante. Usado em válvulas de pequeno diâmetro, recomendado até o diâmetro de 1”. Volante com redutor de engrenagens. Sistema usado para se reduzir torque de operação em serviços de grandes diâmetros e altas pressões, para reduzir o torque na operação. Pode ser usado, para altas pressões, à partir do diâmetro de 3”.
  50. 50. 228 ACIONAMENTO POR ALAVANCA ACIONAMENTO POR VOLANTE ACIONAMENTO POR REDUTOR 3.9. Materiais construtivos das válvulas. Bronze fundido – ASTM B62 O bronze fundido é empregado na construção do corpo e tampa válvulas de pequenos diâmetros para serviços de pequena responsabilidade (WOG). Os meios de ligação empregados nas válvulas de bronze são as roscas. As roscas são conforme as normas NBR 6414 (BSP) ou ASME/ANSI B1.20.1 (NPT). Latão laminado. O latão laminado ASTM B124 é empregado na construção da esfera e da haste das válvulas de corpo e tampa de bronze. Aço carbono fundido. O aço carbono fundido ASTM A216/WCB é empregado na construção do corpo e tampa. Aço inox fundido. O aço inox fundido ASTM A351/CF8 ou ASTM A351/CF8M é empregado na construção do corpo e tampa. Aço inox forjado. O aço inox forjado ASTM A182/F304 ou ASTM A182/F316 é empregado na construção da esfera e haste. PTFE (Teflon®). O PTFE é o material mais usado na vedação das válvulas e por suas características químicas não requer lubrificação e é quimicamente muito resistente, sua principal limitação é a temperatura que deve variar entre -20 o C e 140o C. Fibras de aramida. As fibras de aramida são mais conhecidas pelo seu nome comercial, Kevlar marca registrada da empresa Dupont, um tipo de fibra derivada de uma poliamida aromática. Duas formas principais de fibras aramidas são produzidas: Kevlar 49 utilizado como carga para reforço em plásticos e elastômeros e o Kevlar 29 para outros usos. Atualmente, após a proibição do amianto, as principais gaxetas são produzidas com fibras de aramida envolvida com PTFE e grafite. 3.10. Classes de pressão. As válvulas são classificadas por classes de pressão.
  51. 51. 229 Pressão Nominal: Designação simbólica para fins de referência. Pressão de Trabalho: É a pressão máxima admissível para cada valor da temperatura de trabalho onde se considera o binômio pressão x temperatura conforme norma ASME/ANSI B16.34. Como a válvula de esfera depende de um elastômero para vedação da sede, a temperatura máxima de trabalho fica limitado à temperatura de trabalho deste elastômero. 11. Exemplos de especificação técnica. Fluido: ar comprimido Instalação: aparente Pressão de serviço: 3,0 kgf/cm2 Temperatura: ambiente Válvula esfera, classe 150#, passagem plena, corpo e tampa de bronze fundido ASTM B62, esfera de latão, modelo monobloco, acionamento por meio de alavanca, vedação em teflon, extremidades roscadas conforme ASME/ANSI B1.20.1 (NPT). Ref. Worcester série Mite Fluido: água industrial Instalação: aparente Pressão de serviço: 10,0 kgf/cm2 Temperatura: ambiente Válvula esfera, classe 300#, passagem plena, corpo e tampa de aço carbono fundido ASTM A216/WCB, esfera de inox tipo 304, modelo tripartido, acionamento por meio de alavanca, extremidades roscadas conforme ASME/ANSI B1.20.1 (NPT). Ref. Valmicro linha 833 Fluido: vapor saturado Instalação: aparente Pressão de serviço: 3,8 kgf/cm2 Temperatura: 150 ºC Válvula esfera, classe 150#, passagem reduzida, corpo e tampa de aço carbono fundido ASTM A216/WCB, esfera de aço inox tipo 304, modelo tripartido, acionamento por meio de alavanca, extremidades flangeadas ASME/ANSI B16.5-150#FR. Ref. Valmicro linha 832
  52. 52. 230 3.12. Exemplo de folha de dados. FOLHA DE DADOS FD-002 VÁLVULA DE ESFERA VES-01 1. ESTE DOCUMENTO DEVE SER ANEXADO À RESPECTIVA REQUISIÇÃO DE MATERIAL. 2. O PROPONENTE DEVE PREENCHER A COLUNA “PROPOSTA”. VÁLVULA DE ESFERA ESPECIFICAÇÃO PROPOSTA NOTAS 01 CORPO / TAMPA 02 CLASSE DE PRESSÃO 03 EXTREMIDADES 04 FACE 05 FLANGE ACABAMENTO 06 NÚMERO DE VIAS 07 ALAVANCA 08 ACIONAMENTO REDUTOR 09 PASSAGEM 10 MODELO (ESFERA) 11 FIRE-SAFE 12 HASTE 13 PREME-GAXETA 14 15 CARACTERÍST.CONSTRUTIVAS 16 CORPO / TAMPA 17 HASTE 18 VEDAÇÃO 19 INTERNOS ESFERA 20 JUNTA 21 PARAFUSO 22 VEDAÇÃO CORPO / TAMPA PORCA 23 GAXETA 24 CORPO 25 PARAFUSO 26 PREME-GAXETA PORCA 27 28 29 30 MATERIAIS PLACA DE IDENTIFICAÇÃO 31 32 33 34 ACES. 35 FLUIDO 36 VAZÃO 37 TEMPERATURA DE OPERAÇÃO 38 PRESSÃO DE OPERAÇÃO 39 DENSIDADE 40 VISCOSIDADE 41 FLUIDO SÓLIDOS EM SUSPENSÃO 42 CONSTRUÇÃO 43 MEDIDA FACE A FACE 44 EXTREMIDADES 45 TESTE DO CORPO 46 TESTE DA SEDE 47 NORMAS 48 49 REFERÊNCIA 50 51 52 GERAL 53 54 55 56 57 NOTAS FOLHA /
  53. 53. 231 3.13. Tabelas Técnicas. MATERIAIS CORPO LATÃO TAMPÃO LATÃO VÁLVULA DE ESFERA MATERIAL: BRONZE FUNDIDO CLASSE: 150 LIBRAS MODELO: MONOBLOCO PASSAGEM: PLENA HASTE LATÃO ALAVANCA AÇO CARBONO GAXETA TEFLON SEDE TEFLON FABRICANTES: DECA NIAGARA WORCESTER PRESSÃO DE TRABALHO Kgf/cm 2 PSI VAPOR SATURADO 3,5 50 ÁGUA, ÓLEO E GÁS (AMBIENTE) 34,5 500 PRESSÃO DE TESTE Kgf/cm 2 PSI CORPO VEDAÇÃO ISO 5208 ROSCA NPT MEIO DE LIGAÇÃO ROSCA BSP DN 1/4” 6 3/8” 10 1/2” 15 3/4” 20 1” 25 1.1/4” 32 1.1/2” 40 2” 50 2.1/2” 65 3” 80 4” 100 A 64 64 64 70 92 B 56 56 56 58 69 C 108 108 108 108 142 D 33 33 33 35 48 E 32 32 32 36 46 F 10 10 10 13 19 APLICAÇÕES: 1. ÁGUA, ÓLEO OU GÁS PARA BAIXAS PRESSÕES. 2. PRODUTOS QUÍMICOS EM GERAL. 3. SERVIÇOS COM FLUIDOS HOMOGÊNEOS E SEM SÓLIDOS EM SUSPENSÃO. 4. VAPOR SATURADO ATÉ 10,5 kgf/cm2 (185 °C) – USAR TEFLON REFORÇADO OBSERVAÇÃO: 1. EXISTEM PEQUENAS DIFERENÇAS NAS DIMENSÕES PARA OS DIVERSOS FABRICANTES.
  54. 54. 232 MATERIAIS CORPO AÇO FUNDIDO EXTREMIDADES AÇO FUNDIDO VÁLVULA DE ESFERA MATRIAL: AÇO FORJADO CLASSE: 300 LIBRAS MODELO: TRIPARTIDO PASSAGEM: PLENA HASTE INOX ALAVANCA AÇO CARBONO GAXETA TEFLON SEDE TEFLON FABRICANTES: NIAGARA WORCESTER PRESSÃO DE TRABALHO Kgf/cm 2 PSI VAPOR SATURADO 3,5 50 ÁGUA, ÓLEO E GÁS (AMBIENTE) 34,5 500 PRESSÃO DE TESTE Kgf/cm 2 PSI CORPO VEDAÇÃO ISO 5208 ROSCA NPT ROSCA BSPMEIO DE LIGAÇÃO ENCAIXE/SOLDA DN 1/4” 6 3/8” 10 1/2” 15 3/4” 20 1” 25 1.1/4” 32 1.1/2” 40 2” 50 2.1/2” 65 3” 80 4” 100 A 65 65 65 71 94 106 116 127 - - - B 46 46 46 48 62 67 79 84 - - - C 113 113 113 113 146 146 178 178 - - - APLICAÇÕES: 1. ÁGUA, ÓLEO OU GÁS PARA BAIXAS PRESSÕES. 2. PRODUTOS QUÍMICOS EM GERAL. 3. SERVIÇOS COM FLUIDOS HOMOGÊNEOS E SEM SÓLIDOS EM SUSPENSÃO. 4. VAPOR SATURADO ATÉ 10,5 kgf/cm2 (185 °C) – USAR TEFLON REFORÇADO OBSERVAÇÃO: 1. EXISTEM PEQUENAS DIFERENÇAS NAS DIMENSÕES PARA OS DIVERSOS FABRICANTES.
  55. 55. 233 MATERIAIS CORPO AÇO FUNDIDO EXTREMIDADES AÇO FUNDIDO VÁLVULA DE ESFERA MATERIAL: AÇO FORJADO CLASSE: 300 LIBRAS MODELO: TRIPARTIDO PASSAGEM: PLENA HASTE INOX ALAVANCA AÇO CARBONO GAXETA TEFLON SEDE TEFLON FABRICANTES: NIAGARA WORCESTER PRESSÃO DE TRABALHO Kgf/cm 2 PSI ÁGUA, ÓLEO E GÁS (AMBIENTE) 20,0 285 PRESSÃO DE TESTE Kgf/cm 2 PSI CORPO 31,6 450 VEDAÇÃO 22,0 315 MEIO DE LIGAÇÃO FLANGEADA DN 2” 50 2.1/2” 65 3” 80 4” 100 6” 150 8” 200 10” 250 12” 300 L 178 191 203 229 267 292 330 356 D 152 178 191 229 279 343 406 483 H 110 128 140 172 217 289 340 390 B 15,8 17,5 19,1 23,9 25,4 28,4 30,2 31,8 PADRÃO DE FABRICAÇÃO FACE A FACE ASME/ANSI B16.10 FLANGES ASME/ANSI B16.5 APLICAÇÕES: 1. ÁGUA, ÓLEO OU GÁS PARA BAIXAS PRESSÕES. 2. PRODUTOS QUÍMICOS EM GERAL. 3. SERVIÇOS COM FLUIDOS HOMOGÊNEOS E SEM SÓLIDOS EM SUSPENSÃO. 4. VAPOR SATURADO ATÉ 10,5 kgf/cm2 (185 °C) – USAR TEFLON REFORÇADO OBSERVAÇÃO: 1. EXISTEM PEQUENAS DIFERENÇAS NAS DIMENSÕES PARA OS DIVERSOS FABRICANTES.
  56. 56. 234 3.14. Fabricantes MATERIAIS FABRICANTE (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) Ciwal x x x x x x Dox x x x x x x Hiter x x x Incoval x x Indumetal x x x x x IVC Vanasa x x x Macotec x x x x x Mipel x x Nova Americana x x x x x x x x Neles x x Niagara x x x Scai x x x x x x Spirax Sarco x x x Tag x x x x Tecval x x x x x x Valcont x x x x x Valmicro x x x x Valtec x x Worcester x x x x (1) AÇO FORJADO (6) FERRO FUNDIDO CINZENTO (2) AÇO FUNDIDO (7) FERRO NODULAR (3) AÇO INOXIDÁVEL (8) LATÃO (4) ALUMÍNIO (9) OUTROS (5) BRONZE
  57. 57. VÁLVULAS DE MACHO
  58. 58. 236 4. VÁLVULA DE MACHO 4.1. Introdução: É o tipo de válvula cujo obturador é um macho paralelo ou cônico que gira em torno da sua haste de modo a alinhar a sua abertura com as aberturas do corpo. Com apenas um quarto de volta se faz a abertura ou o fechamento da válvula e o fluxo é sempre suave e ininterrupto. A passagem pode ser integral ou reduzida e os machos podem ser lubrificados ou não e quando não lubrificados os machos podem incorporar dispositivos destinados a reduzir o atrito entre as partes móveis, com o macho revestido com teflon e pode ainda ser do tipo fire-safe. Nas válvulas com machos lubrificados o lubrificante deve ser não solúvel no fluido circulante e este tipo de válvula, com macho lubrificado, tem seu emprego destinado ao manuseio de óleos, produtos graxos muito densos, refino de petróleo sob altíssimas pressões, até 6000 psi e temperaturas entre -30 e 300 °C. Existem válvulas de macho com duas, três ou até quatro vias. 4.2. Aplicação: São empregadas como válvulas de bloqueio (on/off) em serviços de água, óleo ou gás (WOG) para fluidos com ou sem sólidos em suspensão. São usadas principalmente em linhas de ácidos, álcalis e produtos petrolíferos nas instalações industriais. 4.3. Principais vantagens: Entre as principais vantagens podemos citar a baixa perda de carga, fluxo ininterrupto nos dois sentidos, construção simples e robusta, fechamento rápido e, em alguns tipos de construção, proteção da superfície de vedação. 4.4. Principais desvantagens: Entre as principais desvantagens podemos citar o peso elevado devido à robustez e a falta de estanqueidade de alguns modelos. 4.5. Identificação das partes de uma Válvula de Macho:
  59. 59. 237 4.6. Materiais construtivos: Na fabricação das válvulas de macho são geralmente empregados o bronze, o ferro fundido ou o aço fundido. 4.7. Meios de Ligação: As válvulas de macho em bronze são fabricadas com extremidades roscadas tipo BSP ou NPT, as de ferro fundido podem ser roscadas BSP ou NPT ou ainda flangeadas conforme ASME/ANSI B16.1 ou segundo as normas DIN e as de aço fundido são as válvulas de maior diâmetro e são flangeadas conforme ASME/ANSI B16.5 ou segundo as normas DIN. Também podem ser encontradas válvulas com as extremidades para solda de topo conforme a norma ASME/ANSI B16.25. 4.8. Características construtivas: O sistema de vedação entre o corpo e o obturador (plug ou macho) pode ser do tipo metal-metal, metal-metal com lubrificação ou ainda com o macho inteiramente revestido de teflon. Quanto ao obturador pode ser de passagem plena ou reduzida ou ainda ser do tipo fire-safe. 4.9. Acionamento das válvulas: O acionamento das válvulas de pequenos diâmetros é feito por meio de alavanca, as de diâmetros maiores são por meio de volante de ação direta ou ainda com volante com engrenagem de redução. 4.10. Classes de pressão: As válvulas de macho são fabricadas segundo as classes de pressão de 150 a 1500 PSI, nos diâmetros de 1/2” a 24” ou maiores, sob encomenda. 4.11. Exemplos de especificação técnica. Fluido: Óleo diesel Instalação: aparente Pressão de serviço: 1,0 kgf/cm2 Temperatura: ambiente Válvula macho, classe 125#, passagem plena, corpo e tampa de bronze fundido ASTM B62, tampa roscada no corpo, extremidades roscadas conforme ASME/ANSI B1.20.1 (NPT). Ref. Ciwal fig. 64 Fluido: Óleo diesel Instalação: aparente Pressão de serviço: 3,0 kgf/cm2 Temperatura: ambiente Válvula macho, classe 125#, passagem plena, corpo e tampa de bronze fundido ASTM B62, tampa aparafusada no corpo, extremidades roscadas conforme ASME/ANSI B1.20.1 (NPT). Ref. Ciwal fig. 64
  60. 60. 238 Fluido: Resina Instalação: aparente Pressão de serviço: 2,0 kgf/cm2 Temperatura: ambiente Válvula macho, classe 125#, passagem plena, corpo e tampa de ferro fundido ASTM A126, tampa aparafusada no corpo, extremidades flangeadas conforme ASME/ANSI B16.1 Ref. Ciwal fig. 287 Fluido: Resina fenólica Instalação: aparente Pressão de serviço: 4,0 kgf/cm2 Temperatura: 120 °C Válvula macho de três vias, passagem em L, classe 125#, corpo e tampa de ferro fundido ASTM A126, tampa aparafusada no corpo, extremidades flangeadas conforme norma ASME/ANSI B16.1 Ref. Ciwal fig. 245
  61. 61. 239 4.12. Exemplo de folha de dados. FOLHA DE DADOS FD-003 VÁLVULA DE MACHO VMA-01 1. ESTE DOCUMENTO DEVE SER ANEXADO À RESPECTIVA REQUISIÇÃO DE MATERIAL. 2. O PROPONENTE DEVE PREENCHER A COLUNA “PROPOSTA”. VÁLVULA DE MACHO ESPECIFICAÇÃO PROPOSTA NOTAS 01 CORPO / TAMPA 02 CLASSE DE PRESSÃO 03 EXTREMIDADES 04 FACE 05 FLANGE ACABAMENTO 06 NÚMERO DE VIAS 07 ALAVANCA 08 ACIONAMENTO REDUTOR 09 PASSAGEM 10 MODELO 11 FIRE-SAFE 12 LUBIFICAÇÃO 13 PREME-GAXETA 14 BUCHA DE PTFE 15 CARACTERÍST.CONSTRUTIVAS 16 CORPO / TAMPA 17 VEDAÇÃO 18 MACHO 19 INTERNOS GAXETA 20 JUNTA 21 PARAFUSO 22 VEDAÇÃO CORPO / TAMPA PORCA 23 GAXETA 24 CORPO 25 PARAFUSO 26 PREME-GAXETA PORCA 27 28 29 30 MATERIAIS PLACA DE IDENTIFICAÇÃO 31 32 33 34 ACES. 35 FLUIDO 36 VAZÃO 37 TEMPERATURA DE OPERAÇÃO 38 PRESSÃO DE OPERAÇÃO 39 DENSIDADE 40 VISCOSIDADE 41 FLUIDO SÓLIDOS EM SUSPENSÃO 42 CONSTRUÇÃO 43 MEDIDA FACE A FACE 44 EXTREMIDADES 45 TESTE DO CORPO 46 TESTE DA SEDE 47 NORMAS 48 49 REFERÊNCIA 50 51 52 GERAL 53 54 55 56 57 NOTAS FOLHA /
  62. 62. 240 4.13. Tabelas técnicas. MATERIAIS CORPO BRONZE ASTM B62 MACHO BRONZE ASTM B62 VÁLVULA DE MACHO MATERIAL: BRONZE FUNDIDO CLASSE: 150 LIBRAS TAMPA BRONZE ASTM B62 GAXETA TEFLON PREME-GAXETA BRONZE ASTM B62 FABRICANTES: ACEPAM DOX MIPEL NIAGARA PRESSÃO DE TRABALHO Kgf/cm 2 PSI ÁGUA E ÓLEO (AMBIENTE) 14,0 200 VAPOR SATURADO 10,5 150 PRESSÃO DE TESTE Kgf/cm 2 PSI CORPO 31,6 450 VEDAÇÃO 21 300 ROSCA NPT MEIO DE LIGAÇÃO ROSCA BSP DN 1/4” 6 3/8” 10 1/2” 15 3/4” 20 1” 25 1.1/4” 32 1.1/2” 40 2” 50 2.1/2” 65 3” 80 4” 100 A - - 55 62 75 83 100 122 158 196 - B - - 60 68 80 93 102 115 160 200 - APLICAÇÕES: 1. ÁGUA OU ÓLEO PARA BAIXAS PRESSÕES. 2. PRODUTOS QUÍMICOS EM GERAL. 3. SERVIÇOS COM FLUIDOS HOMOGÊNEOS OU COM SÓLIDOS EM SUSPENSÃO. OBSERVAÇÃO: 1. EXISTEM PEQUENAS DIFERENÇAS NAS DIMENSÕES PARA OS DIVERSOS FABRICANTES.
  63. 63. 241 MATERIAIS CORPO F. FUNDIDO ASTM A126/A MACHO F. FUNDIDO ASTM A126/A VÁLVULA DE MACHO MATERIAL: FERRO FUNDIDO CLASSE: 125 LIBRAS TAMPA F. FUNDIDO ASTM A126/A GAXETA TEFLON PREME-GAXETA F. FUNDIDO ASTM A126/A FABRICANTES: CIWAL DOX NOVA AMERICANA PRESSÃO DE TRABALHO Kgf/cm 2 PSI ÁGUA E ÓLEO (AMBIENTE) 14,0 200 VAPOR SATURADO 8,8 125 PRESSÃO DE TESTE Kgf/cm 2 PSI CORPO 24,6 350 VEDAÇÃO 14,1 200 MEIO DE LIGAÇÃO FLANGEADA DN 1/2” 15 3/4” 20 1” 25 1.1/4” 32 1.1/2” 40 2” 50 2.1/2” 65 3” 80 4” 100 5” 125 6” 150 L 92 100 105 117 130 165 190 216 280 305 330 D 89 99 108 118 127 152 178 191 229 254 279 H 80 85 90 95 135 146 190 200 220 250 270 B 11,1 11,1 11,1 12,7 14,2 15,8 17,5 19,1 23,9 23,9 25,4 APLICAÇÕES: 1. ÁGUA OU ÓLEO PARA BAIXAS PRESSÕES. 2. PRODUTOS QUÍMICOS EM GERAL. 3. SERVIÇOS COM FLUIDOS HOMOGÊNEOS OU COM SÓLIDOS EM SUSPENSÃO.
  64. 64. 242 MATERIAIS CORPO F. FUNDIDO ASTM A126/A MACHO F. FUNDIDO ASTM A126/A VÁLVULA DE MACHO MATERIAL: FERRO FUNDIDO CLASSE: 125 LIBRAS TAMPA F. FUNDIDO ASTM A126/A GAXETA TEFLON PREME-GAXETA F. FUNDIDO ASTM A126/A FABRICANTES: ACEPAM DOX MIPEL PRESSÃO DE TRABALHO Kgf/cm 2 PSI ÁGUA E ÓLEO (AMBIENTE) 14,0 200 VAPOR SATURADO 8,8 125 PRESSÃO DE TESTE Kgf/cm 2 PSI CORPO 24,6 350 VEDAÇÃO 14,1 200 MEIO DE LIGAÇÃO FLANGEADA DN 1/2” 15 3/4” 20 1” 25 1.1/4” 32 1.1/2” 40 2” 50 2.1/2” 65 3” 80 4” 100 5” 125 6” 150 L - - 146 178 210 210 230 254 298 - - D - - 108 127 152 152 178 191 229 - - H - - 132 140 160 160 172 195 240 - - B - 11,1 14,2 15,8 15,8 17,5 19,1 23,9 - - APLICAÇÕES: 1. ÁGUA OU ÓLEO PARA BAIXAS PRESSÕES. 2. PRODUTOS QUÍMICOS EM GERAL. 3. SERVIÇOS COM FLUIDOS HOMOGÊNEOS OU COM SÓLIDOS EM SUSPENSÃO.
  65. 65. 243 4.14. Fabricantes MATERIAIS FABRICANTE (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) Dox x x x Macotec x x x x Mipel x Nova Americana x x x x x x x x Valtec x (1) AÇO FORJADO (6) FERRO FUNDIDO CINZENTO (2) AÇO FUNDIDO (7) FERRO NODULAR (3) AÇO INOXIDÁVEL (8) LATÃO (4) ALUMÍNIO (9) OUTROS (5) BRONZE
  66. 66. VÁLVULAS DE GUILHOTINA
  67. 67. 245 5. VÁLVULA GULHOTINA 5.1. Introdução: É o tipo de válvula normalmente empregada para trabalhos com líquidos ou gazes contendo alta porcentagem de sólidos, polpas, pastas e fluidos muito densos. A válvula guilhotina não é indicada em serviços onde se necessita a estanqueidade total. Sua forma construtiva é semelhante às válvulas de gaveta, diferindo basicamente no obturador que se caracteriza por ser uma lâmina que desliza entre sedes paralelas promovendo a abertura e o fechamento. As válvulas guilhotina também são conhecidas como válvula faca. 5.2. Aplicação: São empregadas como válvulas de bloqueio (on/off) em serviços de água, óleo ou gás (WOG) para fluidos com grade quantidade de sólidos em suspensão. São usadas principalmente em linhas de polpas das indústrias de papel e celulose e em linhas de produtos muito densos nas instalações industriais. 5.3. Principais vantagens: Entre as principais vantagens podemos citar a baixa perda de carga, fluxo ininterrupto nos dois sentidos, construção simples e extremamente curta, ocupando pequeno espaço na instalação. 5.4. Principais desvantagens: Sua principal desvantagem é a não ter uma estanqueidade total. 5.5. Identificação das partes de uma Válvula de Guilhotina:
  68. 68. 246 5.6. Materiais construtivos: Na fabricação das válvulas de guilhotina são geralmente empregados o aço fundido e o ferro fundido. 5.7. Meios de Ligação: As válvulas de guilhotina são normalmente fabricadas do tipo wafer para montagem entre flanges ASME/ANSI ou DIN, do tipo lug, e raramente com extremidades flangeadas. 5.8. Características construtivas: O sistema de vedação entre o corpo e o obturador (guilhotina ou faca) pode ser do tipo metal-metal, metal-elastômero. Quanto ao obturador pode ser de passagem plena ou reduzida. 5.9. Acionamento: O acionamento das válvulas de pequenos diâmetros é feito por meio de volante de ação direta ou ainda com volante com engrenagem de redução. 5.10. Classes de pressão: As válvulas de guilhotina são fabricadas segundo as classes de pressão de 125PSI e a 150 PSI, nos diâmetros de 2” a 24” ou maiores, sob encomenda. 5.11. Exemplos de especificação técnica. Fluido: Massa de papel Instalação: aparente Pressão de serviço: 1,0 kgf/cm2 Temperatura: ambiente Válvula guilhotina, classe 125#, passagem plena, corpo de ferro fundido ASTM A126/B, guilhotina de inox AISI 304, vedação em EPDM, volante de ferro fundido, para montagem entre flanges ASME/ANSI B16.5-150#FR. Ref. Niagara fig. 728 Fluido: Pixe Instalação: aparente Pressão de serviço: 3,0 kgf/cm2 Temperatura: 180 °C Válvula guilhotina, classe 150#, passagem plena, corpo de aço fundido ASTM A216/WCB, guilhotina de inox AISI 304, vedação do tipo metal/metal, volante de ferro fundido, para montagem entre flanges ASME/ANSI B16.5-150#FR. Ref. Durcon-Vice
  69. 69. 247 5.12. Exemplo de folha de dados. FOLHA DE DADOS FD-004 VÁLVULA DE GUILHOTINA GUI-01 1. ESTE DOCUMENTO DEVE SER ANEXADO À RESPECTIVA REQUISIÇÃO DE MATERIAL. 2. O PROPONENTE DEVE PREENCHER A COLUNA “PROPOSTA”. VÁLVULA DE GUILHOTINA ESPECIFICAÇÃO PROPOSTA NOTAS 01 CORPO / TAMPA 02 CLASSE DE PRESSÃO 03 EXTREMIDADES 04 FACE 05 FLANGE ACABAMENTO 06 07 VOLANTE 08 ACIONAMENTO REDUTOR 09 PASSAGEM 10 MODELO 11 PREME-GAXETA 12 BUCHA DE PTFE 13 14 15 CARACTERÍST.CONSTRUTIVAS 16 CORPO / TAMPA 17 VEDAÇÃO 18 GUILHOTINA 19 INTERNOS GAXETA 20 JUNTA 21 PARAFUSO 22 VEDAÇÃO CORPO / TAMPA PORCA 23 GAXETA 24 CORPO 25 PARAFUSO 26 PREME-GAXETA PORCA 27 28 29 30 MATERIAIS PLACA DE IDENTIFICAÇÃO 31 32 33 34 ACES. 35 FLUIDO 36 VAZÃO 37 TEMPERATURA DE OPERAÇÃO 38 PRESSÃO DE OPERAÇÃO 39 DENSIDADE 40 VISCOSIDADE 41 FLUIDO SÓLIDOS EM SUSPENSÃO 42 CONSTRUÇÃO 43 MEDIDA FACE A FACE 44 EXTREMIDADES 45 TESTE DO CORPO 46 TESTE DA SEDE 47 NORMAS 48 49 REFERÊNCIA 50 51 52 GERAL 53 54 55 56 57 NOTAS FOLHA /
  70. 70. 248 5.13. Tabelas técnicas. MATERIAIS CORPO FERRO FUNDIDO GUILHOTINA AÇO INOX VÁLVULA DE GULHOTINA MATERIAL: FERRO FUNDIDO CLASSE: 125 LIBRAS TAMPA FERRO FUNDIDO GAXETA TEFLON PREME-GAXETA FERRO FUNDIDO SEDE NEOPRENE FABRICANTES: DOX NIAGARA OMEL PRESSÃO DE TRABALHO Kgf/cm 2 PSI ÁGUA E ÓLEO (AMBIENTE) 4,2 60 PRESSÃO DE TESTE Kgf/cm 2 PSI CORPO VEDAÇÃO MEIO DE LIGAÇÃO WAFER DN 3” 80 4” 100 5” 125 6” 150 8” 200 10” 250 12” 300 14” 350 16” 400 18” 450 20” 500 D 138 158 188 212 268 320 370 430 482 - - L 62 64 66 68 70 76 80 96 100 - - H 462 502 600 640 788 890 1005 1140 1210 - - APLICAÇÕES: 1. MASSA DE PAPEL E OUTROS FLUIDOS DENSOS EM BAIXAS PRESSÕES. OBSERVAÇÃO: 1. EXISTEM PEQUENAS DIFERENÇAS NAS DIMENSÕES PARA OS DIVERSOS FABRICANTES.
  71. 71. 249 MATERIAIS CORPO AÇO FUNDIDO GUILHOTINA AÇO INOX VÁLVULA DE GULHOTINA MATERIAL: AÇO FUNDIDO CLASSE: 150 LIBRAS TAMPA AÇO FUNDIDO GAXETA TEFLON PREME-GAXETA AÇO FUNDIDO SEDE VITON / EPDM FABRICANTES: DOX DURCON VICE PRESSÃO DE TRABALHO Kgf/cm 2 PSI ÁGUA E ÓLEO (AMBIENTE) 10,5 150 PRESSÃO DE TESTE Kgf/cm 2 PSI CORPO VEDAÇÃO API 598 PADRÃO DE FABRICAÇÃO CONSTRUÇÃO ANSI B16.10 MSS SP81 TESTES API 598 DN 2” 50 3” 80 4” 100 6” 150 8” 200 10” 250 12” 300 14” 350 16” 400 18” 450 20” 500 24” 600 A 76 95 114 139 171 203 241 266 298 317 349 406 B 317 362 397 521 648 742 867 986 1109 1219 1330 1532 B1 372 443 503 678 856 1008 1178 1329 1503 1664 1826 2129 C 254 254 254 254 305 406 406 508 508 508 508 508 D 48 51 51 57 70 70 76 76 89 89 114 114 E 14,3 14,3 17,5 16 20,6 23,8 25,4 23,8 27,0 27,0 30,2 33,3 APLICAÇÕES: 1. MASSA DE PAPEL E OUTROS FLUIDOS DENSOS.
  72. 72. 250 5.14. Fabricantes MATERIAIS FABRICANTE (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) Dox x x x x Durcon Vice x x x x x Omel x x x (1) AÇO FORJADO (6) FERRO FUNDIDO CINZENTO (2) AÇO FUNDIDO (7) FERRO NODULAR (3) AÇO INOXIDÁVEL (8) LATÃO (4) ALUMÍNIO (9) OUTROS (5) BRONZE
  73. 73. Válvulas Globo
  74. 74. 252 6. VÁLVULAS GLOBO 6.1 - Introdução Válvulas globo têm esse nome universalizado devido à forma globular concebida inicialmente no projeto de seu corpo. Também conhecida como registro de pressão, assim como a de agulha, presta-se a regular vazão e bloquear o fluxo de fluidos em uma tubulação. Existem desde as válvulas domésticas (a maioria das válvulas de lavatórios, chuveiros e pias são válvulas de globo, com a vedação sendo chamada de “carrapeta”), até válvulas com cerca de DN 300 (12”) ou até mesmo DN 400 (16”). Seu funcionamento para abrir ou fechar é feito manualmente por um volante fixo à extremidade da haste e quando girada, promoverá um movimento de translação em sentido ascendente ou descendente do obturador acoplado à outra extremidade da haste que atuará na sede localizada no corpo da válvula, abrindo, fechando ou regulando a passagem do fluxo. Existem quatro versões deste tipo de válvula, todas elas com características comuns quanto ao funcionamento, mas com projetos de disposição do corpo de forma tal que as diferenciam, proporcionando assim melhores opções aos projetistas e instaladores em montagens de tubulações. VÁLVULA GLOBO 6.2. Aplicação. São empregadas como válvulas de regulagem bem como válvulas de bloqueio (on/off) em serviços de água, óleo ou gás (WOG) para fluidos sem sólidos em suspensão. Também não devem ser empregadas onde os fluidos transportados venham a se solidificar no interior das válvulas que é o caso de resinas, tintas e vernizes. 6.3. Principais vantagens. Entre as principais vantagens no emprego das válvulas globo, pode-se enumerar o controle parcial do fluxo, acionamento mais rápido que as válvulas de gaveta, perfeita estanqueidade, a variedade dos meios de ligação, aplicação em larga gama de pressão e temperatura e ter uma fácil manutenção. Podem ser instaladas para operações freqüentes.
  75. 75. 253 6.4. Principais desvantagens. Entre as principais desvantagens no emprego das válvulas de globo, pode-se enumerar que não admitem fluxo nos dois sentidos e a perda de carga excessiva nos modelos com passagem em “S”. VÁLVULA GLOBO – DETALHES DA FORMA DE BLOQUEIO E PASSAGEM EM “S” 6.5. Identificação das partes de uma válvula globo.
  76. 76. 254 6.6. Sistema construtivo. Quanto à forma construtiva GLOBO GLOBO ANGULAR GLOBO OBLÍQUA Válvula Globo. Conhecida simplesmente pelo nome de válvula globo, tem as extremidades de entrada e saída coaxiais e a haste perpendicular à direção do fluxo, admitindo fluxo pela extremidade de entrada (sempre determinada por uma seta indicativa de fluxo), que ao adentrar a câmara inferior fará uma curva de 90º em relação ao seu eixo, ultrapassando a região de passagem onde está localizada a sede, envolvendo a câmara superior onde se localiza o obturador saindo pela extremidade oposta, sendo novamente desviada a 90º, percorrendo um caminho em forma de “S”. São válvulas com elevada perda de carga. Válvula Globo Angular Mais conhecido como válvula angular, diferencia-se da válvula globo convencional apenas na configuração do corpo, onde as extremidades de entrada e saída estão dispostas a 90º entre si. Este arranjo possibilita duas vantagens interessantes que devem ser levadas em conta pelos projetistas, pois neste caso a perda de carga é menos acentuada em relação às válvulas globo retas, como também propicia diminuição do número de conexões na instalação. Válvula Globo Oblíqua Esta válvula possui as mesmas características de funcionamento das válvulas globo do tipo convencional, inclusive com as extremidades de entrada e saída coaxiais, porém todo o conjunto que engloba o mecanismo de abertura e fechamento e, conseqüentemente, a região de vedação, ficam numa posição oblíqua, a 45° em relação ao eixo de entrada e saída, o que possibilitará desta forma o uso de menor espaço (altura) em uma instalação. Possibilita ainda uma perda de carga compatível com as válvulas angulares. A válvula globo oblíqua é também conhecida como válvula tipo “Y” ou ainda como válvula globo de passagem reta.

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