Válvula de Hastelloy 

O que é uma válvula Hastelloy? 

Uma válvula Hastelloy é uma válvula feita de uma liga à base de níquel conhecida como hastelloy. Os dois principais elementos usados para fabricar o material hastelloy são o níquel-cromo e o níquel-molibdênio. O material Hastelloy tem excelentes propriedades em relação a outras ligas tradicionais, o que o torna uma das ligas preferidas usadas nos setores de válvulas. Uma das excelentes propriedades desse material é sua excelente resistência à corrosão e alta resistência a agentes oxidantes e ácidos. A temperatura de fusão desse material é de 1260^oC, o que torna essa válvula adequada para uso em baixas e altas temperaturas. O material é muito resistente, o que torna a válvula ideal para uso em aplicações de alta pressão. No entanto, a válvula de Hastelloy é muito pesada em comparação com outras válvulas devido à alta densidade do material de Hastelloy (8890 kg/m³). Os fabricantes de válvulas Hastelloy projetam essa válvula para operar manual ou automaticamente. A válvula manual tem um volante para aplicar torque para operar. Girar o volante no sentido anti-horário abre a válvula para o fluxo de fluido. Girar o volante no sentido horário fecha a válvula. A válvula é adequada para várias aplicações, como criogenia, ácidos, caldeiras, mineração, abastecimento de água e indústria petrolífera, entre outras.

Tipos de válvulas Hastelloy 

Válvula de esfera de Hastelloy 

Esse é o tipo de válvula Hastelloy que usa um componente em forma de esfera para abrir e fechar o fluxo de fluido. O componente esférico tem um orifício de passagem em seu centro. O furo da esfera é ajustado entre as sedes da válvula para permitir o fluxo de fluido através da válvula. Um atuador ou um volante manual ajusta o componente esférico para permitir ou fechar o fluxo de fluido. Esse tipo de válvula é versátil para vapores, gases e líquidos.

Figura: válvula de esfera de hastelloy.

Como funciona a válvula de esfera de hastelloy? 

Essa válvula opera girando o volante por 90^o graus para iniciar ou interromper o fluxo. Girar o volante no sentido anti-horário faz com que o furo da esfera gire um quarto de volta e fique alinhado com a tubulação conectada à válvula. Dessa forma, o fluido encontra a válvula aberta e passa por ela. Quando o volante é girado no sentido horário, ele faz com que a esfera dê um quarto de volta e fique perpendicular ao tubo conectado à válvula. A esfera e a sede da válvula formam uma vedação firme que impede qualquer fluxo de fluido através da válvula.

Vantagens das válvulas de esfera Hastelloy 

• Rápido e fácil de operar.
• Design simples e compacto.
• Versátil em tamanho.
• Queda de baixa pressão.
• Fácil de instalar e reparar devido ao seu design simples.

Desvantagens das válvulas de esfera Hastelloy 

• A abertura e o fechamento rápidos causam golpe de aríete e sobrepressão.
• Não é ideal para aplicativos de estrangulamento.

Válvula de plugue de Hastelloy 

Uma válvula de plugue Hastelloy é uma válvula que usa um plugue cilíndrico ou cônico para abrir e fechar o fluxo de fluido. Os fabricantes de válvulas Hastelloy projetam o plugue com um orifício de passagem em seu centro. O fluido passa pelo orifício central quando a válvula é acionada. A válvula é operada por meio de um volante, um atuador elétrico ou pneumático. Um componente conhecido como haste conecta o plugue ao volante. Essa válvula tem capacidade para várias taxas de fluxo e níveis de pressão, pois é versátil em tamanho.

Figura: Válvula de plugue de Hastelloy.

Como funciona uma válvula de plugue Hastelloy? 

Essa válvula opera girando o plugue em um ângulo de um quarto de volta semelhante ao da válvula de esfera de hastelloy. Girando o volante 90^o graus faz com que o orifício do plugue gire e se alinhe de forma concêntrica à tubulação conectada à válvula. Dessa forma, o fluido encontra a passagem da válvula livre e, portanto, flui pela válvula. A válvula se fecha quando o volante é girado na direção oposta por mais um quarto. Essa rotação força o orifício do plugue a girar e se alinhar perpendicularmente ao tubo conectado à válvula. O plugue e a sede da válvula formam uma vedação firme que impede o fluxo de fluido através da válvula. Os fabricantes de válvulas de plugue Hastelloy projetam algumas válvulas com mais de um orifício intermediário para o fluxo de fluido de várias portas. As posições das portas determinam quando a válvula está aberta ou fechada.

Figura: Funcionamento da válvula de plugue de hastelloy.

As vantagens das válvulas de plugue Hastelloy são:

• Design simples e compacto.
• Fácil de operar.
• Poucas peças rotativas; reparo e manutenção baratos.
• Baixa resistência ao fluxo de fluido e, portanto, baixa queda de pressão.
• Fácil de reparar, instalar e limpar.

Desvantagens das válvulas de plugue Hastelloy: 

• Não recomendado para aplicações de estrangulamento.
• Necessita de alto torque para operar.

Válvula de retenção Hastelloy 

Esse é o tipo de válvula Hastelloy usada para evitar que o fluido flua na direção oposta. Devido ao seu funcionamento, ela também é conhecida como válvula de não retorno ou válvula unidirecional, pois só permite o fluxo de fluido em uma única direção. Sempre que o fluido tenta inverter a direção do fluxo, a válvula se fecha imediatamente. Os fabricantes de válvulas de retenção Hastelloy projetam essa válvula sem haste, volante ou atuador. Isso ocorre porque ela foi projetada para abrir e fechar automaticamente, dependendo do nível de pressão do fluxo de fluido.

Figura: Válvula de retenção de Hastelloy.

Como funciona uma válvula de retenção Hastelloy? 

Uma válvula de retenção opera com base no princípio da diferença de pressão. O disco da válvula se levanta quando a bomba é acionada ou quando a pressão a montante excede a pressão a jusante. Dessa forma, a válvula se abre e o fluido passa. Quando a bomba é parada ou a pressão a montante é menor que a pressão a jusante, o disco da válvula se move imediatamente para baixo e se fecha para evitar que o fluido flua para o lado a montante. Esse tipo de válvula é adequado para aplicações que exigem altos níveis de higiene ou em que o fluido a jusante provavelmente contaminará o fluido a montante.

Figura: Funcionamento de uma válvula de retenção de hastelloy.

As vantagens da válvula de retenção Hastelloy são:

• Operação automática.
• Mais barato em relação a outras válvulas.
• Queda de baixa pressão.
• Rápido na operação.
• Não há fluxo reverso.

Desvantagens das válvulas de retenção Hastelloy: 

• Eles são propensos a golpes de aríete, pois fecham ou abrem muito rapidamente.
• Não recomendado para fluxo pulsante.

Válvulas de gaveta de Hastelloy 

Uma válvula de gaveta Hastelloy é uma válvula que opera levantando o componente de fechamento conhecido como gaveta ou disco. Quando a comporta/disco se move para baixo até a posição de assentamento, ela fecha o fluxo de fluido. Esse tipo de válvula ocupa um pequeno espaço ao longo do eixo da tubulação e não restringe o fluxo de fluido quando totalmente aberta. Os fabricantes de válvulas Hastelloy projetam essa válvula para operar usando um volante manual, um atuador elétrico ou pneumático. Dessa forma, essa válvula pode ser manual ou automática, de acordo com as preferências do usuário.

Figura: Válvula de gaveta de Hastelloy.

Como funciona uma válvula de gaveta Hastelloy? 

Essa válvula opera girando o volante várias vezes. A rotação do volante no sentido anti-horário faz com que a haste da válvula se mova para cima. O movimento da haste para cima faz com que o disco ou a comporta da válvula se mova para cima. Isso deixa a válvula aberta, permitindo o fluxo de fluido. Quando o volante da válvula é girado no sentido horário, a haste da válvula se move para baixo até a posição de assentamento. Nesse caso, a válvula está fechada e nenhum fluido flui. Os fabricantes de válvulas de gaveta Hastelloy não garantem o uso dessa válvula em estrangulamento porque a alta pressão e a taxa de fluxo corroem a gaveta e podem causar danos.

Figura: Funcionamento de uma válvula de gaveta de hastelloy e seus componentes.

As vantagens das válvulas de gaveta Hastelloy são: 

• Ele é adequado para aplicações de alta pressão e alta temperatura.
• Ele tem uma queda de baixa pressão quando totalmente aberto.
• É ideal para o fluxo bidirecional.

Desvantagens das válvulas de gaveta Hastelloy 

• Não é adequado para estrangular o fluxo de fluido.
• Sua operação é lenta; o operador da válvula precisa girar o volante várias vezes para abrir/fechar o fluxo.

Válvula globo de Hastelloy 

Esse é o tipo de válvula projetada com um corpo de formato esférico. A válvula usa um disco para controlar o fluxo de fluido. Os fabricantes de válvulas globo Hastelloy recomendam essa válvula para uso no controle do fluxo de fluido. Ela é a melhor válvula para regular o fluxo de fluido em comparação com todas as outras válvulas discutidas. A válvula é operada manual ou automaticamente por meio de um atuador elétrico ou pneumático. Essa válvula é semelhante à válvula de gaveta Hastelloy, mas sua operação é mais rápida, pois requer poucas voltas para abrir ou fechar. Entretanto, o projeto dessa válvula leva a quedas de alta pressão, ao contrário de todas as outras válvulas discutidas acima. Ela também tem um projeto complexo, pois os componentes internos são instalados dentro da cavidade da válvula.

Figura: Válvula globo de Hastelloy.

Como funciona uma válvula globo Hastelloy? 

A válvula opera girando o volante no sentido horário ou anti-horário. Quando o volante é girado no sentido anti-horário, a haste da válvula se move para cima junto com o disco da válvula. Isso deixa a válvula aberta e, portanto, o fluido passa por ela. Quando o volante é girado no sentido horário, a haste se move para baixo junto com o disco da válvula e, portanto, o fluxo de fluido é interrompido. Quando o estrangulamento é necessário, o volante é girado levemente no sentido anti-horário, levando a um fluxo parcial através da válvula.

Figura: Funcionamento de uma válvula globo de hastelloy.

Vantagens da válvula globo de Hastelloy

• Eles têm bom desempenho no controle do fluxo de fluido.
• Operação mais rápida em relação às válvulas de gaveta.
• Possui fechamento perfeito, sem vazamentos.

Desvantagens de uma válvula globo Hastelloy 

• Tem uma queda de alta pressão.
• Pesado em relação a outras válvulas.

Aplicações das válvulas de Hastelloy 

Essas válvulas são usadas em muitas aplicações industriais como válvulas de fechamento e estrangulamento. Algumas das aplicações mais comuns dessa válvula são:

• Usinas de energia a vapor para controlar o fluxo de água e vapor.
• Sistemas de alimentação da caldeira para controlar o fluxo de água.
• Abastecimento de água comercial e doméstico.
• Indústrias de papel e celulose.
• Processamento químico.
• Indústrias de petróleo bruto.
• Aplicações de mineração.
• Transporte de gás e petróleo.
• Setores de agricultura, alimentos e bebidas.
• Indústrias farmacêuticas.
• Aplicações marítimas.

Vantagens das válvulas Hastelloy 

• Essas válvulas têm alta resistência, adequadas para alta pressão e vazão.
• O material Hastelloy tem um alto ponto de fusão, o que torna a válvula ideal para aplicações de alta temperatura.
• Ele é versátil, pois pode ser usado em diferentes aplicações industriais.
• O Hastelloy é resistente à corrosão; portanto, a válvula pode suportar meios corrosivos e oxidantes.
• As válvulas de Hastelloy são fáceis de soldar.
• Tem longa vida útil.

Desvantagens das válvulas Hastelloy 

• Essas válvulas são pesadas devido à alta densidade do material Hastelloy.
• O Hastelloy é difícil de usinar, o que torna a válvula bastante cara.

Solução de problemas em válvulas de hastelloy 

Não há fluxo de fluido através da válvula 

• Tubulação obstruída. Verifique se há obstrução na linha que alimenta a válvula e remova qualquer material estranho.

O volante é difícil de operar. 

• Material estranho entupido no interior da válvula. Desmonte a válvula conforme recomendado pelo fabricante da válvula de hastelloy e limpe os materiais estranhos.
• Haste danificada. Repare ou substitua a haste da válvula.

Vazamento de fluido entre a válvula e a junta da tubulação 

• Junta danificada ou desgastada. Substitua a gaxeta.
• Alta pressão do fluido. Use a válvula na faixa de pressão recomendada. Para alta pressão de fluido, use uma válvula de alta classificação.
• Conexão solta. Aperte os parafusos e as porcas que conectam a válvula e a tubulação.

Vazamento de fluido pela sede da válvula 

• Assentos desgastados. Substitua as sedes das válvulas.
• Disco/plugue/esfera desgastados. Substitua o disco/bolinha/plugue.
• Sujeira no assento. Limpe a sujeira.

A válvula não fecha ou abre completamente

• Sujeira na haste da válvula. Limpe a sujeira.
• Sujeira na sede da válvula. Limpe a sujeira.

Resumo 

As válvulas Hastelloy são feitas de material Hastelloy. Essas válvulas operam por meio de um volante manual, atuador elétrico ou pneumático. A válvula opera girando o volante ou a alavanca manual para válvulas manuais. Nas válvulas automáticas, o atuador gira a haste da válvula para mover o disco/esfera da válvula. O movimento da esfera/disco faz com que a válvula seja aberta ou fechada. Esse tipo de válvula é robusto e, portanto, adequado para aplicações de alta pressão e alta temperatura. Ela resiste a meios corrosivos e oxidantes.

Os fabricantes de válvulas Hastelloy produzem vários tipos dessa válvula, como válvulas de retenção, válvulas de gaveta, válvulas de bujão, válvulas de esfera e válvulas globo. Os setores que usam essas válvulas incluem alimentos e bebidas, mineração, usinas de energia a vapor, abastecimento de água comercial, petróleo e gás, agricultura e indústrias químicas e petroquímicas, entre outros. As vantagens dessa válvula são a alta resistência, a resistência à corrosão, a versatilidade em tamanho e aplicação e a durabilidade. Entretanto, essas válvulas são pesadas e caras em comparação com outras válvulas, como as de aço inoxidável e latão.