Válvula Inconel

O que é a válvula Inconel? 

Uma válvula Inconel é uma válvula feita de liga Inconel. O Inconel é uma superliga à base de níquel. O material tem excelente resistência à oxidação, resistência à corrosão, alta resistência a altas temperaturas e resistência à fluência. Esse material fortalece a válvula mesmo em temperaturas elevadas. A temperatura de fusão desse material é de 938 ^oC, o que torna seu uso versátil em uma ampla faixa de temperaturas. Entretanto, a válvula Inconel tem a desvantagem de ser pesada, pois a liga Inconel tem alta densidade de 8200 kg/m³. A válvula opera manual ou automaticamente. No caso das válvulas manuais, a válvula vem com um volante ou uma alavanca manual. O operador da válvula aplica força de rotação no volante para abrir ou fechar o fluxo de fluido. Os fabricantes de válvulas Inconel projetam a válvula para operar com um componente de esfera ou disco. O trabalho do componente de esfera ou disco é fechar ou abrir o fluxo de fluido através da válvula. Algumas das aplicações dessa válvula incluem o setor de petróleo e gás, água salgada, marinha, petroquímica e química, farmacêutica, entre outras.

Tipos de válvulas Inconel 

Válvula de esfera Inconel 

Essa é a válvula cujo componente de fechamento tem o formato de uma esfera. É uma das válvulas mais usadas devido à sua facilidade de uso, reparo e manutenção. Dependendo da preferência do usuário e da área de serviço, a válvula opera manual ou automaticamente. A versão automática usa um atuador elétrico ou pneumático. A válvula manual tem um volante no qual o operador aplica força para abrir/fechar o fluxo. Um componente do eixo conhecido como haste conecta o volante ou o atuador à esfera.

Figura: Válvula de esfera Inconel e seus componentes.

Como funciona uma válvula de esfera Inconel? 

Uma válvula de esfera Inconel é uma das válvulas de um quarto de volta. Ela é uma válvula de um quarto de volta porque faz um giro de 90^o rotação da esfera para abrir ou fechar o fluxo. Quando a manopla é girada no sentido anti-horário, o eixo ou a haste da válvula gira na mesma direção por 90^o graus. Dessa forma, a esfera faz um ângulo de um quarto de volta que alinha o furo em seu centro com o tubo conectado à válvula. O alinhamento do furo da esfera com a válvula deixa a válvula aberta e, portanto, o fluido passa pela válvula. Quando a manopla é girada no sentido horário por um quarto de volta, a esfera gira e seu orifício se torna perpendicular à direção do fluxo de fluido. Dessa forma, a esfera e a sede da válvula formam uma vedação estanque, impedindo qualquer fluxo de fluido.

Figura: funcionamento da válvula de esfera Inconel; estado aberto (esquerda) e estado fechado (direita).

Vantagens da válvula de esfera Inconel 

• Elas são fáceis de operar; basta um quarto de volta e a válvula abrirá ou fechará conforme sua necessidade.
• Versátil em tamanho.
• Baixa queda de pressão, ao contrário de outras válvulas, como as válvulas globo Inconel.
• O design simples facilita o reparo e a limpeza.

Desvantagens das válvulas de esfera Inconel 

• A esfera é danificada quando o fluido contém alguns sólidos abrasivos.
• Ele é propenso a golpes de aríete devido ao fechamento/abertura rápidos.

Válvula borboleta em Inconel 

Esse tipo de válvula usa um disco rotativo para permitir, interromper ou controlar o fluxo de fluido no sistema de tubulação. Os fabricantes de válvulas Inconel projetam essa válvula com um disco rotativo montado no centro do caminho do fluxo de fluido. O movimento do disco é controlado por um volante ou atuador. Essa válvula está entre as válvulas de um quarto de volta, pois a rotação do disco por 90^o graus fecha ou abre o caminho do fluxo. É melhor para aplicações do tipo liga e desliga. O uso dessa válvula para estrangulamento é limitado, dependendo da área de aplicação e da pressão do fluxo. Vários tipos dessa válvula são selecionados dependendo da pressão e da taxa de fluxo para atender às demandas do sistema de tubulação.

Figura: Válvula borboleta de Inconel e seus componentes.

Como funciona uma válvula borboleta de Inconel? 

O princípio de funcionamento dessa válvula é o mesmo, seja ela manual ou automática. Quando o operador gira o volante por 90^o graus no sentido anti-horário, a haste ou o eixo da válvula gira no mesmo ângulo. Como o disco da válvula está conectado ao eixo/haste, ele também faz o mesmo ângulo. Esse ângulo deixa a válvula aberta e, portanto, o fluido passa por ela. Quando o volante é girado no sentido horário por um quarto de volta, ele faz com que o disco da válvula feche a válvula, fazendo uma vedação firme com a sede da válvula. Nessa condição, a válvula está fechada e nenhum fluido passa por ela. Para estrangulamento, o operador da válvula gira o volante parcialmente para permitir algum fluxo de fluido.

Vantagens da válvula borboleta Inconel 

• Eles abrem/fecham rapidamente.
• Eles têm um design simples e compacto.
• Eles usam uma quantidade menor de material e, portanto, são leves.
• Eles podem lidar com taxas de fluxo significativas a baixa pressão.
• Eles podem ser usados em lamas e lodos contendo fluidos.

Desvantagens das válvulas borboleta Inconel 

• O uso dessa válvula para estrangulamento não é recomendado para fluxos de alta pressão.
• Ele apresenta uma queda de pressão significativa.

Válvula de plugue em Inconel 

Essa é uma válvula que usa um plugue rotativo para controlar o fluxo de fluido. Essa válvula tem o formato de um cilindro ou cone. Os fabricantes de válvulas de plugue Inconel projetam esse tipo de válvula com uma ou mais passagens para o fluxo do fluido. O fato de ter mais de uma passagem de fluxo de fluido faz com que essa válvula realize o trabalho de duas ou três válvulas, o que ajuda a economizar custos. Essa válvula está entre as válvulas de um quarto de volta, pois opera girando o volante em um ângulo de 90^o graus para abrir ou fechar o fluxo de fluido, conforme necessário.

Figura: Válvula de plugue de Inconel e seus componentes.

Como funciona uma válvula de plugue Inconel? 

Uma válvula de plugue Inconel opera manual ou automaticamente. O princípio de funcionamento permanece o mesmo, seja ele manual ou automático. Quando a válvula precisa permitir o fluxo de fluido, o operador da válvula gira o volante no sentido anti-horário. Essa rotação faz com que o volante gire a haste da válvula em um quarto de volta. Como a haste e o plugue da válvula estão conectados, o plugue faz a mesma rotação. Essa rotação ajuda a alinhar o orifício central do plugue à tubulação e, assim, o fluido passa por ele. Quando o volante/manivela é girado no sentido horário por mais um quarto de volta, o orifício central do plugue fica normal em relação ao tubo conectado. Dessa forma, o plugue e a sede da válvula criam uma vedação estanque que garante fluxo zero de fluido através da válvula.

Vantagens das válvulas de plugue Inconel

• Ele abre/fecha rapidamente ao girar o volante por um quarto de volta.
• Oferece uma vedação firme e sem vazamentos.
• Design simples e compacto.

Desvantagens das válvulas de plugue Inconel 

• Ele tem alguma perda de pressão devido à diminuição da porta do plugue.
• Pesado em relação à válvula de esfera e borboleta.

Válvula de gaveta em Inconel 

Esse tipo de válvula usa um disco que tem o formato de um portão ou de uma cunha. Esse tipo de válvula opera movendo o disco perpendicularmente à direção do fluxo do fluido. Os fabricantes de válvulas de gaveta de Inconel projetam essa válvula apenas para uso de fechamento. O uso dessa válvula para estrangulamento faz com que ela vibre e faça barulho, o que danifica o disco e leva a vazamentos. Por isso, essa válvula é usada quando está totalmente aberta ou fechada. Quando totalmente aberta, a resistência ao fluxo é mínima e, portanto, a queda de pressão é baixa.

Figura: Válvula de gaveta Inconel e seus componentes.

Como funciona uma válvula de gaveta Inconel? 

Essa válvula opera movendo o disco/porta da válvula para cima e para baixo para abrir e fechar o fluxo de fluido, respectivamente. Quando o volante é girado no sentido anti-horário por várias voltas, ele gira através das roscas da haste da válvula à medida que se move para cima. Esse movimento para cima na haste faz com que a porta/disco da válvula se mova para cima, deixando a válvula aberta. Dessa forma, o fluido passa pela válvula. Quando o volante é girado no sentido horário por várias voltas, a haste e a comporta da válvula se movem para baixo. O movimento para baixo força a comporta e a sede da válvula a formar uma vedação firme que impede o fluxo de fluido.

Figura: Funcionamento de uma válvula de gaveta Inconel.

Vantagens das válvulas de gaveta Inconel

• Ele é adequado para o fluxo bidirecional.
• Ela tem uma queda de pressão baixa em relação à válvula globo.
• É ideal para alta pressão e altas temperaturas.

Desvantagens das válvulas de gaveta Inconel 

• Ele ocupa uma grande área quando instalado.
• O reparo de lapidação e esmerilhamento é difícil de ser realizado.

Válvulas globo Inconel 

A válvula globo Inconel foi projetada para regular o fluxo de fluido em um sistema de tubulação. Ela consiste em um componente de disco móvel que controla o fluxo. O corpo da válvula é esférico, o que deu origem ao nome "válvula globo". A sede da válvula trabalha com o disco para melhorar a vedação quando a válvula está fechada. Os fabricantes de válvulas globo Inconel projetam essa válvula para operação manual ou automática, dependendo da área de aplicação.

Figura: Válvula globo de Inconel.

Como funciona a válvula globo Inconel? 

Essa válvula opera de forma semelhante à válvula de gaveta, mas não precisa de muitas voltas para abrir/fechar. A válvula abre quando o volante é girado no sentido anti-horário. Essa rotação é convertida em movimento linear para cima pela haste da válvula. O movimento da haste para cima move o disco da válvula para cima, deixando a válvula aberta para a passagem do fluido. Quando o volante é girado ligeiramente no sentido anti-horário para estrangulamento, o disco deixa um pequeno espaço para a passagem do fluido. Quando o volante é girado no sentido horário, a haste e o disco se movem para baixo. Isso resulta em uma vedação firme que impede qualquer fluxo de fluido.

Figura: Funcionamento de uma válvula globo de Inconel.

Vantagens das válvulas globo Inconel 

• É o melhor para limitação.
• É fácil e rápido de operar.
• Não há vazamento de fluido.

Desvantagens das válvulas globo Inconel 

• Ela tem uma grande queda de pressão em comparação com outras válvulas.
• Seu design é bastante complicado.

Aplicações das válvulas globo Inconel 

Essas válvulas são usadas em muitas aplicações industriais, entre elas:

• Usinas de energia a vapor.
• Alimentos e bebidas.
• Produtos farmacêuticos.
• Aplicações agrícolas.
• Sistemas municipais e de dessalinização de água.
• Aplicações de mineração.
• Setores de petróleo e gás.
• Aplicações marítimas.
• Processamento petroquímico e químico.

Vantagens das válvulas Inconel 

• Essas válvulas são robustas.
• Eles são adequados para alta pressão e alta temperatura.
• Eles são versáteis em termos de tamanho e aplicação.
• Eles são resistentes à corrosão e a produtos oxidantes.
• Eles são altamente duráveis se usados de acordo com as instruções do fabricante.

Desvantagens das válvulas Inconel 

• Elas são pesadas em relação às válvulas de titânio.
• Elas são mais caras do que as válvulas de titânio e de aço inoxidável.

Solução de problemas de válvulas Inconel

Vazamento através da junta válvula-tubo 

• Conexão solta. Aperte os parafusos e as porcas que conectam a válvula à tubulação.
• Junta desgastada. Substitua a junta.
• Alta pressão. Use a válvula na pressão recomendada pelo fabricante da válvula Inconel.

Fluxo de fluido zero através da válvula 

• Tubo de sucção obstruído. Verifique se há obstrução na linha que alimenta a válvula e remova qualquer material estranho.
• Válvula bloqueada. Desmonte a válvula e remova qualquer material que esteja dentro dela.

A válvula é difícil de fechar/abrir 

• Assento ou disco/esfera carregados de sujeira. Limpe a sujeira do assento e do disco/bolinha.
• Haste danificada. Substitua ou conserte a haste.

A válvula não fecha completamente 

• Materiais estranhos no interior da válvula. Limpe os materiais estranhos.
• Dobra ou dano na haste da válvula. Repare ou substitua a haste conforme necessário.

Resumo 

Uma válvula Inconel é uma válvula feita de liga Inconel. O material Inconel tem excelentes propriedades químicas e mecânicas. Essas válvulas são suficientemente robustas para aplicações de alta temperatura e alta pressão. Elas têm excelente resistência à corrosão em meios corrosivos adversos, como ácidos clorídrico e sulfúrico. Essas propriedades tornam a válvula duradoura e econômica. Dependendo da área de uso, a válvula é projetada para operar manual ou automaticamente. O princípio de funcionamento permanece o mesmo, quer a válvula seja manual ou automática. A válvula funciona usando um componente de esfera ou disco/plugue que abre e fecha o fluxo de fluido conforme necessário. Girar o volante no sentido anti-horário abre a válvula, enquanto a rotação no sentido horário fecha o fluxo de fluido.

Os fabricantes de válvulas Inconel têm várias válvulas, como válvulas de esfera, plugue, borboleta, globo e de gaveta. Essas válvulas são usadas em várias aplicações, como produtos químicos, agricultura, usinas de energia a vapor, petróleo e gás, alimentos e bebidas e produtos farmacêuticos, entre outros.