Válvula de esfera flutuante

Definição de válvula de esfera flutuante

Como o nome sugere, uma válvula de esfera flutuante usa uma esfera como estrutura para fechar a seção transversal do tubo e impedir o fluxo do fluido. Agora, a principal característica de uma válvula de esfera flutuante é que a esfera não tem estrutura para apoiá-la, portanto, ela permanece suspensa no fluido e no lugar pelas sedes da válvula.

 

Padrões de válvula de esfera de flosting

a. Padrão de projeto API 608 /API6D

b. Padrão de teste API 598/API6D

c. Padrão de incêndio API 607

d. Espessura da parede padrão ASME B16.34

 

 

Classificação da válvula de esfera flutuante

Válvula de esfera flutuante de uma peça

A válvula de esfera de uma peça e a válvula de porta de flange pertencem ao mesmo tipo de válvula, sendo o membro de fechamento a principal diferença entre elas. Obviamente, a válvula de esfera de peça única usa uma esfera que gira em torno da linha central do corpo, enquanto a válvula de porta de flange abre um tipo de porta levantando a estrutura de bloqueio quando a alavanca é girada. A válvula de esfera é usada principalmente na tubulação para cortar, distribuir e mudar a direção do fluxo do meio. Também conhecida como válvula de esfera integral, é um novo tipo de válvula que tem sido amplamente utilizado nos últimos anos.

Válvula de esfera flutuante de duas peças

A válvula de esfera flutuante de duas peças recebe esse nome pelo fato de ser feita de duas partes chamadas de corpo esquerdo e direito, que são conectadas entre si por meio de roscas e parafusos ou por soldagem. Esse tipo de válvula é adequado para diferentes condições de trabalho, como alta temperatura e alta pressão.

Válvula de esfera flutuante de três peças

A válvula de esfera flutuante de três peças refere-se a uma válvula de esfera flutuante cujo corpo é composto de três partes, da esquerda para a direita. As partes geralmente são um corpo e dois capôs. Semelhante ao caso das válvulas de esfera flutuante de duas peças, as tampas das extremidades geralmente são conectadas por meio de roscas e parafusos, soldando-as ou flangeadas no tubo.

 

Princípio de vedação da válvula de esfera flutuante

Como a esfera da válvula de esfera flutuante não é restringida por nenhum componente, quando a válvula está fechada, o meio é pressionado de uma extremidade a montante da válvula, a esfera pode produzir um certo deslocamento e pressionar firmemente a superfície de vedação da extremidade de saída (a jusante) da válvula, produzindo assim uma vedação de saída. Conforme mostrado na Figura 3

 

Estrutura de recursos

a. O status da válvula pode ser entendido observando-se a posição da alavanca. Se ela estiver cruzando a tubulação, significa que está fechada e, se estiver ao longo da tubulação, significa que está aberta.

b. O uso indevido da válvula pode ser evitado por meio de um dispositivo de travamento, conforme apresentado nos gráficos.

 

 c. A válvula vem com uma estrutura antiflutuação na haste, e a gaxeta pode ser substituída on-line.

(Especificações de 2"-300Lb e maiores)

A haste da válvula montada na parte inferior tem um ressalto do eixo na raiz da haste. O diâmetro externo do ressalto do eixo é maior do que o orifício da haste

 

(especificações menores de 2"-300LB)

Haste montada na parte superior com uma estrutura de glândula, em que o diâmetro interno do orifício da glândula é menor que o diâmetro do ressalto da haste

 

d. O design antiestático é mais adequado para meios inflamáveis e explosivos.

 

Válvula seca, tensão CC não superior a 12V, resistência não superior a 10Ω

Como o enchimento e o rolamento afetam o desempenho condutivo, componentes antiestáticos, como molas de aço inoxidável e esferas de aço inoxidável, são fornecidos entre a haste da válvula e o corpo da válvula, e entre a haste da válvula e a esfera.

e. Projeto seguro contra incêndio

① Sede da válvula (esfera e corpo da válvula)

  

A sede da válvula é cercada por três lados, e um lábio de vedação à prova de fogo é processado no lado próximo ao canal de fluxo, que pode desempenhar o papel de uma vedação de emergência após a queima da sede da válvula.

② Flange médio (corpo e castelo da válvula)

Ele é vedado com uma gaxeta à prova de fogo de grafite em espiral de aço inoxidável, e a estrutura usa contato metal-metal.

③ Gaxeta (haste e corpo)

Ele adota uma gaxeta de grafite com vários anéis para vedar, pois a gaxeta de grafite pode evitar o vazamento do meio.

 

Diversas formas de vedação adequadas a diferentes condições de trabalho

Vedação composta

- Uma sede de válvula é fornecida nos lados a montante e a jusante da válvula, e a sede de válvula é embutida no corpo da válvula por meio de uma prensa especial.

- Ele se baseia na elasticidade da sede da válvula para fornecer a pré-carga inicial.

- As sedes nos lados a montante e a jusante da válvula são completamente simétricas e não há restrição quanto à direção de instalação. É uma válvula de duas vias.

- É usado principalmente para aplicações com condições de trabalho abaixo de 150°C (o material especial pode chegar a 250°C)

- Ele tem as vantagens da operação flexível e da vedação confiável.

- Os materiais de vedação macia comumente usados incluem: PTFE, RPTFE, NYLON, PPL, PEEK, etc.

Vedação metálica rígida

- O lado a montante da válvula é fornecido com um conjunto de assento, e a superfície de vedação é coberta com carboneto. O lado a jusante do corpo da válvula é soldado diretamente.

- A sede no lado a montante da válvula fornece a pressão específica de vedação inicial necessária para a válvula, a sede no lado a jusante da válvula desempenha a função principal de vedação e a válvula tem uma direção de instalação restrita.

- Essas vedações são usadas principalmente em aplicações com condições de trabalho que incluem alta temperatura e a presença de partículas, poeira, lama etc.

- Ele tem as vantagens de ser resistente a altas temperaturas, alta pressão, desgaste e erosão, além de ser uma vedação confiável.

- O material usual de revestimento da superfície é o carbeto cimentado Stellite.

Vedação suave

- Dois componentes da sede da válvula são fornecidos nos lados a montante e a jusante da válvula. Cada componente da sede da válvula é formado por uma sede de válvula, um anel de sede de válvula e um anel de vedação. O anel da sede da válvula é fixado na sede da válvula pelo anel de vedação, e um O-ring é disposto entre a sede da válvula e o anel de vedação do tipo corpo da válvula. Por um lado, a sede da válvula e o corpo da válvula são vedados e, por outro lado, podem proporcionar a pré-tensão inicial da válvula.

- As duas sedes da válvula são completamente simétricas, a válvula não tem restrições quanto à direção de instalação e é uma válvula de duas vias.

-A vedação metálica é a vedação primária, usada para cortar a maior parte do meio e impedir que as impurezas particuladas do meio entrem na superfície de vedação macia. A vedação macia é a vedação secundária, usada para bloquear completamente o meio.

- Essas vedações são usadas principalmente em aplicações nas quais as condições de trabalho incluem a presença de partículas, poeira, lama e outros meios sob temperatura normal (abaixo de 150°C)

- Ele tem as vantagens de ter operação flexível, resistência ao desgaste e à erosão, longa vida útil e ser um tipo de vedação confiável.

- O material usado para as vedações macias (anel da sede da válvula) geralmente é um tipo de borracha.

 

 

Prós e contras da válvula de esfera flutuante

Vantagens da válvula de esfera:

- A resistência do fluido é pequena, e o coeficiente de resistência é igual ao da seção do tubo de mesmo comprimento.

- Ele tem uma estrutura simples, tamanho pequeno e peso leve.

- Ela é estanque e confiável. Atualmente, o material de superfície de vedação mais usado em uma válvula de esfera é o plástico, que tem bom desempenho de vedação e tem sido amplamente usado em sistemas de vácuo.

- É fácil de operar com uma velocidade rápida do obturador. A rotação da posição totalmente aberta para a posição totalmente fechada é de até 90 [graus], para facilitar o controle remoto.

Desvantagens das válvulas de esfera:

- A superfície de vedação da esfera pode ser danificada com muita facilidade e não é adequada para aplicações com condições de trabalho em que o meio contém partículas.

- As válvulas com vedação suave não são práticas para condições de alta temperatura e alta pressão.

- As válvulas com vedação rígida exigem altas forças de vedação e alto torque para criar a barreira de proteção.

 

 

Guia de seleção de válvula de esfera flutuante

a. A tubulação principal para o transporte de petróleo e gás natural precisa ser uma tubulação limpa e precisa ser enterrada no subsolo. Para tubulações enterradas, recomenda-se selecionar válvulas de esfera soldadas ou flangeadas de diâmetro total. Para tubulações de derivação, recomenda-se selecionar conexões de flange ou conexões soldadas com uma válvula de esfera de diâmetro total ou reduzido.

b. Para a tubulação e o equipamento de armazenamento de produtos petrolíferos, recomenda-se o uso de válvulas de esfera flangeadas.

c. Para tubulações de gás urbano e gás natural, a opção sugerida é a de válvulas de esfera flutuante com conexão de flange e conexões fêmea.

d. O sistema de tubulação de oxigênio metalúrgico deve usar válvulas de oxigênio rigorosamente desalifáticas.

e. Ao trabalhar com fluidos em temperaturas muito baixas, recomenda-se selecionar a válvula de esfera de baixa temperatura com uma tampa de válvula

f. O sistema de tubulação da unidade de craqueamento catalítico da unidade de refino de petróleo pode ser usado com uma válvula de esfera de haste de elevação.

g. Nos equipamentos e sistemas de tubulação de meios corrosivos, como ácidos e álcalis usados na indústria química, é adequado selecionar válvulas de esfera de aço inoxidável feitas de aço inoxidável austenítico com politetrafluoretileno como anel de assento.

h. As válvulas de esfera com vedação metal-metal podem ser usadas em sistemas de tubulação ou dispositivos que trabalham em alta temperatura em sistemas metalúrgicos, sistemas de energia, plantas petroquímicas e sistemas de aquecimento urbano.

i. Quando o ajuste de fluxo for necessário, pode-se selecionar uma válvula de esfera de ajuste pneumático ou elétrico com abertura em forma de V.

 

 

Resumo

Com muitos tipos diferentes de válvulas no mercado, é importante entender as diferenças entre elas para poder selecionar a que melhor se adapta à aplicação em questão.

As válvulas de esfera flutuante são um tipo de válvula de esfera em que o sistema de fechamento permanece suspenso, o que significa que seu projeto e operação são muito simples, de modo que podem ser usadas em aplicações em que os fatores mais importantes são a velocidade para abrir ou fechar o fluxo, a facilidade para mudar a direção desse fluxo ou a instalação simples.

Se houver requisitos mais complexos, como maior resistência a ambientes agressivos, altas temperaturas e altas pressões, outros projetos devem ser considerados. Talvez o uso de um projeto de duas ou três peças seja uma ideia melhor, e o tipo de vedação é outro fator importante que afeta a decisão nesses casos.

Seguindo as diretrizes apresentadas acima, a seleção não deve ser um grande problema. No entanto, é recomendável consultar a válvula NTGD, que é profissional Fabricante de válvula de esfera flutuante em caso de dúvida, para evitar recondicionamentos ou custos extras associados à substituição de válvulas que não atendem às necessidades da aplicação.