Válvula de esfera com trava

 O que é uma válvula de esfera com trava? 

Uma válvula de esfera com trava é um tipo de válvula de esfera com um mecanismo de trava. Como o nome sugere, uma válvula de esfera com trava usa uma esfera oca e um mecanismo de trava para controlar o fluxo de fluido e travar a válvula em uma posição aberta/fechada. O orifício na esfera da válvula é por onde o fluido passa em uma válvula de esfera com trava. O mecanismo de travamento é usado para garantir a segurança da equipe da válvula e também para fixar a válvula em um estado aberto ou fechado. O mecanismo de trava cobre a porca da haste para garantir que a alavanca da válvula de esfera com trava não possa ser removida, o que ajuda a evitar interferência ou adulteração na válvula. Além disso, o uso de uma válvula de esfera com trava no controle do fluxo de fluido ajuda a garantir que a válvula não se abra por engano quando precisar ser fechada e vice-versa. As válvulas de esfera com trava são importantes porque ajudam a proteger as pessoas que trabalham com dispositivos de alívio de pressão contra mau funcionamento.

Figura: Válvula de esfera de bloqueio.

Componentes de uma válvula de esfera com trava 

Alça 

A manopla é o componente de uma válvula de esfera com trava em que o operador da válvula aplica força para abrir ou fechar a válvula. A manopla deve ser forte o suficiente para suportar o torque necessário para abrir a válvula de esfera com trava.

Carcaça da válvula/corpo da válvula 

O corpo da válvula é o principal componente de uma válvula de esfera travável, usado para servir como barreira de pressão. Isso ajuda a proteger os componentes internos da válvula de esfera travável contra danos externos e os mantém firmes na posição. O corpo da válvula é muito importante porque precisa de alta resistência para resistir à alta pressão.

Caule 

A haste é a parte de uma válvula de esfera com trava que auxilia na transmissão do torque aplicado pelo operador da válvula na manopla para a esfera da válvula. A haste conecta a esfera e a manopla em uma válvula de esfera com trava.

Bola 

A esfera é o componente encarregado de abrir ou fechar a válvula de esfera de bloqueio. A esfera tem um orifício em sua parte central por onde o fluido passa. A esfera deve ser feita de material que aumente a compatibilidade com o fluido.

Mecanismo de trava 

Esse é o componente de uma válvula de esfera travável que é usado para travar a válvula em um estado, aberto ou fechado.

Assento 

Os assentos referem-se a discos usados entre o corpo e a esfera da válvula em uma válvula de esfera travável, com o objetivo de proporcionar uma vedação entre o corpo e a esfera e também melhorar o suporte da esfera contra a pressão do fluido.

Embalagem 

A gaxeta é um componente que forma uma vedação de pressão na haste da válvula para garantir que o fluido não vaze pela válvula de esfera de bloqueio.

Figura: Componentes de uma válvula de esfera com trava

Como funciona uma válvula de esfera com trava?

Uma válvula de esfera com trava é uma válvula de esfera com um mecanismo de trava. O funcionamento de uma válvula de esfera com trava depende da esfera da válvula. Uma válvula de esfera com travamento tem uma esfera com um furo na seção central. É a esfera que tem a tarefa de abrir ou fechar o fluxo de fluido. A esfera é conectada à manopla por meio da haste da válvula. Para acionar a válvula de esfera com trava, a manopla é girada um quarto de volta, o que gira a haste e a esfera ao mesmo tempo 90^o ângulo. Nesse caso, o orifício da esfera fica alinhado com o fluxo de fluido da tubulação, o que faz com que o fluido passe pela válvula. Para fechar a válvula de esfera travável, a alça é girada na direção oposta por 90^o. Isso faz com que a haste e a esfera girem no mesmo ângulo de um quarto de volta. Nesse caso, o furo da esfera se torna perpendicular ao fluxo de fluido da tubulação, o que faz com que a válvula seja fechada. A trava de uma válvula de esfera travável é usada para fechar ou abrir a válvula quando o operador da válvula achar necessário.

Tipos de válvulas de esfera com trava 

Válvula de esfera travável de duas peças 

Esta é uma válvula de esfera travável com duas peças. Uma das duas peças tem o corpo e uma extremidade de conexão, enquanto a outra peça contém a guarnição da válvula e se encaixa na primeira peça com sua conexão final. A válvula de esfera travável de duas peças pode ser desmontada para inspeção, limpeza e manutenção. Entretanto, em uma válvula de esfera travável de duas peças, a válvula deve ser removida completamente da tubulação para separar as duas peças. Na maioria dos casos, as válvulas de esfera traváveis de duas peças têm um diâmetro de esfera de furo padrão ou reduzido.

Figura: Válvula de esfera de travamento de duas peças.

Válvula de esfera travável de três peças 

Uma válvula de esfera travável de três peças é uma válvula com três peças, que são o corpo e as tampas das extremidades. As três peças são mantidas juntas por meio de conexões de parafusos e porcas. A válvula de esfera travável de três peças é projetada de modo que os componentes centrais da válvula, ou seja, assentos, haste e esfera, possam ser removidos facilmente da tubulação. Isso ajuda a melhorar a limpeza eficaz de detritos, a substituição da gaxeta e das sedes e o polimento de arranhões na esfera sem a necessidade de remover o corpo da válvula da tubulação. Entretanto, comparando uma válvula de esfera de bloqueio de três peças com outras válvulas, essa válvula é mais cara.

Figura: Válvula de esfera travável de três peças.

Válvula de esfera de três vias com trava 

Esta é uma válvula de esfera travável com três portas. Uma válvula de esfera travável de três vias pode ter uma configuração em forma de L ou em forma de T. Com uma configuração em forma de L, a válvula de esfera travável pode ser usada para misturar dois fluxos de fluido em um único fluxo. A configuração de bloqueio em forma de T de uma válvula de esfera pode ser usada como válvula de desvio ou mistura de fluido. Quando a configuração em forma de T é usada como uma válvula de desvio, ela é disposta de forma que o fluxo de fluido de uma porta seja dividido em duas portas. Quando a configuração em forma de T de uma válvula de esfera de três vias é usado para misturar fluidos, combinando dois fluxos de fluido de duas portas para formar um fluxo de fluido.

Figura: Válvula de esfera travável de três vias.

Válvula de esfera bloqueável de porta completa 

Uma porta completa também é conhecida como válvula de esfera travável de passagem completa. Trata-se de uma válvula com o diâmetro do furo da esfera igual ao diâmetro da tubulação. Uma das vantagens de uma válvula de esfera com travamento de passagem total é que ela não causa perdas devido ao atrito e que a válvula pode ser limpa facilmente. Quando usada em grandes sistemas de fabricação, a vantagem da inspeção e da limpeza sem desmontar a válvula de esfera com trava e sem perda de produção não pode ser subestimada. Um dos principais desafios de uma válvula de esfera de passagem plena é que o corpo da válvula e a esfera da válvula precisam ser maiores do que os de uma válvula de esfera com trava padrão. Dessa forma, o custo de uma válvula de esfera de passagem total torna-se maior. Apesar do custo, as válvulas de esfera com bloqueio de porta completa são úteis quando a baixa resistência ao fluxo é importante, por exemplo, em um sistema de tubulação de sucção de bomba, onde a perda de pressão pode reduzir o desempenho da bomba.

Válvula de esfera bloqueável de porta reduzida 

Uma válvula de esfera travável de porta reduzida é um tipo de válvula de esfera que tem um diâmetro de furo de esfera menor que o diâmetro da tubulação. A redução do diâmetro do orifício da esfera em relação ao diâmetro da tubulação introduz perdas devido ao atrito e à turbulência em uma válvula de esfera de travamento. Dessa forma, as válvulas de esfera de travamento com diâmetro reduzido são preferíveis nos casos em que a turbulência, a queda de pressão e as características do material não são grandes desafios. A válvula de esfera de passagem reduzida é de menor custo e menor tamanho.

Válvula de esfera travável com extremidade rosqueada 

Essa é uma válvula de esfera com trava que é conectada à tubulação por meio de roscas. A conexão rosqueada em uma válvula de esfera travável será macho ou fêmea. Uma válvula de esfera travável com uma conexão de extremidade rosqueada fêmea precisará de uma tubulação rosqueada macho e vice-versa. As válvulas de esfera traváveis com extremidade rosqueada podem ser desmontadas da tubulação para inspeção, reparo e limpeza.

Válvula de esfera travável com extremidade flangeada 

Essa é uma válvula de esfera com trava que tem extremidades flangeadas para conectar a válvula à tubulação usando parafusos e porcas. Tanto a tubulação quanto a válvula de esfera com trava precisam de extremidades flangeadas com orifícios para os parafusos. Essas válvulas de esfera com trava proporcionam uma vedação firme e podem ser desmontadas para inspeção, reparo e limpeza.

Figura: Válvula de esfera travável com extremidade flangeada.

Aplicações de válvulas de esfera com trava 

• Usado em sistemas de abastecimento de água e irrigação.
• Aplicações de ar, líquidos e gases que precisam de serviço à prova de bolhas.
• Sistemas de água de alimentação e água de resfriamento.
• Essas válvulas são usadas em serviços de vapor.
• Eles são usados nos setores de petróleo e gás.
• Diferentes setores de manufatura.

Vantagens das válvulas de esfera com trava 

• Forneça um mecanismo de trava quando estiver em um estado aberto ou fechado.
• Aumentar a segurança dos operadores de válvulas e da equipe.
• Rápido de operar.
• Alta resistência para aplicações de alta pressão e alta temperatura.
• Versáteis, pois podem ser usados em diferentes setores.
• Pequeno em tamanho e peso.
• Estrutura de design simples e compacta.
• É necessária uma pequena quantidade de torque para abrir/fechar uma válvula de esfera com trava, ao contrário de outras válvulas como válvula globo ou válvula de gaveta.
• Pode ser usado para mistura e desvio de fluidos.
• Essas válvulas têm uma vedação perfeita que evita o vazamento de fluido.
• Baixa queda de pressão e alta taxa de fluxo de fluido.

Desvantagens das válvulas de esfera com trava

• Ter acúmulo de sujeira suspensa entre a esfera e o corpo, o que pode causar erosão, vazamento e falha da válvula, o que exige manutenção frequente.
• Não é adequado para aplicações de estrangulamento.

Solução de problemas da válvula de esfera com trava 

Vazamento na conexão rosca/parafuso 

• Conexão de rosca solta. Aperte a conexão.
• Roscas inadequadas. Verifique se as roscas têm os tamanhos adequados. Substitua as conexões, se necessário.
• Parafusos e porcas soltos. Aperte os parafusos e as porcas.
• Gaxeta desgastada ou danificada. Substitua a gaxeta.

Vazamento na haste 

• O-ring da haste danificado. Substitua o anel O-ring.
• Haste quebrada. Substitua a haste.

Vazamento de esfera 

• Obstrução da esfera. Verifique se há sólidos bloqueando a esfera e remova-os.
• Esfera danificada. Substitua a esfera.

Vazamento através do assento 

• Assentos desgastados. Substitua os assentos.
• Assento carregado de detritos. Limpe os detritos.
• O-ring da sede deslocado ou danificado. Ajuste o anel da sede ou substitua-o conforme necessário.

A alça é difícil de fechar/abrir 

• Transportador de vedação muito apertado. Afrouxe um pouco o suporte da vedação.
• Obstrução interna. Desmonte a válvula de esfera com trava e verifique se há segmentos bloqueando a rotação da alça. Limpe os segmentos.
• Alça quebrada. Pode ser devido a um impacto externo. Substitua a alça.
• Haste quebrada ou cortada. Isso pode ser devido a um impacto externo. Substitua a haste conforme necessário.

Resumo 

Uma válvula de esfera com trava é uma válvula de esfera com um mecanismo de trava que pode ser usado para travar a válvula quando ela estiver em um estado fechado ou aberto. O mecanismo de trava é usado para ajudar a equipe da válvula a isolar a válvula durante a execução do trabalho da válvula, o que aumenta a segurança caso a válvula não possa ser usada. A esfera tem um furo em seu centro que é usado para abrir ou fechar o fluxo de fluido. A trava é ativada de acordo com o uso pretendido pelo operador, seja em um estado aberto ou fechado.

Há vários tipos de válvulas de esfera de bloqueio, como válvulas de esfera de bloqueio de três peças, válvulas de esfera de bloqueio de duas peças, válvulas de esfera de bloqueio de três vias, válvulas de esfera de bloqueio flangeadas, válvulas de esfera de bloqueio de extremidade rosqueada, válvulas de esfera de bloqueio de porta reduzida e válvula de esfera de bloqueio de porta completa. As válvulas de esfera de bloqueio são usadas em várias aplicações, como petróleo e gás, indústrias químicas, abastecimento de água, serviços de vapor, aplicações de ar, gases e líquidos, entre outras aplicações de fabricação. As vantagens das válvulas de esfera com trava incluem facilidade de operação, versatilidade, alta resistência para alta pressão e alta temperatura, possuem um mecanismo de trava e vedações perfeitas que impedem o vazamento de fluido.