VÁLVULAS E DISPOSITIVOS CORRELATOS

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1 VÁLVULAS E DISPOSITIVOS CORRELATOS

2 VÁLVULAS E DISPOSITIVOS CORRELATOS Aproximadamente de 5 a 8% dos custos totais de instalação de uma indústria de processo se referem a compra de válvulas. Em termos de número de unidades, as válvulas perdem apenas para as conexões de tubulação.

3 RAQUETES E FIGURAS 8 Dispositivos simples de bloqueio, destinados a isolar trechos de tubulações e equipamentos de maneira absoluta.

4 RAQUETES E FIGURAS 8 São espécies de válvulas de bloqueio completo, adequadas quando se é necessária a inspeção visual para certeza da vedação da linha. Os tipos comuns de válvulas tem mecanismo de fechamento localizado dentro do corpo do componente, dificultando a observação do pleno fechamento.

5 OUTROS ACESSÓRIOS DE TUBULAÇÃO FONTE: Telles. P. C. da S. Tubulações Industriais: Materiais, Projeto e Montagem

6 FIGURA 8 JUNTO A UMA VÁLVULA

7 OBTURADORES Com a mesma finalidade, são equipamentos que substituem com grande vantagem as raquetes e figuras oito, por de serem dispositivos de manuseio simples e rápido, além da maior garantia de isolamento do fluxo.

8 OBTURADORES

9 VÁLVULAS

10 VÁLVULAS São dispositivos usados para estabelecer, controlar e interromper a passagem de fluidos em tubulações. Dentro desse conceito, as válvulas podem ter funções e características específicas que permitem uma classificação segundo o seu emprego mais específico.

11 VÁLVULAS VÁLVULAS SÃO CARAS SUSCETÍVEIS A VAZAMENTOS PRODUZEM PERDAS DE CARGA DIÂMETRO NOMINAL TUBO

12 CLASSIFICAÇÃO DAS VÁLVULAS I. VÁLVULAS DE BLOQUEIO Gaveta, Sanduíche, Comporta Macho Esfera II. VÁLVULAS DE REGULAGEM Globo Agulha Borboleta Diafragma III. VÁLVULAS QUE PERMITEM O FLUXO EM UM SÓ SENTIDO Retenção Retenção e Fechamento Pé Segue

13 CLASSIFICAÇÃO DAS VÁLVULAS IV. VÁLVULAS QUE CONTROLAM A PRESSÃO DE MONTANTE Segurança e Alívio Excesso de Vazão Contrapressão V. VÁLVULAS QUE CONTROLAM A PRESSÃO DE JUSANTE Redutoras e Reguladoras de Pressão VI. Quebra-Vácuo VÁLVULAS QUE CONTROLAM O PROCESSO Válvulas de Controle Completo

14 APLICAÇÕES DAS VÁLVULAS Serviço liga-desliga; Limitação de vazão; Selagem de vasos de pressão; Serviço de controle de processo; Prevenção de vazão reversa; Controle e alívio de pressão.

15 REQUISITOS PARA VÁLVULAS Requisitos Materiais: material adequado ao fluido transportado. Requisitos Mecânicos: produção reduzida de ondas de choque, sobrepressão e outros efeitos do regime transiente. Requisitos Termodinâmicos: processo isoentálpico (u+pv)antes= (u+pv)depois. Muito importante em válvulas de regulagem e controle.

16 PROCESSOS EM EQUIPAMENTOS (a) Trocadores de Calor, Caldeiras, Geradores de Vapor, Evaporadores, Condensadores, Aquecedores: PROCESSO ISOBÁRICO (b) Turbinas, Compressores, Bombas: PROCESSO ADIABÁTICO (c) Expansores, Válvulas e Câmaras de Mistura: PROCESSO ISOENTÁLPICO

17 COMPONENTES CORPO CARCAÇA CASTELO Mecanismo interno, gaxetas (vedadores), haste, peças de fechamento e sede: são chamadas trim da válvula

18 COMPONENTES

19 TIPOS DE EXTREMIDADES FLANGEADA SOLDA DE ENCAIXE ROSQUEADA SOLDA DE TOPO

20 MEIOS DE OPERAÇÃO MANUAL VOLANTE ALAVANCA até 12 ENGRENAGENS após 12 MOTORIZADA HIDRÁULICA válvulas grandes PNEUMÁTICA ELÉTRICA

21 MEIOS DE OPERAÇÃO AUTOMÁTICA FLUIDO MOLAS OU CONTRAPESO

22 SISTEMAS DE MOVIMENTAÇÃO DA HASTE 1. HASTE ASCENDENTE COM ROSCA EXTERNA - OS&Y Outside Screw & Yoke HASTE VOLANTE INDICAÇÃO VISUAL 2. HASTE ASCENDENTE COM ROSCA INTERNA - RS Rising Stem HASTE e VOLANTE e INDICAÇÃO VISUAL 3. HASTE NÃO ASCEDENTE - NRS HASTE e VOLANTE GAVETA NÃO HÁ INDICAÇÃO VISUAL

23 VÁLVULAS DE BLOQUEIO

24 VÁLVULAS DE GAVETA USO GENERALIZADO BLOQUEIO EM LINHAS de ÁGUA, ÓLEO, VAPOR e AR

25 VÁLVULAS DE GAVETA São usadas para todas as pressões e temperaturas, muito embora sua operação se torne difícil com pressões muito elevadas; O fechamento é feito por um uma peça chamada gaveta ou cunha, que se desloca paralelamente ao orifício da válvula e perpendicularmente ao movimento do fluido; Quando completamente abertas, a perda de carga é desprezível; Só devem trabalhar abertas ou fechadas, pois são válvulas de bloqueio, não de regulagem.

26 VÁLVULAS DE GAVETA Utilizada em qualquer diâmetro, em tubulações de água, óleo e líquidos em geral, desde que não sejam muito corrosivos nem deixem muitos sedimentos. Valores médios dos comprimentos equivalentes de tubos para perda de carga: O fechamento lento evita golpes de ariete, consequentes da paralisação repentina do fluxo. Dificilmente dão fechamento estanque e como tem o fechamento de metal contra metal, são consideradas de segurança contra incêndio.

27 VÁLVULAS DE GAVETA

28 VÁLVULAS DE GAVETA

29 VÁLVULAS DE GAVETA

30 VÁLVULAS DE MACHO USADAS PARA BLOQUEIO DE GASES LÍQ. EM GERAL LÍQ. C / SÓLIDOS SUSP. P

31 VÁLVULAS DE MACHO São válvulas caracterizadas por possuírem uma peça cônica com uma passagem transversal de seção retangular ou trapezoidal que se encaixa no corpo da válvula, e de tal modo que, quando o eixo geométrico do orifício coincide com o eixo do tubo, o escoamento é máximo. Com uma rotação de 90 a válvula fica completamente aberta ou fechada. As de tipo mais simples, de macho engaxetado, são utilizados para operações "liga-desliga" de manobra rápida em instalações de água, óleo, ar e líquidos densos ou com sólidos em suspensão, descargas de caldeira etc, com pressões de serviço de até 8,8 kgf.cm2 (0,88 MPa) a 40 C, com flanges.

32 VÁLVULAS DE MACHO

33 VÁLVULAS DE MACHO TIPOS: COM LUBRIF. USADAS PARA GASES SEM LUBRIF. USADAS PARA T PROVA DE FOGO

34 VÁLVULAS DE ESFERA MACHO ESFERA GIRA SOBRE SEU DIÂMETRO VEDAÇÃO ABS ESTANQUE ANÉIS RET DE MAT RESILIENTE

35 VÁLVULAS DE ESFERA Basicamente, a válvula esfera é uma variação da válvula macho que, ao invés de um obturador cônico, tem um obturador esférico vazado, que atua entre dois anéis resilientes, requerendo igualmente apenas ¼ de volta para a abertura ou fechamento.

36 VÁLVULAS DE ESFERA (2) USO GERAL SUBS. VAL. GAVETA VANTAGENS CUSTO VEDAÇÃO PERDA DE CARGA OPERAÇÃO MAIS FÁCIL DESVANTAGENS GOLPE DE ARIETE NÃO SÃO A PROVA DE FOGO (por conta dos anéis de vedação)

37 VÁLVULAS DE ESFERA Trunion

38 VÁLVULAS DE COMPORTA

39 Também chamadas válvulas guilhotina, são adequadas ao fechamento do escoamento de líquidos pastosos, água industrial, massas e semelhantes. Algumas versões podem ser adaptadas para aplicações mais gerais.também são válvulas de bloqueio. VÁLVULAS DE COMPORTA

40 VÁLVULA SANDUICHE

41 VÁLVULAS DE REGULAGEM

42 VÁLVULAS GLOBO

43 VÁLVULAS GLOBO Têm esse nome devido a forma globular do seu corpo ou sede. Efetuam operações de bloqueio, regulagem ou estrangulamento; Garantem estanqueidade total para pequenos diâmetros; Normalmente, sua arquitetura favorece sua manutenção, sem necessidade de remoção da linha; Perda de carga normalmente maior do que as válvulas gaveta; Indicadas para diâmetros até 8 ; Indicadas para operações freqüentes de fechamento e abertura.

44 VÁLVULAS GLOBO ANGULARES

45 VÁLVULAS GLOBO OBLÍQUAS (válvulas em Y)

46 VÁLVULAS GLOBO OBLÍQUAS Ocupação de menor espaço (altura) numa instalação; Perda de carga de mesma ordem das válvulas globo anteriores.

47 VÁLVULAS GLOBO DE AGULHA

48 VÁLVULAS GLOBO DE AGULHA Também chamadas simplesmente de válvulas de agulha, tem funcionamento semelhante as demais válvulas globo; Seu elemento de vedação (obturador) se caracteriza pelo formato cônico extremamente agudo; Tem orifício de passagem pequeno face à bitola da válvula, para se obter maior sensibilidade no controle da vazão.

49 VÁLVULAS GLOBO DE AGULHA

50 VÁLVULA BORBOLETA A válvula borboleta tem por função a regulagem e também o bloqueio do fluxo em uma canalização. É utilizada principalmente em sistemas de adução e de distribuição de água doce bruta ou tratada e em estações de tratamento de água.

51 VÁLVULAS DE BORBOLETA O fluido não deve exceder a temperatura de 60 C e a pressão de trabalho de 1,6 MPa.

52 VÁLVULAS DE BORBOLETA REGULAGEM D P

53 VÁLVULAS DE BORBOLETA Wafer Lug

54 VÁLVULAS DE BORBOLETA FONTE: Telles. P. C. da S. Tubulações Industriais: Materiais, Projeto e Montagem

55 VÁLVULAS DE DIAFRAGMA

56 VÁLVULAS DE DIAFRAGMA São válvulas sem gaxeta, e por isso muito usadas para transporte de fluidos perigosos, corrosivos, tóxicos, inflamáveis etc. O fechamento da válvula é feito por meio de um diafragma flexível que é apertado contra a sede. O mecanismo móvel fica completamente fora do contato como o fluido. O diafragma pode ser de borracha sintética, neoprene, teffon, etc., dependendo das características do fluido. São empregadas para diâmetros de até 6. Pode trabalhar como válvula de bloqueio.

57 VÁLVULAS DIAFRAGMA DE PASSAGEM PLENA

58 VÁLVULAS DE CONTROLE

59 VÁLVULAS DE CONTROLE São válvulas de regulagem; porém, distingüem-se das anteriores por possuírem sistemas de controle da vazão, obedientes a critérios termo-mecânicos. Um sinal padrão é aplicado ao atuador da válvula, que o converte em uma força, que movimenta a haste, variando a área de passagem do fluido pela válvula.

60 Válvula de Controle

61 Válvula de Controle

62 VÁLVULAS DE RETENÇÃO São de operação automática e permitem a passagem do fluído em somente um sentido. Provocam uma alta perda de carga, só devem ser usadas quando forem de fato imprescindíveis. Devem ser instalada de tal modo que a ação da gravidade ajude o fechamento da válvula.

63 VÁLVULAS DE RETENÇÃO

64 VÁLVULAS DE RETENÇÃO Casos típicos de emprego: Linhas de recalque de bombas, imediatamente após a bomba, quando houver mais de uma bomba em paralelo descarregando para o mesmo tronco. Linha de recalque de uma bomba para um reservatório elevado. Extremidade livre da linha de sucção de uma bomba não afogada.

65 VÁLVULAS DE RETENÇÃO (1) OPERAÇÃO AUTOMÁTICA VÁLVULA DE RETENÇÃO DE PISTÃO

66 VÁLVULAS DE RETENÇÃO (2) VÁLVULA DE RETENÇÃO DE PORTINHOLA

67 VÁLVULAS DE RETENÇÃO (3) VÁLVULA DE RETENÇÃO DE ESFERA

68 VÁLVULAS DE RETENÇÃO (4) VÁLVULA DE RETENÇÃO DE PÉ

69 VÁLVULAS DE SEGURANÇA E ALÍVIO

70 VÁLVULAS DE SEGURANÇA E ALÍVIO Válvulas de segurança são usadas quando se deseja um dispositivo capaz de aliviar a pressão de forma automática e instantânea; Válvulas de alívio são usadas quando se deseja realizar de forma automática e gradativa, pequenas compensações (alívios) de pressão, com a válvula abrindo ou fechando gradativamente. Controlam a pressão a montante abrindo-se automaticamente, quando essa pressão ultrapassar um determinado valor para o qual a válvula foi calibrada (pressão de abertura da válvula).

71 VÁLVULAS DE SEGURANÇA E DE ALÍVIO SEGURANÇA FLUIDOS ELÁSTICOS (compressíveis) abertura total rápida ALÍVIO INCOMPRESSÍVEIS abertura gradual

72 VÁLVULAS DE SEGURANÇA E DE ALÍVIO AUTOMÁTICA SET POINT

73 VÁLVULAS DE SEGURANÇA E DE ALÍVIO FONTE: Telles. P. C. da S. Tubulações Industriais: Materiais, Projeto e Montagem

74 VÁLVULAS DE SEGURANÇA E DE ALÍVIO

75 VÁLVULAS DE SEGURANÇA E DE ALÍVIO Válvula de alívio (líquido) ou de segurança (gás) tipo carga com mola Válvula de alívio tipo flex-flow

76 VÁLVULAS CRITÉRIOS DE SELEÇÃO FATORES DE INFLUÊNCIA: Finalidade ou função da válvula (bloqueio, regulagem, etc.) Natureza e estado físico do fluido Condições de corrosão, erosão, depósito e presença de sólidos Pressão e temperatura DN da tubulação Frequência de operação Qualidade da estanqueidade do fechamento desejada Velocidade de fechamento desejada Necessidade de controle remoto ou automático Resistência a fogo Custo Espaço disponível Posição de instalação

77 VÁLVULAS MATERIAIS USUAIS CARCAÇA (CORPO E CASTELO): Aço carbono Aço-liga Aço inoxidável Ferro fundido Bronze Latão Níquel, etc. MECANISMO INTERNO (ou TRIM): Aço inoxidável Bronze

78 VÁLVULAS CRITÉRIOS DE SELEÇÃO OUTROS ASPECTOS Especificação de anéis, juntas, parafusos, gaxetas, revestimento, etc. Tipo de extremidades da válvula (flange, rosca, etc.) Tipo de ligação entre o corpo e o castelo Tipo de movimento da haste Tipo de engaxetamento Sistema de acionamento Outros itens, particulares ao tipo da válvula

79 VÁLVULAS PRINCIPAIS NORMAS Normas ASME - ASME B Dimensões de válvulas flangeadas e para solda de topo. Gaveta, de macho, de esfera, de globo, de retenção, de controle. Aço e ferro fundido, até 24 pol. Classes 150# a 2500#. - ASME B Pressões admissíveis e espessuras mínimas de válvulas flangeadas e para solda de topo. Aço fundido e forjado, até 30 pol. Classes 150# a 2500#. - ASME B Limites de vazamento para válvula de controle. Normas API - API 6D, 526, 593, 594, 597, 598, 599, 600, 602, 603, 604, 606 e 609. Normas ABNT - EB-141 Dimensões, materiais, condições de trabalho, testes, etc.