INTRODUO

Manuteno do Sistema de Gerao de Vapor (Caldeira) e, Conhecimento e Manuteno de Vlvulas Industriais.

CALDEIRAS

As caldeiras industriais, tem como finalidade gerao de vapor, podendo ser utilizadas para:

O controle de temperatura em reaes qumicas; A gerao de energia decorrente da utilizao do vapor superaquecido de alta ou

mdia presso; No combate ao fogo; Auxiliando no processo de destilao; Agente de limpeza, rpida limpeza alcalina e rida;

Os tipos de caldeira so: - Fogotubulares: Essa caldeira constituda de um corpo cilndrico, no seu

interior contm um tubo central de fogo e tubos de gases dispostos em duas ou mais passagens.

- Aguatubulares: Essa j constituda de uma tubulao de vapor e uma ou mais tubulaes menores (lama). Operando, tranformam-se em energia potencial dos combustveis em energia calorfica.

FATORES QUE ACELERAM A CORROSO NA CALDEIRA: Nas caldeiras o processo de corroso deve ser bem controlado e evitado ao mximo, fazendo com que haja um controle e tratamento da gua que passado a mesma. Vrios fatores influenciam a corroso, vejamos alguns:

Corroso cida Generalizada Ocorre nas superfcies internas da caldeira, por conta de uma gua com o fator de pH baixo;

Corroso por Metais Dissimilares Diferentes metais podem ser conduzidos para o interior da caldeira.

Corroso por cido Sulfdrico Esse cido se forma com a reao entre o gs sulfdrico com a gua, que pode se combinar com outros metais e formar sulfatos metlicos.

Corroso cida Localizada Alta concentrao de sais cidos ou de cloretos dissolvidos na gua da caldeira e pode nos levar a vrios casos: os sais podem se hidrolisar sob depsitos produzindo pH baixo, elevados teores de cloretos na gua

podero concentrar-se sob depsitos ou fendas em meio aerado. A Soda Custica utilizada na gua da caldeira afim de elevar seu pH, na preservao do filme protetor.

Corroso de Agente Quelante Ocorre quando as camadas de vapor se formam ao longo das linhas de gua ou com a evaporao desta deixando resduo concentrado de quelato.

FALHAS SUCETVEIS A OCORRE: As falhas mais comuns so: as por Superaquecimento, por Fadiga Trmica e por Ocultamento.

Falhas por superaquecimento: So ocasionadas por instrumentao ou camada de vapor depositadas sobre as superfcies dos tubos das caldeiras, que podem reduzir a taxa de transferncia de calor. Existem dois tipos de superaquecimento:

- Superaquecimento por longo perodo, provocado por incrustaes-fluncia, ocasionada por sais minerais dissolvidos em suspenso na gua. Isso facilita a corroso, pois aumenta o consumo de combustvel e a formao de depsitos porosos.

- Superaquecimento por curto perodo provocada por camadas de vapor sobre a superfcie do tubo impedem sua refrigerao pelo seu poder isolante, fazendo com que haja um superaquecimento das paredes.

Fadiga trmica: resultado de esforos de trao cclicos, que so acelerados se operados em ambiente corrosivo.

Ocultamento Hide-Out: o decrscimo de concentrao de sais minerais solveis na gua, como fosfato, sulfato, cloreto e hidrxido de sdio. Isso ocorre nas zonas de alta taxa de transferncia de calor.

PRESERVAO DE CORROSO: Para a preservao de corroso nas caldeiras existem dois tratamentos, o

externo nas guas de alimentao e o interno nas gua da caldeira. No tratamento externo temos algumas remoes a realizar: - Remoo da Turbidez e Cor Evita que haja o aumento de depsitos nas superfcies

de gerao de vapor. - Remoo de Ferro e Mangans necessrio uma pr-colorao na gua, para que

o processo de oxidao de F e Mg seja acelerada, mantendo um residual de Cl de 2ppm.

- Remoo da Dureza Existem os seguintes processos: recuperao mxima possvel de vapor condensado; a utilizao de hidrognio de clcio para o abrandamento de gua com dureza temporria; a utilizao de ortofosfato em meio alcalino e a temperatura de 800C, para reduo da dureza total a zero; e a reduo da dureza pela utilizao de resinas trocadoras ou permutadoras de ons de natureza catinica.

- Desmineralizao A utilizao de resinas catinicas e aninicas para a remoo de todos os ons da gua.

- Remoo de Gases Essa feita atravs de desaerao mecnica, que tem dois tipos de processo: jateamento ou escoamento da gua em grande superfcie em contra corrente com vapor e desaerao vcuo feito a frio por abaixamento de presso.

O tratamento interno usado na remoo de oxignio, neutralizao do dixido de carbono, correo do pH das caldeiras, e tambm para evitar incrustaes ou depsitos nas superfcies de gerao de vapor. Vejamos os tratamentos necessrios:

- Desaerao Qumica a utilizao de sulfito de sdio, acarretando um constante aumento dos slidos dissolvidos na gua, devido a formao de sulfato de sdio. uma reao lenta e incompleta em guas com altas temperaturas, geralmente acima de 1200C e uma reao completa na gua. Para separar o gs inerte do vapor, necessrio a utilizao de hidrazina, que com o oxignio produz gua e nitrognio.

- Ataque cido consiste na alcalinizao da gua de alimentao, com soda custica no carbonada e isenta de cloretos.

- Corroso Galvnica evitada com a eliminao da contaminao por cobre ionizado, complexado e no estado metlico, e se d das seguintes formas: utilizao de hidrazina, no utilizao de amnia, evitar condensados de cidos, evitar setores de bombas feito com bronze, e ser rigoroso na operao de limpeza qumica.

- Ataque pelo cido Sulfdrico No utilizar gua que contenha H2S e sulfito de sdio catalisado.

- Ataque sobre Depsitos Limitar o valor de cloretos na gua da caldeira e a presena de alcalinidade hidrxido.

- Ataque Quelante No utilizar tratamento quelante em guas com durezas variveis.

- Corroso sob Tenso Fraturante Evitar alcalinidade hidrxidos acima do limite indicado e reas de concentrao junto a zonas tencionadas.

- Corrente por corrente de Fuga montar a caldeira corretamente aterrada. - Proteo de Caldeira Parada Proteo contra corroso pelo oxignio, que feita

por curto perodo, longo perodo, e por seca com inibidores em fase vapor. No curto perodo feita por agentes redutores como o sulfito de sdio catalisado ou pela hidrazina ativada. A por perodo longo feita com inibidores de corroso ou pela proteo seca. E a por seca com inibidores em fase vapor, utiliza inibidores que so substncias cristalinas (nitrito ou benzoato associados a bases orgnicas volteis).

MANUTENO PREVENTIVA: Manuteno Preventiva Para o aumento da vida til de qualquer tipo de equipamento industrial necessrio uma manuteno constante e bem elaborada, no intuito de preveno ou correo de avarias. Na caldeira, como um equipamento industrial no poderia ser diferente, a mesma trabalha a altas temperaturas, utiliza gua que pode conter impurezas, e leos combustveis que a cada dia esto mais viscosos e impuros. As avarias so muito comuns nas caldeiras, fazendo com que as gastem muito com manuteno. Para o bom funcionamento, aumentar vida til e o melhorar o rendimento, necessrio uma manuteno preventiva que consiste em uma programao diria, semanal, mensal, trimestral, semestral e anual, devendo ser criteriosamente obedecida. Manuteno Diria Com a caldeira em funcionamento, fazer as extraes ou descargas de fundo da caldeira, podendo variar de acordo as necessidades ou atendendo as programaes de descarga, dependendo do tipo de tratamento dado a gua. Essa extrao tem com objetivo a anlise qumica ou determinar o intervalo de tempo para cada experincia. recomendado que a extrao seja realizada a cada turno ou a cada quatro horas, com uma durao de quinze segundos, se tornando imperativa a instalao de vlvulas de extrao rpida, no intuito de reduzir a perda de energia trmica durante a descarga. Para a realizao da descarga, deve-se seguir algumas recomendaes:

- Colocar, preferencialmente, o interruptor de controle de modulao de chama na posio fogo abaixo lento;

- Colocar o interruptor de controle da bamba na posio manual e elevar o nvel da gua at a marca do visor de nvel;

- Abrir o volante da vlvula lenta de extrao de fundo e, em seguida, abrir a vlvula de descarga rpida de haste por quinze segundos. Fechar rapidamente a vlvula lenta e repetir a mesma operao na vlvula dianteira, quando purgar, nunca deixar desaparecer do indicador de nvel.

Ao iniciar cada turno, ao comear o trabalho, aplicar o teste de Falha de gua na caldeira. Para execuo deste teste, deve-se:

- Desligar o interruptor da bomba dgua; - Deixar a caldeira fornecendo vapor; - Ficar observando o nvel.

Itens a serem avaliados: Purgar o indicador de nvel, duas vezes por dia ou mais, abrir a vlvula de purga da

coluna de gua durante quatro segundos. Isso mantm a coluna de gua livre de sedimentos e resduos, que podem causar falhas nesse controle.

Se houver compressor de ar, verificar a lubrificao; Soprar a fuligem depositada sobre os tubos do feixe tubular nas caldeiras

aquotubulares usando o soprador de fuligem, que utiliza o vapor gerado nas caldeiras e soprado pelo tubo soprado;

Limpar o filtro de leo com a freqncia requerida pela quantidade de leo usado. Ao fecha-lo, verificar se a junta est vedando corretamente e se no apresenta defeito;

Ao dar partida na caldeira, assegurar-se de que a ignio se deu corretamente e o programador completou o ciclo adequadamente;

Se houver termmetro instalado na base da chamin, verificar a temperatura dos gases permanentemente, para ter uma idia do estado dos refratrios, dos tubos ou da razo ar/combustvel;

Manter limpa a casa da caldeira. P, areia e restos de estopa so causas de mau funcionamento dos controles eltricos da caldeira;

Realizar uma descarga manual nas vlvulas de segurana, a cada mudana de turno, para verificar se esto funcionando normalmente;

Proceder a limpeza do combustor principal, projetando para queimar leo combustvel pesado. A parte interna pode ser facilmente removida, soltando-se o grampo.

Aps todo esse processo, realiza-se: - Desatarraxar a camisa do atomizador, retira-lo e lavar as duas peas em

querosene ou leo diesel. No usar estopa para lavar e enxugar, a mesma deixa fiapos podendo entupir os orifcios de passagem do leo. Recomenda-se a utilizao de ar comprimido. A limpeza tem que eliminar todos os vestgios de leo carbonizado incrustado na camisa ou no atomizador;

- Desmonta-se o atomizador para limpeza, ao montar o combustor, cuidado para a camisa fique aberta e o atomizador no fique fora do lugar. A falta de limpeza reduz a produo de vapor;

- Deixar o compressor funcionar durante cinco minutos depois de interrompida a queima, antes de desliga-lo ao findar o trabalho dirio;

- Aps a parada do compressor, retirar a parte interna e coloc-la verticalmente, mantendo o atomizador mergulhado em uma pequena vasilha com leo diesel. O leo dissolver o restante do combustvel, que tenderia a formar uma crosta no atomizador;

- Cuidado com a temperatura do leo e da presso no manmetro; - Ao colocar a parte interna, apartar bem o grampo e ter cuidado de verificar

se a posio da junta entre a culatra e a sede est correta. Manuteno Semanal

Limpar o maarico principal e trocar o anel de vedao, desentupindo o pulverizador mediante um banho de imerso em querosene. No utilizar qualquer processo mecnico para limpeza, a fim de no alterar as caractersticas dos orifcios do pulverizador.

Limpar cuidadosamente a garrafa de nvel, verificando o estado interno dos eletrodos de controle e sanando as deficincias porventura encontradas;

Limpar o visor da fotoclula; Verificar o estado e tenso de todas as correias; Limpar filtros de leo combustvel;

Cuidar do aquecedor de leo, observando que os pr-aquecedores que equipam as caldeiras fogotubulares, so do tipo misto (vapor e eletricidade). So sistemas automticos, comandados por um termostato e a temperatura de regulagem pode ser lida termmetro colocado na linha de leo, prximo a vlvula de comando de fogo.

Para adequada pulverizao e combusto eficiente, os leo devem ser aquecidos entre 100 e 120C, de acordo com a viscosidade. Se o leo se mantm essa temperatura, verificar fusveis queimados ou fios soltos nos terminais das resistncias. Quando funcionando a vapor, verificar se o purgador est sujo, mal regulado, se a vlvula solenide no d passagem, se a vlvula geral est fechada ou se o termostato est mal regulado ou defeituoso.

Normalmente se existe sistema de filtro duplo na sada do aquecedor, a alavanca de comando deve estar totalmente virada para a direita ou para a esquerda, indicando o filtro que est em funo.

O sistema de aquecimento a vapor se faz por meio de uma serpentina. O controle de temperatura feito atravs de uma vlvula (VSA), que consta o fluxo de vapor quando atingido o ponto mximo e, vice-versa, o ponto mnimo. Consegue-se dessa forma, manter a temperatura do leo constante, com oscilao entre 0 e 15C. Essa vlvula comandada por um termostato, que interrompe o fluxo de corrente eltrica para a bobina da vlvula quando a temperatura atinge o ponto mximo, fechando quando atinge o ponto mnimo.

O purgador (P) controla a descarga do condensado da serpentina. Quando a vlvula (VSA) est aberta, o purgador necessariamente deve trabalhar. A purga deve ser feita intermitentemente e ritmadamente.

Periodicamente, abrir o registro para que a drenagem da gua do pr-aquecedor de leo combustvel possa descarregar a gua que fica depositada no fundo do aquecedor de leo (AO). Se a temperatura do leo desobedecer regulagem, verificar se h sujeira na sede da vlvula solenide (VSA).

O sistema de aquecimento eltrico usado na partida do gerador de vapor a frio e deve ser desligado logo que haja vapor suficiente. composto de um ou mais elementos de aquecimento eltrico de imerso (R), comandados por uma chave eletromagntica e um termostato (TE). Manuteno Mensal

Retirar o p dos controles eltricos e verificar os contatos das chaves magnticas. Deixar a chave geral de fora desligada durante a operao;

Limpar os filtros de gua. Um deles est na linha de suprimento de gua fria do tanque de condensado e o outro entre a linha de suco do tanque de condensado e a bomba dgua;

Drenar o tanque de condensado. Remover a vlvula de bia e examinar o interior do tanque para ver se h sedimentos. Lavar o tanque do condensado. Testar o funcionamento da bia e recoloca-la no tanque;

Lubrificar os motores, se tiverem pino de lubrificao, usando uma boa graxa do tipo mdio. No usar muita graxa, pois causar superaquecimento dos mancais;

Verificar a gaxeta da bomba dgua; Verificar os parafusos de fixao de todos os motores e bombas;

Verificar, por meio de um indicador, o alinhamento da bomba de alimentao e seu motor, afim de evitar forte vibrao e com isso evitar que danifique a luva do acoplamento e a bomba;

Desmontar o conjunto do bico atomizador, abrindo as conexes dos tubos de leo a ar e removendo os parafusos que fixam o conjunto do flange frontal do queimador. Verificar o estado da fornalha e dos refratrios frontais;

Verificar os elementos de ignio, para ver se abertura da centelha est correta em funo do espaamento e se o conjunto est limpo. Observar se a porcelana do eletrodo apresenta trincas, rachaduras ou fendas;

Verificar o estado dos dois purgadores termodinmicos instalados no pr-aquecedor e do coletor de distribuio de vapor (Manifold) ;

Retirar o plugue da cruzeta que se encontra abaixo da coluna de gua e limpar o tubo que entra na caldeira. Isso s poder ser feito quando a caldeira estiver fria e o nvel de gua estiver abaixo da referida conexo;

Limpar tela de entrada de ar do ventilador; Limpar o tubo de ventilao da fotoclula; Limpar o sistema de combustor piloto.

Manuteno Trimestral

Esvaziar a gua da caldeira, abrindo todas as portinholas de inspeo e a porta de visita. Lavar com mangueira de alta presso aplicando o jato em todas as aberturas e portas de visita para que soltem todos os sedimentos, lodo e incrustaes;

Retirar o plugue da cruzeta situada abaixo da coluna de gua e limpar o tubo que entra na caldeira. Verificar se h indcio de corroso localizada ou incrustaes na superfcie da caldeira, apresentando como est o tratamento de gua, para evitar essa corroso ou incrustaes, necessrio fazer a anlise peridica da gua;

Ao recolocar as tampas da abertura de inspeo e da porta de visita, devem ser instaladas juntas novas. Deve-se limpar o resduo da junta antiga que estiver sobre os assentos do casco e nas tampas, aplicando grafite em p nas juntas, facilitando a remoo das mesmas quando a caldeira for novamente aberta;

Para colocar a caldeira em funcionamento, deve-se enche-la de gua at o devido nvel, aquece-la vagarosamente e, quando estiver quente, reapertar os parafusos das portas de inspeo e da porta de visita;

Caso a incrustao persistir, deve-se executar um banho de imerso, durante 48 horas, com a caldeira completamente cheia, com 60% de gua tratada, 30% de cido sulfnico (concentrado de HCl de 35%) e 10% de neutralizante ou estabilizador, para evitar a corroso na superfcie do casco ou carcaa.

Manuteno Semestral

Inspecionar a coluna de nvel, desmontando a cabea, soltando o flange. Limpar a

bia, a haste com o ncleo, a parede interna do corpo (camisa) e o tubo superior, no qual trabalha a haste com o ncleo;

Inspecionar o ventilador e lubrificar os rolamentos de acordo com sua placa de indicao;

Fazer uma inspeo nos superaquecedores, pesquisando possveis furos que so ocasionados por altas temperaturas;

Em caldeiras aquotubulares, com as mesmas estando frias, entrar na fornalha e inspeciona-la cuidadosamente, principalmente no que diz respeito ao refratrio e ao feixe tubular.

Manuteno Anual

Limpar os tubos de fogo. Os tubos devem ser limpos a cada seis meses, ou quando houver temperaturas muito alta na chamin ou baixa produo de vapor. A eficincia das caldeiras depende da limpeza de sua superfcie de fogo. A fuligem age como um isolante e impede a absoro de colar pela gua;

Cobrir motores e os controles expostos, protegendo da poeira. Os tubos devem ser escovados;

Observar se o refratrio est perfeito ou se h alguma rachadura, fecha-la com cimento prprio para altas temperaturas;

Fazer a manuteno dos motores da seguinte forma: - desmontar e limpar os motores, fazendo teste de isolamento; - soprar os enrolamentos utilizando ar comprimido.

Os slidos dissolvidos ou em suspenso tendem a se concentrar nas caldeiras, depende do tratamento de gua, do tratamento qumico e das condies locais de operao;

Abrir a porta traseira e inspecionar os refratrios e a tubulao do fogo. Fazer a limpeza dos tubos, caso necessrio;

Manuteno Preventiva de Caldeiras Eltricas Esse tipo de caldeira tem internamente apenas um componente mvel, a vlvula borboleta. ela que controla o nvel de gua no interior cuba. Externamente, a bomba de circulao independente do casco, o que facilita a substituio ou reparo, sendo desnecessrio parar a caldeira.

Os eletrodos de contato sofrem desgastes durante a operao da caldeira, com a vida til de acordo com a qualidade da caldeira. So elementos de baixo custo, fabricados em ao carbono, podendo ser produzidos na prpria industria. Sua troca tem sido a cada seis meses e o tempo gasto na sua remoo e instalao de seis a oito horas, desde a parada da caldeira at a mesma entrar em funcionamento.

Manuteno Preventiva de Caldeira Fora de Operao Esse processo muito importante, pois estando fora de operao sabe-se que a maior parte dos danos de corroso so provenientes da falta de tratamento durante esse perodo e que a corroso o resultado da exposio do metal mido em contato com o oxignio do ar. So necessrios cuidados especficos para cada tipo:

- Caldeiras em prontido So do tipo reserva, deve-se ench-la de gua com produtos qumicos (soda, sulfito de sdio, etc) at atingir o vent superior, para eliminar o ar. O nitrognio gasoso tambm pode ser utilizado para manter uma presso positiva na caldeira, prevenido-a da contaminao por oxignio ou vazamento;

- Caldeiras em hibernao So as que permaneceram fora de operao por um longo perodo.Devem ser bem limpas e secas, colocando-nas bandejas contendo slica gel ou xido de clcio hidratado para absorver a umidade, sendo necessrio sela-las para evitar a entrada de oxignio. Periodicamente, estas caldeiras devem ser inspecionadas, procedendo-se substituio de seus agentes absorventes de umidade.

Manuteno Corretiva Aps a ocorrncia de envelhecimento ou desgaste prematuro, rupturas, exploses, danificaes localizadas ou generalizadas de suas partes ou acessrios, a caldeira dever sofrer intervenes, para recuperar suas condies de funcionamento normal, sendo necessrio uma manuteno corretiva. Para a segurana das caldeiras, de extrema importncia que, ao se proceder corretiva, sejam observadas as mesmas exigncias seguidas quando de sua fabricao. No caso da substituio de um determinado tubo, devem ser empregados os mesmos materiais e adotados os mesmos procedimentos exigidos pela norma de fabricao dessa caldeira. O mesmo ocorre para as juntas soldadas na manuteno, na adoo do mesmo procedimento. Para uma manuteno corretiva adequada, necessrio pessoal qualificado, os procedimentos normalizados e materiais especficos e de boa qualidade, no sendo essa uma atribuio dos operadores das caldeiras.

VLVULAS INDUSTRIAIS

1. Conceito:

So dispositivos destinados a estabelecer, controlar e interromper a descarga de fluidos nos escoamentos. Algumas garantem a segurana da instalao, outras permitem desmontagens para reparos ou substituio de elementos da instalao. Em qualquer instalao deve haver o menor nmero possvel de vlvulas, compatvel com o funcionamento da mesma, uma vez que as vlvulas so peas caras, onde sempre h possibilidade de vazamento (em juntas, gaxetas, etc) e que introduzem perdas de carga, s vezes de grande valor. As vlvulas representam, em mdia, cerca de 8% do custo total de uma instalao de processo. 2. Classificao: 2.1 Vlvulas de Bloqueio (block-waves):

- Vlvulas de gaveta; - Vlvulas de macho; - Vlvulas de esfera; - Vlvulas de comporta.

As vlvulas de bloqueio so aquelas que se destinam apenas a estabelecer ou interromper o fluxo, isto , que s devem funcionar completamente abertas ou fechadas. As vlvulas de bloqueio costumam ser sempre do mesmo dimetro nominal da tubulao, e tm uma abertura de passagem de fluido com seo transversal comparvel a da prpria tubulao.

2.2 Vlvulas de Regulagem (throlling valves):

- Vlvulas de globo; - Vlvulas de agulha; - Vlvulas de controle; - Vlvulas de borboleta; - Vlvulas de diafragma.

As vlvulas de regulagem so s destinadas especificamente para controlar o fluxo, podendo por isso trabalhar em qualquer posio de fechamento parcial. Essas vlvulas so s vezes, por motivo de economia, de dimetro nominal menor do que a tubulao.

As vlvulas de borboleta e de diafragma, embora sejam especificamente vlvulas de regulagem, tambm podem trabalhar como vlvulas de bloqueio. 2.3 Vlvulas que Permitem o Fluxo em um s Sentido:

- Vlvulas de reteno; - Vlvulas de reteno e fechamento; - Vlvulas de p.

2.4 Vlvulas que Controlam a Presso de Montante:

- Vlvulas de segurana e de alvio; - Vlvulas de excesso de vazo; - Vlvulas de contrapresso.

2.5 Vlvulas que Controlam a Presso de Jusante:

- Vlvulas redutoras e reguladoras de presso; - Vlvulas de quebra-vcuo.

VLVULA TIPO GAVETA

Esse tipo de vlvula funciona com o deslizamento de um disco ou cunha por dentro do fluxo do fluido. Quando acionamento do disco, o mesmo entra no fluxo do fluido e bloqueia-o, sai do fluxo e permite fluir. Essas vlvulas devero ser utilizadas como bloqueio, e devero permanecer na posio completamente aberta ou fechada. A mesma pode fugir a regra servindo coma vlvula de regulagem de fluxo. Em tubulaes com dimetros de 10 polegadas ou acima, peso, preo e disponibilidade de uma vlvula tipo globo que ser mais indicada para regulagem. A vlvula tipo gaveta apresenta, pelo prprio desenho e construo, uma perda de carga baixa. Por essa razo, dever ser considerada a escolha de uma vlvula com um dimetro nominal menor do que a da linha, o que ocorrer um sensvel aumento na perda de carga do fluido.

A vlvula de gaveta para regulagem de fluxo tem as seguintes desvantagens: O aumento de velocidade do fluxo causar um aumento de eroso no disco e

assento; Se o fluido for corrosivo, o aumento de velocidade do fluxo aumentar muito o

desgaste no disco e assento; A velocidade do fluxo poder ocasionar vibraes danificantes no s vlvula,

mas tambm a equipamentos intercalados. A vlvula tem uma construo robusta, que permite ser utilizada com

presses e temperaturas elevadas, mas so slidas e pesadas, podendo proporcionar maiores problemas para os suportes da linha e para os clculos de flexibilidade.

Quando de grande dimetro e alta presso, pode ter a necessidade de uma caixa de engrenagem para atu-la. Para saber se existe condio, multiplique o dimetro nominal pela presso de trabalho.De acordo com os resultados pode-se aplicar o seguinte:

- Maior que 2000 possvel que precise;

- Maior que 3000 sem dvida precisa; - Maior que 10000 considera-se a utilizao de um by-pass. O mesmo permite que

as presses, nos dois lados do obturador, sejam equalizadas antes da vlvula ser acionada, diminuindo os esforos transmitidos do volante para a haste da vlvula.

As vlvulas podero ser usadas com leos, guas e gases, no muito viscosos e que contenham alto teor de slidos em suspenso. 3 Materiais de Fabricao:

- Bronze: Para vapor at 150 lb, e gua, leo ou gs at 300 lb, em dimenses de a 3. Para as vlvulas de 4 a 6, a presso permitida para o vapor de 15 lb.

- Ferro Fundido Cinzento: So fabricadas em dimetros de 50 mm a 600

mm, em tipo flangeada, ponta e bolsa ou com pontas. Conforme a presso de servio, so fabricadas em duas sries: + Registros Ovais: Mais robustos, gaveta em em cunha. De 50 a 300 mm: 16 atm De 350 a 500 mm: 12 atm De 550 a 600 mm: 9 atm De 700 a 1000 mm: 6 atm + Registros Chatos: Possuem a gaveta com faces paralelas ou em cunha. Resistem, porm, a presses menores. De 50 a 300 mm: 10 atm De 350 a 500 mm: 6 atm De 550 a 600 mm: 4 atm

- Ferro Dctil ou Ferro Fundido Nodular: Fabricadas em dimetros de 50 a

300 mm e presso mxima de trabalho de 16 kgf.cm 2 para gua at 160 C nos tipos de flange e de ponta e bolsa.

- Ao Fundido: Empregado em vlvulas para presses muito altas, como

ocorre em indstrias petrolferas e petroqumicas ou em centrais trmicas.

- Ao Forjado: Usado em vlulas de at 100 mm e para presses de 50 a

138 kgf.cm 2 e temperatura de servio de at 540 C. Os tipos mais usuais so os de flande ou de encaixe para solda.

TIPO DE HASTE

Haste com rosca interna e fixa O volante fixo na haste, e os dois giram juntos, nem subindo nem

descendo. A haste possui uma rosca macho cortada na parte inferior, que encaixa com uma rosa fmea cortada dentro da prpria cunha ou disco. Quando o volante e haste so girados, o disco sobe na parte inferior da haste, saindo do fluxo do fluido. As guias laterais no corpo da vlvula impedem que o disco gire junto com a haste.

Vantagens: - Construo mais leve; - Menor preo; - No precisa ser projetado espao acima da vlvula para permitir que o volante suba.

Desvantagens: - As roscas da haste e do disco esto em contato contnuo com o fluido. Se o fluido

for corrosivo, logo as roscas sero corrodas; - No possvel, olhando a vlvula, saber se est aberta ou fechada; - Como o disco vazado, para receber a rosca da haste, somente dever ser utilizada

com baixas presses e temperaturas. Haste com rosca interna

O volante fixo na haste e os dois sobem, giram e descem juntos. A haste possui uma rosca macho, cortada na parte inferior, que encaixa numa rosca fmea, cortada no prprio castelo de vlvula. O disco ou cunha encaixado na parte inferior da haste, de uma maneira solta, que permite que suba e desa juntamente e com a haste, mas sem girar junto. As guias laterais no corpo, impedem que girem.

Vantagens: - Construo leve; - Menor preo de custo.

Desvantagens: - A rosca da haste fica em contato com o fluido. Se o mesmo for corrosivo, logo as

roscas sero corrodas; - No possvel, olhado para a vlvula, saber se est aberta ou fechada, sem a

incluso de um dispositivo para esse fim. Haste com rosca externa

O volante fixo na haste e os dois sobem, giram e descem juntos. A haste possui uma rosca cortada na parte superior, que encaixa numa bucha, situada acima do castelo e, portanto, fora do corpo da vlvula.a rosca tambm fica acima da preme gaxeta isolando-a do contato com o fluido. O disco fica encaixado na parte inferior da haste, de uma maneira solta, que permite que suba e desa. As guias laterais no corpo impedem que o disco gire junto com a haste.

Vantagens: - As roscas de haste ficam completamente fora de contato com o fluido, evitando

corroso excessiva; - possvel, com prtica, olhando para a haste, saber se a vlvula est na posio

aberta ou fechada;

- A vlvula pode trabalhar com presses mais leves. Desvantagens:

- Como o volante sobe, necessrio prever espao maior acima da vlvula na fase do projeto;

- Construo um pouco mais pesada; - Custo maior do que as anteriores. Haste com rosca externa e com jugo (O.S. & Y)

O volante no fixo na haste e, quando o volante girado, este nem sobe, nem desce, permanecendo no mesmo lugar. A haste tem uma rosca macho, cortada na parte superior, que encaixa numa rosca fmea, cortada no centro do volante. O mesmo preso no jugo, mas livre para girar. Quando o volante girado, para acionar a vlvula, a haste sobe sem girar, sendo levantada pela prpria rosca. O disco encaixado na parte inferior da haste, subindo e descendo, entre guias laterais no corpo, junto com a haste. So estas guias que impedem que o disco e a haste girem.

Vantagens: - As roscas de acionamento ficam fora do fluxo do fluido, evitando eroso e corroso; - Como a haste no gira, a abraso nas preme gaxetas reduzida; - Menos torso transmitida cunha do disco proporcionando maior tempo de vida

til ao mesmo; - possvel saber, olhando para a haste, se a vlvula est na posio aberta ou

fechada. Desvantagens:

- Como o volante sobe, necessrio prever espao maior acima da vlvula na fase do projeto;

- Peso mais elevado, que pode influir na seleo dos suportes; - Custo mais elevado.

TIPO DE CASTELO

Castelo rosqueado O castelo possui uma rosca macho, que encaixada diretamente numa rosca

fmea cortada no prprio corpo da vlvula. Este tipo de castelo geralmente limitado para utilizao em vlvulas de bronze ou lato em servios de baixa presso e temperatura.

Vantagens: - Construo compacta e leve; - Baixo custo.

Desvantagens: - Mecanismo muito frgil; - Danificando a rosca do corpo, danifica-se a vlvula. Castelo de unio

O corpo da vlvula possui uma rosca macho cortada na parte superior que encaixa numa porca envoluta ao castelo. Apertando esta porca, as faces de contato entre o castelo e a vlvula so unidas, comprimindo uma gaxeta entre elas. Este tipo de castelo

utilizado em vlvulas fabricadas em quase todos os materiais e para presses de projeto at 600 ou 800 libras.

Vantagens: - Construo compacta e leve; - Custo relativamente baixo; - Fcil manuteno da vlvula.

Desvantagens: - No devero ser utilizadas em servios que contenham fluidos txicos ou perigosos; - Uma vez danificada a rosca no corpo, danifica-se a vlvula.

Castelo flangeado

O castelo flangeado e aparafusado diretamente no corpo de vlvula. Este tipo de castelo utilizado em vlvulas que tm a construo mais robusta.Uma junta tipo espiral usada entre as duas faces, ou para presses maiores, uma junta do tipo anel metlico.

Vantagens: - Pode ser empregado em servios de alta presso e temperaturas em classes de 1500,

2500, ou mais; - Apresenta um mnimo ou nenhum incide de vazamento; - Robusto.

Desvantagens: - Custo bem mais elevado; - Construo pesada.

TIPO DE PREME GAXETA

Preme gaxeta rosqueada Este tipo de preme gaxeta existe, porm a sua utilizao geralmente restrita

a torneiras domsticas e no a vlvulas industriais.

Preme gaxeta de unio O castelo possui uma rosca macho cortada na parte superior, que encaixa

numa porca envoluta na haste. Entre esta porca e o castelo existe uma bucha metlica que transfere a presso para a gaxeta e a comprime. Este tipo de preme gaxeta utilizada em vlvulas de baixa e mdia presso at 300 libras.

Vantagens: - Construo compacta e leve; - Custo relativamente baixo; - Fcil manuteno.

Desvantagens: - Precisa de manuteno freqente; - Na falta de manuteno, apresentar vazamentos; - Apertando demais a unio, danifica-se o castelo da vlvula; - No dever ser empregada em servios txicos e/ou perigosos.

Preme gaxeta parafusada Esse tipo de preme gaxeta transfere a presso por via de um flange situado

acima da gaxeta. Os parafusos (dois) do flange so apertados, forando o flange a comprimir a gaxeta. empregada em vlvulas para servios de alta temperatura e presso ou para servios txicos ou perigosos.

Vantagens: - tima vedao; - Fcil manuteno; - Construo robusta.

Desvantagens: - Construo mais pesada; - Custo mais elevado.

TIPO DE CUNHA

Disco slido Existem dois tipos de disco slido, um no formato de uma cunha e o outro

no formato de uma letra H, slido somente no centro. A construo do primeiro mais robusta, porm as faces no tm nenhuma flexibilidade entre si, como possui a segunda. A cunha slida a mais comum, tendo a sua utilizao na maioria dos servios da gua, leo e gs. A segunda, no formato de H, mais recomendada para servios aonde existem mudanas freqentes de temperatura, como um exemplo em servio com vapor de gua de alta presso.

Vantagens: - Construo robusta; - Baixo custo; - Facilmente poder ser revestida com outro material mais nobre.

Desvantagens: - No primeiro caso, com a cunha slida, a falta de flexibilidade entre as faces poder

causar o engripamento do disco quando empregada em servios com temperaturas cclicas, ou pior, vazamento nas sedes da vlvula. Isto causado pela contrao trmica do metal no subseqente esfriamento ou aquecimento do fluido. Quando existir a possibilidade de temperaturas altas ou cclicas, evite a escolha de uma cunha que tenha o faceamento feito por material metlico, escolhendo sempre a cunha de material macio.

- No segundo caso, com a cunha no formato de H, em materiais mais nobres, e s vezes importados, o preo pode ser bem mais alto. Quando o material da cunha de fcil torneamento, como lato, bronze, ao etc., o preo no significante em comparao com o preo da vlvula.

Cunha bipartida

Este tipo de cunha dispe de dois discos unidos, com uma esfera e soquete no meio deles, de maneira que as faces so livres para movimentarem-se independentemente uma da outra. Para um bom fechamento, necessrio somente que as duas faces do disco e assento sejam retos. Este tipo de cunha proporciona fechamento duplo, para que qualquer distoro entre as faces, causada por contraes trmicas, seja

compensada pela prpria flexibilidade da cunha. Este tipo de cunha empregado quando o servio corrosivo ou quando contm algumas partculas slidas em suspenso.

Vantagens: - Flexibilidade entre as duas faces, proporcionando vedao positiva e dupla; - Vedao quase garantida.

Desvantagens: - Reposio da cunha mais freqente do que a de cunha slida; - Se fosse utilizada na posio parcialmente aberta, para regulagem, causaria

vibraes danificantes s sedes da vlvula e possivelmente linha e aos equipamento interligados.

VLVULAS TIPO GLOBO Funcionam pelo movimento de um disco ou de uma cunha redonda, tapando um orifcio para bloquear o fluxo do fluido. O movimento do disco e o fechamento do orifcio so feitos no sentido vertical ao eixo da vlvula, induzindo o fluxo a mudar de direo duas vezes por 90. Essa mudana de direo causa uma alta turbulncia no fluido e conseqentemente uma alta perda de carga ou energia no fluxo. Essas vlvulas so empregadas para regulagem de fluxo e para melhor fechamento em fluidos que contenham algumas partculas slidas em suspenso. Quando para regulagem, a seleo de uma cunha cnica aumentaria em muito a turbulncia e perda da carga e exatamente esta perda de carga alta, que permite uma boa regulagem do fluxo. A seleo errada pode ocasionar vibraes excessivas, danificando a vlvula, o sistema de tubulao e suportes ou a equipamentos interligados. Nesse caso, uma cunha bem cnica ou uma cunha cortada em V poder resolver o problema. Outra soluo, at mais barata, selecionar uma vlvula de uma ou duas bitolas menor do que a da linha, aumentando assim a velocidade do fluxo na passagem e aumentando a frico e a perda de carga. Quando para melhor fechamento do fluxo, em fluidos de partculas slidas em suspenso, a regulagem do fluxo no precisa ser muito fina, melhor selecionar um disco de material sinttico como borracha ou neoprene. Quando o fluido for isento de partculas slidas em suspenso, o disco poder ser de material metlico no objetivo de uma vida til mais longa. A vlvula tipo globo pode ser fornecida com um anel de orifcio removvel e trocvel. Este s vale a pena se o disco for de material metlico mais duro do que o corpo de vlvula, e maior ou igual ao material do disco. O disco pode ser fixo ou solto na haste. Quando fixo, gira junto com a haste, proporcionando um leve lixamento e limpeza no anel ou assento da vlvula cada vez que esta for fechar. Quando solta, livre para girar independente da haste, e o fechamento efetuado pelo prensamento do disco contra o assento. Essas vlvulas existem em todas as bitolas, porm acima de 10 ou12 polegadas o dimetro e a rea do disco ficam muito grandes e transmitem esforos elevados para a haste, necessitando de alguns reforos especiais e complicados para suporta-los, fazendo com que haja uma limitao na fabricao, que fica limitada a 8 ou 10 polegadas

para a srie de 150 libras, 6 ou 8 polegadas para a srie de 300 libras e 6 polegadas para uma srie de 600 libras e acima. Os tipos de castelo e preme gaxeta so iguais ao da vlvula tipo gaveta, com as mesmas vantagens e desvantagens, que no sero repetidas aqui. Um dos problemas, no desenho de uma vlvula tipo globo, o esforo transmitido haste, e assim melhor escolher a haste com a rosca mais perto possvel do disco. Assim os esforos transmitidos sero minimizados. Por esta razo, a haste com rosca externa, ascendente e com jugo, raramente so utilizadas em vlvulas do tipo globo.

Vlvulas de Esfera:

Emprego e Funo:

Muito utilizadas para ar comprimido, vcuo, vapor, gases e lquidos. Essas vlvulas so tambm melhores para fluiods que tendem a deixar depsitos slidos, por arraste, polimerao, coagulao etc. As vlvulas de esfera convencionais no so adequadas para servios em altas temperaturas. O emprego dessas vlvulas tem aumentado muito, principalmente como substitutas das vlvulas de gaveta, em numerosos casos de bloqueio de lquidos e de gases. As vantagens das vlvulas de esfera sobre as de gaveta so o menor tamanho e peso, melhor vedao, maior facilidade de operao e menor perda de carga. Caractersticas: O macho nessas vlvulas um esfera, que gira sobre um dimetro, deslizando entre anis retentores de material resiliente no-metlico, tornando a vedao absolutamente estanque. O controle do fluxo se faz por meio de uma esfera, que possui uma passagem central e se localiza no corpo da vlvula. O comando , em geral, manual, com o auxlio de uma alavanca. Essas vlvulas no se aplicam a casos em que se pretende variar a descarga, mas apenas abrir ou fechar totalmente a passagem do fluido. As vlvulas de esfera convencionais no so adequadas para servios em temperaturas elevadas, devido limitao de temperatura dos anis retentores no-metlicos. Existem, entretanto, algumas vlvulas de esfera que so prova de fogo, contendo dispositivos especiais de dupla sede, garantindo boa vedao, mesmo no caso de destruio dos anis retentores, estanto a vlvula envolvida por um incndio. As vlvulas de esfera podem ser de passagem plena ou de passagem reduzida; nas primeiras, o orifcio da vlvula equivalente seo interna do tubo e, nas outras, menor. Essas ltimas so utilizadas por motivo de economia. Existem tambm vlvulas desse tipo que tem o furo na esfera em forma de V e que podem ser empregadas tanto para bloqueio como pra regulagem. So muito facilmente adaptveis operao por meio de atuadores pneumticos ou eltricos, com comando reloto. Devido ao formato geomtrico simples do corpo dessas vlvulas, fcil a aplicao de revestimentos internos anticorrosivos, existindo vlvulas de esfera com vrios tipos de revestimentos j aplicados. Materiais de Fabricao:

- Ao Inoxidvel; - Bronze; - Ao Carbono.

VLVULA TIPO AGULHA Basicamente igual ao desenho de uma vlvula tipo globo. A diferena maior est na cunha. Essas vlvulas no usam discos para o fechamento, mas sim um plugue ou agulha onde o comprimento do plugue maior do que o dimetro. Esta diferena entre a relao comprimento/dimetro a nica maneira de diferenciarmos uma vlvula tipo agulha de uma tipo globo. Quando a vlvula est fechada, a agulha encaixa no anel no corpo da vlvula. Na medida em que a vlvula for aberta, a agulha desencaixa abrindo-se uma passagem anular em volta dela. O grau de regulagem possvel para este tipo de vlvula depende da suavidade do ngulo da agulha e conseqentemente, na relao entre comprimento e o dimetro. Quanto maior for o comprimento, melhor ser o grau de regulagem. Para vlvulas de pouco uso e com fluidos no-perigosos, o corpo poder ser usinado de uma barra slida de metal, com o castelo rosqueado diretamente no corpo. Esse mtodo de fabricao rpido e barato. Onde uma situao requer uma vlvula mais robusta, o corpo dever ser de metal forjado e com o castelo do tipo unio ou at flangeado. A preme gaxeta para estas vlvulas geralmente do tipo unio e a haste do tipo ascendente com rosca interna. Isto no inclui que sejam especificados outros tipos de casos especficos. A vlvula projetada para regulagem do fluxo fino, e isso requer uma alta perda de carga no fluido, podendo causar vibraes danificantes em fluxos altos e a fabricao restrita a bitolas pequenas, como 1 ou 1 polegadas.