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Coester Automação
ETMTendências de Tecnologia emAtuadores Elétricos
ISA Seção Vale do Paraíba
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Sumário• Atuadores Elétricos
• Redutores
• Conectores
• Diferenciais Coester
• Aplicações Industriais
• Serviços
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Histórico1996• Novo Plano de Negócios• Estrutura Horizontal• Automação de Válvulas
1997• Termo de Cooperação Petrobrás1998• Certificação ISO 9001• Plano de P&D e RH
2002• Plano FINEP2003• Liderança de mercado
2005 a 2008• Exportação 10%• Prêmio FINEP de Inovação
2009
• Linha Nova – Conceito Modular
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Salto Tecnológico
2005
1996
2009
1975
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SaltoTecnológico ?
2011
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Foco da Coester
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O nosso negócio é vender a
solução para evitar o desperdício
...não especificamos o
atuador e agora tôpagando mico...
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Atuador Elétrico• Atuador é um dispositivo que produz movimento,
atendendo a comandos que podem ser manuais
ou programáveis, no local ou remotamente.
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Características ExternasTubo Protetor da Haste
Volante para Acionamento Manual Atuador Elétrico
Painel para Comando Local
Forma de Acoplamento
Haste
Válvula
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Atuadores Multivolta
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Atuadores Multivolta
Válvula Gaveta
Comporta, entre outras
Válvula Globo
Aplicação
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Atuadores MultivoltaHaste Ascendente
Haste Fixa
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Atuadores ¼ de volta
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Atuadores ¼ de voltaAplicação
Válvula Borboleta
Válvula Esfera, entre outras
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Conceitos BásicosTorque: relacionado diretamentecom o esforço necessário para
realizar determinada tarefa emdadas condições;
Velocidade: o tempo deoperação desejado determina arotação de saída do atuador,
conforme necessidadesespecíficas de cada aplicação;Curso: trajetória a ser
percorrida.
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Conceitos Básicos
• É crucial o correto dimensionamento do torque,com base na exata carga a qual o atuador serásubmetido em uma dada aplicação;
• O torque selecionado deverá ser suficiente paraacionar o dispositivo (válvula, damper, etc) e não
deve ser superestimado a ponto de prejudicar oscomponentes mecânicos da válvula acionada.
TORQUE
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Conceitos BásicosCURSO
O percurso para realizar uma manobra completade abertura ou fechamento de uma válvula defineseu curso; Para atuadores multivolta em Numero deVoltas Para atuadores ¼ de volta sempre 90º.
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Conceitos BásicosVELOCIDADE
O tempo para realizar uma manobra completa deabertura ou fechamento de uma válvula define avelocidade;
Para atuadores multivolta em rotações porminuto (RPM) Para atuadores ¼ de volta em segundos
(tempo que leva para andar os 90º).
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Conceitos Básicos
Calculo de RPM
Exemplo Multivolta: Valvula fecha com 50 voltas e
cliente deseja fechar em 30 segundos.30 segundos = 0,5 minutos
50 / 0,5 = 100 RPM (Rotações por Minuto)
Velocidade =Velocidade =
TempoTempo
CursoCurso
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Características Principais
• Alimentação elétrica• Controle de posição• Controle de torque• Indicação local e remota
• Modulação (0-100%)• Controle local e remoto• Volante de emergência
• Lubrificação permanente• Grau de proteção – IP68 /Exd
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Opções de Controle
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Atuador Standard
• Características: – Terminais do Motor
– Chave de Torque; – Chave de Posição.
• Opcional:
– Transmissor de posição 4-20mA (TAM)
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Atuador Integral
• Características (Microprocessado); – Comando Local e Remoto – Entrada de sinais de comando (Contato Seco ou
Tensão); – Saídas de sinais de status (Torque, Posição e outros).
• Opcional – Transmissor de posição 4-20mA (TAM)
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Atuador Modulante
• Características (Microprocessado):
– As mesmas do Integral +
– Entrada e Saída de Posição 4-20mA
– Dimensionamento diferenciado dependendodo regime.
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Atuador Inteligente
• Características (Microprocessado): – Comando local e remoto
– Comunicação via rede industrial
• Opcional – Integral e/ou 4-20mA
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Grau de Proteção
Conforme NBR IEC 60529Conforme NBR IEC 60529
Proteção Características
IP-00 Não protegido contra poeira e água.
IP-55 Protegido contra poeira e jatos de água.
IP-67
Totalmente protegido conta poeira e protegido contra
imersão.
IP-68Totalmente protegido contra poeira e contra
submersão (5,5m – 144h)
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Ensaio de Pó
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Ensaio de Água
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Atmosferas ExplosivasCLASSIFICACLASSIFICAÇÇÃO DE DE GASESÃO DE DE GASES -- IEC/ ABNT/ CENELECIEC/ ABNT/ CENELEC
Grupo DescriçãoI Gases de minas - Grisú
II A Propano, benzeno, acetona
II B Etileno, éter dietílico
II C Hidrogênio, acetileno
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Regime de Operação
Dividido em Categorias:
• Categoria AAbre/Fecha (On/Off)
• Categoria B
Incremento/Posicionador ou Modulante Classe III• Categoria CModulação ou Modulante Classe II
• Categoria D
Modulação continua ou Modulante Classe I
Detalhes BIT 09
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Inovação Tecnologica
Conceito Modular
Linha 2009 - CSRM
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Comparativo
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Painel Rotativo (360 graus)e Destacável
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Painel Remoto
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Painel Remoto
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Redutores e Acoplametos
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Atuadores ¼ de volta
Atuador Direto15 Nm
Atuador + Redutor50.000 Nm
Faixa de Torque15Nm -> 50.000Nm
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Redutores ¼ volta
RS50 – 150 NmRS100 – 250 Nm
Coroa e Sem Fim
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Redutores ¼ volta
RS600 – 6000 Nm
RS1825 – 18000 NmRS1825G* – 18000 NmRS3030 – 30000 NmRS3030G* – 30000 Nm
RS5035 – 50000 NmRS5035G* – 50000 Nm
Scotch Yoke
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Atuadores Multivolta
Faixa de torque
20Nm -> 5.160Nm
Atuador Direto20 Nm
Atuador + Redutor5.160 Nm
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Redutores Multivolta
RR10 – 850 NmRR20 – 3000 Nm
RR40 – 4500 NmRR40E – 5160 Nm
Engrenagens Paralelas
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Lubrificação dos Redutores
BIT 10(Boletim Informativo Técnico)
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Acoplamentos
Acoplamento ISO 5210
Multivoltas
Modelo Flange
CSR 6 F10
CSR 16 F14
CSR 12M F14CSR 25M F14
CSR 50M F16
RR 10 F16
RR 20 F25
RR 40 F30
RR 40E F30
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Acoplamentos
Acoplamento ISO 5211
¼ volta
Modelo Flange
CSM 6 F5
CSM 15 F7
CSM 25 F10RS 50 F10
RS 100 F12
RS 600 F16
RS 1825(G) F25
RS 3030(G) F30
RS 5035(G) F35
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Acoplamentos Multivoltas
Forma ''A'' ou ''B'' para linha Multivoltas
Porca em aço
Forma ''A'' constituido derolamentos de encosto parahastes ascendentes
Forma ''B'' sem rolamentos parahaste rotativa
Porca de bronze
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Conector Hot Disconnect
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Conector Hot Disconnect
Resumo das vantagens:• Conexão / Desconexão a quente;• Utilizado em soluções de cabeamento
simples ou redundante;• Substitui as caixas de derivação no
campo;
• Facilidade de manutenção semnecessidade de abertura do invólucro;
• Nenhuma configuração necessária.
f
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1. Medição de Torque
2. Sensor de Posição3. Indicador Mecânico de Posição4. Material de Proteção dos Indicadores
5. Mensagens no Display6. Posição do Painel7. Configuração de Parâmetros de Operação
8. Manutenção da Configuração9. Inibir Local
Diferenciais Coester
1) M di ã d T
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• Baseado em 4 Strain Gauge naconfiguração de ponte.
•
Fabricação e Montagem Nacional• Linearidade• Repetibilidade• Estado Sólido
1) Medição de Torque
2)
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Diferença.....
Sensor Incremental necessita de umafonte de energia para poder“SENTIR” as variações de posição.
Sensor Absoluto independe dequalquer fonte de energia. Quando
energizado, “SABE” a posição.
2) Sensor de posição Absoluto
3) I di d M â i d i ã
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• Sem energia ou fonte deenergia interna esgotada, o
operador não tem condiçãode identificar a posição daVálvula.
• Em caso de emergência, orisco de uma operação
indevida pode ser fatal.
3) Indicador Mecânico de posição
4) P t ã d I di d
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• VidroTemperado
• Mais resistente aagentes químicos.Não perde atransparência seexposto por longosperíodos a radiação
UV.
4) Proteção dos Indicadores
5) M Di l
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• Textual em português
• O alarme esta escrito no display em umafrase em Português, Ingles ou Espanhol.
5) Mensagens no Display
6) Posição do Painel
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Permite rotação do painel para qualquer
posição (360º)
6) Posição do Painel
â
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• Sem necessidade de qualquerferramenta adicional
• A qualquer momento o operador
pode modificar a configuração sema necessidade de equipamento ouferramenta adicional.
7) Configuração de Parâmetros
8) Manutenção da Configuração
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Não depende de Energia• Os parâmetros são
armazenados em uma
memória não volátil e aindapossuem um checksum deverificação.
8) Manutenção da Configuração
9) Inibir Local
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• Sem esta característica
O operador precisa trancar a botoeirado painel com chave – a chave precisa
ser levada no campo e mantida.• Com esta característicaO painel é “travado” através de uma
programação pela rede.
9) Inibir Local
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Coester Automação
Aplicações
STVM REDUC – RJ
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STVM REDUC RJ
• 142 atuadores em rede• 1 Mbit Modbus Plus• Início: 1997• Final: 2002
• Investimento R$ 3,2milhões (50% BR)
• Nova linha de atuadores• Novos conceitos de rede
RPBC
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RPBC
Refinaria Presidente Bernardes Cubatão700 Atuadores
Redes FlexNet (RS485)
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Redes FlexNet (RS485)
Projeto Petrobrás – RPBC
• Mais de 700 atuadores – Exd
• Protocolo de comunicaçãoModbus RTU
• 7 redes com máximo de 170atuadores
• 12 UIC NetMaster II
• Software Navegador ethernet
Rede FlexNet
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Rede FlexNet
NetMaster II
Hot Standby
Navegador
SDCD
Até 200 Atuadores na mesma rede NetMaster RF
Distância entre dois atuadores até1.000 m
9.600 a 115.000 bps
Ethernet ouModBus RTU
AtuadorFlexNet
Redundânciaem Anel
UIC
REVAP
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REVAP
• Sistema de Co-geração de vaporda Refinaria (Caldeira)
• Atuadores inteligentes fornecidos
com solução FLEX LC paracomunicação em rede proprietáriaPAKSCAN da Rotork.
Petrobras PRA-1
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Plataforma de Petróleo
• Cliente: C.CAMERON- Jacareí -SP
• (10) CSR12+RS3030G p/esferaDN20” x 900#
• (05) CSR12+RS600 p/esferaDN12”X900#• (05) CSR25+RS1825G p/esfera
DN18”x900#• Exd IPW68
• Atuadores versão integral +sensor irDA (serial)
• Data: Outubro/2005
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Parque de RecifePetróleo
• Cliente: Petrobras• Obra: Catú Parque de Recife.• CSR 50.• Válvula Gaveta
• Aplicação: Realizar manobra detranferência para os tanques.
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TranspetroPetróleo
• Cliente: Petrobras• Obra: Barueri• CSR 06 + RR 10• Válvula Gaveta
• Aplicação: Realizar manobra detransferência para os tanques,Entrada e Saída.
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Votorantim CimentoIndústria de Cimento
• Cliente: Votarantim Cimentos• CSR 6 + RS 100• Aplicação: Bica de Extração de
Farinha
• Futuro cerca de 30 atuadores• Função: Atuador instalado na
saida do silo, onde o atuador tema função de alimentar a farinha naesteira ( Rosca ) e mandar para o
forno.• Atuador Standard.
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Votorantim CimentoIndústria de Cimento
• Cliente: Votarantim Cimentos• CSR 6 + RS 100• Aplicação: Bica de Extração de
Farinha
• Futuro cerca de 30 atuadores• Função: Atuador instalado na saida
do silo, onde o atuador tem a funçãode alimentar a farinha na exteira (Rosca ) e mandar para o forno.
• Atuador Standard.• Comando via Westlock.
Usina Santa Adélia
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Usina de Açúcar e Álcool
• Cliente: Usina Sta Adélia –Jaboticabal - SP
• (02) CSR50 p/gaveta DN 12”x1500#
• Versão Integral• Rotação de saida: 104rpm• Tempo: 78 segundos• Aplicação: CALDEIRA, saída
principal da caldeira, trabalha OnOff.• Data: Dezembro/2002
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International PaperFabrica de Papel e Celulose
• Cliente: International Paper –Mogi Guaçu - SP
• (01) CSR25+RR20 para VálvulaGaveta
• Atuador versão standard• Atuador instalado no alivio da
turbina TG5.• Aplicação: Aliviar o pressão de
vapor na turbina TG5.
• Tempo de operação: 69s
Projeto Paranasan
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Projeto Paranasan
Saneamento
• Cliente: Consórcio GAN(Paranasan).
• Fabricante da Válvula: Bray 42”• Atuador CSR 25 + RS 1825G
versão modulante, com inversorde frequência.
• Aplicação: Dutos de transferência
de água para abastecimento daregião.
Projeto Copasa
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Projeto CopasaSaneamento
• Cliente: Copasa - Estação de Tratamento de Água em Minas Gerais - MG
• 96 Atuadores CSR 6 / 12 / 25 para Válvula Borboleta 6 a 24 ” 150#
Projeto Sabesp
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Saneamento
• Cliente: Sabesp - EstaçãoElevatório de Água Bruta BiritibaMirim SP
• (05) CSR25 + RS 1825 p/ válvulasBorboleta de 1000mm
• (01) CSR 25 + RS 5035 p/ válvulasBorboleta de 1500mm
• (01) CSR 25 + RS 3035 p/ válvulasBorboleta de 1800mm
• Atuadores instalados na saída dasBombas de captação de água Brutado Rio Biritiba.
Projeto SAAE Guarulhos
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Saneamento• Cliente: SAAE Guarulhos
• Obra: Eta do Cabuçu
• 51 Atuadores.• Aplicação:Atuadores instalados na Retro-Lavagem, Lavagem, Afluente,
Efluente e Descarga dos filtros de Tratamento.
Projeto Parque do Ibirapuera
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Captação de Água
• Cliente: Sabesp
• Obra: Controle da água quealimenta o lago do Pq doIbirapuera
• 06 (04) Atuadores.• Aplicação:Em época de chuvas
as comportas regulam a
entrada de água para o Lago doparque.
Projeto Sabesp Grajaú
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Captação de Esgoto
• Cliente: Sabesp• Obra: ETE Grajaú• (05) CSR 25 para Comportas• (04) CSR 25 + RR 20 para
Válvulas Gaveta.• Aplicação:• Comportas: controlar o nível da
entrada dos efluentes.• Gavetas: Instalados na saída
das Bombas.
Projeto Sabesp Caieiras
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• Cliente: Sabesp
• Obra: CRAT Caieiras• (01) CSR 06 + RS 100 - série
9317.• Aplicação: Controlar o
Abastecimento doreservatório e
consequentemente a cidadede Caieiras.
Projeto Salitre
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Saneamento
• Cliente: Alstom• Obra:Canais de IrrigaçãoSalitre – Juazeiro Bahia
• (29) Atuadores CSR 06
• Comportas DN 300, 400,500 e 800mm
• Aplicação:Controle da
entrada de água noscanais de captação do RioSão Francisco.
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Serviços
Serviços
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Integração Engenharia de Aplicação
Serviços
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DimensionamentoLevantamento de CampoInstalação e Configuração
Dimensionamento
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Aplicação Multivoltas• Itens importantes para dimensionamento do
atuador:
• Tamanho e classe de pressão da válvula;• Diâmetro da haste;
• Torque;• Passo da rosca;• Curso da válvula;
• Número de entradas da rosca;• Flange de acoplamento;• Rotação de saída.
Levantamento de Campo
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Válvulas Multivoltas
• Cliente;• Processo;• TAG;• Área;• Atuador Dimensionado;• Nro. de série do atuador
Coester existente;• Tipo de Válvula e Fabricante;• Bitola;
• Classe de Pressão;• Diâmetro da Haste;• Passo e sentido da rosca;• Número de Entradas;• Flange de acoplamento.
Dimensionamento
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Aplicação ¼ de Volta
• Itens importantes para dimensionamento do
atuador:
• Tamanho e classe de pressão da válvula;
• Diâmetro do eixo;• Torque da válvula;• Flange de acoplamento;
• Tempo de operação.(p/ movimento de 90˚)
Levantamento de Campo
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Válvulas ¼ de Volta
• Cliente;• Processo;• TAG;• Área;
• Atuador Dimensionado;• Nro. de série do atuadorCoester existente;
• Tipo de Válvula eFabricante;
• Bitola;• Classe de Pressão;• Flange de acoplamento.
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Rede de Serviços
Coester no Brasil e América Latina
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