materiais de tubulaÇÃo vol_3

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MATERIAIS DE TUBULAÇÃO VOL_3 ÍNDICE ANALÍTICO VOLUME 3 1.VÁLVULAS 183 184 184 186 186 186 186 187 196 197 198 202 203 203 203 203 203 204 209 209 211 213 213 215 216 221 1.1. INTRODUÇÃO 1.2. UMA BREVE HISTÓRIA DA INDÚSTRIA DE VÁLVULAS 1.3. A INDÚSTRIA DA VÁLVULA 1.4. TIPOS DE VÁLVULAS 1.5. FUNÇÕES 1.6. ESPECIFICAÇÃO 1.7. SISTEMA CONSTRUTIVO DAS VÁLVULAS 1.8. CLASSES DE PRESSÃO 1.9. CONCEITOS SOBRE TIPOS DE VÁLVULAS 1.10. FABRICANTES DE VÁLVULAS 2. VÁLVULAS DE GAVETA 2.1. INTRODUÇÃO 2.2. APLICAÇÃO 2.3. PRINCIPAIS VANTAGENS 2.4. PRINCIPAIS DESVANTAGENS 2.5. IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA VÁLVULA DE GAVETA 2.6. SISTEMA CONSTRUTIVO 2.7. SISTEMAS DE VEDAÇÃO 2.8. ACIONAMENTO DAS VÁLVULAS 2.9. MATERIAIS CONSTRUTIVOS DAS VÁLVULAS 2.10. CLASSES DE PRESSÃO 2.11. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 2.12. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 2.13. TABELAS TÉCNICAS 2.14. FABRICANTES 3. VÁLVULAS DE ESFERA 222 223 223 223 223 223 224 227 227 228 228 229 230 231 234 3.1. INTRODUÇÃO 3.2. APLICAÇÃO 3.3. PRINCIPAIS VANTAGENS 3.4. PRINCIPAIS DESVANTAGENS 3.5. IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA VÁLVULA DE ESFERA 3.6. SISTEMA CONSTRUTIVO 3.7. SISTEMAS DE VEDAÇÃO DA SEDE 3.8. ACIONAMENTO DAS VÁLVULAS 3.9. MATERIAIS CONSTRUTIVOS DAS VÁLVULAS 3.10. CLASSES DE PRESSÃO 3.11. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 3.12. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 3.13. TABELAS TÉCNICAS 3.14. FABRICANTES I

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Page 1: MATERIAIS DE TUBULAÇÃO VOL_3

MATERIAIS DE TUBULAÇÃO VOL_3ÍNDICE ANALÍTICO VOLUME 3

1.VÁLVULAS

183 184 184 186 186 186 186 187 196 197 198 202 203 203 203 203 203 204 209 209 211 213 213 215 216 221

1.1. INTRODUÇÃO 1.2. UMA BREVE HISTÓRIA DA INDÚSTRIA DE VÁLVULAS 1.3. A INDÚSTRIA DA VÁLVULA 1.4. TIPOS DE VÁLVULAS 1.5. FUNÇÕES 1.6. ESPECIFICAÇÃO 1.7. SISTEMA CONSTRUTIVO DAS VÁLVULAS 1.8. CLASSES DE PRESSÃO 1.9. CONCEITOS SOBRE TIPOS DE VÁLVULAS 1.10. FABRICANTES DE VÁLVULAS 2. VÁLVULAS DE GAVETA

2.1. INTRODUÇÃO 2.2. APLICAÇÃO 2.3. PRINCIPAIS VANTAGENS 2.4. PRINCIPAIS DESVANTAGENS 2.5. IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA VÁLVULA DE GAVETA 2.6. SISTEMA CONSTRUTIVO 2.7. SISTEMAS DE VEDAÇÃO 2.8. ACIONAMENTO DAS VÁLVULAS 2.9. MATERIAIS CONSTRUTIVOS DAS VÁLVULAS 2.10. CLASSES DE PRESSÃO 2.11. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 2.12. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 2.13. TABELAS TÉCNICAS 2.14. FABRICANTES

3.

VÁLVULAS DE ESFERA

222 223 223 223 223 223 224 227 227 228 228 229 230 231 234

3.1. INTRODUÇÃO 3.2. APLICAÇÃO 3.3. PRINCIPAIS VANTAGENS 3.4. PRINCIPAIS DESVANTAGENS 3.5. IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA VÁLVULA DE ESFERA 3.6. SISTEMA CONSTRUTIVO 3.7. SISTEMAS DE VEDAÇÃO DA SEDE 3.8. ACIONAMENTO DAS VÁLVULAS 3.9. MATERIAIS CONSTRUTIVOS DAS VÁLVULAS 3.10. CLASSES DE PRESSÃO 3.11. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 3.12. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 3.13. TABELAS TÉCNICAS 3.14. FABRICANTES

I

4.

VÁLVULAS DE MACHO

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235 236 236 236 236 236 237 237 237 237 237 237 239 240 243 244 245 245 245 245 245 246 246 246 246 246 247 248 250 251 252 252 252 253 253 254 259 259 260 261 262 265 266 271 271 272 273 273 273 273

4.1. INTRODUÇÃO 4.2. APLICAÇÃO 4.3. PRINCIPAIS VANTAGENS 4.4. PRINCIPAIS DESVANTAGENS 4.5. IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA VÁLVULA DE MACHO 4.6. MEIOS DE LIGAÇÃO 4.7. CARACTERÍSTICAS CONSTRUTIVAS 4.8. ACIONAMENTO DAS VÁLVULAS 4.9. MATERIAIS CONSTRUTIVOS DAS VÁLVULAS 4.10. CLASSES DE PRESSÃO 4.11. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 4.12. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 4.13. TABELAS TÉCNICAS 4.14. FABRICANTES 5. VÁLVULAS DE GUILHOTINA

5.1. INTRODUÇÃO 5.2. APLICAÇÃO 5.3. PRINCIPAIS VANTAGENS 5.4. PRINCIPAIS DESVANTAGENS 5.5. IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA VÁLVULA DE GUILHOTINA 5.6. MATERIAIS CONSTRUTIVOS DAS VÁLVULAS 5.7. MEIOS DE LIGAÇÃO 5.8. CARACTERÍSTICAS CONSTRUTIVAS 5.9. CLASSES DE PRESSÃO 5.10. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 5.11. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 5.12. TABELAS TÉCNICAS 5.13. FABRICANTES 6. VÁLVULAS DE GLOBO

6.1. INTRODUÇÃO 6.2. APLICAÇÃO 6.3. PRINCIPAIS VANTAGENS 6.4. PRINCIPAIS DESVANTAGENS 6.5. IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA VÁLVULA DE GLOBO 6.6. SISTEMA CONSTRUTIVO 6.7. SISTEMAS DE VEDAÇÃO 6.8. ACIONAMENTO DAS VÁLVULAS 6.9. MATERIAIS CONSTRUTIVOS DAS VÁLVULAS 6.10. CLASSES DE PRESSÃO 6.11. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 6.12. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 6.13. TABELAS TÉCNICAS 6.14. FABRICANTES DE VÁLVULAS GLOBO 6.15. FABRICANTES DE VÁLVULAS DE AGULHA 7. VÁLVULAS BORBOLETA

7.1. INTRODUÇÃO 7.2. APLICAÇÃO 7.3. PRINCIPAIS VANTAGENS 7.4. PRINCIPAIS DESVANTAGENS

II

7.5. IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA VÁLVULA BORBOLETA 7.6. SISTEMA CONSTRUTIVO 7.7. SISTEMAS DE VEDAÇÃO 7.8. ACIONAMENTO DAS VÁLVULAS 7.9. MATERIAIS CONSTRUTIVOS DAS VÁLVULAS 7.10. CLASSES DE PRESSÃO 7.11. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 7.12. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 7.13. TABELAS TÉCNICAS 7.14. FABRICANTES 8. VÁLVULAS DIAFRAGMA

274 274 275 275 277 279 279 281 282 284 285 286 286 286 287 287 288 289 289 290 290 292 293 295 296 297 297 297 297 297 298 299 300 302 303 305 306 307 307 308 308 309 310 311 312 313 314 315 317 318 323

8.1. INTRODUÇÃO 8.2. APLICAÇÃO 8.3. PRINCIPAIS VANTAGENS 8.4. PRINCIPAIS DESVANTAGENS 8.5. IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA

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VÁLVULA DIAFRAGMA 8.6. MATERIAIS CONSTRUTIVOS 8.7. MEIOS DE LIGAÇÃO 8.8. FORMATO DO CORPO 8.9. ACIONAMENTO DAS VÁLVULAS 8.10. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 8.11. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 8.12. TABELAS TÉCNICAS 8.13. FABRICANTES 9. VÁLVULAS DE MANGOTE

9.1. INTRODUÇÃO 9.2. APLICAÇÃO 9.3. PRINCIPAIS VANTAGENS 9.4. PRINCIPAIS DESVANTAGENS 9.5. IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA VÁLVULA DE MANGOTE 9.6. SISTEMA CONSTRUTIVO 9.7. ACIONAMENTO DAS VÁLVULAS 9.8. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 9.9. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 9.10. TABELAS TÉCNICAS 9.11. FABRICANTES 10. VÁLVULAS DE RETENÇÃO

10.1. INTRODUÇÃO 10.2. APLICAÇÃO 10.3. O EMPREGO DO BY-PASS 10.4. VÁLVULA DE RETENÇÃO TIPO DISCO INTEGRAL 10.5. VÁLVULA DE RETENÇÃO TIPO FLAP 10.6. VÁLVULA DE RETENÇÃO TIPO PORTINHOLA SIMPLES 10.7. VÁLVULA DE RETENÇÃO TIPO PISTÃO 10.8. VÁLVULA DE RETENÇÃO VERTICAL TIPO DISCO 10.9. VÁLVULA DE RETENÇÃO TIPO DISCO DUPLO OU DUPLEX 10.10. VÁLVULA DE RETENÇÃO DE PÉ 10.11. EXEMPLO DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA DE VÁLVULA DE RETENÇÃO 10.12. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 10.13. TABELAS TÉCNICAS 10.14. FABRICANTES

III

11.

VÁLVULAS REDUTORAS DE PRESSÃO

324 325 325 325 325 326 326 327 327 327 328 329 331 333 335 335 336 337 337 337 338 338 329 331 333 335

11.1. INTRODUÇÃO 11.2. APLICAÇÃO 11.3. PRINCIPAIS VANTAGENS 11.4. PRINCIPAIS DESVANTAGENS 11.5.IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA VÁLVULA REDUTORA DE PRESSÃO 11.6. SISTEMA CONSTRUTIVO 11.7. MATERIAIS CONSTRUTIVOS 11.8. ACIONAMENTO DAS VÁLVULAS 11.9. INSTALAÇÃO DAS VÁLVULAS REDUTORAS DE PRESSÃO 11.10. ACESSÓRIOS PARA AS VÁLVULAS REDUTORAS DE PRESSÃO AUTO -OPERADAS 11.11. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 11.12. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 11.13. TABELAS TÉCNICAS 11.14. FABRICANTES DE VÁLVULAS REDUTORAS DE PRESSÃO 11.15. FABRICANTES DE VÁLVULAS DE CONTROLE AUTO-OPERADAS 12. VÁLVULAS DE SEGURANÇA E ALÍVIO

12.1. INTRODUÇÃO 12.2. APLICAÇÃO 12.3.IDENTIFICAÇÃO DAS PARTES DE UMA VÁLVULA DE SEGURANÇA E ALÍVIO 12.4. INSTALAÇÃO 12.5. SISTEMA CONSTRUTIVO 12.6. EXEMPLOS DE ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA 12.7. EXEMPLO DE FOLHA DE DADOS 12.8. TABELAS TÉCNICAS 12.9. FABRICANTES

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13.

ACESSÓRIOS

344 345 345 345 347 347 348 349 350 351 353

13.1. INTRODUÇÃO 13.2. APLICAÇÃO 13.3. FILTROS 13.4. VISORES DE FLUXO 13.5. VENTOSAS 13.6. SEPARADOR DE UMIDADE 13.7. PURGADORES 13.8. MANÔMETROS 13.9. TERMÔMETROS 14. GLOSSÁRIO

15.

BIBLIOGRAFIA

359

16.

REFERÊNCIA BILBLIOGRÁFICA

359

IV

VÁLVULAS

1. VÁLVULAS 1.1. Introdução: Válvula é um acessório que raramente percebemos o seu funcionamento e, normalmente, ignoramos a sua importância. Sem os sistemas modernos de válvulas, não haveria água pura e fresca em abundância nos grandes centros, o refino e distribuição de produtos petrolíferos seriam muito lentos e não existiria aquecimento automático nas casas. Por definição, uma válvula é um acessório destinado a bloquear, restabelecer, controlar ou interromper o fluxo de uma tubulação. As válvulas de hoje podem, além de controlar o fluxo, controlar o nível, o volume, a pressão, a temperatura e a direção dos líquidos e gases nas tubulações. Essas válvulas, por meio da automação, podem ligar e desligar, regular, modular ou isolar. Seu diâmetro pode variar de menos de uma polegada até maiores que 72 polegadas. Podem ser fabricadas em linhas de produção, em bronze fundido, muito simples e disponível em qualquer loja de ferramentas ou até ser o produto de um projeto de precisão, com um sistema de controle altamente sofisticado, fabricada de uma liga exótica de metal para serviço em um reator nuclear. As válvulas podem controlar fluidos de todos os tipos, do gás mais fino a produtos químicos altamente corrosivos, vapores superaquecidos, abrasivos, gases tóxicos e materiais radioativos. Podem suportar temperaturas criogênicas à de moldagem de metais, e pressões desde altos vácuos até pressões altíssimas. 1.2. Uma breve história da indústria de válvulas: Ninguém sabe quando a idéia da válvula nasceu. Entretanto, os romanos são reconhecidos como os inventores de sofisticados sistemas de controle de água daquela época. Sua fundição era avançada o suficiente para construir sistemas para suprir água em dois prédios diferentes,

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para o qual eles desenvolveram a válvula macho e há também evidências que de os romanos usaram válvulas tipo portinhola para prevenir o contra-fluxo. Por séculos, não houve avanços no projeto de válvulas. Porém, no Renascimento, o artista e inventor Leonardo da Vinci desenvolveu canais, projetos de irrigação e outros grandes sistemas hidráulicos, os quais incluíram válvulas para serem utilizadas nestes projetos. Muitos de seus rascunhos técnicos existem ainda hoje. A história moderna da indústria de válvulas acontece paralela à revolução industrial, que começou em 1705 quando Thomas Newcomen inventou o primeiro sistema industrial a vapor. Devido às pressões do vapor que tinham que ser contidas e reguladas, as válvulas adquiriram uma nova importância. O sistema a vapor de Newcomen foi aperfeiçoado por James Watt e outros inventores, projetistas e fabricantes também ajudaram no aperfeiçoamento das válvulas para estes sistemas a vapor. Os interesses, entretanto, estava no projeto como um todo, e o fabricante de válvulas como um produto separado não estava comprometido numa larga escala por diversos anos. Então em 1842, a cidade de Nova York construiu um sistema de águas para trazer água para a cidade de uma distância de 56,3km. Este simples projeto demonstrou as vantagens do sistema municipal de água e criou uma grande demanda por válvulas, tubulações e instalações, assim como outras

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cidades seguiram a liderança de Nova York em um curto tempo, diversas fábricas foram estabelecidas para produzir seus produtos. Eles se tornaram os principais usuários de válvulas indústrias como têxteis, papel e celulose, química, alimentícias, farmacêutica e energia elétrica. Mais tarde, a indústria do petróleo nasceu, e com ela, a demanda para válvulas de alta performance que pudessem suportar as grandes pressões de óleo e gás vindas dos poços para a superfície. Assim como as condições e requerimentos se tornaram mais solicitadas, os fabricantes responderam com melhoras contínuas de engenharia, em materiais e modelos de válvulas. As primeiras válvulas foram a globo e a de retenção. Em 1920 surgiu o primeiro tipo de válvula rotativa que podia ser aberta ou fechada por um simples giro de 90º de um volante. As válvulas tipo plug tiveram um grande uso nas indústrias químicas e de gás. Durante a Segunda Guerra Mundial, um oficial do exército Britânico inventou a válvula tipo diafragma, sem vazamento, e resistente à corrosão que era caracterizada por um disco de borracha engastado entre o corpo e o castelo. Esta válvula se tornou muito popular na Europa. A Segunda Guerra Mundial apresentou um desafio especial para a indústria da válvula. A Marinha dos Estados Unidos descobriu que devido aos impactos das bombas perto dos navios criaram rachaduras nas válvulas a bordo. Centenas de válvulas tiveram que ser substituídas por válvulas resistentes ao impacto. E de novo, a indústria respondeu com novas fundições e fábricas espalhadas por todo o país para suprir a demanda. Grandes passos foram dados no desenvolvimento de materiais também. Antes as válvulas eram comumente feitas de bronze, ferro e aço, até novas ligas serem produzidas, assim como o titânio e o aço inox. Após a guerra, o desenvolvimento de materiais sintéticos, como o Teflon , que era quimicamente destinado para praticamente qualquer serviço e ainda mais provido de capacidade de selar e vedar deu novos ímpetos para as válvulas rotativas. Também, a válvula de fechamento rápido, de quarto de volta, tipo borboleta se tornou popular. Até então, as válvulas borboletas estavam limitadas a serviços de regulagem por não apresentar uma boa estanqueidade. Os materiais sintéticos chegariam para dar um novo nível de performance a essas válvulas. Entre 1950 e 1960, o

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aumento de tamanho e sofisticação dos processos das plantas, combinados com aumento de custo de mão de obra, resultou numa crescente necessidade de sistemas automatizados de válvulas. As operações de válvulas quarto de volta eram facilmente efetuadas eletricamente, hidraulicamente ou pneumaticamente. Hoje, as válvulas em localizações distantes, por exemplo, a tubulação de óleo no Alaska é controlada automaticamente e à distância. Energia nuclear e combustível sintético fornece um desafio para a indústria de válvula. Eles requerem válvulas que sejam fabricadas com normas de alta performance e estrito controle de qualidade. Válvulas gaveta, esfera, globo e retenção continuam a preencher as necessidades tradicionais do mercado. Novas tecnologias de aplicação também fazem uso destas válvulas assim como algumas válvulas de fechamento rápido. A indústria de válvulas de hoje está orientada ao mercado e sensível às necessidades de mudança de seus clientes, criando válvulas que podem suportar pressões maiores que 20.000 psi e temperaturas acima de 815 graus Celsius. 1.3. A indústria da válvula: Equipamentos de alta tecnologia são requeridos para testes sísmicos, criogênicos, fogo, ruído e corrosão. Máquinas de controle numérico computadorizado são

185

encontradas na maioria das plantas, ainda com equipamentos de CAD e CAM. Microscópios para procura de elétrons são utilizados para resolver muitos problemas metalúrgicos. O investimento em mão de obra e material é grande assim como os equipamentos. As empresas de válvulas investem fortemente em materiais de pesquisa, em novos conceitos em projetos, na automação de produtos e em custo efetivo de re-projetos. Enquanto algumas fábricas compram seus materiais fundidos, algumas operam suas próprias fundições e forjarias para projetar, desenvolver e produzir os fundidos e forjados que serão utilizados como componentes de suas válvulas. Os materiais fundidos e os componentes devem ser fabricados em todos os materiais que a empresa oferece em sua linha. E estão incluídos latão, bronze, ferro, aço, aço inoxidável e outras ligas especiais. Amplamente usados estão o PTFE (teflon ) e outros fluorcarbonetos e elastômeros para assentamentos e vedação das válvulas. Há poucos anos, surgiram válvulas feitas totalmente de plásticos para uso em aplicações especiais. Entre os maiores mercados, a indústria de válvulas atende empresas do setor de química, petroquímica, produção de petróleo, energia, água e esgoto, farmacêutica, alimentícia e outras indústrias de processo. 1.4.Tipos de válvulas: Existe uma grande variedade de válvulas, e, em cada tipo, existem diversos subtipos, cuja escolha depende não apenas da natureza da operação a realizar, mas também das propriedades físicas e químicas do fluido considerado, da pressão e da temperatura a que se achará submetido, e da forma de acionamento pretendida. 1.5. Funções: Para selecionar uma válvula é importante, primeiramente, estabelecer a sua função e o que se espera dela. A própria avaliação dessa função irá influir na escolha da válvula mais adequada. As válvulas são, normalmente, empregadas em duas funções básicas de bloquear e restabelecer o fluxo e regulagem desse fluxo. Outras funções podem ser consideradas, como a prevenção de contra fluxo, controles diversos e segurança. 1.6. Especificação: Existem vários fatores que precisamos considerar antes da escolha da melhor válvula. Segue alguns dos itens necessários: temperatura e pressão do fluido e suas propriedades, vazão, diâmetro da tubulação, modo de acionamento da válvula, sistema de deslocamento da válvula, tipo de extremidade, material de construção, classe de pressão, entre outras. 1.7.

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Sistema construtivo das válvulas. Quanto ao meio de ligação dos extremos. As válvulas podem ter as suas extremidades com os mais variados meios de ligação.

186

Extremidades roscadas: As válvulas com os extremos roscados são empregadas onde se deseja a facilidade da montagem e desmontagem ou ainda onde a solda se torna difícil ou em muitos casos impossíveis. Normalmente empregadas em válvulas de pequenos diâmetros fabricadas em bronze, que são especialmente indicadas para as instalações residenciais e prediais e para as instalações industriais de pequena responsabilidade como em serviços de baixa pressão e temperaturas ambientes e para fluidos não perigosos. Válvulas de ferro fundido ou de aço forjado para altas pressões e temperaturas também são fabricadas com seus extremos roscados. Encontramos no mercado dois tipos rosca para as válvulas, a rosca segundo a norma americana ASME / ANSI B1.20.1 (NPT) e a rosca segundo a norma brasileira NBR 6414 (BSP).

Extremidades do tipo encaixe e solda (soquetadas): As válvulas com os extremos do tipo encaixe e solda são empregadas primordialmente em instalações industriais de responsabilidade e onde se deseja uma estanqueidade perfeita e ainda facilidade e rapidez na montagem. São indicadas para serviços com altas pressões e temperaturas. Normalmente empregadas em válvulas de pequenos diâmetros fabricadas em aço carbono forjado ou aço inox forjado. Este tipo de ligação é normalizado pela norma americana ASME / ANSI B16.11 Extremidades do tipo wafer: São válvulas de corpo curto para serem instaladas entre flanges ou ainda em fundo de tanques e reatores. São válvulas leves e compactas e com seus extremos para instalação entre flanges conforme as normas ASME/ANSI ou DIN.

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Extremidades com sodas de topo: As válvulas com os extremos do tipo para solda de topo são empregadas em instalações industriais de grande responsabilidade e onde se deseja uma estanqueidade perfeita. São indicadas para serviços com altas pressões e temperaturas e para fluidos perigosos. Normalmente empregadas em válvulas de médios e grandes diâmetros fabricadas em aço carbono fundido ou aço inox fundido. Também empregado em válvulas de pequenos diâmetros onde não se pode empregar a solda de encaixe. Este tipo de ligação é normalizado pela norma americana ASME / ANSI B16.25 Extremidades flangeadas: As válvulas com os extremos flangeados são empregadas nos mais diversos serviços industriais desde os mais simples aos mais perigosos para as mais variadas classes de pressão e temperatura. Na fabricação de válvulas flangeadas são empregados os mais diversos materiais como o bronze, latão, alumínio, aços fundidos, aços forjados, ferros fundidos e ainda outros mais sofisticados e exóticos para aplicações especiais. Este tipo de ligação é normalizado pelas normas americanas ASME / ANSI B16.1, B16.5 e B16.24 e pelas normas alemãs DIN. Extremidades com bolsas: As válvulas com os extremos com bolsas e junta elástica são empregadas principalmente para as válvulas fabricadas de materiais de difícil soldagem e para a facilidade de montagem e desmontagem. Empregadas principalmente em serviços de hidráulica e saneamento ambiental e também em serviços de irrigação. Este tipo de ligação é normalizado pela norma brasileira NBR 7674

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Quanto aos materiais: As válvulas devem ser fabricadas de materiais que resistam à pressão e à temperatura do serviço a que se destinam.

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Corpo e tampa: Para o corpo são empregados os mais diversos tipos de materiais como o bronze fundido, alumínio, aços carbono forjado ou fundido, aços inox forjados ou fundidos, ferros fundidos e ainda outros mais sofisticados e exóticos para aplicações especiais. Na especificação do corpo de uma válvula deve ser escolhido, de preferência o mesmo material do tubo ou um material compatível com o material do tubo a que se destina. Internos: Pode ser do mesmo material do corpo para as válvulas mais simples ou ainda ser de material compatível com o serviço a que se destinam pois devem resistir à pressão, temperatura e as altas velocidades decorrentes da operação de abertura e fechamento. Algumas válvulas necessitam de um elastômero para sua completa estanqueidade. Quanto ao meio de ligação entre o corpo e a tampa: Rosca interna É o sistema usado para a ligação entre o corpo e a tampa das válvulas mais simples e empregado em válvulas de bronze para serviços em instalações residenciais, prediais, comerciais ou ainda em serviços industriais de baixa responsabilidade. Nas instalações industriais seu emprego fica restrito aos serviços de baixa pressão e baixas temperaturas. Este sistema é empregado em válvulas de pequenos diâmetros, no máximo até 4 polegadas. Rosca externa: É o sistema usado para a ligação entre o corpo e a tampa das válvulas mais simples e empregado em válvulas de bronze para serviços em instalações industriais de pequena responsabilidade. Nas instalações industriais seu emprego fica restrito aos serviços de baixa pressão e baixas temperaturas para serviços de água, óleo e gás. Este sistema é empregado em válvulas de pequenos diâmetros, no máximo até 4 polegadas.

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Rosca do tipo porca-união: É o sistema usado para a ligação entre o corpo e a tampa das válvulas empregadas em instalações industriais de média ou alta responsabilidade. Esse tipo de ligação entre o corpo e a tampa se faz em válvulas de bronze fundido para médias e altas pressões e para serviços de criogenia e serviços com temperaturas moderadas. Nas válvulas de aço forjado é empregado para médias e altas pressões em temperaturas médias e altas. Este sistema é empregado em válvulas de pequenos diâmetros, no máximo até 4 polegadas Flangeado ou aparafusado: É o sistema usado para a ligação entre o corpo e a tampa das válvulas empregadas em instalações industriais de média ou alta responsabilidade por ser um sistema de alta confiabilidade. Este sistema é empregado em todas as válvulas com diâmetro superior a 4 polegadas e também encontrado em válvulas de pequenos diâmetros, para altas pressões e temperaturas. Soldado: É o sistema usado para a ligação entre o corpo e a tampa das válvulas empregadas em instalações industriais de alto risco por ser um sistema de completa confiabilidade. Este sistema é empregado em válvulas de quaisquer diâmetros para garantir a estanqueidade total entre o corpo e a tampa. Usado em sistemas de energia nuclear dentre outros. Por meio de grampo U: É o sistema usado para a ligação entre o corpo e a tampa das válvulas empregadas em instalações industriais onde se deseja a facilidade e a rapidez de montagem e desmontagem do corpo e tampa. Este sistema é empregado em válvulas de pequenos diâmetros. Quanto ao tipo de haste e do volante: Haste e volante fixos com rosca interna. A haste é fixa ao volante e o movimento de rotação do

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volante transmite à haste um movimento de rotação que por meio de uma rosca a haste proporciona à cunha um movimento de translação, possibilitando a abertura e o fechamento da válvula. É o tipo mais simples e empregado no sistema construtivo das válvulas que normalmente são fabricadas em bronze para uso em instalações residenciais e prediais e em válvulas industriais empregadas em serviços de baixa responsabilidade.

190

Haste e volante ascendentes com rosca interna. A haste é fixa ao volante e o movimento de rotação do volante confere à haste o movimento de rotação e de translação. A cunha é encaixada na haste e conseqüentemente também recebe o movimento de translação que permite a abertura e o fechamento da válvula. Esse tipo construtivo é usual nas válvulas industriais empregadas em serviços de pequena responsabilidade em baixas e médias pressões e baixas temperaturas. Empregado também nos sistemas de hidráulica e saneamento. A vantagem em relação ao sistema anterior é a possibilidade de se saber, visualmente, se a válvula está aberta ou fechada. Haste ascendente com rosca externa e volante fixo. Neste modelo o volante é fixo ao castelo e recebe apenas movimento de rotação e este movimento de rotação transmite à haste apenas movimento de translação. A cunha é encaixada na haste e conseqüentemente também recebe o movimento de translação o que permite a abertura e o fechamento da válvula. São válvulas empregadas em instalações industriais de grande responsabilidade, para altas pressões e temperaturas. Uma das vantagens em relação aos sistemas anteriores é o fato da rosca da haste ser externa, não entra em contato com o fluido, e a outra vantagem é a facilidade de se saber se a válvula está aberta, fechada ou semiaberta. As desvantagens são as dimensões externas e alto custo em relação aos modelos anteriores. Quanto ao sistema de vedação: Vedação do corpo. Entre o corpo e a tampa deve existir uma junta de vedação para promover a estanqueidade desta junção. A junta a ser empregada depende principalmente da responsabilidade do serviço a que a válvula se destina, podendo variar desde um simples elastômero a um anel metálico. Para as válvulas empregadas em serviços de baixas pressões e temperaturas é, geralmente, empregado a junta de PTFE, para serviços de média responsabilidade são empregadas as juntas espiraladas e para serviços de responsabilidade são empregadas as juntas do tipo anel (ring joint) em aço.

191

Vedação da haste: Este sistema de vedação, também conhecido como engaxetamento da haste , se processa por meio de gaxetas dispostas em torno da haste e apertadas ou ajustadas por meio de prisioneiros e aperta gaxetas. As gaxetas são geralmente de anéis de PTFE, aramida grafitada ou de grafite. É o sistema que garante a vedação da haste, impedindo que o vazamento do fluido pela haste. Uma das razões que impede a instalação de válvulas em linhas horizontais com o volante voltado para baixo são, justamente, os inconvenientes provocados por pequenos vazamentos da haste. Um dispositivo cônico existente na haste pode tornar a válvula reengaxetavel sob pressão. Quanto ao acionamento das válvulas: É o dispositivo que transmite força à haste para dar movimento ao obturador. Uma das formas de acionamento, talvez a mais comum, é o volante mas o acionamento pode ainda ser executado por meio de alavanca, por meios automáticos, elétricos ou pneumáticos. Volante com acionamento direto. O movimento de rotação do volante é transmitido diretamente

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para a haste, isto é, o volante está diretamente ligado à haste que pode ser ascendente ou não. Volante com redutor de engrenagens. O movimento de rotação do volante não é transmitido indiretamente para a haste, isto é, o volante está ligado a um sistema de engrenagens e este é que transmite o movimento à haste. Este sistema é empregado para diminuir o torque que deve ser dado ao volante em serviços de altas pressões ou ainda para se diminuir o tempo de fechamento para se minimizar a possibilidade do golpe de aríete.

Por meio de corrente. Este tipo de acionamento é empregado quando a válvula está instalada em posição acima do operador e este tem dificuldades em acessar o volante. Neste caso o volante comum é substituído por outro próprio para uso com corrente. A válvula poderá ser de haste ascendente ou não.

192

Por meio de chave T. Este tipo de acionamento é usado principalmente quando as válvulas são instaladas abaixo da superfície de operação, em tubulações enterradas no solo ou ainda sob a laje de operação em estações de tratamento, estações elevatórias, usinas, etc. Neste caso a haste deverá ter a cabeça com quadrado próprio para chave T. Muito empregado nas redes de abastecimento público de água potável. Por meio de haste com prolongamento. Em algumas edificações a válvula poderá estar situada em uma elevação bem abaixo daquela onde se realiza a operação de todo o sistema. É o caso das válvulas dos sistemas de esvaziamento em usinas hidrelétricas ou outras válvulas em fundos de poços. Neste caso é aconselhado o uso de um prolongamento na haste da válvula e dependendo do comprimento deste prolongamento é normal o uso de mancais intermediários para guiar a haste. Em média se usa um mancal intermediário para cada 3,0m de haste. Por meio de pedestais de manobras. Os pedestais de manobra são acionamentos que por sua natureza, robustos e ajustados ao piso, são empregados na manobra de válvulas e adufas instaladas sob passarelas e lajes nas casas de bombas, barragens e usinas. Proporcionam uma instalação segura e firme, com acabamento perfeito entre a laje e o poço. O acionamento da haste poderá ser por meio de volante de ação direta ou por meio de redução de engrenagem. São instalados em conjunto com as hastes de prolongamento e podem ter um mecanismo de indicação de abertura da válvula. Acionamento pneumático. Neste caso o acionamento da válvula deixa de ser manual e passa a ser chamado de acionamento pneumático . O acionamento (volante / alavanca) é substituído por um dispositivo, pistão ou diafragma, que funciona com a pressão de entrada e saída de ar comprimido. O suprimento do ar comprimido pode ser manual ou automatizado. Essas válvulas podem ter a função de bloqueio ou ainda de regulagem e modulação do fluxo.

193

Acionamento elétrico. Neste caso o acionamento da válvula deixa de ser manual e passa a ser chamado de acionamento elétrico . O acionamento (volante / alavanca) é substituído por um motor elétrico, que pode ser de acionamento direto ou por meio de redutores. A ligação elétrica pode ser manual ou automatizada. Essas válvulas podem ter a função de bloqueio ou ainda de regulagem e modulação do fluxo. Acionamento automático. O acionamento das válvulas automáticas se processa sem a interferência do operador, é a ação do próprio fluido que faz com que a válvula seja acionada. Neste tipo de acionamento podemos incluir

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as válvulas unidirecionais, conhecidas como válvulas de retenção, as válvulas reguladoras de pressão e as válvulas de segurança e alívio. Acionamento com válvula de contorno (by pass). Este tipo de acionamento, com válvula de contorno ou by pass é usado sempre que se tem um diferencial de pressão muito alto entre montante e jusante da válvula. A finalidade do by pass é a equalização das pressões de montante e jusante com o objetivo de diminuir a pressão no obturador e com isso a conseqüente diminuição da força de atrito entre as partes móveis, facilitando a operação de abertura e poupando os internos das válvulas. A válvula de contorno pode ser uma válvula gaveta ou uma válvula globo, dependendo das condições de operação mas o material da válvula de by pass deve ser no mínimo igual ao da válvula principal. Os pontos de by pass podem ser roscados ou soldados. Materiais construtivos: Bronze fundido ASTM B62 O bronze fundido é empregado na construção do corpo e castelo das válvulas de pequenos e médios diâmetros para serviços de pequena responsabilidade para serviços de água, óleo ou gás (WOG). Os meios de ligação empregados nas válvulas de bronze são as roscas e o flange. As roscas são conforme as normas NBR 6414 (BSP) ou ANSI/ASME B1.20.1 (NPT). Os flanges poderão ter as dimensões conforme a norma ASME/ANSI B16.24 com faces planas. O bronze fundido também é empregado na construção dos internos nas válvulas de corpo em ferro fundido.

194

Latão laminado. O latão laminado ASTM B124 é empregado na construção da haste das válvulas de corpo e castelo de bronze. O latão laminado ASTM B16 é empregado na construção de hastes das válvulas de corpo e castelo de ferro fundido. Ferro fundido. O ferro fundido cinzento ASTM A126/B é empregado na construção do corpo e castelo das válvulas de médios e grandes diâmetros e o meio de ligação utilizado é o flange com dimensões conforme ASME/ANSI B16.1, com faces planas. O ferro fundido cinzento ASTM A126/A é empregado na construção do corpo e castelo das válvulas de pequenos diâmetros, do tipo grampo, com extremidades roscadas conforme NBR 6414 (BSP) ou ASME/ANSI B1.20.1 (NPT). O ferro fundido dúctil NBR 7663 (ISO 2531) é empregado na construção do corpo e castelo das válvulas de médios e grandes diâmetros e o meio de ligação utilizado é o flange com dimensões conforme ASME/ANSI B16.1, com faces com ressalto. Aço carbono fundido. O aço carbono fundido ASTM A216/WCB é empregado na construção do corpo e interno das válvulas de médio e grandes diâmetros com extremidades flangeadas conforme ASME/ANSI B16.5, com face plana ou com ressalto ou ainda com pontas para solda de topo conforme ASME/ANSI B16.25. Aço inox fundido. O aço inox fundido ASTM A351/CF8 ou ASTM A351/CF8M é empregado na construção do corpo e interno das válvulas de pequenos e grandes diâmetros com extremidades flangeadas conforme ASME/ANSI B16.5 com face com ressalto ou ainda com pontas para solda de topo ASME/ANSI B16.25. Aço carbono forjado. O aço carbono forjado ASTM A105 é empregado na construção do corpo e internos das válvulas de pequenos diâmetros com extremidades roscadas conforme NBR 6414 (BSP) ou ASME/ANSI B1.20.1 (NPT), extremidades para solda de encaixe (SW) conforme ASME/ANSI B16.11 ou ainda flangeadas conforme ASME/ANSI B16.5 com face com ressalto. Aço inox forjado. O aço inox forjado ASTM A182 Gr. F304 ou ASTM A182 Gr. F316 é empregado na construção do corpo e castelo das válvulas de pequenos diâmetros com extremidades roscadas conforme NBR 6414 (BSP) ou ASME/ANSI B1.20.1 (NPT) ou extremidades para solda de encaixe (SW) conforme ASME/ANSI B16.11. PTFE (Teflon ). O PTFE é o material mais

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usado na vedação das válvulas e por suas características químicas não requer lubrificação e é quimicamente muito resistente, sua principal limitação é a temperatura que pode variar entre -30 oC e 140oC.

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Fibras de aramida. As fibras de aramida são mais conhecidas pelo seu nome comercial, Kevlar marca registrada da empresa Dupont, um tipo de fibra derivada de uma poliamida aromática. Duas formas principais de fibras aramidas são produzidas: Kevlar 49 utilizado como carga para reforço em plásticos e elastômeros e o Kevlar 29 para outros usos. Atualmente, após a proibição do amianto, as principais gaxetas são produzidas com fibras de aramida envolvida com PTFE e grafite. Carbono. Um dos materiais mais novos usados na vedação das válvulas é o grafoil, material a base de carbono e comercializado na forma de fitas. É um material de enorme resistência química e resiste a altas temperaturas, que podem variar de -240 oC a 3000oC. 1.8. Classes de pressão: As válvulas são classificadas por classes de pressão. Pressão Nominal: Designação simbólica para fins de referência. Pressão de trabalho: É a pressão máxima admissível para cada valor da temperatura de trabalho onde se considera o binômio pressão x temperatura conforme estabelecido na norma ASME/ANSI B16.34 Pressão de trabalho para válvulas padrão ASME/ANSI Conforme ASME/ANSI B16.34

Material do corpo Temperatura Pressão de trabalho sem choques (kgf/cm ) Cl. 125

14,1 8,8 10,6 8,8 10,6 7,0

2

ºC ASTM A216 WCB ASTM A105 ASTM A126 2 a 12 ASTM A126 14 a 16 ASTM A126 18 a 20

-30 a 66 454 -30 a 66 454 -30 a 66 232 -30 a 66 177 -30 a 66 177

Cl.150

20,0 7,4 -

Cl. 300

52,0 18,6 -

Cl. 600

104,1 37,6 -

Cl. 800

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140,6 56,3 -

Pressão de teste hidrostático Conforme ASME/ANSI B16.5 Válvulas de aço carbono fundido

Classe 150 300 600 Pressão de teste (kgf/cm ) Corpo Sede / Vedação

31,6 79,1 156,4 22,1 57,3 114,6

2

196

Conforme API 602 Válvulas de aço carbono forjado

Classe 800 Pressão de teste (kgf/cm ) Corpo Sede / Vedação

210,9 143,4

2

Conforme API 595 Válvulas de ferro fundido

Classe 125 Diâmetro

2 a 12 14 a 20

Pressão de teste (kgf/cm ) Corpo Sede / Vedação

24,6 18,6 15,8 12,3

2

1.9. Conceituações sobre os tipos de válvulas Válvula de bloqueio: São as que predominantemente trabalham em condições de abertura e fechamento (ON/OFF) total da passagem do fluido. Sua operação pode ocorrer manualmente, por dispositivos elétricos, pneumáticos ou hidráulicos. Válvula de regulagem: São as que apresentam a capacidade de modulação do fluxo. A sua operação é manual por meio de volante ou alavanca. Válvula de controle: São as que apresentam a capacidade inerente da modulação das características do fluxo como a vazão, pressão ou temperatura automaticamente, sem a intervenção manual. Algumas delas são idênticas às válvulas de bloqueio mas internamente concebidas para modulação. As suas características são pré-estabelecidas para cada aplicação. Válvula auto-operada: São as que apresentam um elemento sensor integrado internamente ao corpo da válvula. São diversos tipos construtivos específicos para cada finalidade. Válvula unidirecional: São as que apresentam a capacidade de impedir o refluxo do fluido. São

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consideradas como válvulas auto-operadas pois sua operação ocorre pela ação direta do fluido.

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AÇÃO SOBRE AS VÁLVULAS PASSAGEM PLENA FLUIDOS DENSOS PREVENÇÃO DE SOBRE PRESSÃO BAIXA PRESSÃO DIFERENCIAL

ACIONAMENTO RÁPIDO

CONTROLE DE PRESSÃO

OPERAÇÕES FREQÜENTES

x CONFIGURAÇÃO NORMAL o CERTAS CONFIGURAÇÕES

AGULHA ANGULAR BORBOLETA CONTROLE DIAFRAGMA ESFERA GAVETA GLOBO GUILHOTINA MACHO MANGOTE OBLÍQUA RETENÇÃO REDUTORA DE PRESSÃO SEGURANÇA E/OU ALÍVIO SOLENOIDE TERMOSTÁTICA

x o o x o o x o

x x x x x x x

x x x x x x x x x x x x o o

REGULAGEM

VÁLVULAS

x

x x o o x o

x o o x

x x x

x

x x x o x x x x x x x

x x x x

x

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x x

x x

x x

x x

x x

1.10. Fabricantes de Válvulas. Ascoval Industria e Comércio Ltda Rod. Pres. Castelo Branco, km 20 06465-300 - Barueri SP Página: www.ascoval.com.br Asvotec Termoindustrial Ltda Rod. Cônego Cyriaco Scaranelo Pires km 01 13190-000 - Monte Mor SP Página: www.asvotec.com.br Brava Válvulas e Conexões Ltda. Rua Antonio Felamingo, 959 13279-452 Valinhos SP Página: www.brava.ind.br Ciwal Acessórios Industriais Ltda Rua 3 Sargento João Soares de Faria, 220/254 02179-020 - São Paulo SP Página: www.ciwal.com.br

REGULAGEM DE PRECISÃO x

PREVENÇÃO DE REFLUXO

BLOQUEIO

198

DECA Unidade Industrial da Divisão Deca Jundiaí SP Página: http://www.deca.com.br/ Detroit Plásticos e Metais Ltda Av. Antonio Piranga, 2788 09942-000 - Diadema SP Página: www.detroit.ind.br Dresser Industria e Comércio Ltda Divisão Válvulas Rua Senador Vergueiro, 433 09521-320 - São Caetano do Sul SP Página: www.dresser.com Durcon Equipamentos Industriais Ltda Av. Pedro Celestino Leite Penteado, 500 07760-000 - Cajamar SP Página: www.durcon-vice.com.br Foxwall Indústria e Comércio de Válvulas de Controle Ltda Rua Comendador Jaroslav Simonek, 120 06711-260 - Cotia SP Página: www.foxwall.com Glynwed Ltda (Friatec Rheinhütte) Av. Manoel Inácio Peixoto, 2150 36771-000 - Cataguases MG Página: www.friatec.com.br Hiter Indústria e Comércio de Controle Termo-hidráulicos Ltda Rua Capitão Francisco Teixeira Nogueira, 233 05037-030 - São Paulo SP Página: www.hiter.com.br Indumetal Indústria de Máquinas e Metalurgia Ltda Via Industrial, 370 13600-970 - Araras SP Página: www.indumetal.com.br Interativa Indústria Comércio e Representações Ltda Rua Prof. Ruy Telles Miranda, 97 18085-760 - Sorocaba SP Página: www.interativa.ind.br IVC S. A. Indústria de Válvulas e Controles Al. Arapoema, 300 06460-080 - São Paulo SP Página: www.ivc.com.br

199

Lupatech S. A. (Valmicro) Rua Dalton Lahn dos Reis, 201 95112-090 - Caxias do Sul RS Página: www.valmicro.com.br Mercantil e Industrial Aflon Artefatos Plásticos e Metálicos

Page 16: MATERIAIS DE TUBULAÇÃO VOL_3

Ltda Via Anchieta, 554 04246-000 - São Paulo SP Página: www.aflonindustrial.com.br Metalúrgica Brusantin Ltda Rua João Franco de Oliveira, 310 13422-160 - Piracicaba SP Página: www.brusantin.com.br Metalúrgica Ipê Ltda Rua Rodolfo Anselmo, 385 12321-510 - Jacareí SP Página: www.mipel.com.br Metalúrgica Nova Americana S. A. Rua Dom Pedro II, 1432 13466-000 - Americana SP Página: www.mna.com.br Metalúrgica Scai Ltda Rua João Cavalheiro Salem, 310 07243-580 - Guarulhos SP Página: www.scai.com.br Niagara S. A. Comércio e Indústria Rua Antonio de Oliveira, 986 04718-050 - São Paulo SP Página: www.niagara.com.br Omel Bombas e Compressores Ltda Rua Sílvio Manfredi, 201 07241-000 - Guarulhos SP Página: www.omel.com.br Parker Hannifin Indústria e Comércio Ltda Av. Lucas Nogueira Garcez, 2181 12325-900 - Jacareí SP Página: www.parker.com.br RTS Indústria e Comércio de Válvulas Ltda Rua Endres, 51 07043-000 - Guarulhos SP Página: www.rtsvalvulas.com.br

200

Spirax Sarco Indústria e Comércio Ltda Av. Manoel Lajes do Chão, 268 06705-050 - Cotia SP Página: www.spiraxsarco.com.br Tecval S. A. Válvulas Industriais Av. Benedito Germano de Araújo, 100 18560-000 - Iperó SP Página: www.tecval.ind.br Tyco Valves & Controls Brasil Ltda Av. Antonio Bardela, 3000 18085-270 - Sorocaba SP Página: www.tycovalves-la.com Valeq Válvulas e Equipamentos Industriais Ltda Rua Raimundo Brito de Oliveira, 68 26022-820 - Nova Iguaçu RJ Página: www.valeq.com.br Valloy Industria e Comércio de Válvulas e Acessórios Ltda Rua Macedônia, 355 07223-200 - Guarulhos SP Página: www.valloy.com.br Valvugás Indústria Metalúrgica Ltda Av. Luis Rink, 736 06286-000 - Osasco - SP Página: www.valvugas.com.br Válvulas Crosby Indústria e Comércio Ltda Rua Capitão Francisco Teixeira Nogueira, 197 05037-030 - São Paulo SP Página: www.crosby.com.br W. Burger Válvulas de Segurança e Alívio Ltda Rua Gurupi, 54/54ª 04764-060 - São Paulo SP Página: www.wburger.com.br Weir do Brasil Ltda Rua João Ventura Batista, 622 02054-100 - São Paulo SP Página: www.weir.co.uk Worcester Controls do Brasil Ltda Rua Tocantins, 128 09580-130 - São Caetano do Sul - SP Página: www.worcester.com.br

201

VÁLVULAS DE GAVETA

2. VÁLVULAS DE GAVETA 2.1. Introdução: É a válvula de bloqueio que até pouco tempo representava a maioria das válvulas instaladas mas que a partir do final da década de 80 passou a perder espaço para outras válvulas mais modernas, mais eficientes e de menor custo. Sua principal característica é a baixa perda de carga devido à pequena obstrução do fluxo quando totalmente abertas. 2.2. Aplicação: São empregadas como válvulas de bloqueio (on/off) em serviços de água, óleo ou gás (WOG) para fluidos sem sólidos em suspensão ou com poucos sólidos. Também não devem ser empregadas onde os fluidos transportados venham a se solidificar no interior das válvulas que é o caso de resinas, tintas e vernizes. 2.3. Principais vantagens: Entre as principais vantagens no emprego das válvulas de gaveta, pode-se enumerar a passagem livre quando totalmente abertas, a ótima estanqueidade, a grande diversidade de diâmetros, a variedade dos meios de ligação, aplicação em larga gama de pressão e temperatura, além de permitir o fluxo nos dois

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sentidos e ter uma fácil manutenção. 2.4. Principais desvantagens: Entre as principais desvantagens no emprego das válvulas de gaveta, podemos enumerar que não são indicadas em operações freqüentes, não devem ser usadas para regulagem de fluxo, as grandes dimensões externas e o custo elevado de alguns modelos. 2.5. Identificação das partes de uma válvula de gaveta.

203

2.6. Sistema construtivo. Quanto ao meio de ligação. Rosca BSP ou NPT Normalmente empregadas em válvulas de pequenos diâmetros.

ROSCADA

SOQUETADA

SOLDA DE TOPO

FLANGEADA

COM BOLSAS

Solda do tipo encaixe (soquete) Normalmente empregadas em válvulas de pequenos diâmetros onde se deseja estanqueidade absoluta nas ligações. Solda de topo Empregadas em qualquer diâmetro onde se deseja estanqueidade absoluta. Empregada principalmente em serviços de altas pressões e temperaturas. Extremidades flangeadas Fabricadas em qualquer diâmetro e empregadas onde se deseja a facilidade de montagem e desmontagem. Extremidades com bolsas e junta elástica Empregadas em médios e grandes diâmetros para linhas em ferro fundido. Quanto aos materiais. Corpo e castelo: Deve, de preferência, ser do mesmo material dos tubos em que as válvulas forem instaladas ou ainda de material compatível com o material dos tubos. Internos: Podem ser do mesmo material do corpo e ainda devem ser de material compatível com o serviço a que se destinam pois devem ser resistentes à pressão, temperatura e altas velocidades decorrentes da operação de abertura e fechamento da válvula. Quanto ao meio de ligação entre corpo e castelo. Rosca interna Sistema empregado em válvulas de pequenos diâmetros em baixas pressões e temperatura ambiente. Geralmente fabricadas de bronze e empregadas em uso doméstico.

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Rosca externa Sistema empregado em válvulas de pequenos diâmetros em baixas pressões e temperatura ambiente. Geralmente fabricadas de bronze e empregadas em serviços de pequena responsabilidade. Rosca do tipo porca-união Empregado em válvulas industriais de pequenos diâmetros e usadas em serviços de média e alta pressão e temperatura. Flangeado ou aparafusado:. Empregado em válvulas industriais dos mais variados diâmetros para todas as classes de pressão para serviços de maior responsabilidade. Soldado. Empregado em válvulas industriais dos mais variados diâmetros para altas pressões e temperaturas. Fixas por meio de grampo tipo U Empregado em válvulas

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industriais de pequenos diâmetros em serviços onde se necessita limpezas periódicas e constantes.

ROSCA INTERNA

ROSCA EXTERNA

TIPO PORCA-UNIÃO

Quanto ao tipo de haste e do volante Haste e volante fixos com rosca interna: A haste é fixa ao volante e o movimento de rotação do volante transmite à haste apenas o movimento de rotação e por meio de uma rosca a haste transmite à cunha o movimento de translação o que possibilita a abertura e o fechamento da válvula. O sistema é empregado em válvulas de pequenos diâmetros, geralmente de bronze, para uso doméstico e em serviços de pequena responsabilidade. Uma das desvantagens do sistema é a impossibilidade de se saber, visualmente, se uma válvula está aberta ou fechada e a outra grande desvantagem é o frequente contato do fluido com as roscas da haste e da cunha. As principais vantagens são as menores dimensões externas e o preço em relação a outros modelos dessa mesma válvula.

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HASTE E VOLANTE ASCENDENTE - ROSCA EXTERNA

TAMPA FIXA POR MEIO DE GRAMPO

HASTE E VOLANTE ASCENDENTE - ROSCA INTERNA

HASTE E VOLANTE ASCENDENTE - ROSCA INTERNA

Haste e volante ascendentes com rosca interna A haste é fixa ao volante e o movimento de rotação do volante confere à haste os movimentos de rotação e de translação. A cunha é encaixada na haste e conseqüentemente também recebe o movimento translação o que permite a abertura e fechamento da válvula. Estas válvulas são empregadas em serviços de uso industrial de pequena responsabilidade em baixas temperaturas e baixas pressões. Uma das vantagens em relação ao sistema anterior é a possibilidade de se saber, visualmente, se uma determinada válvula está aberta ou fechada e as principais desvantagens são as dimensões externas e a rosca interna da haste que mantém contato com o fluido. Haste ascendente com rosca externa e volante fixo Neste modelo o volante é fixo ao castelo e recebe apenas movimento de rotação e este movimento de rotação do volante transmite à haste somente o movimento de translação. A cunha é encaixada na haste e consequentemente também recebe o movimento de translação o que permite a abertura e o fechamento da válvula. São válvulas empregadas em serviços industriais de grande responsabilidade, para as mais variadas combinações de pressão e temperatura.

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Uma das vantagens em relação aos sistemas anteriores é de que a rosca da haste sendo externa, não entra em contato com o fluido e a outra vantagem é a possibilidade de se saber, visualmente, se a válvula está aberta, fechada ou semiaberta. As principais desvantagens são as dimensões externas e o alto custo em relação aos outros modelos desta mesma válvula.

HASTE ASCENDENTE, VOLANTE FIXO ROSCA INTERNA

HASTE ASCENDENTE, VOLANTE FIXO ROSCA INTERNA

Quanto à construção da cunha. Cunha sólida: Construída de uma peça sólida e recomendada para fluidos com algumas impurezas, fluidos densos, para vapor e para condensado. Cunha flexível: Composta de dois discos justapostos unidos internamente por ressaltos circulares. Este tipo de cunha absorve movimentos de dilatação e contração do corpo. É recomendada para água, óleo ou gás (WOG) para todas as temperaturas. Cunha dupla. A cunha é formada de dois discos paralelos e independentes dentro dos quais se desloca um dispositivo de expansão que impõem aos mesmos movimentos de ajuste à sede acarretando a vedação. São empregados em serviços de água, óleo ou gás (WOG) para temperatura ambiente e baixas pressões. Devem ser instaladas na posição vertical. Quanto à manutenção das gaxetas. Certas válvulas podem ser re-engaxetadas sob pressão, em serviço, desde que totalmente abertas. Esta facilidade é importante, principalmente para a industria, pois evita paradas no sistema para uma simples manutenção de engaxetamento da haste.

207

Quanto ao anel-sede. A sede é a região do corpo da válvula que se ajusta à cunha para proporcionar a vedação. Anel-sede usinada: São as mais comuns e empregadas em válvulas de pequenos diâmetros, geralmente de bronze. Anel-sede roscada: São de fácil substituição, geralmente executados de material diferente do material do corpo e são empregados quando existe a presença de fluidos agressivos e devem ser construídos com materiais compatíveis com o fluido a ser transportados e sua agressividade.

ANÉIS USINADOS

ANÉIS ROSCADOS

Anel-sede prensado: São empregados para fluidos agressivos mas a sua substituição não é tão fácil quanto as roscadas. Quanto ao material empregado também deve atender as exigências da agressividade do fluido transportado. Anel-sede prensado e soldado: Semelhante ao modelo anterior porém soldados ao corpo da válvula. Recomendados para serviços de responsabilidade em tubulações de altas pressões e temperaturas.

ANÉIS PRENSADOS

ANÉIS PRENSADOS E SOLDADOS

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2.7. Sistemas de vedação. Vedação do corpo: Entre o corpo e o castelo existe uma junta que é o elemento de vedação e a estanqueidade se processa pelo aperto dessa junta ente o corpo e o castelo. Vedação da haste. Este sistema de vedação é conhecido como engaxetamento da haste e se processa por meio de gaxetas enroladas na haste e apertadas por meio de um dispositivo denominado preme-gaxetas. 2.8. Acionamento das válvulas. É o dispositivo que transmite força à haste para dar movimento ao obturador. Uma das formas de acionamento, talvez a mais comum, é o volante que pode ser ligado diretamente à haste ou ainda transmitir essa força por meio de engrenagens. Acionamento direto. Por meio de volante fixo à h