Tipos de válvulas de alta pressão: um guia de seleção completo

1. O que é considerado uma válvula de “alta pressão”?

Nas indústrias de processos e tubulações, “alta pressão” é definida pela classe de pressão, e não por um único número. A convenção comum do setor é que o serviço-de alta pressão começa emASME Classe 600(pressão nominal PN100, cerca de 10 MPa à temperatura ambiente) e se estende pelas classes 900, 1500 e 2500 (cerca de 42 MPa à temperatura ambiente para válvulas flangeadas Classe 2500). Para oleodutos e gasodutos, as válvulas API 6D são fornecidas nas classes 150 a 2500, e a classe 600+ é a linguagem cotidiana de serviço de alta-pressão. Além do sistema de classe -, por exemplo, pressões de cabeça de poço e equipamentos submarinos - de 42 MPa (15.000 psi) e superiores são tratadas sob API 6A ou padrões de equipamentos semelhantes. Ao escrever uma consulta, sempre indique a classe de pressão e a temperatura de projeto juntas, porque a pressão de trabalho permitida de uma válvula cai à medida que a temperatura aumenta (de acordo com as classificações de pressão-temperatura ASME B16.34). Este artigo aborda as principais famílias de válvulas utilizadas a partir da Classe 600.

2. Válvulas de esfera: o carro-chefe do serviço de alta-pressão ligado/desligado

A válvula de esfera-montada em munhão é a escolha dominante para isolamento-de alta pressão em serviços de petróleo, gás e produtos químicos. Em um projeto de munhão, a esfera é sustentada pelos eixos superior e inferior, de modo que a carga da sede vem da pré-carga da mola e a pressão da linha é gerenciada pelos rolamentos do munhão -, o que mantém o torque operacional estável e a vedação previsível na Classe 600–2500. O projeto segue API 6D, com construção-à prova de fogo de acordo com API 607 ​​ou API 6FA, ligação anti-estática e hastes à prova de explosão-para serviço com hidrocarbonetos. Assentos macios (PTFE/RPTFE/PEEK) proporcionam fechamento hermético-de bolhas dentro de sua faixa de temperatura; sedes metálicas estendem-se a meios erosivos e de alta temperatura com uma classe de vazamento definida. Configurações de-bloqueio-duplo,-sangramento e isolamento-duplo estão disponíveis para isolamento de instrumentos. Para serviço automatizado, o atuador (pneumático ou elétrico) é montado de acordo com a ISO 5211 e dimensionado com margem de torque de 1,3–1,5×.

3. Válvulas gaveta e válvulas globo

Válvulas de gavetafornecem isolamento de baixa queda de-pressão-em linhas de alta-pressão: a cunha ou disco paralelo se move perpendicularmente ao fluxo e o furo total permanece aberto, o que os torna ideais para serviços freqüentes de-abertura/total{4}}fechamento onde a queda de pressão é importante. As válvulas gaveta em cunha (API 600 para válvulas gaveta{7}}de aço com tampa aparafusada) oferecem vedação confiável para a maioria das tarefas; designs de discos{8}}paralelos são adequados para altas temperaturas e ciclos térmicos. O ponto fraco da válvula gaveta é o estrangulamento - a abertura parcial corrói a sede e o disco, portanto, as válvulas gaveta devem ser consideradas dispositivos estritamente liga/desliga.Válvulas globosão o oposto: o disco de movimento-linear estrangula precisamente com baixa erosão da sede e excelente fechamento, ao custo de maior resistência ao fluxo. As válvulas globo de alta-pressão (API 623 para válvulas globo de aço com castelo{4}}parafusado ou projeto ASME B16.34) são especificadas para serviços de controle, drenagem e ventilação e, com atuadores pneumáticos ou elétricos, elas formam a base de muitas estações de regulação.

4. Válvulas de retenção, válvulas borboleta e válvulas de segurança

Válvulas de retençãoproteger sistemas de alta-pressão contra refluxo e danos causados ​​por surtos resultantes. Válvulas de retenção oscilantes (de acordo com API 6D para serviço de tubulação, face{3}}face a-de acordo com API 594) são adequadas para líquidos limpos em velocidades moderadas; válvulas de retenção de-placa dupla (wafer) de acordo com API 594 oferecem face-a-curta e baixo peso; As válvulas de retenção de disco-inclinável e de bico (axial) são especificadas onde a batida deve ser minimizada no serviço de descarga do compressor e da bomba. Todos são testados-no revestimento com pressão nominal de 1,5× e testados no assento-com 1,1× de acordo com a API 598.Válvulas borboletaem projetos excêntricos de-de alta{0}}pressão, - tipos com sede de metal-com deslocamento duplo e triplo, que vedam metal-a{4}}metal sem fricção e são usados ​​para gás, vapor e serviços abrasivos de grande-diâmetro, onde uma válvula de esfera seria superdimensionada.Válvulas de segurança e alíviosão a última linha de defesa: abrem automaticamente quando a pressão definida é excedida, descarregando até que a pressão caia abaixo do ponto de reajuste. O projeto segue a Seção VIII do código ASME para caldeiras e vasos de pressão para vasos de pressão, com API 526 (válvulas de segurança e alívio de aço flangeadas) e API 527 (estanqueidade da sede) como referências de apoio - dimensionamento e ajuste-a verificação da pressão deve ser realizada por um engenheiro qualificado.

5. Matriz de comparação e lista de verificação de seleção

Lista de verificação de seleção: (1) definir o dever - de isolamento, estrangulamento, refluxo ou proteção contra sobrepressão; (2) definir pressão e temperatura de projeto e ler a pressão permitida da ASME B16.34; (3) combinar o material com o meio (WCB para geral, CF8M/316L para corrosivo, duplex para cloretos, ligas de aço para hidrogênio); (4) especificar as conexões finais (flanges ASME B16.5/B16.47 ou extremidades soldadas) e face-a-face (ASME B16.10); (5) definir testes de acordo com API 598 (ou API 6D para válvulas de dutos) e quaisquer testes especiais (gás-à prova de fogo, criogênico, de alta-pressão); (6) dimensionar o atuador com margem de torque e especificar a ação de falha.

6. Perguntas frequentes

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