Válvula de esfera com montagem em munhão
O que são válvulas de esfera com montagem em munhão?
Oválvula de esferaÉ um tipo de válvula de um quarto de volta que utiliza uma esfera oca, perfurada e fixa/apoiada para controlar o fluxo através dela.
A válvula de esfera montada em munhãoSignifica que a esfera é restringida por rolamentos e só pode girar; a maior parte da carga hidráulica é suportada pelas restrições do sistema, resultando em baixa pressão nos rolamentos e nenhuma fadiga do eixo.
As vantagens do projeto de esfera com munhão incluem menor torque de operação, facilidade de manuseio, desgaste mínimo da sede (o isolamento haste/esfera evita a carga lateral e o desgaste das sedes a jusante, melhorando o desempenho e a vida útil), e desempenho de vedação superior em alta e baixa pressão (um mecanismo de mola separado e a pressão da linha a montante são usados como vedação contra a esfera estacionária para aplicações de baixa e alta pressão).
A pressão na tubulação empurra a sede a montante contra a esfera estacionária, de modo que a pressão da linha força a sede a montante contra a esfera, causando a vedação. A ancoragem mecânica da esfera absorve o empuxo da pressão da linha, evitando o atrito excessivo entre a esfera e as sedes, de forma que, mesmo na pressão nominal máxima de trabalho, o torque de operação permanece baixo. Isso é particularmente vantajoso quando a válvula de esfera é acionada, pois reduz o tamanho do atuador e, consequentemente, os custos totais do conjunto de acionamento da válvula. O munhão está disponível para todos os tamanhos e classes de pressão, mas é indicado principalmente para válvulas de grande porte e condições de alta pressão.
Principais características das válvulas de esfera com montagem em munhão da NORTECH
1. Bloqueio Duplo e Sangria (DBB)
Quando a válvula é fechada e a cavidade central é esvaziada pela válvula de descarga, as sedes a montante e a jusante se bloqueiam independentemente. Outra função do dispositivo de descarga é permitir a verificação da sede da válvula quanto a vazamentos durante o teste. Além disso, os depósitos internos podem ser removidos pelo dispositivo de descarga. O dispositivo de descarga foi projetado para reduzir os danos à sede causados por impurezas no fluido.
2. Baixo torque de operação
A válvula de esfera com munhão para tubulação adota a estrutura de esfera com munhão e sede de válvula flutuante, de forma a obter menor torque sob pressão de operação. Utiliza PTFE autolubrificante e rolamento deslizante metálico para reduzir o coeficiente de atrito ao mínimo, em conjunto com uma haste de alta resistência e precisão.
3. Dispositivo de Vedação de Emergência
As válvulas de esfera com diâmetro igual ou superior a 6" (DN150) são todas projetadas com um dispositivo de injeção de selante na haste e na sede. Quando o anel de vedação da sede ou o anel de vedação da haste são danificados por acidente, o selante correspondente pode ser injetado pelo dispositivo de injeção de selante para evitar vazamentos do fluido no anel de vedação da sede e na haste. Se necessário, o sistema de vedação auxiliar pode ser usado para lavar e lubrificar a sede, mantendo-a limpa.
Dispositivo de Injeção de Selante
4. Projeto de estrutura à prova de fogo
Em caso de incêndio durante o uso da válvula, o anel de vedação da sede, o anel de vedação da haste e o anel de vedação do flange central, feitos de PTFE, borracha ou outros materiais não metálicos, se decompõem ou danificam sob altas temperaturas. Sob a pressão do fluido, a válvula de esfera empurra o retentor da sede rapidamente em direção à esfera, fazendo com que o anel de vedação metálico entre em contato com a esfera e forme a estrutura de vedação metal-metal auxiliar, que controla eficazmente o vazamento da válvula. O projeto da estrutura à prova de fogo da válvula de esfera para tubulação com munhão está em conformidade com os requisitos das normas API 607, API 6FA, BS 6755 e outras.
5. Estrutura antiestática
A válvula de esfera foi projetada com uma estrutura antiestática e adota um dispositivo de descarga de eletricidade estática para formar diretamente um canal estático entre a esfera e o corpo através da haste, de modo a descarregar a eletricidade estática produzida devido ao atrito durante a abertura e o fechamento da esfera e da sede através da tubulação, evitando incêndios ou explosões que podem ser causados por faíscas estáticas e garantindo a segurança do sistema.
6. Estrutura de vedação confiável do assento
A vedação da sede é realizada por meio de dois retentores de sede flutuantes, que podem flutuar axialmente para bloquear o fluido, incluindo vedação por esfera e vedação do corpo. A vedação de baixa pressão da sede da válvula é realizada por pré-tensionamento por mola. Além disso, o efeito pistão da sede da válvula é projetado adequadamente, o que permite a vedação de alta pressão pela própria pressão do fluido. Os dois tipos de vedação por esfera descritos a seguir podem ser implementados.
7. Vedação Simples
(Alívio automático de pressão na cavidade central da válvula) Geralmente, utiliza-se uma estrutura de vedação simples, ou seja, apenas a vedação a montante. Como são utilizadas sedes de vedação independentes com molas, tanto a montante quanto a jusante, a sobrepressão dentro da cavidade da válvula pode superar o efeito de pré-aperto da mola, liberando a sede da esfera e realizando o alívio automático de pressão na parte a jusante. Lado a montante: Quando a sede se move axialmente ao longo da válvula, a pressão “P” exercida na parte a montante (entrada) produz uma força reversa em A1. Como A2 é maior que A1, A2 - A1 = B1, a força em B1 empurrará a sede contra a esfera, realizando a vedação hermética da parte a montante.
Lado a jusante: Quando a pressão “Pb” dentro da cavidade da válvula aumenta, a força exercida em A3 é maior do que em A4. Como A3-A4=B2, o diferencial de pressão em B2 superará a força da mola, fazendo com que a sede se solte da esfera e aliviando a pressão da cavidade da válvula para a parte a jusante. Em seguida, a sede e a esfera serão vedadas novamente pela ação da mola.
8. Vedação dupla (pistão duplo)
A válvula de esfera com munhão para tubulação pode ser projetada com uma estrutura de vedação dupla antes e depois da esfera para algumas condições de serviço especiais e requisitos do usuário. Ela possui efeito de pistão duplo. Em condições normais, a válvula geralmente adota vedação primária. Quando a vedação primária da sede é danificada e causa vazamento, a sede secundária entra em ação, aumentando a confiabilidade da vedação. A sede adota uma estrutura combinada. A vedação primária é metal-metal. A vedação secundária é um anel O de borracha fluorada que garante que a válvula de esfera atinja a vedação em nível de bolha. Quando o diferencial de pressão é muito baixo, a sede de vedação pressiona a esfera por meio da ação da mola para realizar a vedação primária. Quando o diferencial de pressão aumenta, a força de vedação da sede e do corpo aumenta proporcionalmente, vedando firmemente a sede e a esfera e garantindo um bom desempenho de vedação.
Vedação primária: a montante.
Quando a diferença de pressão é baixa ou inexistente, a sede flutuante se move axialmente ao longo da válvula sob a ação da mola, empurrando a sede em direção à esfera para manter a vedação. Quando a força exercida na sede da válvula é maior que a força na área A1, então A2 - A1 = B1. Portanto, a força em B1 empurrará a sede em direção à esfera, garantindo a vedação da parte a montante.
Vedação secundária: a jusante.
Quando a diferença de pressão é baixa ou inexistente, a sede flutuante se move axialmente ao longo da válvula sob a ação da mola, empurrando a sede em direção à esfera para manter a vedação. Quando a pressão na cavidade da válvula (P) aumenta, a força exercida na área A4 da sede da válvula é maior que a força exercida na área A3 (A4 - A3 = B1). Portanto, a força em B1 empurrará a sede em direção à esfera, garantindo a vedação da parte a montante.
9. Dispositivo de alívio de segurança
Como a válvula de esfera é projetada com vedação primária e secundária avançada, que possui efeito de pistão duplo, e a cavidade central não permite alívio automático de pressão, é necessário instalar uma válvula de segurança no corpo da válvula para evitar danos por sobrepressão dentro da cavidade, que podem ocorrer devido à expansão térmica do fluido. A conexão da válvula de segurança geralmente é NPT 1/2. Outro ponto importante é que o fluido da válvula de segurança é descarregado diretamente na atmosfera. Caso a descarga direta na atmosfera não seja permitida, recomendamos o uso de uma válvula de esfera com estrutura especial para alívio automático de pressão na direção do fluxo superior. Consulte as informações a seguir para mais detalhes. Por favor, indique no pedido se não necessita da válvula de segurança ou se deseja utilizar a válvula de esfera com estrutura especial para alívio automático de pressão na direção do fluxo superior.
10. Estrutura especial de alívio automático de pressão em direção à corrente superior
Como a válvula de esfera é projetada com vedação primária e secundária avançada, que possui efeito de pistão duplo, e a cavidade intermediária não permite alívio automático de pressão, recomenda-se o uso de uma válvula de esfera com estrutura especial para atender aos requisitos de alívio automático de pressão e garantir a ausência de poluição ambiental. Nessa estrutura, o fluxo superior adota vedação primária e o fluxo inferior adota vedação primária e secundária. Quando a válvula de esfera está fechada, a pressão na cavidade da válvula permite o alívio automático da pressão no fluxo superior, evitando assim os riscos causados pela pressão na cavidade. Quando a sede primária estiver danificada e apresentar vazamentos, a sede secundária também pode desempenhar a função de vedação. No entanto, deve-se prestar atenção especial à direção do fluxo na válvula de esfera durante a instalação. Observe as direções de entrada e saída. Consulte os desenhos a seguir para o princípio de vedação da válvula com estrutura especial.
Desenho esquemático do princípio de vedação a montante e a jusante de uma válvula de esfera.
Desenho esquemático do princípio de alívio de pressão na cavidade da válvula de esfera para vedação a montante e a jusante.
11. Haste à prova de estouro
A haste adota uma estrutura à prova de expulsão. Ela foi projetada com um ressalto na parte inferior para que, com o posicionamento da tampa superior e do parafuso, a haste não seja expelida pelo fluido, mesmo em caso de aumento anormal de pressão na cavidade da válvula.
Haste à prova de estouro
12. Resistência à corrosão e resistência à tensão de sulfeto
É prevista uma certa margem de corrosão na espessura da parede do corpo.
A haste de aço carbono, o eixo fixo, a esfera, a sede e o anel de vedação são submetidos a niquelagem química de acordo com as normas ASTM B733 e B656. Além disso, diversos materiais resistentes à corrosão estão disponíveis para seleção do usuário. Conforme as necessidades do cliente, os materiais da válvula podem ser selecionados de acordo com as normas NACE MR 0175 / ISO 15156 ou NACE MR 0103, e um rigoroso controle e inspeção de qualidade devem ser realizados durante a fabricação para atender plenamente aos requisitos das normas e às condições de serviço em ambientes sulfurosos.
13. Haste de extensão
Para válvulas embutidas, a haste de extensão pode ser fornecida caso seja necessária operação em solo. A haste de extensão é composta por haste, válvula de injeção de selante e válvula de drenagem, podendo ser estendida até a parte superior para facilitar a operação. Os usuários devem indicar os requisitos e o comprimento da haste de extensão ao fazerem seus pedidos. Para válvulas de esfera acionadas por atuadores elétricos, pneumáticos e pneumático-hidráulicos, o comprimento da haste de extensão deve ser medido do centro da tubulação até o flange superior.
Diagrama esquemático da haste de extensão
Especificações das válvulas de esfera com montagem em munhão NORTECH
Especificações técnicas da válvula de esfera com munhão
| Diâmetro nominal | 2”-56” (DN50-DN1400) |
| Tipo de conexão | RF/BW/RTJ |
| Padrão de projeto | Válvula de esfera API 6D/ASME B16.34/API608/MSS SP-72 |
| Material do corpo | Aço fundido/Aço forjado/Aço inoxidável fundido/Aço inoxidável forjado |
| Material da bola | A105+ENP/F304/F316/F304L/F316L |
| Material do assento | PTFE/PPL/NYLON/PEEK |
| Temperatura de trabalho | Até 120°C para PTFE |
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| Até 250 °C para PPL/PEEK |
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| Até 80°C para nylon. |
| Extremidade flangeada | ASME B16.5 RF/RTJ |
| Fim BW | ASME B 16.25 |
| Frente a frente | ASME B 16.10 |
| Pressão temperatura | ASME B 16.34 |
| À prova de fogo e antiestático | API 607/API 6FA |
| Padrão de inspeção | API598/EN12266/ISO5208 |
| À prova de explosão | ATEX |
| Tipo de operação | Caixa de câmbio manual/Atuador pneumático/Atuador elétrico |
• Base de montagem ISO 5211 compatível com vários tipos de atuadores;
• Estrutura simples, vedação confiável e fácil manutenção.
• Design antiestático e resistente ao fogo.
• Certificação ATEX para proteção contra explosões.
Apresentação do produto:
Aplicação das válvulas de esfera com montagem em munhão NORTECH
Esse tipo deVálvula de esfera com montagem em munhãoÉ amplamente utilizado nos sistemas de exploração, refino e transporte de petróleo, gás e minerais. Também pode ser utilizado na produção de produtos químicos e medicamentos; na geração de energia hidrelétrica, térmica e nuclear; e em sistemas de drenagem.
