O que é uma válvula de retenção? Princípio de funcionamento, tipos e aplicações da válvula unidirecional

Índice

• Principais conclusões

• O que é uma válvula de retenção?

• Terminologia de válvula de retenção, válvula unidirecional e válvula de retenção

• Como funciona uma válvula de retenção?

• Como as válvulas de retenção evitam o fluxo reverso

• Verifique a direção do fluxo da válvula

• Principais tipos de válvulas de retenção

• Válvula de retenção oscilante

• Válvula de retenção de wafer

• Válvula de retenção de elevação

• Válvula de retenção wafer de placa dupla

• Válvula de retenção de pistão

• Queda de pressão e pressão de rachadura

• Verifique os materiais da válvula e as classes de pressão

• Verifique os padrões da válvula: API 594, API 602 e API 6D

• Aplicações de válvulas de retenção industriais

• Como selecionar a válvula de retenção correta

• Instalação e Manutenção

• Problemas comuns de válvula de retenção

• Perguntas frequentes

• Conclusão

Uma válvula de retenção é um dispositivo automático de controle de fluxo que permite que o fluido se mova em uma direção e ajuda a impedir que ele flua para trás. Esta função simples protege bombas, compressores, tubulações, trocadores de calor e equipamentos de processo contra fluxo reverso e distúrbios de pressão. Se você está perguntando o que é uma válvula de retenção , a resposta curta é uma válvula unidirecional de operação independente. Seu disco, esfera, pistão ou placas respondem à diferença de pressão na linha. Este guia explica como funcionam as válvulas de retenção, compara os principais projetos e descreve critérios práticos de seleção para sistemas industriais.

Principais conclusões

• Uma válvula de retenção é uma válvula unidirecional automática. Abre quando a pressão a montante supera a força de fechamento e fecha quando o fluxo para ou inverte.

• Válvula de retenção, válvula unidirecional e válvula de retenção geralmente descrevem a mesma função básica. O design exato ainda é importante porque diferentes indústrias usam terminologias diferentes.

• Os projetos principais incluem válvulas de retenção de giro, wafer, elevação, placa dupla e pistão. Cada um tem diferentes características de vazão, instalação, manutenção e queda de pressão.

• A pressão de abertura é a pressão mínima a montante necessária para iniciar a abertura da válvula. É diferente da queda de pressão em uma válvula totalmente operacional.

• A direção correta do fluxo e a orientação de instalação são essenciais. Uma válvula de retenção instalada ao contrário ou fora da orientação permitida pode não proteger o sistema.

• Material, classe de pressão, temperatura, limpeza do fluido, tamanho da linha e risco de surto devem ser revisados ​​antes do pedido. Uma válvula de baixo custo não é uma boa escolha se criar golpe de aríete ou manutenção frequente.

O que é uma válvula de retenção?

Uma válvula de retenção é uma válvula de ação automática projetada para permitir o fluxo em uma direção preferida enquanto restringe o fluxo na direção oposta. Ao contrário de uma válvula gaveta, válvula globo ou válvula esférica, normalmente não requer volante, atuador ou sinal do operador para mudar de posição. O elemento de fechamento móvel responde à pressão do fluido, à gravidade, a uma mola ou a uma combinação dessas forças.

Na direção direta, a pressão na entrada afasta o disco, as placas, a esfera ou o pistão da sede. Isso cria uma passagem aberta. Quando o fluxo a montante diminui, para ou inverte, o elemento de fechamento retorna em direção à sede. A vedação limita o fluxo reverso e protege o equipamento a jusante ou a montante, dependendo da disposição do sistema.

A linha de válvulas de retenção industriais da Didtek inclui configurações de oscilação, elevação, disco inclinável, fluxo axial, borboleta, vertical, flangeada e extremidade wafer. O melhor projeto depende do tamanho da linha, fluido, pressão, temperatura, direção de instalação, queda de pressão permitida e resposta necessária à reversão do fluxo.

As válvulas de retenção são geralmente dispositivos de isolamento ou proteção, em vez de válvulas reguladoras de fluxo. Eles são selecionados para interromper o fluxo reverso e não para fornecer estrangulamento preciso. Operar uma válvula de retenção padrão em uma posição instável parcialmente aberta pode causar vibração, desgaste do disco, ruído e danos prematuros à sede.

Terminologia de válvula de retenção, válvula unidirecional e válvula de retenção

Os termos válvula de retenção , , válvula unidirecional e válvula anti-retorno estão intimamente relacionados. Todos eles se referem a uma válvula destinada a permitir o fluxo em uma direção e restringir o fluxo na outra. O termo preferido geralmente depende do idioma regional, da prática do setor ou do padrão de engenharia aplicável.

Estes termos não identificam a construção interna. Uma válvula de retenção de giro, válvula de retenção de elevação, válvula de retenção de pistão ou válvula de retenção de placa dupla podem ser chamadas de válvula unidirecional ou de retenção. Ao comprar, especifique o estilo real da carroceria e os requisitos operacionais, em vez de confiar apenas no nome.

Por exemplo, um comprador pode pesquisar por “válvula de retenção, válvula unidirecional” enquanto um desenho de engenharia usa “NRV”. O fornecedor ainda deve confirmar se a aplicação requer giro, wafer, elevação, pistão ou outro projeto. Isso evita receber uma válvula que executa a função geral, mas não corresponde ao layout da tubulação, velocidade de vazão, classe de pressão ou plano de manutenção.

Como funciona uma válvula de retenção?

A resposta sobre como funciona uma válvula de retenção começa com a diferença de pressão no elemento de fechamento. A válvula abre quando a força a montante é alta o suficiente para afastar a tampa de sua sede. Ele fecha quando a força a jusante, a gravidade, a força da mola ou o fluxo reverso movem a tampa de volta para a sede.

A sequência operacional normalmente inclui quatro estágios:

1. Sem fluxo ou condição estática: O elemento de fechamento repousa sobre a sede. A válvula normalmente está fechada, embora a posição exata dependa do projeto e da instalação.

2. A pressão direta aumenta: A pressão de entrada cria uma força que move o disco, placa, esfera ou pistão para longe da sede.

3. O fluxo direto continua: O elemento de fechamento permanece aberto enquanto as forças de pressão e fluxo forem suficientes. A passagem cria alguma perda de pressão.

4. O fluxo diminui ou inverte: O elemento de fechamento se move em direção à sede. Uma ação de fechamento controlada ajuda a limitar o fluxo reverso e pode reduzir picos de pressão.

A velocidade de fechamento é importante. Se o elemento fechar muito lentamente, um grande volume de fluido poderá reverter antes que a sede seja alcançada. Se fechar muito rapidamente, o sistema poderá sofrer um pico de pressão conhecido como golpe de aríete ou choque hidráulico. A geometria da válvula, a seleção da mola, o peso do disco, a velocidade do fluxo, o layout da tubulação e a localização da válvula influenciam o resultado.

Algumas válvulas de retenção usam uma mola para auxiliar no fechamento. Outros dependem principalmente da gravidade, da contrapressão ou do peso do disco. Um projeto com mola pode ser mais flexível para determinadas orientações, enquanto um projeto dependente da gravidade pode exigir uma instalação horizontal ou vertical específica. Sempre confirme os limites de orientação do fabricante antes da instalação.

Como as válvulas de retenção evitam o fluxo reverso

O fluxo reverso pode ocorrer quando uma bomba para, um compressor desarma, uma linha a jusante fica pressurizada ou dois sistemas conectados operam em pressões diferentes. Sem uma válvula de retenção, o fluido pode fluir para trás através da bomba ou do equipamento de processo. Isto pode causar rotação do impulsor na direção errada, contaminação, perda de escorva, instabilidade de pressão ou danos ao equipamento conectado.

Uma válvula de retenção evita essa sequência criando uma barreira responsiva à pressão. À medida que a pressão de avanço diminui, o elemento de fecho aproxima-se do assento. Quando a pressão a jusante se torna maior que a pressão a montante, o elemento é empurrado para a posição fechada. Uma válvula adequadamente selecionada fecha antes que o fluxo reverso se torne severo e mantém o desempenho de vazamento necessário.

Contudo, nenhuma válvula de retenção pode eliminar por si só todos os eventos hidráulicos. A localização da válvula, as características de fechamento, o comprimento do tubo, a compressibilidade do fluido, a inércia da bomba e os controles do sistema afetam o comportamento transitório. Para sistemas críticos de bombeamento ou tubulações, os engenheiros podem precisar de um estudo dinâmico, um projeto anti-slam, um mecanismo de fechamento amortecido ou equipamento adicional de controle de surtos.

Ao revisar o que uma válvula de retenção faz , considere o dever de proteção total:

• Impede o fluxo reverso através de bombas e compressores.

• Ajuda a manter a pressão em uma tubulação ou circuito derivado.

• Evita que uma plataforma alimente uma máquina ociosa.

• Reduz o risco de contaminação cruzada do processo.

• Suporta operação de bomba paralela e compressor paralelo.

• Ajuda a proteger trocadores de calor, filtros, medidores e outros equipamentos sensíveis.

• Limita a drenagem ou refluxo quando um sistema é desligado.

A válvula deve ser instalada no local correto para obter esses benefícios. Uma válvula de retenção colocada muito longe de uma bomba, por exemplo, pode não fechar com rapidez suficiente para evitar um evento prejudicial de fluxo reverso.

Verifique a direção do fluxo da válvula

Cada válvula de retenção tem uma direção de fluxo preferida. Geralmente é mostrado por uma flecha lançada, estampada ou pintada no corpo. A seta deve apontar da entrada pretendida em direção à saída pretendida. Esta é uma das verificações mais importantes antes da instalação.

A direção do fluxo é determinada pelo design da sede e do fechamento. Em uma válvula de retenção oscilante, o fluxo direto empurra o disco para longe da sede. Em uma válvula de retenção de elevação ou pistão, o fluxo direto eleva a tampa verticalmente a partir da sede. Em uma válvula de retenção wafer de placa dupla, a pressão direta abre as duas placas contra a força da mola. A instalação de qualquer uma dessas válvulas ao contrário pode impedir a abertura ou produzir vazamento imediato.

A orientação também é importante:

• Instalação horizontal: Comum para válvulas de retenção oscilantes e muitos projetos flangeados.

• Fluxo ascendente vertical: Pode ser adequado para válvulas de retenção selecionadas de elevação, pistão ou assistidas por mola.

• Fluxo descendente vertical: Muitas vezes inadequado, a menos que o projeto permita especificamente.

• Perto de bombas ou cotovelos: Requer atenção à turbulência e condições de fluxo estáveis.

• Entre flanges wafer: Requer centralização correta, folga dos parafusos e movimento do disco.

Não presuma que uma válvula adequada para serviço horizontal seja automaticamente adequada para serviço vertical. O peso do disco, a força da mola, a geometria da sede e a velocidade mínima do fluxo podem alterar o desempenho. A ficha técnica do produto deve indicar a orientação de instalação permitida.

Principais tipos de válvulas de retenção

Os principais tipos de válvulas de retenção são diferenciados pela forma como o elemento de fechamento se move e como responde ao fluxo. Os projetos industriais mais comuns abordados neste guia são válvulas de retenção de giro, wafer, elevação, placa dupla e pistão.

Não existe um tipo melhor para cada linha. A escolha correta equilibra proteção contra fluxo reverso, queda de pressão, tamanho da linha, velocidade de fluxo, espaço de instalação, manutenção e custo.

Válvula de retenção oscilante

Uma válvula de retenção oscilante usa um disco articulado. O fluxo direto empurra o disco para longe da sede. Quando o fluxo diminui ou inverte, o disco volta em direção à sede e fecha a passagem. A dobradiça e o disco podem ser projetados para diferentes condições de fluxo, incluindo arranjos padrão, contrapeso, disco inclinável ou amortecido.

A seleção de válvula de retenção oscilante da Didtek inclui variações industriais, como martelo pesado de calibre pesado, aço inoxidável, camisa térmica, flangeada, contrapeso, vedação de pressão e projetos de alta pressão. Essas variações demonstram que a “válvula de retenção oscilante” é uma família de projetos e não uma especificação fixa.

As válvulas de retenção oscilantes são frequentemente consideradas para linhas de água, óleo, gás, vapor e processos gerais. Eles podem fornecer um caminho de fluxo relativamente direto quando totalmente abertos. Versões flangeadas maiores podem ser práticas quando a tubulação tiver espaço suficiente para movimentação do disco e acesso para manutenção.

Os principais pontos de seleção incluem:

• Orientação de instalação e direção de fluxo permitida.

• Peso do disco e disposição da dobradiça.

• Velocidade mínima de fluxo necessária para manter o disco estável.

• Tempo de fechamento e risco de surto de fluxo reverso.

• Material da sede e requisitos de vazamento.

• Classe de pressão, temperatura e conexão final.

• Acesso para inspeção ou substituição dos componentes do disco e da dobradiça.

Para sistemas com acionamentos frequentes da bomba ou equipamentos rotativos sensíveis, um projeto de balanço padrão pode precisar ser comparado com uma alternativa sem impacto, disco inclinável ou assistida por mola. O objetivo não é apenas bloquear o fluxo reverso, mas também fechar com uma dinâmica de sistema aceitável.

Válvula de retenção de wafer

Uma válvula de retenção wafer é instalada entre dois flanges de tubo. Seu corpo fino e dimensão face a face curta podem reduzir o espaço e o peso de instalação em comparação com alguns projetos de corpo flangeado. Dependendo da construção, o fecho pode ser um disco único, um disco de elevação, um disco basculante ou uma placa dupla.

A linha de válvulas de retenção wafer inclui placas simples, placas duplas, tipo elevador, vedação de metal, aço forjado, aço inoxidável e outras configurações industriais. Ao selecionar uma válvula wafer, confirme se o corpo é compatível com os flanges correspondentes e se o disco ou placas têm folga suficiente dentro do tubo.

Verificações importantes de instalação incluem:

1. Confirme o padrão do flange, tamanho nominal, classe de pressão e disposição da junta.

2. Verifique o diâmetro interno mínimo e máximo do tubo da válvula.

3. Certifique-se de que os parafusos não interfiram no movimento do disco ou nos componentes da mola.

4. Centralize a válvula com precisão entre os flanges.

5. Evite instalar a válvula imediatamente a jusante de turbulência severa, a menos que o projeto o permita.

6. Verifique se a válvula suporta orientações horizontais, verticais para cima ou outras orientações.

A construção do wafer é atraente onde o espaço é limitado, mas um corpo curto não elimina a necessidade de fluxo adequado e revisão de manutenção. Uma válvula que seja difícil de remover entre flanges fixas pode aumentar o custo do ciclo de vida, especialmente em serviços sujos ou corrosivos.

Válvula de retenção de elevação

Uma válvula de retenção de elevação usa um disco ou pistão guiado que se move verticalmente para longe e em direção à sede. A pressão direta levanta o elemento de fechamento. A pressão reversa, a gravidade e, às vezes, uma mola retornam-no à posição fechada. O movimento guiado pode proporcionar um assentamento estável, mas a válvula normalmente requer atenção na orientação de instalação.

A linha de produtos de válvulas de retenção de elevação inclui exemplos de aço fundido, DIN, alta pressão e estilo pistão. A página também lista produtos como uma válvula de retenção de pistão duplex 2205 e uma válvula de retenção flangeada Monel de alta pressão, mostrando como os projetos de válvulas de retenção guiadas podem ser adaptados a diferentes materiais e serviços.

As válvulas de retenção de elevação podem ser adequadas para aplicações de processo de vapor, gás, líquido e alta pressão, onde o caminho e a orientação do fluxo são aceitáveis. Comparado com alguns designs de balanço, o fechamento guiado pode oferecer um movimento positivo em direção ao assento. A compensação pode ser um caminho de fluxo mais restrito e uma queda de pressão mais alta, dependendo do padrão do corpo e do deslocamento do disco.

Revise o seguinte antes de selecionar um projeto de elevador:

• Se a válvula se destina a serviço horizontal ou vertical.

• Velocidade de fluxo necessária e pressão mínima para abertura estável.

• Queda de pressão em vazão normal e máxima.

• Desgaste do assento causado por sólidos ou ciclos repetidos.

• Materiais do pistão, guia, mola e sede.

• Acesso para limpeza e manutenção.

As válvulas de retenção de elevação não devem ser selecionadas apenas com base no tamanho nominal. A passagem interna e o movimento de fechamento podem afetar tanto a capacidade de fluxo quanto a resposta a condições de baixo fluxo.

Válvula de retenção wafer de placa dupla

Uma válvula de retenção wafer de placa dupla usa duas placas semicirculares montadas em torno de uma dobradiça ou eixo central. As molas ajudam a mover as placas para a posição fechada. A pressão direta abre as placas, enquanto a pressão reversa e a força da mola as fecham. O design geralmente é compacto e leve, tornando-o útil onde o comprimento da instalação e o peso da válvula devem ser controlados.

A linha de válvulas de retenção wafer de placa dupla da Didtek inclui CF8M em aço inoxidável, aço forjado, sem retentor, API 594 e outras configurações de placa dupla. As listas de produtos mostram que o material, a classe de pressão, o design do retentor, o design da sede e a conformidade com os padrões podem variar significativamente entre os modelos.

Projetos de placa dupla são frequentemente avaliados para tubulações de água, petróleo, gás, produtos químicos, marítimos, HVAC e de processo. Seu fechamento assistido por mola pode ajudar a reduzir o deslocamento do fluxo reverso, mas o desempenho real depende da mola, da massa do disco, da velocidade do fluxo, da localização da válvula e da dinâmica do sistema.

As vantagens podem incluir:

• Dimensões face a face compactas.

• Menor peso instalado do que algumas válvulas de retenção flangeadas convencionais.

• Ação de fechamento assistida por mola.

• Adequação para muitos arranjos de wafer-flange.

• Configurações disponíveis de sede metálica e sede macia.

As possíveis limitações incluem sensibilidade a detritos, desgaste da mola, folga do disco e fluxo baixo ou instável. Verifique os dados de vazão mínima e as instruções de instalação do fabricante, especialmente quando a válvula for instalada próxima a uma descarga de bomba, cotovelo, redutor ou válvula de controle.

Válvula de retenção de pistão

Uma válvula de retenção de pistão usa um pistão ou obturador guiado que se move ao longo do eixo do fluxo ou perpendicular à sede, dependendo do projeto. O pistão pode ser sustentado por uma mola, gravidade ou pressão de fluido. O movimento guiado pode ajudar a manter o alinhamento e fornecer assentamento controlado em aplicações selecionadas de alta pressão ou de processo.

As válvulas de retenção de pistão são comumente consideradas quando o sistema requer um fechamento mais guiado do que um simples disco oscilante pode fornecer. Eles podem ser usados ​​em serviços de vapor, gás, líquido, descarga de bomba e alta pressão. A sua adequação depende da queda de pressão, da velocidade do fluxo, da temperatura, dos materiais do pistão e da guia e da orientação de instalação permitida.

Como o pistão e a guia criam superfícies internas, a válvula pode ser mais sensível ao fluido contaminado do que um simples projeto de giro de passagem completa. Sólidos, incrustações e produtos de corrosão podem restringir o movimento. Se a linha transportar partículas, pergunte sobre folgas, superfícies de desgaste, lavagem e intervalos de manutenção.

Para um projeto de pistão, confirme:

• Direção do fluxo e posição de instalação.

• Pressão de abertura e pressão de fissuração.

• Queda de pressão em toda a faixa operacional.

• Considerações sobre material da mola e fadiga.

• Compatibilidade do material do assento e do pistão.

• Procedimentos de inspeção e substituição.

Queda de pressão e pressão de rachadura

Dois termos são especialmente importantes ao comparar válvulas de retenção: queda de pressão e pressão de ruptura.

A queda de pressão é a diferença entre a pressão a montante e a jusante enquanto o fluido flui através de uma válvula aberta ou parcialmente aberta. Cada válvula de retenção cria alguma perda de pressão porque o fluxo passa ao redor do elemento de fechamento e através do corpo interno. A queda excessiva de pressão pode reduzir a eficiência da bomba, aumentar o custo operacional, limitar a capacidade de fluxo e criar velocidade ou ruído indesejados.

A pressão de abertura é a diferença mínima de pressão a montante necessária para começar a afastar o elemento de fecho da sede. Uma válvula de retenção com baixa pressão de abertura pode abrir sob um pequeno diferencial de pressão. Isto pode ser útil em circuitos de baixa pressão, sistemas alimentados por gravidade, linhas de sucção de bombas ou aplicações onde a pressão diferencial disponível é limitada.

A baixa pressão de fissuração não é automaticamente ideal. Se a válvula abrir muito facilmente sob fluxo instável, o disco ou as placas poderão vibrar. A vibração pode criar ruído, vibração, desgaste e vedação não confiável. A válvula deve abrir o suficiente sob fluxo normal para permanecer estável, e não apenas começar a levantar.

Ao revisar os dados de desempenho, pergunte:

• Pressão de abertura na orientação de instalação especificada.

• Queda de pressão na vazão normal, mínima e máxima.

• Coeficiente de fluxo ou dados de capacidade equivalente, quando disponíveis.

• Velocidade mínima de fluxo estável.

• Hora de fechamento ou informações de resposta dinâmica.

• Desempenho de vazamento após operação repetida.

O equilíbrio correto é uma válvula que abre de forma confiável, opera de forma estável, produz perda de pressão aceitável e fecha antes que o fluxo reverso se torne prejudicial.

Verifique os materiais da válvula e as classes de pressão

A seleção do material deve seguir o fluido, a temperatura, a pressão, o ambiente de corrosão e a vida útil esperada. Os materiais comuns do corpo da válvula de retenção incluem aço carbono, aço forjado, aço inoxidável, aço inoxidável duplex, ligas de níquel, bronze e materiais não metálicos selecionados para serviços adequados de baixa pressão.

O acabamento molhado deve ser revisado junto com a carroceria. Os materiais do disco, placa, pistão, dobradiça, mola, sede, eixo, fixador e junta podem determinar a compatibilidade real da válvula. Um corpo inoxidável não garante que toda mola ou sede interna seja adequada para serviços com cloreto, ácidos, oxidantes ou em alta temperatura.

A classe de pressão também deve ser tratada como uma classificação de projeto completa, em vez de uma simples etiqueta PSI máxima. Dependendo do projeto, a especificação pode usar ASME Classe 150, 300, 600, 900, 1500 ou 2500, ou uma designação PN sob outro sistema de tubulação. A pressão permitida normalmente muda com o material e a temperatura do corpo.

Verifique estes itens juntos:

Corpos forjados podem ser considerados para serviços selecionados de pequeno diâmetro ou alta pressão, enquanto corpos fundidos podem ser práticos para tamanhos maiores e passagens complexas. A escolha certa depende do padrão do projeto, rota de fabricação, requisitos de inspeção e condições de serviço.

Verifique os padrões da válvula: API 594, API 602 e API 6D

Os padrões ajudam a definir as expectativas de design, dimensões, materiais, testes e desempenho. O padrão aplicável deve ser confirmado na folha de dados do projeto da válvula e nas especificações de compra.

API 594

API 594 é comumente associada a válvulas de retenção, como designs wafer, lug, placa dupla e disco inclinável. É frequentemente referenciado quando o projeto requer a construção de uma válvula de retenção compacta para tubulações industriais. Confirme a edição específica, faixa de tamanho, classe de pressão, materiais, testes e requisitos suplementares.

API 602

A API 602 está associada a válvulas compactas de gaveta, globo e retenção de aço para aplicações selecionadas de pequeno diâmetro. Pode ser relevante para projetos de válvulas de retenção forjadas ou compactas onde o projeto exige esta norma. A válvula deve ser verificada em relação ao escopo e requisitos exatos da especificação de compra.

API 6D

API 6D é comumente usado para válvulas de tubulações e sistemas de tubulação, incluindo projetos de válvulas de retenção aplicáveis. Um projeto pode fazer referência à API 6D quando o isolamento do pipeline, os testes, a documentação e os requisitos funcionais são importantes. O fornecedor deve identificar quais requisitos se aplicam à válvula oferecida e fornecer os registros necessários.

Outras normas também podem ser relevantes. Estes podem incluir ASME B16.34 para projeto de válvula e considerações de pressão-temperatura, ASME B16.5 ou B16.47 para flanges, ASME B16.10 para dimensões face a face, API 598 para inspeção e testes e requisitos de segurança contra incêndio ou emissões fugitivas quando o serviço os exigir.

Não presuma que uma válvula está em conformidade com um padrão simplesmente porque a categoria do produto usa um nome semelhante. Confirme por escrito o padrão exato, edição, escopo, classe de pressão, classe de material, plano de inspeção e requisitos de certificado.

Aplicações de válvulas de retenção industriais

As válvulas de retenção são usadas em muitos setores porque a proteção contra fluxo reverso é necessária tanto em linhas de serviços públicos simples quanto em sistemas de processos altamente regulados. da Didtek As soluções de válvulas industriais cobrem áreas de aplicação que incluem gás industrial, marítimo e geração de energia, enquanto sua categoria de válvula de retenção também identifica sistemas de petróleo e gás, farmacêutico, tratamento de água, circulação de piscinas, HVAC e processos industriais.

Petróleo e Gás

As válvulas de retenção podem proteger bombas, compressores, tubulações, equipamentos de processamento de gás e sistemas de injeção. A seleção de materiais pode precisar abordar hidrocarbonetos, componentes ácidos, ciclos de pressão, segurança contra incêndio, emissões fugitivas e condições de baixa temperatura.

Tratamento de Água e Sistemas de Bombagem

As linhas de descarga da bomba geralmente usam válvulas de retenção para evitar que a água seja drenada para trás através da bomba. A química da água, os sólidos suspensos, a partida da bomba, os picos de pressão e o acesso para manutenção devem ser revisados. Uma válvula que feche muito lentamente pode permitir a rotação reversa ou criar choque hidráulico excessivo.

Geração de energia

Água de alimentação, água de resfriamento, condensado, vapor, combustível e sistemas auxiliares podem exigir diferentes estruturas e materiais de válvula de retenção. Os requisitos de temperatura, classe de pressão, ciclagem térmica e vazamento são particularmente importantes em serviços relacionados a vapor.

Processos Farmacêuticos e Higiênicos

A válvula deve atender aos requisitos de limpeza, drenagem, material, acabamento superficial e controle de contaminação do processo. A construção correta pode ser diferente de uma válvula industrial padrão usada em uma linha de serviços públicos.

Processamento Químico

A concentração química, a temperatura, a toxicidade, os sólidos e os mecanismos de corrosão determinam a seleção do corpo, do acabamento, da sede e da gaxeta. Um material de corpo compatível por si só não é suficiente se a sede ou a mola estiverem vulneráveis.

Sistemas Marítimos e Offshore

As aplicações marítimas podem exigir construção compacta, resistência à corrosão, operação confiável, segurança contra incêndio e acesso para inspeção. Água salgada, vibração, espaço limitado e locais remotos de equipamentos podem influenciar a seleção final.

A página de produtos Didtek fornece acesso a uma gama mais ampla de categorias de válvulas industriais para projetos que exigem uma válvula de retenção para funcionar com sistemas de gaveta, globo, esfera, borboleta ou outros sistemas de válvula.

Como selecionar a válvula de retenção correta

Use o seguinte fluxo de trabalho ao selecionar uma válvula de retenção para uma nova linha ou projeto de substituição.

1. Defina o fluido

Identifique o meio, fase, concentração, viscosidade, sólidos, componentes corrosivos, toxicidade e inflamabilidade. Registre se o fluido contém bolhas de gás, partículas suspensas, compostos formadores de incrustações ou produtos químicos de limpeza.

2. Defina pressão e temperatura

Liste as pressões normais, mínimas, máximas, de projeto, de teste, de inicialização, de desligamento e transitórias. Registre as temperaturas mínimas e máximas, ciclos térmicos, condições ambientais e qualquer exposição ao fogo ou criogênica.

3. Selecione a direção e orientação do fluxo desejada

Confirme a seta do corpo, a disposição horizontal ou vertical, o espaço disponível no tubo e se a gravidade ou a força da mola são necessárias para um fechamento confiável.

4. Compare os tipos de válvula

Compare projetos de oscilação, wafer, elevação, placa dupla e pistão de acordo com o tamanho da linha, queda de pressão, pressão de abertura, velocidade do fluxo, comportamento de fechamento, acesso para manutenção e custo.

5. Revise o fluxo reverso e o risco de surto

Considere o desligamento da bomba, desligamento do compressor, drenagem da coluna, equipamento paralelo e possível golpe de aríete. Um projeto de fechamento anti-slam ou amortecido pode ser necessário para sistemas sensíveis.

6. Selecione os materiais do corpo, acabamento e assento

Confirme a compatibilidade com o fluido e a temperatura. Inclua mola, dobradiça, eixo, disco, placa, pistão, junta e materiais de fixação na revisão.

7. Confirme a classe de pressão e as conexões

Combine a válvula com a classe da tubulação, padrão do flange, tamanho nominal, espessura da parede, gaxeta, padrão do parafuso e dimensão face a face. Para válvulas wafer, verifique a folga do disco e a compatibilidade do flange.

8. Verifique os dados de desempenho

Solicite pressão de abertura, dados de queda de pressão, vazão estável mínima, desempenho de vazamento, resposta de fechamento e orientação de instalação permitida.

9. Defina padrões e documentação

Declare API 594, API 602, API 6D, ASME, testes, certificados de materiais, inspeção, revestimento, rastreabilidade e quaisquer requisitos específicos do projeto aplicáveis.

10. Planeje instalação e manutenção

Certifique-se de que a válvula possa ser instalada, removida, inspecionada e testada sem criar acesso inseguro ou tempo de inatividade excessivo. Considere peças sobressalentes, substituição de juntas, limpeza e modificações futuras na linha.

Instalação e Manutenção

Antes da instalação, verifique a etiqueta da válvula, tamanho, classe de pressão, material, seta de fluxo, sede e orientação. Inspecione o corpo e as superfícies de vedação quanto a danos. Remova sujeira, escória de soldagem, incrustações e objetos estranhos do tubo. Os detritos podem impedir que o disco, as placas ou o pistão alcancem a sede.

Alinhe a tubulação antes de apertar os parafusos do flange. Não force o tubo na posição usando a válvula como alavanca. Para designs de wafer, centralize o corpo cuidadosamente e confirme se o disco ou as placas podem se mover livremente. Siga a sequência de aperto dos parafusos e os requisitos de junta do fabricante.

Sempre que possível, evite colocar uma válvula de retenção diretamente contra a saída da bomba, cotovelo, redutor ou válvula de controle se a turbulência resultante puder causar instabilidade do disco. O comprimento reto necessário depende do projeto da válvula e do arranjo do sistema. Use as instruções de instalação e revisão de engenharia do fabricante.

Após a instalação, teste a linha de acordo com o procedimento aprovado. Confirme se a válvula abre no fluxo esperado e fecha sem ruído anormal, vibração ou golpe de aríete. Não exceda os limites de pressão ou temperatura da válvula durante o teste.

A manutenção deve incluir inspeção visual, verificações de vazamentos externos, ruídos incomuns, vibrações, corrosão e evidências de movimento instável. Para projetos acessíveis, inspecione a dobradiça, o eixo, a mola, a sede, a placa, o disco ou o pistão durante as paradas planejadas. Em serviços sujos, determine se é necessária lavagem, filtragem, limpeza ou inspeção mais frequente.

Antes de remover uma válvula de retenção, isole e despressurize a linha. Verifique se há pressão retida entre os pontos de isolamento. Drene, ventile, purgue e verifique se há energia zero antes de afrouxar os parafusos ou abrir o corpo. Uma válvula de retenção evita o fluxo reverso, mas não substitui um procedimento completo de isolamento e bloqueio.

Problemas comuns de válvula de retenção

O fluxo reverso continua após o desligamento

As possíveis causas incluem instalação incorreta, superfícies de assentamento danificadas, detritos, dobradiças desgastadas, pistão preso, força de fechamento inadequada ou válvula localizada muito longe do equipamento protegido. Verifique a seta de fluxo, orientação, condição interna e resposta de fechamento.

A válvula vibra ou vibra

A vibração pode resultar de fluxo baixo ou instável, velocidade excessiva, dimensionamento incorreto, turbulência, força de mola fraca ou um disco que não está alcançando uma posição aberta estável. Revise a faixa de vazão e o local de instalação antes de substituir a válvula por uma de tamanho maior.

A queda de pressão é muito alta

A válvula pode ser subdimensionada, parcialmente aberta, obstruída ou usar um padrão de corpo com passagem restritiva. Compare os dados de queda de pressão com a vazão real. Uma válvula maior nem sempre é a solução se a velocidade do sistema e o projeto de fechamento forem inadequados.

A válvula não abre

A válvula pode ser instalada ao contrário, operando abaixo de sua pressão de abertura, bloqueada por detritos ou instalada em uma orientação que impeça o fechamento de levantar ou balançar. Verifique primeiro a seta do corpo e as instruções de instalação.

Ocorre golpe de aríete

O fechamento pode ser muito lento ou muito rápido para o sistema. A inércia da bomba, o comprimento do tubo, a velocidade do fluido e a localização da válvula podem contribuir. Uma revisão transitória hidráulica pode ser necessária para determinar se uma válvula de retenção, dispositivo de amortecimento, recipiente de ar, tanque de compensação ou sequência de controle diferente é apropriado.

Perguntas frequentes

O que é uma válvula de retenção?

Uma válvula de retenção é uma válvula automática que permite o fluxo em uma direção e restringe o fluxo reverso. Ele usa um disco, placa, esfera, pistão ou outro elemento de fechamento que responde à pressão, gravidade e força da mola.

O que uma válvula de retenção faz em um sistema de bomba?

Ajuda a evitar que a água ou o fluido do processo fluam para trás através da bomba quando a bomba para ou a pressão a jusante aumenta. Isto pode ajudar a proteger a bomba, preservar a pressão do sistema e reduzir a rotação reversa.

Como funciona uma válvula de retenção sem atuador?

A diferença de pressão na tubulação move o elemento de fechamento. A pressão direta abre a passagem, enquanto a pressão reversa, a gravidade ou uma mola retornam o elemento à sede. A válvula, portanto, opera automaticamente.

Uma válvula de retenção é o mesmo que uma válvula unidirecional?

Na maioria das aplicações gerais, sim. “Válvula unidirecional” descreve a função, enquanto “válvula de retenção” é o termo industrial comum. "Válvula de retenção" e "Válvula de retenção de retenção" também são usadas para o mesmo propósito geral.

Qual válvula de retenção é melhor para prevenir golpe de aríete?

Não existe uma resposta universal. Um projeto de fechamento rápido, assistido por mola, anti-choque, placa dupla, fluxo axial ou amortecido pode ser avaliado dependendo do sistema. Os dados da bomba, o layout da tubulação, a velocidade do fluxo e a análise transitória devem orientar a escolha.

O que é pressão de ruptura?

A pressão de abertura é a diferença mínima de pressão a montante necessária para iniciar a abertura de uma válvula de retenção. Não é igual à queda de pressão durante a operação normal. O valor necessário depende do design da tampa, da mola, da orientação e da aplicação.

As válvulas de retenção podem ser instaladas verticalmente?

Alguns podem, mas a direção permitida é importante. Uma válvula de elevação assistida por mola, pistão ou placa dupla pode suportar uma orientação que uma válvula oscilante dependente da gravidade não suporta. Confirme as instruções de instalação do fabricante antes de colocar a válvula em linha vertical.

Qual é a diferença entre uma válvula de retenção oscilante e uma válvula de retenção de placa dupla?

Uma válvula de retenção oscilante usa um disco articulado, enquanto uma válvula de retenção de placa dupla usa duas placas assistidas por mola. Projetos oscilantes podem oferecer um caminho de fluxo direto em linhas adequadas, enquanto projetos de placa dupla costumam ser mais compactos e podem fechar rapidamente. A melhor opção depende dos requisitos de fluxo, espaço, sobretensão e manutenção.

Quando devo escolher uma válvula de retenção de elevação ou pistão?

Considere um projeto de elevador ou pistão quando for necessário fechamento guiado, serviço de pressão ou uma orientação específica. Verifique também a queda de pressão, a velocidade do fluxo, a pressão de abertura, a limpeza do fluido, o material da sede e o acesso para manutenção.

Quais padrões devem ser especificados para uma válvula de retenção industrial?

A norma aplicável depende do desenho e do projeto. A API 594 pode ser relevante para válvulas de retenção wafer, de placa dupla e de disco inclinável. A API 602 pode ser aplicada a válvulas de retenção compactas de aço forjado selecionadas, enquanto a API 6D é comumente usada para projetos de válvulas de tubulações aplicáveis. Confirme o escopo exato, edição, testes, materiais e documentação com a especificação do projeto.

Conclusão

Compreender o que é uma válvula de retenção é o primeiro passo para escolher o dispositivo de proteção contra fluxo reverso correto. Uma válvula de retenção, válvula unidirecional ou válvula de retenção podem executar a mesma função básica, mas as construções de giro, wafer, elevação, placa dupla e pistão se comportam de maneira diferente. Revise a direção do fluxo, queda de pressão, pressão de abertura, resposta de fechamento, materiais, classe de pressão, orientação de instalação e padrões API aplicáveis ​​antes de fazer o pedido. Com uma revisão completa do processo e da tubulação, uma válvula de retenção industrial pode proteger equipamentos, estabilizar o fluxo e fornecer serviço automático confiável.