Uma válvula esfera de passagem completa em aço carbono em conformidade com a NACE é comumente especificada para oleodutos e gasodutos, sistemas de gás ácido, instalações petroquímicas e outras aplicações de processos exigentes. No entanto, estes três requisitos descrevem diferentes aspectos da válvula:
O aço carbono refere-se principalmente ao material do corpo da válvula.
A porta completa descreve o furo interno e o caminho do fluxo.
A conformidade com a NACE está relacionada à seleção de materiais e aos requisitos de desempenho para serviços ácidos.
A combinação correta desses requisitos é importante para obter um fechamento confiável, baixa perda de pressão, operação segura e longa vida útil em gás ácido e outras aplicações de alta pressão.
O que é uma válvula esfera de passagem completa em aço carbono?
Uma válvula de esfera usa um elemento de fechamento esférico com um furo no centro. Quando o furo está alinhado com a tubulação, a válvula está aberta. Quando a bola gira 90 graus, o lado sólido bloqueia o caminho do fluxo.
Para uma explicação mais detalhada da construção e operação da válvula esfera, consulte o artigo da DIDTEK O que é uma válvula esfera?
Uma válvula esfera de passagem completa em aço carbono combina:
Um corpo de válvula em aço carbono para resistência mecânica e resistência à pressão.
Uma porta completa ou passagem completa que corresponda perfeitamente à tubulação conectada.
Um arranjo de esfera e assento projetado para fechamento hermético.
Materiais de acabamento e vedação selecionados para o meio de processo.
Requisitos de materiais relacionados à NACE quando a válvula é usada em serviço com gás ácido.
A especificação completa da válvula deve incluir corpo, esfera, haste, sedes, gaxeta, conexões finais e atuador. A conformidade com a NACE não pode ser confirmada apenas pelo material do corpo.
Por que escolher um design de porta completo?
Uma válvula esfera de passagem completa possui uma abertura interna aproximadamente do mesmo tamanho da tubulação. Isto cria uma passagem de fluxo relativamente irrestrita quando a válvula está totalmente aberta.
Restrição de fluxo inferior
Como o diâmetro interno não é significativamente reduzido, uma válvula de passagem completa pode ajudar a minimizar a perda de pressão através da válvula. Isto é útil em tubulações onde é importante manter a eficiência do fluxo.
Limpeza mais fácil de tubulações
Projetos de portas completas são frequentemente preferidos em tubulações que exigem operações de limpeza, inspeção ou pigging. O furo contínuo proporciona uma passagem mais adequada para ferramentas de tubulação compatíveis.
Turbulência Reduzida
Uma estrutura portuária completa pode reduzir mudanças abruptas na direção do fluxo e pode ajudar a limitar a turbulência em comparação com um projeto com diâmetro significativamente reduzido.
Adequado para isolamento de dutos
As válvulas esfera de porta completa são usadas principalmente para isolamento liga-desliga, em vez de estrangulamento contínuo. Eles são comumente selecionados para:
Dutos de transmissão de petróleo e gás
Sistemas de coleta de gás
Linhas de gás ácido
Linhas de processo petroquímico
Processamento de gás natural
Sistemas de armazenamento e carregamento
Estações de válvula de bloqueio de tubulação
A válvula esfera de porta completa da DIDTEK é um projeto de entrada lateral motorizada montada em munhão. A página do produto descreve uma estrutura de porta completa, baixa queda de pressão, alto desempenho de desligamento e adequação para petróleo e gás e outras aplicações pesadas.
Por que a conformidade com a NACE é importante
O gás ácido pode conter sulfeto de hidrogênio, o que pode criar sérios riscos para os componentes metálicos. Dependendo da pressão, temperatura, teor de água e condições químicas, os materiais podem ser expostos a mecanismos como rachaduras por tensão por sulfeto ou danos relacionados ao hidrogênio.
Uma válvula de esfera NACE deve, portanto, ser selecionada de acordo com as condições reais de serviço azedo e o padrão de projeto aplicável.
A seleção relacionada com a NACE pode envolver:
Material do corpo da válvula
Material da bola e da haste
Aparar dureza
Tratamento térmico
Procedimentos de soldagem e reparo
Rastreabilidade de materiais
Teste de serviço azedo
Teste de pressão e vazamento
Documentação e certificação
A conformidade com a NACE não é o mesmo que a certificação API 6D ou certificação de segurança contra incêndio. Cada padrão aborda diferentes requisitos técnicos.
O comprador deve confirmar se o projeto exige NACE MR0175/ISO 15156, NACE MR0103 ou outra especificação de serviço azedo específica da empresa.
Válvulas de esfera de aço carbono para serviço de gás ácido
O aço carbono é frequentemente usado para válvulas de tubulações industriais porque fornece boa resistência mecânica e geralmente é mais econômico do que muitos aços inoxidáveis ou ligas à base de níquel.
Uma válvula esfera de aço carbono pode ser selecionada para aplicações que exigem:
Alta resistência mecânica
Isolamento de pipeline
Grandes tamanhos nominais
Operação de alta pressão
Operação da caixa de engrenagens ou atuador
Funcionalidade de bloquear e sangrar
Construção à prova de fogo
Proteção antiestática
O produto de aço carbono referenciado pela DIDTEK é uma válvula esfera montada em munhão de diâmetro reduzido DN80 com caixa de engrenagens. A página lista recursos como alto desempenho de fechamento, bloqueio e sangria, alívio de pressão de autocavidade, design à prova de fogo, construção de haste à prova de explosão e design antiestático.
Para um projeto que exige uma válvula esfera de passagem completa em aço carbono , o comprador deve confirmar se a configuração final inclui:
Classe de corpo em aço carbono
Furo de porta completo
Classe de pressão necessária
Materiais molhados em conformidade com NACE
Assentos e gaxetas de haste adequados
Conexão final necessária
Documentação de serviço azedo
Um corpo de aço carbono por si só não torna automaticamente uma válvula adequada para serviço com gás ácido.
Principais recursos de design
Construção montada em munhão
As válvulas esfera montadas em munhão usam suportes mecânicos para manter a esfera na posição. Isto pode reduzir o torque operacional e melhorar a estabilidade, especialmente em tamanhos maiores e aplicações de pressão mais alta.
Eles são comumente usados onde a válvula deve operar de forma confiável em ciclos repetidos ou onde uma caixa de engrenagens ou atuador é necessária.
Fechamento apertado
Os sistemas de gás ácido requerem contenção confiável. O design da sede, o acabamento da superfície esférica, a vedação da haste e a junta do corpo devem funcionar juntos para atingir o desempenho de vazamento necessário.
A classe de fechamento necessária deve ser identificada na folha de dados da válvula e confirmada através do procedimento de teste apropriado.
Função de bloqueio e sangramento
Um arranjo de bloqueio e sangria pode ajudar a isolar a linha e liberar a pressão da cavidade da válvula. Isto é útil durante a manutenção, inspeção e isolamento do sistema.
A configuração exata de bloqueio e sangria deve ser confirmada para o projeto de válvula selecionado.
Alívio de pressão da autocavidade
Mudanças na temperatura ou meios de processo presos podem causar aumento de pressão dentro da cavidade da válvula. Um projeto de sede com alívio automático pode ajudar a gerenciar essa pressão sob as condições operacionais especificadas.
Haste anti-explosão
Uma haste anti-explosão ajuda a evitar que a haste seja ejetada do corpo da válvula quando há pressão interna. Este é um recurso de segurança importante para serviços de gás e hidrocarbonetos de alta pressão.
Design Antiestático
A eletricidade estática pode criar risco de ignição quando a válvula manuseia gases inflamáveis ou hidrocarbonetos. Um design antiestático proporciona continuidade elétrica entre a esfera, a haste e o corpo da válvula.
Operação da caixa de engrenagens ou atuador
Válvulas de esfera grandes ou de alta pressão podem exigir uma caixa de engrenagens, atuador pneumático, atuador hidráulico ou atuador elétrico devido ao torque operacional.
O atuador deve ser selecionado de acordo com:
Torque da válvula
Pressão e temperatura
Frequência operacional
Requisitos de falha aberta ou falha fechada
Requisitos de desligamento de emergência
Classificação de áreas perigosas
Energia disponível ou ar de instrumento
NACE, API e requisitos de segurança contra incêndio
Uma válvula esfera de passagem completa em aço carbono pode ser necessária para cumprir vários padrões ao mesmo tempo. Estas normas não devem ser tratadas como intercambiáveis.
Requisitos NACE
Os requisitos da NACE concentram-se na adequação do material para serviços ácidos. A especificação aplicável pode definir classes de materiais, limites de dureza, tratamento térmico, testes e documentação.
O requisito exato deve ser indicado na especificação de compra, em vez de ser comunicado apenas como "válvula NACE".
API 6D
API 6D é comumente associada a válvulas de dutos e cobre requisitos relacionados a projeto, fabricação, testes e documentação.
Uma válvula de esfera para tubulação pode ser projetada de acordo com API 6D, ao mesmo tempo que exige NACE separada e conformidade com segurança contra incêndio.
API 607 e API 6FA
A certificação à prova de fogo verifica o desempenho da válvula após exposição ao fogo de acordo com o padrão de teste aplicável.
Para uma comparação prática, leia o artigo da DIDTEK sobre Válvulas esfera à prova de fogo: Requisitos API 607 e API 6FA.
API 607 e API 6FA devem ser especificadas de acordo com o tipo de válvula, aplicação e requisitos do projeto. Uma declaração como “projeto à prova de fogo” não deve ser automaticamente tratada como prova de desempenho certificado à prova de fogo.
Referência de válvula de esfera NACE
A DIDTEK fornece uma válvula de esfera NACE com acabamento NACE, matriz de níquel e sedes de grafite, e um design de esfera flutuante cromada F316.
A página do produto lista API 6D, BS 5351, ASME B16.34, API 607 e API 598 entre as referências de design, segurança contra incêndio e testes. No entanto, o requisito final da NACE deve sempre ser verificado em relação à ficha técnica do projeto e aos certificados exigidos.
Válvulas esfera de porta completa versus porta reduzida
Recurso | Válvula de esfera de porta completa | Válvula de esfera com porta reduzida |
|---|
Furo interno | Semelhante ao diâmetro do gasoduto | Menor que o diâmetro da tubulação |
Perda de pressão | Geralmente mais baixo | Geralmente mais alto |
Adequação de pigging | Muitas vezes preferido | Pode restringir algumas operações de pigging |
Tamanho e peso da válvula | Pode ser maior ou mais pesado | Pode ser mais compacto |
Custo | Normalmente mais alto | Normalmente mais econômico |
Uso típico | Serviço de tubulação e baixa queda de pressão | Isolamento geral e sistemas sensíveis ao espaço |
A escolha correta depende do projeto do pipeline. Uma válvula de porta reduzida pode ser adequada quando a perda de pressão e a pigging não são críticas. Uma válvula de passagem completa é frequentemente preferida quando a capacidade de fluxo, a limpeza da tubulação ou a restrição mínima são importantes.
Como especificar a válvula certa
Antes de solicitar uma válvula esfera de passagem completa em aço carbono em conformidade com a NACE, forneça as seguintes informações:
Tamanho nominal
Especifique o tamanho da tubulação e se é necessário um furo de porta completo.
Classe de pressão
Inclui a pressão operacional normal, a pressão de projeto e a classe de pressão ASME exigida.
Temperatura operacional
Indicar as temperaturas normal, mínima e máxima.
Meio do processo
Identifique o gás ou líquido, incluindo concentração de sulfeto de hidrogênio, conteúdo de água e contaminantes.
Material do corpo
Especifique o tipo de aço carbono e o padrão de material necessários.
Requisito NACE
Identifique a NACE aplicável ou a especificação de serviço fonte específica do projeto.
Materiais da sede e da vedação
Confirme a compatibilidade com as condições de meio, temperatura, pressão e descompressão.
Estrutura da válvula
Selecione construção flutuante ou montada em munhão de acordo com tamanho, pressão e torque operacional.
Conexão final
Especifique flangeada, soldada de topo, RTJ ou outro tipo de conexão.
Requisitos de segurança contra incêndio
Identifique se API 607, API 6FA ou outro padrão de segurança contra incêndio é necessário.
Disposição do atuador
Confirme a operação manual, redutora, pneumática, hidráulica ou elétrica.
Inspeção e documentação
Solicite certificados de materiais, documentação NACE, relatórios de testes de pressão, certificados de segurança contra incêndio e outros registros de projetos.
A categoria de produtos de válvula esférica da DIDTEK inclui configurações de válvula esférica flutuante, montada em munhão, de entrada superior, totalmente soldada, GNL, de três vias e outras para aplicações de gás, petróleo, produtos químicos e energia de hidrogênio.
Perguntas frequentes
O que é uma válvula esfera de passagem completa em aço carbono?
É uma válvula esfera com corpo em aço carbono e furo interno aproximadamente do mesmo tamanho da tubulação conectada. O projeto ajuda a reduzir a restrição de fluxo e é frequentemente usado para isolamento de tubulações.
Uma válvula de aço carbono atende automaticamente aos requisitos da NACE?
Não. A conformidade com a NACE depende do material completo e das especificações de fabricação, incluindo corpo, acabamento, dureza, tratamento térmico, sedes, testes e documentação necessária.
O que é uma válvula de serviço de gás ácido?
Uma válvula de serviço de gás ácido é projetada e especificada para sistemas contendo sulfeto de hidrogênio ou outras condições de serviço ácido. Os materiais da válvula devem ser selecionados para reduzir o risco de danos por serviço acidental nas condições reais de operação.
Por que usar uma válvula esfera de passagem completa em uma tubulação?
Um projeto de porta completa pode reduzir a perda de pressão e fornecer um caminho de fluxo mais contínuo. Também pode ser preferido para operações compatíveis de pigging, limpeza e inspeção.
Uma válvula esfera munhão é adequada para serviço NACE?
Uma válvula de esfera montada em munhão pode ser usada em serviço NACE quando seus requisitos completos de material, acabamento, vedação e teste atendem às especificações de serviço ácido aplicáveis.
A consulta deve incluir tamanho, classe de pressão, temperatura, composição do meio, concentração de sulfeto de hidrogênio, teor de água, requisitos de porta total ou reduzida, materiais de corpo e acabamento, padrão NACE aplicável, requisitos de conexão final e atuador.
Conclusão
Uma válvula esfera de passagem completa em aço carbono em conformidade com a NACE deve ser selecionada como um conjunto de engenharia completo. O aço carbono fornece a resistência necessária do corpo, a construção da porta completa ajuda a reduzir a restrição de fluxo e os requisitos da NACE abordam a adequação da válvula para serviço com gás ácido.
Para obter especificações confiáveis, confirme o diâmetro da válvula, os materiais do corpo e dos internos, os materiais da sede e da gaxeta, a classe de pressão, os requisitos de segurança contra incêndio, a disposição do atuador e a documentação do serviço externo.
Com o projeto correto e a verificação específica do projeto, uma válvula esfera de passagem completa em aço carbono pode fornecer isolamento confiável para tubulações, instalações de petróleo e gás, plantas petroquímicas e sistemas de gás ácido.
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