O que é uma válvula de bola flutuante?

Introdução

Em sistemas de controlo de fluidos industriais,válvulas de esferas flutuantesEste artigo explora o design, a funcionalidade e as aplicações das válvulas de esferas flutuantes,Aproveitar os conhecimentos técnicos das especificações de engenharia e das normas do setor.

O que é uma válvula de bola flutuante?

A.válvula de esfera flutuanteé uma válvula de um quarto de giro, na qual a bola não está fixada à haste, mas "flutua" entre dois assentos de vedação.criando um selo apertadoÉ amplamente utilizado em aplicações de alta pressão e alta temperatura devido à sua simplicidade, durabilidade e desempenho à prova de vazamento.

Características principais (com base na documentação técnica):

1. Padrões de concepção: Cumprem a ASME B16.10, API 6D e ISO 17292 para integridade dimensional e desempenho.
2. Intervalo de temperatura: Funciona entre -46°C e 150°C (ou superior, dependendo dos materiais do assento).
3. Classe de pressão: Disponível nas classes ASME 150, 300, 600, 900, 1500 e 2500.
4. Materiais:
   • Corpo: aço inoxidável (A182-F316, A351-CF8M).
   • Assentos: PTFE, PCTFE ou PEEK para resistência química.
   • Segurança contra incêndio: satisfaz as normas API 607 / 6FA com vedações de grafite.

Como funciona uma válvula de bola flutuante?

Mecanismo:

1. Movimento da bola: A bola está suspensa entre dois assentos e gira 90° através de uma haste ligada a um atuador ou alavanca.
2. Segregação assistida por pressão: quando fechada, a pressão do fluido força a bola contra o banco a jusante, reforçando a vedação.
3. Fluxo bidireccional: adequado para fluxo em ambas as direcções, mas otimizado para vedação por pressão unidireccional.

Componentes estruturais:

• Esfera flutuante: não ancorada mecanicamente, permitindo o deslocamento por pressão.
• Estamo: projeto à prova de rebentamento (segundo as normas API) para evitar a ejeção do estamo sob pressão.
• Assentos: Materiais resistentes (por exemplo, PTFE) para baixo binário e fechamento apertado.
• Dispositivo anti-estático: assegura a continuidade elétrica entre a bola e a haste (segundo a norma ISO 17292).

Aplicações deVálvulas de esferas flutuantes

De acordo com as especificações técnicas fornecidas, as válvulas de esferas flutuantes são ideais para:

1. Petróleo e Gás: isolamento de tubulações, colectores e sistemas duplos de bloqueio e sangramento.
2. Processamento químico: Manuseio de fluidos corrosivos (sentes de PTFE resistentes a ácidos/alcalinos).
3. Sistemas de alta pressão: válvulas da classe ASME 2500 para aplicações submarinas ou de torres.
4. Serviços criogénicos: opera até -101°C com materiais especializados (por exemplo, A351-CF9M).

Vantagens das válvulas de esferas flutuantes

1. Performance resistente a vazamentos: vazamento zero (certificado API 598) devido à vedação assistida por pressão.
2. Baixa manutenção: Design simples com menos partes móveis.
3. Segurança contra incêndio: os vedações de grafite e os bancos de reserva de metal a metal resistem a condições de incêndio.
4. Versatilidade: compatível com ligações flangeadas (RF/RTJ), roscadas ou soldadas.

Considerações de seleção

1. Tipo de travagem: escolher travagem completa (para pigging) ou travagem reduzida (para sistemas com espaço limitado).
2. Compatibilidade do material:
   • Corpo/formação: aço inoxidável para ambientes corrosivos.
   • Assentos: PTFE para temperaturas ≤ 150°C; PEEK para temperaturas ≤ 204°C.
3. Acionamento: alavancas manuais (para binário baixo) ou caixas de velocidades (para válvulas > NPS 4).
4. Ensaios : Ensaios hidrostáticos da carcaça a 1,5 vezes a pressão de projecto e ensaios do banco a 1,1 vezes a pressão de projecto (por API 598).

Conformidade da indústria

As válvulas de esferas flutuantes devem respeitar:

• ASME B16.34: Indicações de pressão-temperatura.
• NACE MR0175 : Para serviço ácido (ambientes H2S).
• ISO 17292: Requisitos antistáticos e de segurança contra incêndio.

Conclusão

As válvulas de esferas flutuantes são indispensáveis em indústrias que exigem um controlo de fluxo fiável em condições extremas.e conformidade com os padrões mundiais tornam-nos uma escolha preferida para os engenheiros. Ao selecionar uma válvula, priorizar os requisitos específicos da aplicação, tais como temperatura, classe de pressão e compatibilidade do material, para garantir um desempenho óptimo e longevidade.