Por que as válvulas globo são usadas em plantas químicas e petroquímicas
As válvulas globo são frequentemente selecionadas em plantas químicas e petroquímicas quando uma linha precisa de fechamento confiável, operação start-stop ou estrangulamento limitado com um elemento de fechamento mais controlado do que uma válvula gaveta. O caminho do corpo muda a direção do fluxo através da área da sede, de modo que a queda de pressão é normalmente maior do que uma válvula gaveta ou válvula esfera de passagem completa. Isso é aceitável em muitas linhas de utilidades, dosagem, desvio, drenagem, ventilação, amostragem e processo, mas deve ser considerado nos cálculos de altura manométrica da bomba, perda de energia e estabilidade do processo.
Nem toda válvula globo é adequada para regulação contínua, alta pressão diferencial, flashing, cavitação ou serviço sujo. O serviço químico também adiciona controle de vazamento externo, corrosão, cristalização, depósitos, compatibilidade de juntas, vida útil da gaxeta e questões de acesso para manutenção. Para uma estrutura mais ampla de válvulas químicas, consulte nosso válvulas industriais para guia de processamento químico. Este artigo concentra-se na seleção da válvula globo, em vez de repetir a comparação completa do tipo de válvula química.
Válvula globo industrial vs válvula de controle estilo globo
Uma válvula globo industrial e uma válvula de controle tipo globo podem parecer semelhantes vistas de fora, mas são especificadas de forma diferente. Uma válvula globo manual ou on-off pode fornecer isolamento e estrangulamento limitado. Uma função de controle de modulação contínua deve ser avaliada como um pacote completo de válvula de controle.
| Ponto de seleção | Válvula Globo Industrial | Válvula de controle estilo globo |
|---|---|---|
| Dever principal | Isolamento, serviço start-stop ou limitação limitada. | Regulação contínua de fluxo, pressão, temperatura ou nível. |
| Frequência de regulação de fluxo | Ajuste ocasional ou balanceamento manual. | Movimento frequente com deslocamento estável e repetibilidade. |
| Requisito de dimensionamento | Geralmente com base no tamanho da linha, classe de pressão, corte e aceitação de queda de pressão. | Requer dimensionamento de Cv ou Kv e revisão de deslocamento para todos os casos operacionais. |
| Design de acabamento | Disco, sede e haste selecionados para fechamento, desgaste e compatibilidade de serviço. | A arquitetura do trim, a característica do fluxo, o equilíbrio, o ruído e os riscos de serviço severo são revisados. |
| Atuador e posicionador | Pode ser usada operação liga-desliga manual, por engrenagem, elétrica ou pneumática. | Impulso do atuador, posicionador, acessórios e sinal de controle fazem parte da seleção. |
| Requisito de vazamento | O teste de vazamento da sede é especificado para o padrão de válvula industrial ou requisito do projeto. | A classe de vazamento da válvula de controle pode ser especificada separadamente e não deve ser confundida com testes comuns de sede. |
| Revisão grave de queda de pressão | A alta pressão diferencial pode dificultar a operação ou danificar o trim. | Cavitação, intermitência, ruído, vibração e estágio de compensação são avaliados durante a seleção da válvula de controle. |
| Dados típicos de aquisição | Tamanho, classe, material, conexão final, fechamento, operação e testes. | Casos de processo, Cv, característica de fluxo, ação de falha, dados do atuador, posicionador e acessórios. |
Quando são necessários regulação contínua, deslocamento estável e controle de processo, a aplicação deve passar por um processo separado de seleção de válvula de controle e dimensionamento de Cv. Use o guia de seleção de válvula de controle para esses deveres. Adicionar um atuador pneumático a uma válvula globo comum não a transforma automaticamente em uma válvula de controle de alto desempenho.
Configurações comuns de válvula globo para serviços químicos
As válvulas globo devem ser classificadas por estrutura e função, e não por uma lista de classificação. A configuração adequada depende do meio, temperatura, pressão, pressão diferencial, requisitos de vazamento e método de operação.
Válvula globo de padrão reto
Uma válvula globo de padrão reto pode ser considerada para isolamento geral do processo, respiros, drenos, desvios e estrangulamento moderado onde a queda de pressão é aceitável. Confirme o material do corpo e dos acabamentos, a construção da sede, a embalagem, a junta e a direção de fluxo necessária antes da cotação. Não é ideal onde são necessárias perdas de pressão muito baixas, pigging ou alto teor de sólidos.
Válvula globo padrão Y
Uma válvula globo de padrão Y pode reduzir a resistência ao fluxo em comparação com uma válvula globo padrão de padrão reto e é frequentemente revisada para serviços de vapor, serviços públicos ou de alta temperatura. Ele ainda precisa de verificações de classificação de pressão-temperatura, embalagem, capô e acabamento. A seleção apenas pela forma não é suficiente.
Válvula globo angular
Uma válvula globo angular muda a direção do fluxo e pode reduzir a necessidade de um cotovelo em alguns layouts de tubulação. Pode ser útil para drenos, caldeiras, vapor ou arranjos selecionados para serviços severos, mas a velocidade de saída, a erosão e o acesso para manutenção devem ser revisados.
Válvula globo de vedação de fole
Uma válvula globo com vedação de fole pode ser selecionada para meios tóxicos, voláteis, odoríferos, inflamáveis ou sensíveis a vazamentos, onde o controle de vazamento da haste é especificado. O material do fole, a construção soldada, o deslocamento, a frequência do ciclo, a resistência à corrosão e a gaxeta de backup devem ser confirmados. As opções de produtos podem ser revisadas no página da válvula globo de fole.
Válvula globo criogênica
Uma válvula globo criogênica não é adequada para GNL ou produtos químicos de baixa temperatura apenas porque o nome do produto inclui “criogênico”. O design estendido do castelo, a resistência do material, o comportamento da embalagem, os testes, a limpeza e a documentação do projeto devem corresponder à temperatura e ao meio reais.
Válvula globo de vedação de pressão
Uma válvula globo com vedação de pressão pode ser considerada para tarefas selecionadas de alta pressão e alta temperatura. Não é a escolha padrão para todos os sistemas químicos. O material do corpo, a vedação da tampa, o revestimento duro, a embalagem, o ciclo térmico e o método de operação devem ser revisados. Veja o página da válvula globo de vedação de pressão para opções em nível de produto.
Válvula globo acionada
Uma válvula globo acionada pode ser selecionada para serviço liga-desliga remoto, operação de intertravamento ou posicionamento automatizado limitado. Confirme os requisitos de impulso ou torque, deslocamento da haste, posição de falha, fonte de alimentação, gabinete, acessórios e lógica de controle. Para serviço de modulação contínua, especifique um pacote de válvula de controle em vez de apenas adicionar um atuador.
Válvula de controle estilo globo
Uma válvula de controle tipo globo é selecionada quando o desempenho do controle do processo é importante. Cv, rangeabilidade, característica de fluxo, trim, impulso do atuador, posicionador, classe de vazamento e risco de serviço severo devem ser verificados como um único pacote. Este artigo identifica o limite, enquanto o processo detalhado da válvula de controle pertence ao guia dedicado da válvula de controle.
Tabela de seleção rápida
| Condição de serviço | Direção comum da válvula globo | Verificação principal de engenharia |
|---|---|---|
| Isolamento geral de processo não corrosivo | O padrão reto ou o padrão Y podem ser considerados. | Classe de pressão, desligamento, queda de pressão e método de operação. |
| Serviço de líquido corrosivo | Corpo e acabamento selecionados após análise de compatibilidade. | Meio, concentração, cloreto, impurezas, temperatura e mecanismo de corrosão. |
| Meios tóxicos ou sensíveis a vazamentos | Vedação de fole ou construção de baixa emissão, quando especificado. | Vedação da haste, material do fole, gaxeta de backup e requisitos de emissão fugitiva. |
| Utilitário de alta temperatura ou serviço de processo | O padrão Y ou o projeto de vedação de pressão podem ser considerados dependendo do serviço. | Classificação de pressão-temperatura, aparafusamento, gaxeta, gaxeta e ciclagem térmica. |
| Serviço de baixa temperatura ou criogênico | Válvula globo criogênica quando especificado. | Dureza do material, capô estendido, limpeza, testes e documentação. |
| Estrangulamento frequente | A válvula globo industrial pode ser limitada; válvula de controle pode ser necessária. | Frequência, estabilidade de deslocamento, desgaste da sede, queda de pressão e geração de calor. |
| Alta pressão diferencial | É necessária uma revisão de serviço severa. | Cavitação, flashing, ruído, erosão, vibração e força operacional. |
| Serviço de ligar/desligar automatizado | Válvula globo acionada pode ser considerada. | Força da haste, deslocamento, posição de falha, fonte de alimentação e acessórios. |
| Controle de modulação contínua | Válvula de controle tipo globo sujeita ao dimensionamento da válvula de controle. | Cv, característica, trim, atuador, posicionador e sistema de controle. |
| Fluidos contendo sólidos ou meios de cristalização | Use com cautela; outro tipo de válvula pode ser mais adequado. | Obstrução, erosão, formação de depósitos e acesso para limpeza. |
Seleção de material de carroceria, capô e acabamento
A seleção de materiais para válvulas globo deve abranger todo o sistema de materiais, não apenas o corpo da válvula. Aço carbono, aço inoxidável, aço carbono para baixa temperatura, aço-liga, aço inoxidável duplex ou super duplex, ligas de níquel, titânio e ligas específicas do projeto podem ser válidos no serviço certo e inadequados no serviço errado.
O aço inoxidável 304 ou 316 não é automaticamente adequado para todos os ácidos, cloretos ou meios químicos de alta temperatura. Monel, Inconel, ligas do tipo Hastelloy, aço inoxidável duplex e titânio devem ser selecionados de acordo com o ambiente químico real. Stellite e outros materiais de revestimento duro são revisados principalmente quanto a desgaste, erosão, escoriações, pressão diferencial ou durabilidade da sede; eles não devem ser descritos como materiais universais resistentes à corrosão. Para uma discussão mais profunda sobre o trim, use o guia de materiais de guarnição de válvula.
| Componente | Direção de Material Comum | O que deve ser confirmado |
|---|---|---|
| Corpo e capô | Aço carbono, aço inoxidável, aço-liga, aço de baixa temperatura ou liga de projeto. | Classificação de pressão-temperatura, tolerância à corrosão, corrosão externa e escopo padrão. |
| Disco ou plug | Liga correspondente, aço inoxidável, acabamento revestido ou liga selecionada. | Erosão, escoriações, frequência de estrangulamento e requisitos de desligamento. |
| Anel de assento | Sede integral, roscada, soldada ou substituível com revestimento adequado. | Teste de vazamento, desgaste, corrosão, ciclagem térmica e estratégia de reparo. |
| Caule | Material da haste em aço inoxidável ou liga selecionada para resistência e corrosão. | Carga da haste, compatibilidade de gaxeta, escoriações e exposição ambiental. |
| Fole, onde usado | Fole em aço inoxidável ou liga especificada. | Compatibilidade média, temperatura, frequência de ciclo e inspeção de solda. |
| Embalagem | Gaxeta de grafite, PTFE ou de baixa emissão, quando especificado. | Temperatura, acabamento da haste, requisitos de emissões e acesso de ajuste. |
| Junta | Grafite, enrolamento em espiral, PTFE ou junta especificada. | Compatibilidade química, carga do flange, temperatura e requisitos de segurança contra incêndio. |
| Aparafusamento | Materiais de aparafusamento padrão ou especificados pelo projeto. | Temperatura, corrosão, serviço ácido e requisitos de revestimento. |
| Revestimento duro ou revestimento | Revestimento tipo Stellite, nitretação ou revestimento de projeto quando aplicável. | Desgaste, erosão, escoriações, pressão diferencial e compatibilidade com o meio. |
Pressão, Temperatura e Pressão Diferencial
Classe ou PN não é um valor fixo de pressão de trabalho. A pressão permitida muda com a temperatura, o material do corpo e o padrão ou código de projeto aplicável. A válvula globo selecionada deve ser verificada em relação à pressão projetada, temperatura projetada, condições operacionais, requisitos de teste hidráulico e material do corpo. Os limites da gaxeta, da gaxeta, dos parafusos, da sede e do atuador podem ser inferiores à classificação do limite de pressão e devem ser revisados separadamente.
A alta pressão diferencial pode causar cavitação, rutura, erosão, ruído, vibração, danos à sede ou dificuldade de operação. Uma válvula globo manual não pode substituir automaticamente uma válvula de controle para serviços severos nessas condições. Use o guia de classificação de pressão-temperatura da válvula ao verificar os efeitos de classe, material e temperatura.
Direção e instalação do fluxo
As válvulas globo não devem ser instaladas em uma direção arbitrária com base apenas no hábito. A direção do fluxo para abrir, do fluxo para fechar ou outra direção especificada pelo fabricante depende do projeto do disco, da carga da sede, da haste, da pressão diferencial e da construção da válvula. Siga a seta de vazão do corpo da válvula, desenho do fabricante e especificação do projeto.
A revisão da instalação deve incluir acesso ao volante, peso do atuador, suporte do tubo, folga da tampa, espaço de isolamento, acesso para ajuste da gaxeta e folga para remoção. Para válvulas acionadas, confirme a rigidez do suporte, o alinhamento da haste, a configuração do limite de deslocamento e a posição de falha antes do comissionamento.
Vedação da Haste e Controle de Vazamento Externo
A gaxeta convencional pode ser aceitável para muitos serviços utilitários e não perigosos se o material da gaxeta, o acabamento da haste, a temperatura e o acesso para manutenção forem adequados. Embalagem de baixa emissão pode ser especificada quando o controle de emissões fugitivas for necessário. Uma vedação de fole com gaxeta de backup pode ser considerada para meios tóxicos, inflamáveis, voláteis ou sensíveis a vazamentos.
Uma vedação de fole ajuda a reduzir o risco de vazamento externo ao redor da haste, mas não deve ser descrita como proporcionando vazamento zero incondicional. O material do fole, a construção soldada, o deslocamento, a frequência do ciclo, a temperatura e as condições de corrosão devem ser confirmados. A conformidade com emissões fugitivas só deve ser reivindicada quando o projeto, os testes e a certificação reais atenderem aos requisitos especificados.
Válvulas globo de alta pressão e serviço severo
Uma tampa de vedação de pressão é usada principalmente para tarefas selecionadas de alta pressão e alta temperatura. Não deve ser apresentado como a escolha padrão para todos os sistemas químicos. O material do corpo, vedação da tampa, revestimento duro, gaxeta, ciclagem térmica, força operacional e método de manutenção devem ser revisados.
Condições de serviço severas podem exigir acabamento especial, revestimento duro, construção de obturador guiado, queda de pressão escalonada, dimensionamento aprimorado do atuador ou outro tipo de válvula. As válvulas globo comuns não devem ser promovidas como uma solução universal para cavitação, flashing, alto ruído, serviço erosivo ou pressão diferencial muito alta.
Quando uma válvula globo pode não ser adequada
Uma válvula globo pode não ser a escolha certa quando o meio contém altos níveis de partículas sólidas, fibras ou material cristalizante que podem bloquear ou danificar o caminho do fluxo. Outros tipos de válvula podem ser mais adequados quando é necessária uma perda mínima de pressão. As válvulas globo comuns geralmente são inadequadas para tubulações de passagem total, serviços de pigging ou aplicações onde o fluxo direto é essencial.
Uma válvula de controle deve ser avaliada quando for necessária uma regulação precisa, de alta frequência e de longo prazo. A operação de grande porte ou com alta pressão diferencial pode exigir cálculos da caixa de engrenagens, do empuxo do atuador ou da força da haste. Quando a compatibilidade do material for incerta, os compradores não devem fazer o pedido apenas especificando “aço inoxidável” ou “liga”. O ambiente químico e a especificação do projeto devem definir o sistema de materiais.
Teste, Inspeção e Documentação
Os documentos comumente solicitados para válvulas globo industriais podem incluir inspeção dimensional, teste de pressão do casco, teste de vazamento na sede, certificado de material, inspeção visual, desenho e folha de dados. Os itens especificados pelo projeto podem incluir PMI, NDE, documentação de impacto em baixa temperatura, teste ou certificado de emissão fugitiva, inspeção de foles, inspeção de revestimento duro, folha de dados do atuador, inspeção de terceiros, revisão de material de serviço ácido e limpeza especial.
Quando ASME, API, ISO ou outra norma for especificada, seu escopo e aplicabilidade devem corresponder ao projeto da válvula e aos requisitos do projeto. Não presuma que cada válvula globo esteja automaticamente em conformidade com API 623, API 598, ASME B16.34, ISO 15848 ou qualquer outra norma. Os testes de vazamento na sede para válvulas globo industriais comuns também devem ser diferenciados das classificações de vazamento em válvulas de controle.
Informações que os compradores devem fornecer antes da cotação
Forneça as seguintes informações antes de solicitar uma cotação de válvula globo química ou petroquímica:
- Tipo de válvula e função necessária
- Tamanho/DN/NPS e Classe de Pressão/PN
- Pressão de projeto, pressão operacional e pressão diferencial máxima
- Temperatura de projeto e temperatura operacional
- Nome do meio, concentração química, impurezas e teor de cloreto quando relevante
- Partículas sólidas, cristalização ou risco de incrustação
- Taxa de fluxo necessária se houver estrangulamento ou controle envolvido
- Corpo, capô, disco, assento, haste e material de acabamento
- Requisito de gaxeta, junta e vedação de fole
- Conexão final e padrão
- Direção de fluxo necessária
- Operação manual, por engrenagem, elétrica ou pneumática
- Posição de falha se acionada
- Requisito de vazamento ou desligamento
- Padrões aplicáveis
- MTC, PMI, NDE e requisitos de relatório de teste
- Emissão fugitiva ou exigência de limpeza especial
- Requisitos de quantidade e documentação do projeto
Para opções em nível de produto, o página de categoria de válvula globo industrial fornece uma visão geral da compra. A cotação em si ainda deve ser baseada nos dados exatos do processo e nos documentos do projeto.
Precisa de ajuda para selecionar uma válvula globo para serviços químicos?
Envie à Vcore Valve o meio e concentração, pressão e temperatura, pressão diferencial máxima, tamanho e classe de pressão, material do corpo e acabamento, requisitos de embalagem ou fole, conexão final, método de operação, requisitos de vazamento, requisitos de teste e documentação. Podemos avaliar se uma válvula globo industrial padrão, válvula globo com vedação de fole, válvula globo com vedação de pressão, válvula acionada ou pacote de válvula de controle é a direção mais adequada. Use o página de contato para enviar os dados do projeto.
Perguntas frequentes
Por que as válvulas globo são usadas em fábricas de produtos químicos?
As válvulas globo são usadas onde é necessário desligamento, operação start-stop ou estrangulamento limitado e a maior queda de pressão é aceitável. O serviço químico ainda exige revisão do meio, corrosão, temperatura, pressão, risco de vazamento e acesso para manutenção.
As válvulas globo podem ser usadas tanto para isolamento quanto para estrangulamento?
Sim, muitas válvulas globo industriais podem ser usadas para isolamento e estrangulamento limitado. A regulação contínua, estável e precisa deve ser revista como um dever da válvula de controle com verificações de Cv, trim, atuador e posicionador.
Qual é a diferença entre uma válvula globo industrial e uma válvula de controle tipo globo?
Uma válvula globo industrial é geralmente selecionada por tamanho, classe de pressão, material, fechamento e método de operação. Uma válvula de controle tipo globo é dimensionada e especificada como um pacote de controle, incluindo Cv, característica de fluxo, design de interno, impulso do atuador, posicionador e desempenho de controle.
Qual material é adequado para uma válvula globo química?
Não existe um material universal para cada válvula globo química. Corpo, castelo, guarnição, gaxeta, gaxeta, parafusos e quaisquer foles devem ser selecionados de acordo com o meio, concentração, impurezas, teor de cloreto, pressão, temperatura e especificação do projeto.
Quando uma válvula globo com vedação de fole deve ser selecionada?
Uma válvula globo com vedação de fole pode ser considerada para meios tóxicos, inflamáveis, voláteis, odoríferos ou sensíveis a vazamentos, onde o controle de vazamento da haste é especificado. Os requisitos de material do fole, ciclo de vida, temperatura, corrosão e embalagem de backup devem ser confirmados.
As válvulas globo são adequadas para lama ou meios de cristalização?
As válvulas globo não são a escolha padrão para meios pastosos, fibrosos ou cristalizantes porque o caminho do fluxo e a área da sede podem obstruir, corroer ou acumular depósitos. O comportamento médio e o acesso para manutenção devem ser revisados antes da seleção.
Qual direção de fluxo deve ser usada para uma válvula globo?
Use a seta de vazão do corpo da válvula, o desenho do fabricante e a especificação do projeto. O fluxo para abrir, o fluxo para fechar ou outra direção depende do disco, da sede, da carga da haste, da pressão diferencial e do projeto da válvula.
Quais informações são necessárias para cotar uma válvula globo química ou petroquímica?
Fornece função da válvula, tamanho, classe de pressão, projeto e pressão operacional, temperatura, meio, concentração, impurezas, pressão diferencial, materiais, conexão final, método de operação, requisitos de vazamento e requisitos de inspeção ou documentação.
