Classificação de pressão-temperatura da válvula é um dos fatores mais importantes, mas muitas vezes mal compreendidos, na seleção de válvulas industriais. Muitos compradores se concentram na classe de pressão, como Classe 150, Classe 300, Classe 600, PN16 ou PN40, mas a classe de pressão por si só não define se a válvula é adequada para a condição real de trabalho.
A pressão permitida de uma válvula muda com a temperatura. Uma válvula aceitável à temperatura ambiente pode não ser adequada a altas temperaturas, mesmo que a classe de pressão nominal pareça correta. O material do corpo, o padrão da válvula, o padrão do flange, a conexão final, o material da sede, a gaxeta, a gaxeta, os parafusos e a condição do fluido afetam a seleção final.
Este guia explica como funcionam as classificações de pressão-temperatura da válvula, por que a classe de pressão muda com a temperatura, como as classificações de classe e PN devem ser entendidas e o que os compradores devem fornecer antes de solicitar uma cotação.
Para obter a terminologia básica de DN, NPS, PN e Classe, leia nosso Significado de DN e PN em válvulas explicado. Para aplicações severas de temperatura e pressão, leia nosso Guia de válvulas de alta pressão e alta temperatura.
O que é a classificação de pressão-temperatura da válvula?
A classificação de pressão-temperatura da válvula define a pressão permitida de uma válvula em uma determinada temperatura. Geralmente é baseado no padrão de projeto da válvula, grupo de material do corpo, classe de pressão, padrão de flange e condição de temperatura.
Em termos simples, a classificação responde a esta pergunta:
Nessa temperatura, quanta pressão essa válvula pode suportar com segurança de acordo com seu material e padrão?
É por isso que uma folha de dados de válvula não deve mostrar apenas a classe de pressão. Ele também deve confirmar a pressão de projeto, a temperatura de projeto, o material, a classificação de pressão-temperatura padrão e aplicável.
A classificação de pressão-temperatura é afetada por:
- Classe de pressão da válvula ou classificação PN
- Material do corpo
- Padrão de projeto de válvula
- Padrão de flange
- Tipo de conexão final
- Temperatura de projeto
- Pressão de projeto
- Assento e material de vedação
- Junta e material de embalagem
- Material de aparafusamento
- Tipo de fluido e gravidade do serviço
Por que a classe de pressão não é igual à pressão de trabalho
A classe de pressão é um sistema de classificação. Não é igual à pressão real de trabalho da tubulação.
Por exemplo, uma válvula Classe 150 não significa simplesmente que a válvula serve apenas para pressão de trabalho de 150 psi. Uma válvula PN16 não significa automaticamente que ela possa operar com segurança a 16 bar sob qualquer temperatura e condição de material. Essas marcações fazem parte de um sistema de classificação de pressão e devem ser interpretadas usando o padrão e a condição de temperatura corretos.
Os compradores devem distinguir:
| Prazo | Significado | Nota do comprador |
|---|---|---|
| Classe de Pressão | Sistema de classificação nominal, como Classe 150, 300, 600, 900, 1500, 2500 | Deve ser verificado em relação à temperatura e ao material |
| Classificação PN | Classificação de pressão nominal, como PN10, PN16, PN25, PN40 | Não é uma pressão de trabalho universal em todas as temperaturas |
| Pressão de Trabalho | Pressão normal de operação no sistema | Usado para revisão prática das condições operacionais |
| Pressão de projeto | Pressão usada para projeto de engenharia | Geralmente mais importante para a seleção da válvula do que a pressão normal de trabalho |
| Pressão de teste | Pressão usada durante o teste de carcaça ou assento | Não é o mesmo que pressão de trabalho contínua |
Por que mudanças de pressão permitidas com a temperatura
À medida que a temperatura aumenta, a resistência e a tensão admissível de muitos materiais de válvula mudam. Isto significa que o mesmo material do corpo da válvula pode suportar menos pressão permitida em temperaturas mais altas do que em temperatura ambiente.
Isto é especialmente importante em serviços de vapor, óleo térmico, caldeiras, refinarias, petroquímicas e gás de alta temperatura. Uma válvula pode ter uma classe de pressão alta, mas se a temperatura for suficientemente alta, a pressão permitida deve ser verificada cuidadosamente.
A temperatura pode afetar:
- Resistência do material corporal
- Capô e capa de estresse
- Desempenho de aparafusamento
- Capacidade de vedação da junta
- Risco de vazamento de embalagem
- Estabilidade do material do assento
- Vedação da haste e torque operacional
- Desempenho de vazamento de válvula
É por isso que a seleção da válvula para alta temperatura deve incluir o material do corpo, a classificação de pressão-temperatura, o material da sede, a gaxeta, a gaxeta e os parafusos.
Classificação de classe vs classificação PN
Classe e PN são dois sistemas de classificação de pressão diferentes. As classificações de classe são comumente usadas em sistemas de válvulas e flanges ASME/ANSI, enquanto as classificações PN são comumente usadas em sistemas relacionados a EN/DIN.
| Sistema | Avaliações comuns | Uso Comum | Nota importante |
|---|---|---|---|
| Classe | Classe 150, 300, 600, 900, 1500, 2500 | Sistemas de válvulas e flanges ASME/ANSI | A capacidade de pressão depende do material e da temperatura |
| PN | PN10, PN16, PN25, PN40, PN63, PN100 | Sistemas de válvulas e flanges relacionados a EN / DIN | Deve ser verificado com padrão, temperatura e material |
PN e Classe não devem ser convertidos apenas por um número fixo. Algumas comparações aproximadas são usadas na comunicação diária, mas a seleção final deve seguir o padrão de válvula exigido, padrão de flange, material e especificação do projeto.
A classe 150 é igual a PN16?
As classes 150 e PN16 às vezes são tratadas como semelhantes nas discussões básicas de compra, mas não são automaticamente idênticas em todos os padrões, materiais, temperaturas e condições de flange.
Este é um erro de compra comum. Um comprador pode dizer “Classe 150 é igual a PN16”, mas a seleção da engenharia deve ser mais cuidadosa. A classificação correta da válvula e do flange deve ser confirmada de acordo com o padrão do projeto.
Antes de tratar Classe 150 e PN16 como intercambiáveis, verifique:
- Padrão de válvula necessário
- Padrão de flange necessário
- Material do corpo
- Temperatura de projeto
- Pressão de projeto
- Dimensão presencial
- Perfuração de flange
- Tipo de junta
- Ficha técnica do projeto
Classes comuns de pressão de válvula
| Classificação de pressão | Direção típica de aplicação | Lembrete do comprador |
|---|---|---|
| Classe 150/PN10/PN16 | Água de baixa a média pressão, HVAC, serviços públicos, serviços de processos gerais | Verifique o material, o padrão do flange e a pressão real de trabalho |
| Classe 300/PN25/PN40 | Serviço industrial de média pressão, vapor, óleo, gás e linhas de processo | Confirme a classificação de pressão-temperatura e a seleção da junta |
| Classe 600 | Serviços de óleo, gás, vapor, produtos químicos e processos de alta pressão | Revise o material do corpo, o material do assento e o padrão de teste |
| Classe 900 | Processo de alta pressão, energia, refinaria e serviços de dutos | Folha de dados de engenharia é fortemente recomendada |
| Classe 1500 / Classe 2500 | Serviço severo de alta pressão | Requer rigoroso controle de materiais, testes e documentação |
Estas são apenas instruções gerais de aplicação. A seleção final da válvula deve seguir o padrão do projeto, meio real, temperatura, material e folha de dados.
Como o material corporal afeta a classificação de pressão-temperatura
A mesma classe de pressão pode ter diferentes valores de pressão permitidos dependendo do material do corpo. Aço carbono, aço inoxidável, aço-liga, aço de baixa temperatura, aço inoxidável duplex e ligas de níquel não se comportam da mesma forma sob temperatura.
Os materiais comuns do corpo da válvula incluem:
- Aço carbono fundido WCB
- Aço carbono forjado A105
- LCB / LF2 aço carbono de baixa temperatura
- Liga de aço de alta temperatura WC6 / WC9
- Aço-liga forjado F11 / F22
- Aço inoxidável CF8/F304
- Aço inoxidável CF8M/F316
- F51 / F53 duplex e super duplex em aço inoxidável
- Monel, Inconel, Hastelloy e outras ligas especiais
Para serviços em altas temperaturas, materiais de liga de aço como WC6, WC9, F11 e F22 podem ser revisados. Para serviços anticorrosivos, podem ser necessários aço inoxidável, duplex ou ligas especiais. Para serviço em baixa temperatura, pode ser necessário LCB ou LF2.
Para uma seleção mais ampla de materiais corporais, leia nosso Guia de seleção de material de válvula. Para comparação de aço-liga de alta temperatura, leia nosso Guia de material da válvula WC6 vs WC9.
Como o material da sede afeta a seleção real da válvula
A classificação pressão-temperatura não se refere apenas ao corpo metálico. O material da sede também pode limitar a temperatura e a pressão reais utilizáveis de toda a válvula.
Por exemplo, um corpo de válvula metálico pode ser adequado para altas temperaturas, mas uma sede macia padrão pode não ser adequada para a mesma temperatura. Isso é comum em válvulas esfera, válvulas borboleta, válvulas macho e algumas válvulas de controle.
| Material do assento | Uso típico | Aviso de seleção |
|---|---|---|
| PTFE | Serviços químicos e utilitários limpos e em temperatura moderada | Não é adequado para muitos serviços de alta temperatura |
| RPTFE | Maior resistência que o PTFE padrão em serviço adequado | O limite de temperatura ainda deve ser verificado |
| ESPIAR | Serviço de válvula de esfera de alta pressão ou temperatura mais alta | Custo e compatibilidade química devem ser revisados |
| PPL | Aplicações selecionadas de válvulas de esfera de alta temperatura | Confirme o meio, os requisitos de vazamento e o torque operacional |
| Assento Metálico | Serviço em alta temperatura, abrasivo ou severo | A classe de vazamento e o torque devem ser confirmados |
Para obter detalhes sobre a seleção de assentos, leia nosso Guia de materiais de sede de válvula. Para comparação da sede da válvula esférica, leia Válvula esférica de sede macia vs sede de metal e Selo de válvula de esfera PTFE vs PEEK.
Como a gaxeta, a gaxeta e o aparafusamento afetam a classificação
Em serviços de alta pressão e alta temperatura, a gaxeta, a gaxeta e os parafusos são essenciais. Mesmo que o corpo da válvula esteja classificado corretamente, a válvula ainda poderá vazar se o sistema de vedação não for adequado.
Os compradores devem verificar:
- A junta do capô é adequada para a temperatura projetada?
- A junta do flange é adequada para a classe de pressão?
- É necessária uma junta em espiral ou uma junta RTJ?
- A gaxeta de grafite é necessária para serviços em altas temperaturas?
- É necessária embalagem de baixa emissão?
- O material dos parafusos é adequado para temperatura e pressão?
- A ciclagem térmica afetará a compressão da junta?
Para aplicações de vapor e alta temperatura, a gaxeta de grafite e as gaxetas adequadas para alta temperatura são frequentemente revisadas junto com os materiais do corpo de aço-liga.
Classificação de pressão-temperatura para válvulas de alta temperatura
Válvulas de alta temperatura requerem revisão especial porque a pressão permitida geralmente diminui à medida que a temperatura aumenta. Isto é importante para vapor, sistemas de caldeiras, óleo térmico, unidades de refinaria, linhas petroquímicas e aplicações em usinas de energia.
Uma válvula selecionada apenas pela classe de pressão pode estar errada se a temperatura de projeto for alta. Os compradores devem fornecer a pressão e a temperatura de projeto, não apenas a pressão de trabalho.
Para revisão da classificação da válvula de alta temperatura, confirme:
- Pressão de projeto
- Temperatura de projeto
- Temperatura máxima de operação
- Pressão operacional normal
- Material do corpo
- Padrão de válvula
- Padrão de flange
- Material de junta e aparafusamento
- Assento e material de embalagem
- Tabela de classificação de pressão-temperatura
Para aplicações severas de temperatura e pressão, leia nosso Guia de válvulas de alta pressão e alta temperatura.
Classificação de pressão-temperatura para válvulas esfera de alta pressão
As válvulas de esfera de alta pressão são comumente usadas em serviços de petróleo, gás, hidráulico, vapor, óleo térmico, produtos químicos e oleodutos industriais. Para válvulas esfera, a classificação de pressão-temperatura deve ser revisada juntamente com a carga da sede, o torque operacional, a vedação da haste e o alívio de pressão da cavidade.
Para válvulas esfera de alta pressão, verifique:
- Design flutuante ou montado em munhão
- Material do corpo
- Classe de pressão
- Temperatura de projeto
- Assento macio ou assento de metal
- Requisito de alívio de pressão da cavidade
- Requisito de segurança contra incêndio
- Requisito antiestático
- Torque operacional à temperatura
- Margem de dimensionamento do atuador
Para aplicações de isolamento de alta pressão, revise nosso Válvula de esfera de alta pressão e Válvula de esfera API 6D.
Classificação de pressão-temperatura para válvulas de vapor
O serviço Steam é uma das áreas mais comuns onde ocorrem erros de classificação de pressão-temperatura. Os sistemas de vapor podem incluir vapor saturado, vapor superaquecido, vapor principal, vapor auxiliar, água de alimentação da caldeira e condensado.
A seleção da válvula de vapor deve considerar:
- Vapor saturado ou vapor superaquecido
- Pressão de vapor
- Temperatura do vapor
- Vapor principal ou vapor auxiliar
- Se a limitação é necessária
- Ciclismo térmico
- Risco de condensação e golpe de aríete
- Aparar erosão
- Requisito de embalagem de grafite
- Requisito de assento de metal ou assento com revestimento rígido
Para aplicações em usinas de vapor e energia, revise nosso Soluções para válvulas de potência e vapor e Válvula Globo de Vapor.
Pressão de trabalho versus pressão de projeto versus pressão de teste
Muitos erros de cotação acontecem porque os compradores fornecem apenas um valor de pressão sem explicar se é pressão de trabalho, pressão de projeto ou pressão de teste.
| Termo de Pressão | Significado | Como isso afeta a seleção da válvula |
|---|---|---|
| Pressão de Trabalho | Pressão operacional normal durante o serviço | Ajuda a compreender a operação diária real |
| Pressão de projeto | Pressão de engenharia usada para projeto e margem de segurança | Geralmente mais importante para a seleção da classificação de pressão |
| Pressão Diferencial Máxima | Diferença de pressão através da válvula | Importante para torque, dimensionamento do atuador, acabamento e design da sede |
| Pressão de teste do casco | Pressão de teste hidrostático para resistência do corpo da válvula | Condição de teste, não pressão de serviço contínua |
| Pressão de teste do assento | Pressão usada para verificar o desempenho da vedação | Usado para confirmar o desempenho do vazamento |
Para uma cotação precisa, os compradores devem fornecer a pressão do projeto, a temperatura do projeto e as condições de trabalho juntas.
Como escolher a classificação correta da válvula
A classificação correta de pressão-temperatura da válvula deve ser selecionada por meio de revisão de engenharia e não de conversão aproximada.
Processo de seleção passo a passo:
- Confirme o tipo de válvula: esfera, gaveta, globo, retenção, borboleta, obturador ou válvula de controle.
- Confirme o tamanho: DN ou NPS.
- Confirme o sistema de pressão necessário: Classe, PN, JIS ou padrão de projeto.
- Confirme a pressão e a temperatura de projeto.
- Confirme o material do corpo.
- Verifique a tabela de classificação de pressão-temperatura aplicável.
- Confirme o padrão do flange e a conexão final.
- Verifique os materiais da sede, da junta, da embalagem e dos parafusos.
- Revise a classe de vazamento e o padrão de teste.
- Confirme os requisitos de MTC, PMI, relatório de teste e documento de inspeção.
Erros comuns do comprador
Erro 1: Classe de pensamento 150 significa apenas 150 psi
A classe 150 é uma classe de classificação de pressão, não um simples valor de pressão de trabalho. A pressão permitida depende do material, da temperatura e do padrão.
Erro 2: tratar PN16 como sempre 16 Bar
PN16 é uma classificação nominal. A pressão real permitida deve ser verificada com base no material, temperatura, padrão do flange e condição do projeto.
Erro 3: ignorar a temperatura
Temperaturas mais altas podem reduzir a pressão permitida. Este é um dos erros mais comuns na seleção de válvulas de vapor e óleo térmico.
Erro 4: Ignorar o material do assento
O corpo da válvula pode ser classificado para altas temperaturas, mas a sede macia pode não ser adequada para a mesma temperatura.
Erro 5: Misturar Padrões de Flange
ASME, EN, DIN, JIS e outras normas de flange podem ter diferentes dimensões, sistemas de perfuração e classificação. O padrão do flange deve ser confirmado antes do pedido.
Erro 6: Usar pressão de trabalho em vez de pressão de projeto
A pressão de trabalho é útil, mas a pressão e a temperatura de projeto geralmente são necessárias para a seleção correta da classificação.
Erro 7: Ignorar a junta e o aparafusamento
O serviço de alta pressão e alta temperatura requer juntas e materiais de aparafusamento adequados. Essas peças podem limitar a montagem completa.
Lista de verificação de RFQ para classificação de pressão e temperatura da válvula
Para evitar a seleção errada, os compradores devem fornecer as seguintes informações antes da cotação:
| Informações necessárias | Exemplo/Notas |
|---|---|
| Tipo de válvula | Bola, portão, globo, verificação, borboleta, plugue, válvula de controle |
| Tamanho da válvula | DN/NPS |
| Classificação de pressão | Classe 150, 300, 600, 900, 1500, 2500 ou PN10, PN16, PN25, PN40 |
| Pressão de projeto | Obrigatório para revisão de classificação |
| Temperatura de projeto | Necessário para revisão de material e vedação |
| Pressão e temperatura de trabalho | Condição normal de operação |
| Médio | Água, vapor, óleo, gás, produtos químicos, lama, óleo térmico, etc. |
| Material do corpo | WCB, A105, CF8M, F316, WC6, WC9, F51 ou material do projeto |
| Material do assento | PTFE, RPTFE, PEEK, PPL, sede metálica, sede revestida |
| Junta e embalagem | PTFE, grafite, junta espiral, junta RTJ ou requisito de projeto |
| Terminar conexão | Flangeado, solda de topo, solda de soquete, roscado, wafer, talão |
| Padrão de flange | ASME, EN, DIN, JIS ou padrão de projeto |
| Requisitos de teste | Teste de carcaça, teste de sede, classe de vazamento, à prova de fogo, baixa emissão, inspeção de terceiros |
| Documentos | MTC, PMI, relatório de teste, desenho, folha de dados, requisitos de certificado |
Recursos técnicos relacionados
- Significado de DN e PN em válvulas explicado — guia básico para tamanho de válvula e terminologia de classificação de pressão.
- Unidades de pressão de válvula explicadas — explica a conversão de unidades de pressão em bar, psi, MPa e válvula comum.
- Válvulas de alta pressão e alta temperatura — guia de seleção para válvulas de vapor, óleo térmico, refinarias, petroquímicas e usinas de energia.
- Válvula de esfera de alta pressão — página de produto para serviços de óleo de alta pressão, gás, hidráulico, vapor, óleo térmico e dutos industriais.
- Válvula de esfera API 6D — página de produtos de válvulas de esfera para oleodutos para serviços de isolamento de óleo, gás e alta pressão.
- Guia de seleção de material de válvula — guia principal para o corpo da válvula, internos, sede, vedação, junta e materiais de aparafusamento.
- Certificados de válvula e documentos de qualidade — explica MTC, PMI, relatórios de testes de pressão e documentação do projeto.
Recomendações finais para compradores industriais
A classificação de pressão-temperatura da válvula deve ser verificada antes da seleção final da válvula, especialmente para aplicações de vapor, alta temperatura, alta pressão, petróleo e gás, refinarias, petroquímicas, químicas e usinas de energia.
Não selecione uma válvula apenas pela marcação Classe ou PN. Classe 150, Classe 300, PN16 ou PN40 devem ser revisadas juntamente com a pressão de projeto, temperatura de projeto, material do corpo, padrão da válvula, padrão do flange, material da sede, gaxeta, gaxeta e parafusos.
Se precisar de ajuda para selecionar a classe correta de pressão da válvula, classificação PN, material, sede, junta, embalagem ou requisitos de teste, Válvula Vcore pode revisar suas condições de trabalho e recomendar uma configuração de válvula adequada.
Perguntas frequentes
1. Qual é a classificação de pressão-temperatura da válvula?
A classificação de pressão-temperatura da válvula define a pressão máxima permitida de uma válvula em uma temperatura específica de acordo com seu material, classe de pressão, padrão da válvula e condição de projeto.
2. Classe 150 significa 150 psi?
A classe 150 é uma classificação de classe de pressão, não um simples valor de pressão de trabalho de 150 psi. A pressão permitida depende do material, da temperatura e do padrão aplicável.
3. PN16 é sempre igual a 16 bar?
PN16 é uma classificação de pressão nominal. A pressão real permitida deve ser verificada com base no material, temperatura, padrão e condição do projeto.
4. Por que a pressão da válvula diminui em altas temperaturas?
Em temperaturas mais altas, a resistência do material e a tensão admissível podem diminuir. Os materiais da junta, da gaxeta, dos parafusos e da sede também podem limitar o conjunto completo da válvula.
5. Que informações são necessárias para escolher a classificação de pressão da válvula?
Os compradores devem fornecer tipo de válvula, tamanho, pressão de projeto, temperatura de projeto, pressão de trabalho, temperatura de trabalho, meio, material do corpo, material da sede, conexão final, padrão de flange e requisitos de teste.
6. O material da sede afeta a classificação de pressão-temperatura?
Sim. Mesmo que o corpo metálico da válvula seja adequado para altas temperaturas, a sede macia, a junta ou a gaxeta podem não ser adequadas. A configuração completa da válvula deve ser revisada.
7. PN e Classe podem ser convertidos diretamente?
PN e Classe podem ser comparados aproximadamente em algumas discussões de compra, mas a conversão final deve seguir o padrão exigido, material, design de flange, temperatura e especificação do projeto.
