Saber como selecionar válvulas é uma parte importante das práticas adequadas de projeto e manutenção para sistemas industriais, de tubulação e de instrumentação. Sem a válvula certa para uma aplicação específica, os operadores podem enfrentar um desempenho inadequado do sistema de fluido, aumento do tempo de inatividade e riscos de segurança evitáveis.

As válvulas são normalmente selecionadas durante o projeto inicial do sistema de fluido. Ao longo da vida útil do sistema, os técnicos de manutenção geralmente substituem uma válvula e a maioria dos outros componentes pelo mesmo tipo já encontrado no sistema, conforme a especificação. Isso torna ainda mais importante selecionar a válvula certa desde o início e pode ajudar os operadores a evitar a necessidade de substituir prematuramente a válvula mais tarde.

Como selecionar válvulas corretamente?

Para a seleção adequada da válvula, os projetistas e técnicos podem seguir o método STAMPED, um acrônimo que se origina do inglês e que leva em consideração tamanho, temperatura, aplicação, fluido, pressão, extremidades ou conexões e entrega. A consideração minuciosa de cada uma dessas condições operacionais pode orientar os profissionais de sistemas de amostragem analítica e de fluidos industriais para a escolha certa da válvula industrial.

Aqui está como aplicar STAMPED ao seu projeto de sistema de fluido:

S: Tamanho (size)

O tamanho de sua válvula determina sua capacidade de fluxo e precisará corresponder à taxa de fluxo desejada (ou exigida) de seu sistema. Os fabricantes fornecerão um coeficiente de fluxo (Cv), que indica a relação entre a queda de pressão em uma válvula e a taxa de fluxo correspondente.

O coeficiente de vazão, ou Cv, é a quantidade de água em galões americanos por minuto que fluirá através de uma válvula com uma queda de pressão de 1 psi na válvula e a uma temperatura de 16°C. Com fluidos compressíveis, como gases, calcular e usar o parâmetro Cv para prever o fluxo é mais complexo, mas ainda fornece um meio eficaz de dimensionar válvulas para uma determinada aplicação.

Os fatores de projeto da válvula que influenciam o Cv incluem o tamanho e a geometria do caminho do fluxo. O tamanho do orifício de uma válvula afeta o fluxo de fluido através dela. Quanto maior o orifício, maior a capacidade de vazão potencial. Os orifícios em diferentes tipos de válvulas podem variar consideravelmente. Por exemplo, uma válvula esfera oferecerá resistência mínima ao fluxo, já uma válvula agulha pode restringir ou retardar o fluxo. Estas devem ser considerações em seu processo de seleção.

Em caso de dúvida, consulte o fabricante — um bom fabricante ajudará no dimensionamento da válvula de que você precisa.

T: Temperatura (temperature)

Tenha em mente as temperaturas em que sua válvula estará em operação. Isso inclui a temperatura do fluido do sistema, sua válvula ajudará a controlar a temperatura operacional do ambiente ao redor. Pergunte a si mesmo: “Essas temperaturas serão constantes ou mudarão com frequência?” Essas condições podem influenciar a seleção da válvula ou a frequência com que você precisará realizar a manutenção preventiva.

Considere as flutuações de temperatura que podem fazer com que os materiais de vedação se expandam e contraem. Além disso, os componentes metálicos podem perder resistência em temperaturas mais altas, reduzindo as taxas de pressão. É importante verificar com o fabricante para confirmar se a válvula foi totalmente testada nos extremos.

A: Aplicação (application)

Considere o que sua válvula precisa fazer em seu sistema. Você precisa iniciar ou interromper o fluxo? Regular o nível de fluxo? Controlar a direção do fluxo? Proteger o sistema de sobrepressão?

Suas respostas a essas perguntas te orientarão a saber como selecionar válvulas corretamente para o seu projeto. Novamente, considere uma simples válvula esfera bidirecional, por exemplo. Embora algumas válvulas esfera possam oferecer função de estrangulamento, a maioria das válvulas esfera não deve ser usada para regulação de fluxo e deve ser usada na posição totalmente aberta ou totalmente fechada. Se seu objetivo é regular o fluxo, a melhor opção pode ser uma agulha ou válvula medidora.

M: Fluido (media)

O fluido de processo dentro de seu sistema também deve ser cuidadosamente considerado ao selecionar a válvula correta com a composição de material ideal. Certifique-se de que o fluido do sistema seja compatível com os materiais que compõem os corpos das válvulas, sedes, pontas da haste e outros materiais mais macios. A incompatibilidade pode levar a problemas de corrosão, fragilização ou rachaduras por corrosão sob tensão – todos os quais podem representar riscos de segurança, bem como problemas de produção dispendiosos.

Tal como acontece com a temperatura, você também deve considerar onde a válvula será colocada em serviço. Ela operará em um ambiente com clima controlado, como o interior de uma fábrica ou gabinete de instrumento aquecido? Será ao ar livre, exposto a elementos como luz solar direta, chuva, geada, gelo e flutuação de temperatura? Um ambiente marinho com exposição significativa a cloretos? As válvulas e seus componentes vêm em uma variedade de materiais. Escolha aquelas que são mais adequadas a esses fatores para maximizar a longevidade e funcionalidade das válvulas.

P: Pressão (pressure)

A pressão é outra consideração importante na seleção da válvula. Observe os dois contextos diferentes em que o termo é usado:

• Pressão de trabalho: A pressão de operação normal em seu sistema.
• Pressão de projeto: O limite máximo de pressão fornecido pelo fabricante da válvula. Nunca exceda a pressão de projeto de qualquer componente do sistema, a menos que o faça sob condições de teste controladas.

A limitação de pressão de um sistema é baseada em seu componente de classificação mais baixa – lembre-se disso ao selecionar sua válvula. A pressão e a temperatura do fluido do processo têm impactos consideráveis ​​no desempenho do componente. A válvula selecionada precisa manter a pressão e operar quando necessária e sob uma ampla gama de temperaturas e pressões. O projeto, a seleção de materiais e a validação são aspectos críticos do desempenho da válvula. Lembre-se também de que a pressão e a temperatura afetam uma à outra consideravelmente. Geralmente, à medida que a temperatura do fluido do processo aumenta, a classificação da pressão de trabalho diminui.

E: Conexões (end)

As válvulas vêm com uma variedade de conexões finais diferentes. Podem ser conexões de encaixe, roscas, flanges, extremidades soldadas etc. Embora não seja tradicionalmente associada à construção de uma válvula, a seleção da conexão final é crítica para a composição geral da válvula e sua capacidade de manter um sistema estanque. Certifique-se de que suas conexões finais sejam apropriadas para a pressão e temperatura do sistema e sejam dimensionadas corretamente – a conexão final correta pode simplificar a instalação e evitar pontos de vazamento adicionais.

D: Entrega (delivery)

Depois de considerar cada um desses fatores e selecionar a válvula mais adequada para sua aplicação, pergunte-se: “Quando preciso de minhas válvulas? De quantas eu preciso?”

A entrega pontual e o fornecimento confiável são tão importantes para manter seu sistema de fluidos operacional e eficiente quanto qualquer outro fator. Como etapa final do método STAMPED, examine seus fornecedores. Eles são capazes de entregar as peças de que você precisa quando precisa delas? Eles são acessíveis? Eles trabalharão com você para entender as necessidades do seu sistema?

Como base no sistema apresentado, é possível saber como selecionar válvulas, podendo projetar sistemas de fluidos seguros e eficientes. Interessado em obter informações mais detalhadas sobre seleção de válvulas e projeto de sistemas de fluidos?

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