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comercial@casadasvalvulasmg.com.br
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As válvulas e conexões para mineração precisam operar em condições muito diferentes das encontradas em sistemas hidráulicos convencionais. Polpas minerais, lamas, água com sólidos, rejeitos, reagentes químicos e fluidos abrasivos submetem tubulações e equipamentos a desgaste contínuo, variações de pressão, incrustações e esforços mecânicos elevados.
Por isso, escolher uma válvula apenas pelo diâmetro, pela classe de pressão ou pelo menor preço pode resultar em vazamentos, perda de desempenho, manutenção frequente e paradas não planejadas.
Na mineração e no processamento mineral, cada ponto da planta possui características próprias. Uma válvula instalada na alimentação de um hidrociclone, por exemplo, enfrenta condições diferentes de outra aplicada em uma linha de água de processo, drenagem, reagentes ou transporte de concentrado.
A especificação deve considerar o comportamento real do fluido, a concentração de sólidos, o tamanho das partículas, a velocidade de escoamento, a pressão, a temperatura e a frequência de operação. Além disso, válvulas, conexões, tubos e acoplamentos precisam funcionar como parte de um mesmo sistema.
Uma planta de processamento mineral reúne diversas etapas, que podem variar conforme o minério, a mineralogia da jazida e o produto final desejado. De maneira geral, válvulas e sistemas tubulares podem estar presentes em aplicações como:
A agressividade de cada aplicação não depende somente do material transportado. A combinação entre concentração de sólidos, granulometria, velocidade, pressão diferencial e características químicas do fluido pode intensificar o desgaste.
Desse modo, uma válvula adequada para água de processo pode não apresentar o mesmo desempenho em uma linha de polpa concentrada, mesmo que o diâmetro e a pressão nominal sejam semelhantes.
Polpas e lamas minerais são misturas formadas por uma fase líquida e partículas sólidas. Dependendo do processo, essas partículas podem apresentar diferentes dimensões, formatos, concentrações e níveis de abrasividade.
Durante o escoamento, as partículas entram em contato com paredes, curvas, sedes, discos, mangotes e demais componentes. Em regiões onde existe aumento de velocidade ou mudança brusca de direção, o desgaste tende a ser mais intenso.
Além disso, os sólidos podem se acumular em cavidades, folgas e áreas de baixa circulação. Isso pode dificultar a movimentação da válvula, prejudicar a vedação ou impedir o fechamento completo.
Por essa razão, equipamentos destinados a essas aplicações devem ser avaliados considerando pontos como:
Não existe um único modelo de válvula que seja adequado para todas as etapas da mineração. A solução correta depende da função que o equipamento exercerá e das condições presentes naquele ponto específico da planta.
A válvula mangote, também conhecida como válvula de mangote ou pinch valve, é uma das soluções mais associadas ao transporte de polpas, lamas e fluidos com sólidos.
Seu funcionamento ocorre por meio da compressão de um mangote elastomérico flexível. Quando o mecanismo de acionamento comprime esse componente, a passagem é reduzida ou completamente bloqueada.
Em modelos desenvolvidos para aplicações severas, o desenho de passagem plena e a ausência de cavidades internas podem ajudar a evitar o acúmulo de sólidos. A Orbinox, por exemplo, apresenta válvulas mangote de construção pesada destinadas a polpas abrasivas, corrosivas e agressivas, com o mangote elastomérico atuando como elemento de fechamento.
Entre as possíveis vantagens da válvula mangote estão:
Entretanto, o material do mangote deve ser cuidadosamente selecionado. Temperatura, composição química, abrasividade, pressão e número de ciclos influenciam diretamente sua vida útil.
Uma borracha adequada para determinada polpa mineral pode não ser compatível com um reagente químico presente em outra etapa do processo. Portanto, não basta especificar somente o tipo da válvula: é necessário definir corretamente o elastômero.
A válvula guilhotina é amplamente utilizada em linhas com sólidos em suspensão, lamas, rejeitos e polpas minerais. Seu elemento de fechamento é uma lâmina que se desloca transversalmente ao fluxo.
Na mineração, existem diferentes construções de válvulas guilhotina. Alguns modelos são destinados a aplicações gerais, enquanto outros possuem concepção específica para slurry, com mangas ou sedes elastoméricas, passagem adequada e construção reforçada.
A Orbinox mantém uma linha própria de válvulas guilhotina para polpas, incluindo configurações bidirecionais, modelos para alta pressão e versões pesadas voltadas a serviços abrasivos.
Esse tipo de válvula pode ser considerado em aplicações como:
Contudo, a expressão “válvula guilhotina” abrange produtos com desempenhos muito diferentes. Uma versão convencional não deve ser automaticamente tratada como equivalente a uma válvula projetada para slurry.
É necessário verificar o sentido de fluxo, a capacidade bidirecional, a pressão diferencial, o material da lâmina, a construção das sedes, o tipo de acionamento e as características de vedação.
Quando a aplicação envolve partículas abrasivas, também é importante avaliar onde o material se acumulará durante a abertura e o fechamento. Uma geometria inadequada pode compactar sólidos na região da sede e dificultar a manobra.
A válvula borboleta se destaca pela construção compacta, pelo peso relativamente reduzido e pela facilidade de automação.
Na mineração, pode ser aplicada em linhas de água, utilidades, ar, fluidos de processo e determinados serviços com sólidos, desde que sua construção seja compatível com as condições operacionais.
Seu elemento de fechamento é um disco posicionado no interior da passagem. Mesmo quando a válvula está completamente aberta, esse disco permanece em contato com o escoamento.
Essa característica precisa ser considerada em fluidos abrasivos, pois partículas em alta velocidade podem atingir continuamente o disco e a região da sede.
A seleção deve avaliar:
Em linhas de água industrial ou processo com baixa concentração de sólidos, a válvula borboleta pode oferecer uma boa relação entre desempenho, espaço de instalação e custo.
Por outro lado, ela não deve ser escolhida automaticamente para qualquer polpa mineral. Quanto maior a abrasividade e a concentração de sólidos, mais detalhada precisa ser a análise do modelo, da sede e dos materiais internos.
A válvula esfera utiliza uma esfera perfurada como elemento de fechamento. Sua operação normalmente ocorre por um movimento de um quarto de volta, o que permite abertura e fechamento rápidos.
Entre suas principais características estão a capacidade de bloqueio, a possibilidade de passagem plena e a facilidade de automação. Na mineração e no processamento mineral, a válvula esfera pode ser utilizada em:
Em serviços abrasivos, a escolha exige atenção especial. Partículas podem se alojar entre a esfera e a sede, causando riscos, deformações ou perda de estanqueidade.
Além disso, válvulas esfera com cavidades internas podem reter material do processo. Dependendo do fluido, esse acúmulo pode endurecer, cristalizar ou dificultar operações posteriores.
Para aplicações mais severas, podem ser necessárias construções com sedes metálicas, revestimentos especiais, passagem plena, materiais endurecidos ou recursos específicos para limpeza e alívio de cavidades.
Portanto, a válvula esfera oferece ótimo desempenho em muitas linhas da mineração, mas não deve ser tratada como solução universal para polpas abrasivas.
As conexões tubulares permitem direcionar, dividir, reduzir, ampliar e adaptar as linhas de transporte. Curvas, tês, reduções, derivações, adaptadores e peças especiais fazem parte da integridade hidráulica e mecânica do sistema.
Na mineração, esses componentes são submetidos às mesmas condições de abrasão, corrosão e pressão enfrentadas pelos tubos e válvulas.
Em muitos casos, as curvas apresentam desgaste mais intenso porque alteram a direção do escoamento. As partículas carregadas pela polpa tendem a atingir determinadas regiões da parede com maior energia, criando pontos de erosão localizada.
Por isso, o projeto deve analisar:
Reduções muito bruscas podem aumentar a velocidade local. Da mesma forma, mudanças inadequadas no traçado podem gerar turbulência, perda de carga e desgaste acelerado. Uma conexão não deve ser vista apenas como um componente necessário para “fechar” o desenho da linha. Ela influencia o desempenho hidráulico, a vida útil e a manutenção de todo o circuito.
Os acoplamentos Alvenius são utilizados na união de tubos e conexões por sistemas mecânicos. Essa configuração pode facilitar a montagem, a desmontagem e a substituição de trechos da linha.
A Alvenius fabrica sistemas tubulares em aço carbono e inox com diferentes formas de união, incluindo acoplamentos mecânicos K10 e K20, soluções flangeadas e soldadas. A empresa apresenta a mineração entre os mercados atendidos por suas tubulações e conexões.
Em materiais técnicos destinados à mineração, a fabricante indica sistemas para transporte de água, ar e diferentes tipos de slurry, reunindo tubos, conexões e acoplamentos.
A união mecânica pode trazer benefícios importantes para operações que precisam reduzir o tempo de montagem ou facilitar futuras intervenções.
Entre os pontos que podem ser avaliados estão:
O sistema K10, por exemplo, é apresentado pela Alvenius como uma solução de acoplamento rápido utilizada na mineração. De acordo com a documentação técnica da fabricante, a configuração e a pressão admissível dependem do sistema, do diâmetro e das condições do projeto.
Ainda assim, a rapidez de instalação não elimina a necessidade de cálculo. Pressão, vácuo, temperatura, material da vedação, esforços longitudinais, suportação e eventuais movimentos da tubulação precisam ser considerados.
As terras raras também podem ser consideradas dentro do universo de aplicação de válvulas e conexões para mineração e processamento mineral.
O termo se refere a um grupo de elementos que inclui os lantanídeos e, normalmente, o ítrio. Esses elementos podem estar presentes em diferentes tipos de depósitos e minerais, com composições e estruturas variadas.
Do ponto de vista de válvulas e tubulações, porém, a expressão “terras raras” não é suficiente para especificar um equipamento.
A rota de processamento pode variar de acordo com a mineralogia, a concentração do minério e o produto que se pretende recuperar. O USGS destaca que os minerais portadores de terras raras possuem composição complexa e que as etapas de separação química representam uma parte tecnicamente desafiadora do processo.
Dependendo da planta, podem existir circuitos envolvendo:
Nessas etapas, podem ser necessárias válvulas para polpas abrasivas, fluidos corrosivos, água industrial e soluções químicas.
A seleção deve ser feita com base no fluido efetivamente presente em cada linha. Uma válvula aplicada antes da concentração pode enfrentar partículas e abrasão, enquanto outra instalada em uma etapa química pode exigir maior resistência à corrosão e compatibilidade específica de materiais.
Portanto, terras raras devem ser tratadas como uma possível aplicação mineral e química das soluções, e não como uma categoria única de equipamentos.
Uma especificação adequada começa pela coleta de dados do processo.
É importante conhecer:
Também devem ser informadas:
A válvula será utilizada para bloquear, controlar, desviar ou isolar o fluxo?
Essa definição muda completamente a escolha.
Uma válvula adequada para permanecer totalmente aberta ou fechada pode não apresentar bom desempenho em controle contínuo. Da mesma forma, uma solução capaz de modular água limpa pode sofrer desgaste elevado ao controlar polpa abrasiva.
Por fim, é necessário avaliar materiais do corpo, internos, sedes, revestimentos, mangotes e vedações.
A facilidade de manutenção também deve entrar na decisão. Em pontos de difícil acesso ou alta criticidade, uma substituição frequente pode custar muito mais do que a diferença inicial entre duas soluções.
Algumas falhas aparecem com frequência em projetos e processos de compra:
Comparar somente diâmetro, classe e preço: Duas válvulas com a mesma descrição comercial podem ter construções e desempenhos muito diferentes.
Desconsiderar a concentração de sólidos: Não basta informar que o fluido é água. Água de processo com sólidos possui comportamento diferente de água limpa.
Escolher materiais sem verificar o processo completo: O fluido pode mudar de temperatura, concentração ou composição durante a operação.
Ignorar a velocidade: Mesmo um material resistente pode sofrer desgaste rápido quando a velocidade do fluido é excessiva.
Tratar todas as linhas da planta da mesma forma: Água, polpa, reagentes, rejeitos e ar comprimido exigem critérios diferentes.
Avaliar a válvula isoladamente: Conexões, tubos, acoplamentos, atuadores e suportes precisam ser compatíveis com o conjunto.
Em mineração, a confiabilidade de uma linha não depende apenas do equipamento mais robusto ou mais caro. Ela depende da compatibilidade entre o produto selecionado e as condições reais do processo.
A válvula mangote pode oferecer vantagens em polpas abrasivas. A válvula guilhotina pode ser indicada para isolamento de linhas com sólidos. A válvula borboleta pode atender sistemas de água e determinados fluidos de processo. Já a válvula esfera pode proporcionar bloqueio eficiente em aplicações compatíveis com sua construção.
Da mesma maneira, conexões tubulares e acoplamentos Alvenius podem contribuir para formar sistemas completos, com atenção à montagem, manutenção, pressão e condições ambientais.
O ponto central é evitar especificações genéricas.
Quanto mais completos forem os dados sobre fluido, concentração, granulometria, vazão, pressão e função da válvula, maior será a possibilidade de selecionar uma solução que entregue vida útil, segurança e previsibilidade.
A Casa das Válvulas oferece suporte técnico e engenharia de aplicação para auxiliar na seleção de válvulas e conexões para mineração, considerando as condições específicas de cada processo.
O portfólio da empresa reúne mais de 7 mil itens e aproximadamente 400 mil válvulas e conexões à pronta entrega, além de processos de inspeção, rastreabilidade e controle de qualidade.
Entre as soluções disponíveis estão válvulas mangote, guilhotina, borboleta e esfera, além de conexões tubulares e acoplamentos Alvenius para diferentes projetos industriais.
Entre em contato com a equipe técnica da Casa das Válvulas, apresente os dados da sua aplicação e solicite uma especificação e um orçamento para sua operação de mineração ou processamento mineral.
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