A válvula de checar mal compreendida
Muitas vezes, essa válvula é culpada injustamente quando os problemas ocorrem, mas o verdadeiro culpado é seu uso nos aplicativos errados.
As válvulas de verificação podem ser as válvulas mais incompreendidas já inventadas. Se você mencionar válvulas de verificação para a maioria das pessoas de plantas, a resposta típica é "elas não funcionam". De fato, esse pessoal pode ter retirado os internos ou repipe o sistema para evitar a utilização de válvulas de verificação. Em outras palavras, essas válvulas podem ser a válvula menos popular em uso hoje.
Este artigo explorará o básico das válvulas de verificação, como elas funcionam, que tipos existem, como selecioná -los e instalá -los, como resolver seus problemas e por que nem sempre são a causa do problema.
Simplificando, uma válvula de retenção permite o fluxo em uma direção e impede automaticamente o fluxo traseiro (fluxo reverso) quando o fluido na linha reverte a direção. Eles são uma das poucas válvulas automatizadas que não exigem assistência para abrir e fechar. Enquanto alguns podem ser equipados com dispositivos ponderados e umedecidos externamente para circunstâncias especiais, a maioria não possui assistência externa, conforme encontrado com controle ou outras válvulas. Ao contrário de outras válvulas, eles continuam a trabalhar, mesmo que a instalação da planta perca ar, eletricidade ou pressão hidráulica, ou o ser humano que possa pedalar manualmente.
Como em outros tipos de válvulas, as válvulas de verificação são encontradas em uma gama completa de tamanhos, materiais e conexões finais. Os tamanhos da linha variam de 1/8 de polegada ou menores a 50 polegadas e maiores. Eles são feitos de bronze, ferro fundido, plásticos, aço carbono, vários graus de aço inoxidável e ligas como Hastelloy, Inconel, Monel e Titanium. As conexões finais incluem rosca, solda de soquete, solda de bunda, flangeada, ranhura, wafer e tipo de inserção.
As válvulas de verificação são encontradas em todos os lugares, inclusive em casa. Se você tiver uma bomba de poço no porão, uma válvula de retenção provavelmente estará na linha de descarga da bomba. Fora de casa, eles são encontrados em indústrias como dessalinização, água e resíduos, produtos químicos, alimentos e bebidas, geotérmica, mineração, petróleo e gás, energia, polpa e papel, refinando e muito mais.
A válvula de checar mal compreendida
Como outras válvulas, as válvulas de seleção são usadas com uma variedade de mídias: líquidos, ar, outros gases, vapor, condensado e, em alguns casos, líquidos com partículas ou lamas. As aplicações incluem descarga de bomba e compressor, linhas de cabeçalho, disjuntores de vácuo, alívio de pressão de código de código não -, linhas de vapor, linhas de condensado, bombas de alimentação química, torres de resfriamento, racks de carregamento, linhas de purga de nitrogênio, caldeiras, sistemas HVAC, utilitários de pressão, bombas de pressão, lavagem.
Como eles operam
As válvulas de verificação são sensíveis ao fluxo e confiam na pressão da linha e fluem para abrir e fechar. O disco interno permite que o fluxo passe, o que abre a válvula. O disco começa a fechar a válvula à medida que o fluxo para a frente diminui ou é revertido, dependendo do design. A função ou objetivo de uma válvula de retenção é evitar o fluxo reverso. A construção é normalmente simples, com apenas alguns componentes, como corpo, assento, disco e cobertura. Dependendo do design, pode haver outros itens como um caule, pino de dobradiça, braço de disco, mola, bola, elastômeros e rolamentos.
A vedação interna do disco da válvula de retenção e o assento depende da pressão da linha "reversa", em oposição à força mecânica usada para as válvulas de controle ON/OFF. Por esse motivo, as taxas de vazamento de assento permitidas são maiores para as válvulas de seleção do que com as válvulas de controle On/Off. MSS SP - 61 "Teste de pressão de válvulas de aço", publicado pela Sociedade de Padronização dos Fabricantes, é um padrão usado pelos fabricantes para realizar testes de fechamento de assento e conchas para válvulas de seleção (assim como outras válvulas). Os fatores que afetam o vazamento do assento da válvula de retenção incluem pressão reversa, mídia e do que o material do assento é feito (como metal ou um elastômero). As superfícies de assentos de metal e PTFE geralmente permitirão algum vazamento, enquanto elastômeros como Buna - n e Viton fornecem desligamento de bolha (vazamento zero).
Por esse motivo, os elastômeros devem ser considerados para mídia de ar/gás e baixo - vedação de pressão. Considerações importantes ao usar os elastômeros para essas válvulas são a temperatura do serviço e a compatibilidade do elastômero com a mídia.
Qual é a válvula de retenção ideal?
Independentemente do tipo ou estilo de válvula, o serviço gratuito mais longo - virá de válvulas dimensionadas para o aplicativo, não necessariamente o tamanho da linha. Idealmente, o disco é estável contra a parada interna na posição aberta ao fluir ou totalmente fechada quando nenhum fluxo ou verificação. Quando essas condições forem atendidas, não ocorrerá conversas do disco, impedindo a falha prematura da válvula. Infelizmente, a maioria das válvulas de verificação é selecionada da mesma maneira que as válvulas de controle são selecionadas, por tamanho da linha e o desejo do maior currículo disponível. Isso ignora o fato de que, diferentemente das válvulas de controle On/Off que têm atuação (manual, pneumática, hidráulica ou eletrônica), apenas as condições de fluxo determinam o desempenho interno da válvula de retenção.
Os internos da válvula de retenção são sensíveis ao fluxo, diferentemente das válvulas de controle On/Off. Se não houver fluxo e pressão suficientes para abrir completamente a válvula de retenção, ocorre a vibração dentro da válvula. Isso resulta em desgaste prematuro, potencial de falha e queda de pressão mais alta do que o calculado.
Sempre que uma parte de metal esfrega contra outra parte do metal, o desgaste é resultado. Isso leva à eventual falha do próprio componente. Uma falha de componente pode resultar na válvula não executando sua função, que no caso de uma válvula de retenção é para evitar o fluxo reverso. Em casos extremos, a falha pode resultar na escapar dos componentes na linha, causando falha ou não desempenho de outras válvulas ou equipamentos na linha.
Normalmente, a queda de pressão é calculada com base na válvula de retenção 100% aberta, como nas válvulas de controle liga/desliga. No entanto, se o fluxo não for suficiente para atingir o aberto completo e a válvula de retenção estiver apenas parcialmente aberta, a queda de pressão será maior do que o calculado. Isso se deve ao CV efetivo da válvula menor que o máximo quando a válvula de retenção está parcialmente aberta. Nesta situação, um grande CV nominal se torna prejudicial à válvula de retenção (diferentemente das válvulas de controle liga/desliga). Isso resulta na conversa do disco e na eventual falha. Esse não é o caso de outras válvulas. Por exemplo, com uma válvula de porta totalmente aberta, a cunha está fora do caminho do fluxo. Portanto, o fluxo através da válvula não afeta o desempenho da cunha, seja esse fluxo baixo, médio ou alto.
Vários tipos de válvulas de seleção estão disponíveis. Alguns dos tipos mais populares estão incluídos abaixo. Tudo isso pode ser usado para mídia limpa. Como em outros tipos de válvulas, válvulas de verificação especializadas podem ser encontradas para aplicações exclusivas. Embora nenhum tipo de válvula seja bom para todas as aplicações, cada uma tem suas vantagens.
Reservar um tempo para entrar em contato com o fabricante para ajudar na seleção pode ajudá -lo a encontrar o melhor ajuste. Isso é especialmente verdadeiro se você estiver tendo problemas com qualquer tipo de válvula de retenção atualmente instalada.
Verificação de balanço
As verificações de giro são um design simples usando um disco conectado a um braço que está articulado na parte superior da válvula (na posição das 12 horas). O fluxo reverso e a gravidade ajudam a válvula no fechamento. As verificações de balanço podem ser usadas para a maioria das mídias e geralmente fornecem boa capacidade de fluxo. Eles devem ser instalados apenas em uma posição de fluxo horizontal. Isso ocorre porque eles não funcionam corretamente nas posições de fluxo vertical. Eles também não tendem a selar bem em aplicações de lombalada de contrapressão. Essas válvulas de seleção variam em tamanho de ½ polegada e menores a 50 polegadas e maiores e estão disponíveis com conexões de extremidade de solda com rosca, solda, flangela ou solda. As verificações de balanço geralmente são fáceis de inspecionar e manter. Na maioria dos casos, os reparos podem ser realizados com a válvula na linha. Devido ao seu design, as verificações de balanço não são rápidas - de fechamento de válvulas devido à distância de viagem de completo aberto para fechar. Isso significa que eles são altamente suscetíveis a problemas de martelo de água. A maioria das válvulas de verificação de swing se encontra com Ansi B16.10 Face - para - dimensões da face e permitirá a porquinho da linha. Há uma variação da verificação de balanço chamada de verificação de disco de inclinação. No entanto, essa versão não permite a linha de linhas.
Verificação do pistão/poppet
As válvulas de seleção de estilo de pistão ou poppet estão disponíveis como padrão, inclinado (y -}) ou convencional (90 graus t -} padrão) projetos de corpo. Todos os tipos são considerados um estilo silencioso da válvula de retenção que evita o martelo de água e o fluxo reverso. Faz isso usando uma mola - disco assistido, de acordo com o fluxo que possui uma curta distância de viagem, resultando em uma válvula de fechamento rápida -. À medida que a velocidade para a frente começa a desacelerar, a assistência da primavera começa a fechar o disco. Quando a velocidade direta atinge zero, o disco da válvula é fechado contra o assento antes que o fluxo reverso possa ocorrer, impedindo surtos de pressão na linha e, assim, impedindo o martelo de água. A maioria dos projetos pode ser instalada em qualquer posição, incluindo o fluxo para baixo se a mola correta estiver instalada. As válvulas de seleção de pistão/poppet estão disponíveis de 1/4 de polegada a 24 polegadas e maiores. O design do corpo selecionado determinará a queda de pressão; Os projetos embutidos fornecerão o melhor desempenho de fluxo. As válvulas de seleção de pistão/poppet estão disponíveis com várias conexões finais diferentes, incluindo rosqueado, flangeado, soldável, etc. As conexões finais especiais estão disponíveis, mas você precisará consultar o fabricante da válvula de retenção. Algumas dessas válvulas de seleção podem ser inspecionadas e reparadas na fila. Idealmente, esse estilo de válvula de retenção deve ser usado apenas para serviço de mídia limpa, sem partículas.
Verificação de inserção de flange
As válvulas de seleção de inserção de flange são uma válvula de retenção de estilo extremamente compacta, - para tubulação flangeada. Eles são comumente usados na linha - e variam de ½ polegada a 20 polegadas de tamanho. Esse estilo também é considerado um tipo de verificação silenciosa que ajuda a impedir o martelo de água. Consequentemente, eles terão uma mola interna que auxilia no fechamento da válvula. A verificação de inserção do flange e seu design compacto permitem que ele seja adicionado a um sistema existente com alteração mínima de tubulação necessária.
Verificação guiada do centro
As válvulas de seleção guiada central são outro tipo de válvula de retenção silenciosa. Eles também foram projetados para impedir o martelo de água, bem como o fluxo reverso. Esse estilo é semelhante ao pistão/poppet. Também se enquadra no MSS SP125 e 126 para especificações. Eles estão disponíveis em estilos flangeados com tamanhos de 2 a 24 polegadas e às vezes maiores. Da mesma forma, esse estilo é mais adequado para mídia limpa, sem partículas.
Verificações de bola
As válvulas de seleção de bola usam uma bola dentro do corpo para controlar o movimento do fluxo. Esse estilo também é considerado um tipo de verificação silenciosa. A bola está livre para girar, resultando em desgaste uniforme e uma ação de limpeza entre a bola e o assento.
Esse recurso torna as verificações de bola úteis para mídia viscosa. As verificações de bola são normalmente encontradas em tamanhos menores de 2 polegadas e menos. Alguns designs incluem uma mola para ajudar no fechamento e para uso em estilos de grau 90 - instalados em linhas verticais. Dependendo do design do corpo, as quedas de pressão com os tipos de bola podem ser mais altas do que com outros tipos de válvulas de seleção. As verificações de bola estão disponíveis em várias conexões finais, incluindo solda rosqueada e soquete. Alguns projetos corporais permitem reparo/inspeção em linha.
Seleção
Among the many factors to consider when selecting a check valve are material compatibility with the medium, valve pressure rating (ANSI), line size, application data (flow, design/operating conditions), installation (horizontal, flow up, or flow down), end connection, envelope dimensions (especially if replacing an existing valve to avoid pipe modifications), leakage requirements, and special requirements such as oxygen cleaning, NACE, CE Mark, etc.
Existem muitos designs diferentes da válvula de retenção, com o mais antigo e mais comum a verificação do balanço.
Resolução de problemas
Ao substituir uma válvula de retenção, ajuda a fazer as seguintes perguntas simples:
Por que estou substituindo esta válvula?
Qual foi o problema?
Às vezes, ficamos tão ocupados ou absorvidos em outras coisas, esquecemos que a causa pode ajudar com a solução.
Os problemas de válvula de retenção comuns incluem ruído (martelo de água), vibração/conversa, fluxo reverso, aderência, vazamento, falta de internos, desgaste ou danos dos componentes. No entanto, vale a pena mencionar que normalmente a causa real é o tamanho errado, a mola e/ou o estilo do aplicativo da válvula de retenção. Nesses casos, o problema é o aplicativo, não a válvula de retenção.
Dois dos problemas mais comuns com as válvulas de seleção são o dimensionamento incorreto ou a instalação incorreta. O dimensionamento incorreto vem em uma das duas formas. Se o CV da válvula for muito pequeno para a aplicação, você verá uma queda de pressão muito alta, o que poderia levar ao desgaste prematuro da válvula devido às altas velocidades envolvidas. Mais comumente, se o CV da válvula for muito grande para a aplicação, não haverá queda de pressão suficiente criada na válvula de retenção para abri -la completamente. Qualquer válvula de retenção que não esteja totalmente aberta tem uma alta probabilidade de conversa, o que levará a uma falha prematura da válvula. A instalação incorreta envolve não ter a quantidade adequada de tubo reto a montante da válvula de retenção. Idealmente, é desejado um mínimo de 10 diâmetros de tubo de tubo reto a montante da válvula de retenção. Isso é para garantir um bom fluxo laminar passando pela válvula de retenção. Distâncias mais curtas podem causar turbulência e rotação de fluxo que podem usar prematuramente qualquer estilo de válvula de retenção.
Exemplos de outros problemas para as válvulas de verificação incluem fluxo reverso e martelo de água. Em ambas as situações, é desejada uma válvula de fechamento rápida -. O fluxo reverso pode ser caro, especialmente se ocorrer na descarga de uma bomba e a bomba gira para trás. O custo para reparar ou substituir a bomba, além do tempo de inatividade da planta, excede em muito o custo da instalação da válvula de retenção certa em primeiro lugar. Com o martelo de água, você precisa de uma válvula de retenção mais rápida - para evitar picos de pressão e ondas de choque resultantes que ocorrem quando o disco bate no assento, enviando ruído, vibração e sons de martelos que podem romper os tubos e danificar equipamentos e suportes de tubo.
Se os internos estão ausentes ou exibindo desgaste excessivo, dois fatores podem estar ocorrendo. Primeiro, se a válvula de retenção selecionada não tiver um fluxo suficiente para mantê -lo contra a parada, é necessária uma válvula com um CV inferior para impedir a conversa dos internos. Segundo, se a válvula de retenção for usada na descarga de um compressor de ar ou gás alternativo, é necessária uma válvula especializada com um design ou pista de traço amortecida para lidar com o ciclo de frequência-. A aderência pode ocorrer quando a escala ou a sujeira está presa entre o disco e o furo do corpo. O vazamento pode acontecer devido a danos ao assento ou disco ou lixo simples na linha. Um elastômero é necessário para fornecer vazamento zero.
Instalação
Ao instalar válvulas de seleção, aponte a seta de fluxo na direção do fluxo para permitir que a válvula execute sua função pretendida. A seta de fluxo pode ser encontrada no corpo ou na etiqueta. Verifique se o tipo de válvula funcionará na posição instalada. Por exemplo, nem todas as válvulas de seleção funcionarão em uma linha vertical com fluxo para baixo, nem o pistão de pistão T convencional ou 90 -} pistão t pistão t executada em uma linha vertical sem uma mola para empurrar o disco de volta ao caminho do fluxo. O disco em algumas válvulas de seleção se estende até o pipeline quando as válvulas estão totalmente abertas. Isso pode interferir no desempenho de outra válvula aparafusada diretamente na válvula de retenção. Como discutimos anteriormente, se possível, instale a válvula de retenção no mínimo 10 diâmetros de tubo a jusante de qualquer componente de ajuste ou outro sistema de tubulação que possa causar turbulência. Observe, eu disse "se for possível". Afinal, quantas válvulas de verificação você viu aparafusado para a descarga de uma bomba? Muitos! Uma boa fonte de referência para instalar a verificação e outros estilos de válvulas é o MSS SP-92 "Valve Users Guide", publicado pela Sociedade de Padronização dos Fabricantes.
Como são válvulas de verificação como portas?
Por fim, eu gosto de comparar válvulas de verificação com as portas - se essa porta é para o seu escritório ou casa. Normalmente, você abre a porta do seu escritório no início do dia e a fecha no final, o que é semelhante ao que acontece quando uma bomba está ligada e desativada. No entanto, se alguém ficar à sua porta e constantemente o correr aberto e fechado, o que poderia acontecer? Na maioria dos casos, os pinos da dobradiça falhariam, pois são o elo fraco na operação da sua porta.
As válvulas de verificação enfrentam uma situação semelhante. Pinos, hastes, molas ou outros componentes que são constantemente ciclados podem falhar. É por isso que é importante selecionar corretamente as válvulas de verificação para seus aplicativos específicos. O tamanho da linha não é necessariamente igual ao tamanho da válvula de retenção. Uma válvula de retenção com um CV alto em uma aplicação de baixo fluxo está condenada desde o início. Não é a falha da válvula de retenção, é culpa da seleção errada para o aplicativo. A válvula de retenção selecionada teria funcionado bem em condições de fluxo adequadas. Infelizmente, a válvula de retenção instalada é responsabilizada pela falha, quando, na realidade, o culpado foi o aplicativo. É sempre melhor revisar as condições de aplicação e serviço com o fabricante antes de comprar uma válvula de retenção para garantir que o estilo e as opções corretos sejam selecionados.