As válvulas de bloqueio são dispositivos que dividem uma tubulação em seções separadas e regulam a pressão dentro delas. Elas regulam o fluxo e criam um certo nível de estanqueidade. São amplamente utilizadas, representando até 80% de todas as válvulas de tubulação. Os tipos de válvulas de bloqueio incluem: torneiras de corte, válvulas de gaveta, válvulas borboleta e registros.
Este equipamento é projetado para interromper ou abrir completamente o fluxo de diversos líquidos em uma tubulação, de acordo com as necessidades do processo. Tais dispositivos incluem válvulas de bloqueio, válvulas de gaveta, válvulas borboleta e torneiras. As válvulas de bloqueio e controle, por sua vez, atuam como reguladores de fluxo e criam uma vedação hermética dentro da tubulação.
As válvulas de bloqueio de todos os tipos destinam-se ao uso nos seguintes ambientes:
- líquido e gás-líquido;
- água;
- vaporoso.
Na maioria dos casos, esse tipo de equipamento é projetado para operar apenas em duas posições: "aberto" ou "fechado" e, na maioria das vezes, não é utilizado em posições intermediárias.
De acordo com sua finalidade, o reforço se divide nos seguintes tipos:
- Válvula de corte – para bloquear o fluxo do fluido transportado, tendo como principal condição a estanqueidade;
- regular – estabelecer uma vazão específica do fluido de trabalho alterando a seção transversal nominal da tubulação, geralmente controlada por uma fonte de energia independente;
- Distribuição – divisão do fluxo nas direções necessárias, bem como mistura de diferentes fluxos;
- Segurança - evitar que os parâmetros permitidos de tubulações e vasos sejam excedidos pela pressão, descarregando os produtos bombeados até que o fluxo seja interrompido;
- Separação de fases – utilizada para separar o produto em diferentes frações e estados, incluindo separadores de óleo, condensado e armadilhas de umidade.
A utilização de válvulas de corte em sistemas de esgoto está associada à necessidade de interromper o fluxo em seções individuais para a realização de reparos.
Para tubulações principais
Para ser eficaz, o bombeamento de produtos exige longas distâncias a alta pressão e velocidade. Portanto, requisitos especiais são impostos à seleção de tubulações e válvulas de bloqueio — válvulas de gaveta, válvulas de retenção e válvulas borboleta.
A seleção é feita de acordo com normas técnicas, pressão de projeto, viscosidade do fluido e flutuações de temperatura interna e externa. O grau de automação da bomba também é importante.
Nos principais sistemas de abastecimento de água, o líquido bombeado sempre contém uma certa quantidade de componentes agressivos. Portanto, materiais quimicamente resistentes são utilizados para as válvulas. O ferro fundido, usado na fabricação de todos os tipos de válvulas de bloqueio para tubulações, possui plenamente essas propriedades.
São utilizados em tubulações de alta e baixa pressão e para o bombeamento de diversos fluidos. Este material é também o mais popular para a fabricação de conexões para oleodutos.
Válvulas de bloqueio com dimensões de 8 a 2000 milímetros são utilizadas em tubulações principais.
As válvulas são controladas manualmente por meio de volantes e, em locais de difícil acesso, por meio de um acionamento elétrico remoto.
A maioria das válvulas de gaveta de ferro fundido são projetadas com mecanismos de flange e podem ser produzidas em diversos modelos:
- Válvulas de gaveta – com haste móvel ou fixa;
A válvula de gaveta possui um corpo de ferro fundido., que contém uma válvula de gaveta plana com uma abertura correspondente ao tamanho do tubo. Dois tipos de atuadores são usados para o controle: manual para unidades localizadas em locais acessíveis e remoto para aquelas instaladas em espaços fechados.
O atuador manual consiste em uma alavanca, um par de parafusos e uma haste fixada ao amortecedor. Ao girar a alavanca, o par de parafusos converte o movimento rotativo em movimento linear, que, por meio da haste, move o amortecedor na direção desejada. Quando a abertura no amortecedor se alinha com a abertura no tubo, o fluxo de fluido é retomado.
- As válvulas de cunha são um tipo altamente eficaz de válvula de bloqueio para tubulações. O formato do elemento de bloqueio garante a máxima vedação entre a válvula e a sede, melhorando a qualidade do bloqueio.
Ao levantar a comporta, a cunha se move em relação à sede, alinhando seu furo com o furo na parte estacionária, permitindo a passagem do fluido de trabalho. A rotação pode ser realizada manualmente ou remotamente.
- Paralelo.
Esses dispositivos são projetados para operar em pressões de 2 a 200
atmosfera.
O fluido de trabalho e os elementos de bloqueio do dispositivo, na forma de duas placas, estão localizados na câmara. As placas de bloqueio são fixadas à haste do atuador. Quando a haste do atuador gira, elas se abrem, permitindo a passagem de água ou vapor pela tubulação.
Todas as válvulas apresentadas possuem diversos parâmetros em comum, incluindo:
- A conexão com a tubulação do produto é feita por meio de flanges, acoplamentos ou soldagem.
- As válvulas de gaveta não são usadas para regular a pressão na tubulação, mas apenas para fechá-la ou abri-la em situações extremas.
- Os corpos das válvulas de gaveta são feitos de ferro fundido, e menos frequentemente de aço.
- Todos os tipos dessas conexões utilizam dispositivos de vedação feitos de borracha, paronita, papelão, etc.
- Dependendo da disponibilidade do dispositivo, utiliza-se um acionamento manual na forma de um volante ou um controle remoto com acionamento elétrico.
As válvulas de bloqueio flangeadas para tubulações são utilizadas não apenas em redes de abastecimento de água, mas também no bombeamento de derivados de petróleo ou outros líquidos.
Em redes de distribuição, válvulas e torneiras com conexões de acoplamento são frequentemente usadas em tubulações de abastecimento de água com diâmetros DN100 e menores. Esses dispositivos são menores e mais fáceis de instalar. As conexões são feitas rosqueando-os nas roscas do componente correspondente.
A vedação nesse tipo de junta é garantida pelo uso de diversos selantes: fibra de linho, fita FUM (material de vedação fluoroplástico), cordões de vedação e selante de silicone específico. Esse tipo de conexão é menos confiável do que uma conexão flangeada, mas os vazamentos também são mais rápidos e fáceis de reparar.
As conexões de acoplamento de bloqueio para tubulações são utilizadas em redes de distribuição internas com tamanhos inferiores a DN 50 a uma pressão na tubulação de 0,6 atmosferas.
Válvulas de corte de água para redes de distribuição
Esses produtos, de vários tipos e finalidades, são projetados para fornecer água do reservatório até o ponto final de consumo. Seu principal objetivo é interromper ou abrir o fluxo de líquido na tubulação, bem como regular a pressão na rede. Em resumo, qualquer um desses mecanismos, seja uma torneira ou uma válvula, permite interromper ou retomar o fornecimento de água.
O projeto de uma válvula de bloqueio é bastante simples. Ela é baseada em um tubo de ferro fundido ou latão. Uma válvula é inserida dentro do tubo, podendo fechá-lo parcial ou totalmente, causando uma mudança na pressão da tubulação ou interrompendo o fluxo. O mecanismo é controlado por uma válvula de alavanca de qualquer formato.
Finalidade funcional dos dispositivos
Os acessórios do sistema de abastecimento de água são instalados não apenas em todas as casas, mas também em todos os apartamentos. Eles regulam a pressão no sistema de abastecimento de água da casa e distribuem a água por todo o apartamento, conforme especificado no projeto.
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Esses dispositivos são instalados em edifícios industriais e espaços onde a água é utilizada como parte do processo de produção, bem como para fins sanitários. Para isso, são utilizados tubos feitos de materiais especiais, diferentes dos usados em construções residenciais.
As válvulas de corte para sistemas de abastecimento de água são projetadas funcionalmente para bloquear o líquido na tubulação e, se necessário, fornecê-lo ao destino na quantidade necessária.
Os materiais utilizados para fabricar mecanismos de travamento podem ser diversas substâncias, mas geralmente são:
- Ferro fundido em diversas modificações.
- Latão.
- O aço inoxidável pode transportar com segurança líquidos quimicamente ativos, que também são frequentemente bombeados através de tubulações.
Sobre as vantagens e desvantagens de várias classificações de dispositivos
Graças ao seu alto desempenho e apelo estético, as válvulas de latão e aço inoxidável são atualmente as mais populares. Essas válvulas podem durar até quinze anos em um sistema de abastecimento de água.
Apesar disso, a pesquisa para aumentar a durabilidade das conexões hidráulicas usando novos materiais continua. Isso resultou no desenvolvimento de conexões à base de polímeros que podem ser usadas indefinidamente, desde que não sejam submetidas a esforços mecânicos severos.
Assista ao vídeo - classificação e tipos
Para tubos de água de plástico, são utilizadas conexões feitas de material semelhante.Caso contrário, o desgaste será irregular na interface com diferentes materiais. A vida útil total do sistema é determinada pelo material que se desgasta mais rapidamente.
Uma das vantagens dos tubos de água de plástico é a ausência de roscas nas conexões. Os componentes são unidos por meio de solda ou adesivos. Essas conexões são extremamente seguras e só podem ser rompidas com força bruta.
Tubos de polietileno com dimensões entre 820 e 1020 mm são utilizados principalmente em redes de distribuição de água. Esses tubos são usados com conexões plásticas em sistemas de abastecimento de água. Eles suportam facilmente as pressões normalmente encontradas em sistemas de água, que na maioria dos casos não ultrapassam 20 atmosferas.
Os tubos de metal são conectados usando as mesmas conexões. No entanto, como as conexões roscadas são menos confiáveis, é necessário usar selantes e juntas.
Vamos analisar os tipos e classificações.
Existem muitos modelos de válvulas e torneiras para sistemas de abastecimento de água. Os mais populares são:
- Guindastes com caixa de eixo.
O fluxo de água pelo cano é bloqueado ao apertar a haste, que aciona uma vedação de borracha encaixada na sede, vedando a passagem. O ponto fraco desse sistema é a vedação, que precisa ser trocada periodicamente. Ter uma vedação reserva em casa, com essas torneiras, é absolutamente essencial. Os corpos dessas torneiras são feitos de latão ou, menos comumente, de ferro fundido.
- Torneiras e válvulas com insertos cerâmicos
Este modelo de válvulas de corte de abastecimento de água já se tornou comum devido à alta confiabilidade da unidade de bypass.
A água é liberada do cano girando a alavanca aproximadamente 180 graus. Isso alinha as aberturas em duas placas de cerâmica, abrindo a passagem para a água do cano. Devido à alta resistência superficial das placas, elas se desgastam muito lentamente, e o uso de uma junta de borracha de suporte na parte inferior (fixa) do corpo da válvula garante a compensação do desgaste e uma vedação hermética. O corpo da válvula (e a própria válvula) são feitos de latão.
- Válvulas de esfera.
O elemento de fechamento nesses dispositivos é uma esfera de latão de alta qualidade. Ela é polida com pasta de diamante e, em seguida, niquelada ou cromada. O orifício na esfera corresponde ao tamanho da passagem. Ao girar a alavanca, a esfera gira 90 graus, fechando ou abrindo o orifício. Anéis de Teflon resistentes ao desgaste servem como vedação. Este dispositivo não se destina ao controle de fluxo.
Além dos tipos de válvulas de bloqueio listados acima, muitos outros são produzidos:
- válvulas para liberar ar preso no sistema de aquecimento;
- Válvulas de alívio de pressão de emergência instaladas em embarcações;
- Válvulas para regular a pressão no sistema interno de abastecimento de água.
As válvulas de esfera são usadas para interromper o fluxo na tubulação em casos de emergência.
Tecnologia e métodos de produção
A produção de conexões para tubulações é um processo tecnológico complexo que inclui uma série de etapas sequenciais que garantem a produção de produtos confiáveis e comercializáveis.
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A tecnologia para produzir válvulas de bloqueio para dutos inclui as seguintes etapas:
- Marketing no mercado de produtos relevantes com o objetivo de determinar a gama de produtos eficaz (vendável).
- O trabalho de projeto e levantamento de dados visa criar modelos e tipos de produtos que sejam eficientes tanto em termos de qualidade quanto de custos de fabricação.
- Desenvolvimento de tecnologia de produção, determinação da composição ideal dos equipamentos.
- Desenvolvimento de métodos para o controle de qualidade não destrutivo e eficaz de produtos.
- Desenvolver publicidade eficaz para seus produtos.
- Logística e distribuição de produtos.
A tecnologia para a produção de válvulas de bloqueio para dutos pode ser representada da seguinte forma:
- Aquisição de matérias-primas para a produção. Controle de qualidade das matérias-primas e componentes recebidos.
- Produção de peças brutas para a fabricação de acessórios por fundição em ferro fundido, latão e outros materiais adequados.
- Tratamento térmico de peças fundidas para conferir-lhes as propriedades mecânicas necessárias.
- Usinagem mecânica de superfícies de trabalho para obter a planicidade e o acabamento superficial necessários. Torneamento de conexões roscadas.
- Aplicação de um revestimento protetor por meio de galvanoplastia. O revestimento de níquel é comumente utilizado.
- Montagem de acessórios de encanamento utilizando peças de fabricação própria e componentes adquiridos por meio de cooperação.
- Controle de qualidade final dos produtos acabados e transferência para o armazém de produtos acabados. Deve-se notar que operações intermediárias de controle de qualidade durante a fabricação de válvulas são realizadas após cada etapa do processo. Por exemplo, após a fundição e galvanização, o teste ultrassônico é obrigatório para detectar vazios e outras imperfeições.
- Vendas de produtos acabados.
As empresas que pretendem vender seus produtos no exterior devem certificá-los de acordo com a norma ISO 9001. É importante ressaltar que essa norma regulamenta não apenas o produto final, mas também todo o processo de produção, começando pela gestão documental.
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Documentação técnica
Os requisitos gerais para a produção de válvulas de bloqueio para dutos e oleodutos são regulamentados pela norma GOST R 53673-2009. As regras de operação e as características de instalação são abordadas em diversas normas e regulamentos de construção (SNiPs) referentes aos requisitos pertinentes.
