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Tubulações Industriais
Dados para Seleção das Válvulas
1. Quantidade;
2. Tipo geral da válvula (gaveta, globo, macho etc.);
3. Diâmetro nominal (em alguns casos é diferente do Ø do tubo);
4. Classe de pressão nominal;
5. Tipo de extremidade e norma dimensional respectiva;
6. Especificação completa de todos os materiais (corpo e castelo, mecanismo
interno, anéis de sede, anéis retentores, juntas, gaxetas, revestimento
anticorrosivo, parafusos, porcas etc.);
7. Tipo de ligação do corpo-castelo;
8. Sistema de movimentação da haste;
9. Acessórios opcionais e/ou exigências especiais (tubo de contorno com
válvula [by-pass], indicador de posição de abertura, volante com adaptação
para corrente, alavanca com catraca de fixação, alavanca para comando de
válvula de retenção, válvula com camisa de aquecimento, válvula a prova de
fogo, exigência de fechamento estanque , etc);
10.Norma dimensional.
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Classificação das Válvulas
I. Válvulas de Bloqueio.
Gaveta, sanduíche, comporta
Macho
Esfera
II. Válvulas de Controle de Fluxo (Vazão).
Globo
Agulha
Borboleta
Diafragma
III. Válvulas Unidirecionais (que permitem o fluxo em um só sentido).
Retenção
Retenção e fechamento
Pé
Tubulações Industriais
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Classificação das Válvulas
IV. Válvulas de Controle de Pressão (a montante).
Segurança e alívio;
Excesso de vazão;
Contrapressão;
V. Válvulas de Controle de Pressão (a jusante).
Redutoras e reguladoras de pressão;
Quebra-vácuo;
VI. Válvulas de Controle de Processo.
Válvulas de controle.
Tubulações Industriais
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Componentes das Válvulas
MECANISMO INTERNO E GAXETAS
Corpo
Castelo
Rosqueado
Porca solta de união
Aparafusado;
Soldado
CARCAÇA
Tubulações Industriais
Haste;
Obturador;
Sede;
Galerias;
By-pass
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Tipos de Extremidades de Válvulas
Flangeada;
Solda de encaixe (bolsa);
Rosqueada (rosca macho ou fêmea);
Solda de topo.
Tubulações Industriais
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MANUAL
Volante
Alavanca
Engrenagens (diâmetros acima de 12”)
Meios/modos de Operação
Tubulações Industriais
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MOTORIZADA
Hidráulica
Pneumática
Elétrica
Tubulações Industriais
Meios/modos de Operação
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Tubulações Industriais
Castelo
Geralmente uma parte separada do corpo da válvula que pode ser
removida para dar acesso as partes internas das válvulas, é definido
como sendo "um conjunto que inclui, a parte através da qual uma
haste do obturador de válvula move-se, e um meio para produzir
selagem contra vazamento através da haste". Ele proporciona
também um meio para montagem
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Tubulações Industriais
Castelo Normal
É o castelo padrão utilizado para as aplicações comuns nas
quais a temperatura está entre –18ºC à 232ºC. Esta limitação
é devido ao material da gaxeta, já que sua localização está
bem próxima do flange superior do corpo e portanto bem
próxima ao fluido.
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Tubulações Industriais
Castelo Aletado
É utilizado quando a temperatura do fluido controlado é
superior a 200ºC. Deve ser suficiente para reduzir a
temperatura ao valor indicado ou no máximo 250ºC de
resfriamento. Caso a válvula opere com vapores
condensáveis o aletamento não reduzirá a temperatura abaixo
do ponto de saturação do líquido, pois uma vez atingida esta
temperatura haverá condensação de vapor e o líquido fluirá
para a tubulação, sendo substituída por uma outra porção de
vapor com temperatura mais elevada.
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Tubulações Industriais
Castelo Alongado
São utilizados para impedir o congelamento das gaxetas em
aplicações de baixas temperaturas. Devem ser utilizadas para
temperatura inferiores a 5ºC e devem ser suficientemente
longos para que a temperatura das gaxetas sejam mantidas a
25ºC ou acima.
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HASTE ASCENDENTE COM ROSCA EXTERNA - “OS&Y – Outside
Screw & Yoke”
Haste
Volante
Indicação visual
HASTE ASCEDENTE COM ROSCA INTERNA - “RS –Rising Stem”
Haste e Volante e
Indicação visual
HASTE NÃO ASCEDENTE -”NRS”
Haste e Volante
Gaxeta
Não há indicação visual
Tubulações Industriais
Sistema de Movimentação da Haste
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USO GENERALIZADO Bloqueio em linhas de água, óleo, vapor e ar
Tubulações Industriais
Válvulas de Gaveta
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Tubulações Industriais
Válvulas de Gaveta
A plena
passagem
A ¼ de
passagem
A 10% de
passagem
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USADAS PARA
Bloqueio de gases
Líq. Em geral
Líq. C / sólidos susp.
↓ P
Válvulas Macho
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TIPOS:
COM LUBRIF. – usadas para gases
SEM LUBRIF. – Usadas para t
Prova de fogo
Válvulas Macho
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VANTAGENS
Custo
Vedação
Perda de carga
Operação mais fácil
DESVANTAGENS
Golpe de ariete
Não são a prova de fogo
USO GERAL Subs. Val. Gaveta – como bloqueio
Tubulações Industriais
Válvulas Esferas
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Tubulações Industriais
Dados para Seleção das Válvulas de Controle
1. Tipo de curva característica de fechamento;
2. Vazão máxima, mínima e de regime, coeficiente de vazão (Cv);
3. Perda de carga (máxima e mínima)
4. Posição desejada da mola (normalmente fechada ou aberta)
5. Características do ar de comando;
6. Nível máximo de ruído admissível.
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⇗ REGULAGEM
SEM GAXETA
FLUÍDOS CORROSIVOS
TÓXICOS E INFLAMAVÉIS
Tubulações Industriais
Válvulas Diafragma
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Tubulações Industriais
Válvulas de Retenção (Anti-refluxo ou Contra-refluxo)
Tipo Pistão, Horizontal
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Tubulações Industriais
Válvulas de Retenção (Anti-refluxo ou Contra-refluxo)
Tipo Pistão, Vertical
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Tubulações Industriais
Válvulas de Retenção (Anti-refluxo ou Contra-refluxo)
Tipo Portilhola
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Tipo Esfera
Tubulações Industriais
Válvulas de Retenção (Anti-refluxo ou Contra-refluxo)
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Tubulações Industriais
Válvulas Termostáticas
Destinam-se a manter, automaticamente, temperaturas estabelecidas em
tanques e aparelhos aquecidos a vapor
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Válvulas de Segurança ou Alívio - PSV
Tubulações Industriais
Típica válvula automática
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Válvula de segurança e Alívio, ou mais comumente chamada de PSV (do inglês
Pressure Safety and Relief Valve) é um dispositivo automático de alívio de pressão
que pode ser usado como uma válvula de alívio ou de segurança, dependendo da
aplicação.
Uma válvula de segurança é usada para proteger o pessoal e equipamentos,
impedindo o acúmulo excessivo.
Os vasos possuem uma pressão máxima, dita PMTP ou PMTA (Pressão Máxima
de Trabalho Admissível) acima da qual se rompem. Para evitar o rompimento por
uma variação eventual de processo ou desvio, a PSV é instalada para aliviar a
pressão do sistema antes de seu rompimento.
Tubulações Industriais
Válvulas de Segurança ou Alívio - PSV
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Os termos "alívio", "segurança", e "alívio e segurança" se aplicam a válvulas que
têm a finalidade de aliviar a pressão de um sistema. Nas indústrias de processo
químico em geral, costuma-se chamar todas essas de válvulas de segurança,
porém existem diferenças, principalmente no tipo de fluido e, consequentemente,
no processo construtivo de cada uma.
As válvulas de segurança são aplicadas em serviços com fluidos compressíveis,
como gases e vapores, aliviando o excesso de pressão de forma rápida e
instantânea (ação "pop").
Válvulas de alívio têm abertura proporcional ao aumento de pressão ao qual ela
está instalada e após ser atingida a pressão de ajuste. São aplicadas
principalmente em serviços com fluidos incompressíveis, ou seja, fluidos no estado
líquido. Nessas válvulas o curso de abertura é sempre proporcional à sobre-
pressão do sistema.
Já as válvulas de alívio e segurança podem operar tanto com gases e vapores
como com líquidos, dependendo da aplicação.
Tubulações Industriais
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Tubulações Industriais
Dados para Seleção das Válvulas de Segurança e Alivio
1. Pressão de abertura, norma de cálculo e tempo para abertura;
2. Descarga livre ou valor da contra pressão de descarga;
3. Vazão máxima, mínima e de regime;
4. Letra indicativa da área do orifício de descarga;
5. Necessidade ou não de fole de balanceamento.
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Válvulas de Segurança ou Alívio - PSV
Tubulações Industriais
Válvula de alívio tipo
“flex-flow”
Válvula de alívio (líquido) ou de
segurança (gás) tipo carga com
mola
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Discos de Ruptura, ou também chamados de RPs (do inglês Rupture’s Plates),
são dispositivos, destrutíveis, formados por um disco metálico, conformado a frio,
encruado, com áreas especificas calibradas (picotadas ou não) e com seu valor de
reuptura conhecido.
Estes discos são projetados para romper em uma determinada pressão e para
prover uma assentamento livre de vazamentos quando instalados em tubulações
ou vasos de pressão. A pressão de ruptura previne que hajam danos em
equipamentos devido a elevação de pressão.
Estes podem ser fabricados em diversos materiais, sempre dependendo do tipo de
meio e fluído de trabalho (de modo a não promover corrosão indevida).
Discos de Ruptura - RD
Tubulações Industriais
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Tipos de Juntas de Expansão:
1. Juntas Telescópicas (slide joints);
2. Juntas de Foles (bellows joints);
3. Junta de Tecido
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Juntas de Expansão
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Justificativas para o emprego:
1. Espaço Insuficiente;
2. Tubulações de baixa responsabilidade com menor custo;
3. Tubulações de grande diâmetro com menor custo;
4. Exigência de trecho retilíneo para reduzir perda de carga;
5. Amortecer vibrações.
Tubulações Industriais
Juntas de Expansão
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Um 'purgador de vapor' é definido pela ANSI como: Válvula autônoma que drena o
condensado automaticamente de um invólucro que contenha vapor e que ao mesmo
tempo permaneça vedado para o vapor vivo, ou se necessário, que permita que o vapor
flua à uma taxa controlada ou estabelecida.
A maioria dos purgadores de vapor também passará gases não condensáveis enquanto
permanecem vedadas ao vapor vivo.
Por que os purgadores de vapor são necessários quando o vapor é usado para
aquecimento?
O vapor é um gás que é formado quando a água está em temperaturas altas e sob altas
pressões, mas quando seu trabalho está finalizado (= forneceu seu calor latente) o vapor
se condensa e se torna condensado. Em outras palavras, o condensado não tem a
capacidade de fazer o trabalho que o vapor faz. E é por causa disso, seja em uma
tubulação de transporte de vapor ou em um trocador de calor, que o condensado deve
ser objeto de rápida remoção
Tubulações Industriais
Purgadores
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Justificativas para o emprego:
1. Eliminação do condensado formado nas tubulações de vapor;
2. Eliminação do condensado formado nas tubulações de ar
comprimido;
3. Reter o vapor em equipamentos aquecidos deixando sair apenas o
condensado;
4. Garantir pressão continua no interior das tubulações pneumáticas.
Tubulações Industriais
Purgadores
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Purgadores mecânicos
(Agem por diferença de densidades)
Purgadores termostáticos
(Agem por diferença de
temperaturas)
Purgadores Especiais
Purgadores de expansão metálica.
Purgadores de expansão líquida.
Purgadores de expansão balanceada (de fole).
Purgador centrífugo
Purgadores de bóia.
Purgadores de panela invertida.
Purgadores de panela aberta.
Purgadores termodinâmicos.
Purgadores de Impulso.
Tubulações Industriais
Tipos de Purgadores
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O filtros são equipamentos compostos por um corpo metálico,
denominado carcaça, e dotado de um elemento filtrante em seu interior.
Estes podes ser utilizado para as mais diversas aplicações, desde a
separação de fases (liquidas/sólidas), passando pela aplicação para a
redução de densidade-granulometria, até o uso para uma simples
retenção de componentes indesejáveis em uma tubulação (inseridos por
meio de falhas operacionais, ou em decorrência do proprio processo).
Os filtros basicamente são utilizados, nas tubulações industriais, para
servirem como elemento de processo, como para componentes de
segurança e garantia da qualidade e integridade de um ou mais
equipamentos, assim como da própria tubulação e a instrumentação.
Tubulações Industriais
Filtros
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Existem basicamente 2 (duas) classes de filtros utilizados nas
tubulações industriais:
1. Filtros Provisórios – elementos de aplicação exclusiva nas
montagens industriais, quais visam garantir a segurança nas
partidas e start-ups.
2. Filtros Permanentes – elementos de aplicação de processos, ou
mesmo de segurança, para a garanta da integridade dos
equipamentos e instrumentos de medição e controle.
Tubulações Industriais
Filtros
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A função de um filtro é remover impurezas do fluído. Isto é feito forçando o
fluxo do fluído a passar por um elemento filtrante (elemento de retenção
molecular) que retém a contaminação. Os elementos filtrantes são divididos
em tipos: de profundidade e de superfície.
Fonte: Parker Filtration.
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Relação:
Tamanho do Grão Contaminante X
Folgas nos Componentes
Tubulações Industriais
Filtros
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Justificativas para o emprego:
1. Tubulações para fluídos sujos;
2. Necessidade de purificação rigorosa;
3. Transferência/separação de fases;
4. Necessidade de segurança na operação de instrumentos de
medição e controle;
5. Entrada de equipamentos importantes (integridade).
Tubulações Industriais
Aplicação de Filtros
22/04/2013 113
1. Grades (grades metálicas, telas metálicas);
Furos feitos em telas planas,;
Filtragem grosseira de líquidos;
Removem grandes destroços;
Usados na filtragem de líquidos.
2. Malhas (feltros, tecido metálico, tecidos de “nylon”, tecido de
poliamida);
Arame fino arranjado em malha;
Pequenos buracos;
Removem pequenos sólidos
Usados na filtragem de líquidos e gases.
3. Outros (palhas metálicas, feltro, camurça, porcelana, papel).
Usados na filtragem de gases.
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Elementos Filtrantes
22/04/2013 122 Filtros Cartuchos de
Papelão
Filtros Cartuchos
de Metal
Filtros-respiro de
Bocal
Fonte: Imagens da internet.
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