Válvulas borboletasão onipresentes em aplicações industriais e um componente importante no controle do fluxo de diversos fluidos em tubulações. Um fator fundamental ao selecionar e usar uma válvula borboleta é sua classificação de pressão máxima. Compreender essa classificação é fundamental para garantir a operação segura e eficiente dos sistemas de fluidos.
Neste artigo, vamos nos aprofundar no conceito da pressão nominal máxima que uma válvula borboleta pode suportar e estudar o impacto na pressão nominal de aspectos como design, material, vedação, etc. da válvula borboleta.
Qual é a pressão máxima?
A pressão máxima nominal de uma válvula borboleta refere-se à pressão máxima na qual a válvula borboleta pode operar com segurança sem apresentar mau funcionamento ou afetar o desempenho. A seguir, alguns fatores que determinam a pressão máxima nominal de uma válvula borboleta.
1. Material da válvula borboleta
Os materiais utilizados na fabricação do corpo, placa, haste e assento da válvula são os principais fatores na determinação da pressão nominal de uma válvula borboleta. Materiais com alta resistência à tração, resistência à corrosão e estabilidade térmica podem suportar pressões mais elevadas. Por exemplo, válvulas borboleta de aço inoxidável podem suportar pressões mais elevadas devido à sua excelente resistência à corrosão e robustez.
Oassento de válvulamaterial de vedaçãotambém afetará a capacidade de suporte de pressão da válvula borboleta. Por exemplo, EPDM, NBR, etc. são materiais de vedação de borracha comumente utilizados, mas suas capacidades de suporte de pressão são relativamente limitadas. Para aplicações que exigem suportar pressões mais altas, outros materiais de vedação mais resistentes à pressão podem ser selecionados.
2. Estrutura da válvula borboleta
A estrutura da válvula borboleta é outro fator importante que afeta a pressão da válvula borboleta. Por exemplo, a válvula borboleta de vedação suave central é geralmente usada em sistemas de baixa pressão, como PN6-PN25. O projeto da válvula borboleta dupla excêntrica melhora o desempenho da vedação, alterando a estrutura da placa borboleta e da sede da válvula para suportar maior pressão.
3. Espessura da parede do corpo da válvula borboleta
Existe uma relação proporcional entre o tamanho da espessura da parede do corpo da válvula e a pressão. Normalmente, quanto maior a classificação de pressão da válvula, mais espesso é o corpo da válvula borboleta para acomodar as forças exercidas quando a pressão do fluido aumenta.
4. Padrões de projeto de pressão de válvula borboleta
Os padrões de projeto de uma válvula borboleta estipulam a pressão máxima que ela pode suportar. As válvulas borboleta são fabricadas em conformidade com as normas API (Instituto Americano de Petróleo), ASME (Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos), ISO (Organização Internacional para Padronização) e outras normas da indústria, e passam por rigorosos testes e inspeções para garantir que a válvula borboleta atenda ao nível de pressão especificado.
As válvulas borboleta são boas para alta pressão?
As válvulas borboleta podem ser divididas em válvulas borboleta de vácuo, válvulas borboleta de baixa pressão, válvulas borboleta de média pressão e válvulas borboleta de alta pressão, de acordo com a pressão nominal.
1). Válvula borboleta de vácuo — uma válvula borboleta cuja pressão de trabalho é menor que a pressão atmosférica padrão.
2).Borboleta de baixa pressãoválvula—uma válvula borboleta com pressão nominal PN menor que 1,6 MPa.
3). Válvula borboleta de média pressão — válvula borboleta com pressão nominal PN 2,5~6,4MPa.
4). Válvula borboleta de alta pressão — válvula borboleta com pressão nominal PN10.0~80.0MPa.
A pressão nominal máxima de uma válvula borboleta é semelhante ao efeito de placa curta de um balde. A capacidade de água depende da placa mais curta. O mesmo se aplica ao valor de pressão máxima de uma válvula borboleta.
Então, como determinamos a classificação de pressão máxima?
O processo de determinação da pressão máxima de uma válvula borboleta consiste em uma série de testes realizados pelo fabricante para avaliar o desempenho da válvula e determinar sua pressão nominal. Esses testes podem incluir:
1. Análise de materiais
Realizar análises metalográficas em componentes de válvulas borboleta para verificar as propriedades do material e realizar testes mecânicos para garantir que a válvula borboleta atenda aos padrões prescritos de resistência, ductilidade, etc.
2. Teste hidrostático
Uma válvula é submetida a uma pressão de fluido superior à sua pressão nominal máxima (geralmente em temperatura ambiente ou elevada) para avaliar sua integridade estrutural e desempenho de vedação.
1). Preparação antes do teste
Antes de realizar um teste hidráulico de válvula borboleta, os seguintes preparativos precisam ser feitos:
a)Verifique a integridade do equipamento de teste para garantir que o teste possa ser realizado com segurança e normalmente.
b)Certifique-se de que a válvula borboleta tenha sido instalada corretamente e que a conexão com a máquina de medição de pressão esteja bem vedada.
c)Selecione uma bomba de água com pressão apropriada para garantir que a pressão de teste e a vazão atendam aos requisitos.
d)Remova detritos que possam afetar os resultados do teste durante o teste e certifique-se de que o ambiente de teste esteja limpo e organizado.
2). Etapas do teste
a)Primeiro feche a válvula borboleta, depois abra a bomba d'água e aumente gradualmente a pressão da água até atingir a pressão de teste.
b)Mantenha a pressão de teste por um período de tempo e verifique se há vazamento ao redor da válvula borboleta. Se houver vazamento, ele precisa ser corrigido a tempo.
c)Após um período de teste, reduza gradualmente a pressão da água e limpe a válvula borboleta e a máquina de medição de pressão para evitar manchas de água após o teste.
3). Métodos de teste
Existem principalmente os seguintes métodos para testes hidráulicos de válvulas borboleta:
um)Método de teste de pressão estática: pare a bomba d'água, mantenha a pressão de teste por 1 a 2 horas e observe se há vazamento ao redor da válvula borboleta.
b)Método de teste de pressão dinâmica: Mantendo o fluxo e a pressão de teste, abra a válvula borboleta, observe se a válvula opera normalmente e verifique se há vazamento ao redor dela.
c)Teste de pressão de ar: aplique pressão de ar ou gás à válvula borboleta para simular condições operacionais e avaliar sua resposta às flutuações de pressão para garantir um desempenho confiável em condições dinâmicas.
d)Teste de ciclo: A válvula borboleta é repetidamente alternada entre as posições aberta e fechada sob diferentes condições de pressão para avaliar sua durabilidade e integridade de vedação.
Por que determinar a classificação de pressão máxima de uma válvula borboleta?
Determinar a classificação de pressão máxima permite selecionar a válvula borboleta apropriada para a aplicação e garante uma operação segura dentro dos limites de pressão especificados.
1. Compatibilidade de aplicativos
Selecione uma válvula borboleta com uma classificação de pressão que exceda a pressão operacional máxima que pode ocorrer no sistema de tubulação para evitar sobrecarga da válvula borboleta.
2. Considerações sobre temperatura
Considere as mudanças de temperatura no sistema de fluidos, não apenas devido à expansão e contração térmicas. Altas temperaturas causarão um aumento na pressão do fluido, e altas temperaturas afetarão as propriedades do material da válvula e reduzirão sua capacidade de lidar com a pressão.
3. Proteção contra surtos de pressão
Instale dispositivos de alívio de pressão adequados ou supressores de surtos para mitigar surtos de pressão e proteger a válvula borboleta de picos repentinos de pressão que excedam sua capacidade nominal.
Em resumo, a pressão máxima que umválvula borboletaA capacidade de suporte é determinada pelo seu design, material, estrutura e método de vedação. A pressão nominal máxima é um parâmetro crítico para garantir a operação segura e eficiente das válvulas borboleta. Ao compreender os fatores que afetam as pressões nominais, como elas são determinadas e seu impacto na seleção e uso da válvula borboleta, a válvula borboleta apropriada pode ser selecionada corretamente para garantir a segurança e o desempenho da válvula borboleta durante o uso.