Teste de vazamento em valvula de controle

Teste de vazamento em válvula de controle 

As válvulas de bloqueio são projetadas para fazer o estrangulamento do fluxo e não garantir 100 % vedação quando totalmente fechadas. No entanto em algumas aplicações de processo, é importante que a válvula de controle possa interromper completamente o fluxo de fluido quando colocada na posição “fechada” garantindo o mínimo de vazamento possível.

Muitas válvulas de controle passam a maior parte de sua vida útil em um estado parcialmente aberto, raramente  aberta ou fechada completamente. Além disso, alguns projetos de válvulas de controle são notórios pela incapacidade de fechar completamente (por exemplo, válvulas globo).

As válvulas de controle são projetadas para estrangular os fluxos e não são necessárias para fechar 100% sem vazamentos.

A capacidade de vedação tem a ver com o tipo de válvula. Exemplo as válvulas de controle de sede simples apresentam uma condição de vedação muito boas quando comparadas as válvulas de sede dupla que apresentam vazamentos maiores. além dessa disso outros fatores influenciam diretamente para o garantir a vedação da válvula, que são : o guia, o material da sede, a pressão do atuador, a queda de pressão e o tipo de fluido

Considerando instalações típicas de válvulas de controle é recomendado a instalação de válvulas de bloqueio a montante (entrada) e a Jusante (saída), essas válvulas são instaladas para garantir o fluxo zero através da linha garantindo assim a segurança na linha em caso de necessidade de parada na linha, desta forma mesmo que uma válvula de controle seja incapaz de garantir fluxo zero as válvulas de bloqueio garantem . Para algumas aplicações, no entanto, o fechamento da válvula de controle é obrigatório.

Control Valve Seat Leakage Classifications – ANSI FCI 70-2 superseding ANSI B16.104

O “teste de bolha” usado para vazamento de sede da Classe VI é baseado na taxa de vazamento de ar ou gás nitrogênio que passa pela sede da válvula fechada, medida pela contagem da taxa de bolhas de gás que escapam de um tubo de bolha submerso na água.Para uma válvula de 6 polegadas, essa taxa máxima de bolhas é de 27 bolhas por minuto (ou cerca de 1 bolha a cada dois segundos):

É a partir desse procedimento de teste de vazamento que se origina o termo “teste de estanque por bolhas”. A classe de vedação VI geralmente é possível apenas com o uso de materiais de sede “macios”, como o Teflon, em vez do tipo de material duro. As válvulas metal/metal são normalmente válvulas com classe IV de vazamento nessa classe tanto o material da sede como o material do obturador e de metal. A válvula de classe VI apenas garantem a vedação para uma faixa de temperatura limitada.

Vamos fazer uma abordagem simplificada sobre as características dos testes de vazamento nas válvulas de controle.

Classificações de vazamento de assento

Existem seis classificações diferentes de vazamento de assento definidas pela ANSI / FCI 70-2 2006 (padrão equivalente europeu IEC 60534-4). Porém os mais utilizados são: Classe IV e Classe VI

A CLASSE IV também é conhecida como metal para metal . É o tipo de taxa de vazamento é o resultado do assentamento de um obturador de metal em uma sede também em metal.

A CLASSE Vl é conhecida como classificação de assento macio . As válvulas de sede macia são aquelas em que o obturador ou a sede ou ambas são fabricadas com algum tipo de material de composição, como politetrafluoretileno (PTFE) ou similar. (O mais comum do é que a sede seja de material macio)

Classificações de vazamento de válvula

Classe I – Classificações de vazamento de válvula

As classes I,II, III e IV tem o mesmo designer de projeto em particular a classe I também pode se referir a válvulas com sede metálica ou resilientes.

Classe II – Classificações de vazamento de válvula

Normalmente é onde encontramos as válvulas de sede dupla e válvulas de sede simples equilibradas que utilizam vedação do tipo anel obturador e anel sede em metal.

  • Vazamento de 0,5% da capacidade da válvula totalmente aberta
  • Serviço dP ou 50 psid (diferencial de 3,4 bar) , o que for menor em 10 a 50 o C
  • Neste teste o fluido é o ar comprimido a uma pressão de 45 a 60 psig 

Construções típicas:

  • Para válvulas como internos equilibrados de sede simples a anel sede normalmente o anel sede possui revestimento em grafite neste caso o anel de baixa carga.
  • Em válvulas de sede dupla equilibrada, com assento metal, assento de alta carga.

Classe III – Classificações de vazamento de válvula

Destinado aos mesmos tipos de válvulas da Classe II.

  • Vazamento de 0,1% da capacidade da válvula totalmente aberta
  • Serviço dP ou 50 psid (diferencial de 3,4 bar) , o que for menor em 10 a 50 o C
  • Neste teste o fluido é o ar comprimido a uma pressão de 45 a 60 psig 

Construções típicas:

  • Válvula de sede dupla equilibrada, assentos macios, baixa carga de assento
  • Válvula de sede simples equilibrada, anel de pistão de grafite único, assentos de metal dobrado, carga de assento média

Classe IV – Classificações de vazamento de válvula

Destinado a válvulas de sede única e de sede única balanceadas, com vedações de obturador muito ajustados e assentos de metal com metal.

  • Vazamento de 0,01% da capacidade da válvula totalmente aberta
  • Serviço dP ou 50 psid (diferencial de 3,4 bar) , o que for menor em 10 a 50 o C
  • Neste teste o fluido é o ar comprimido a uma pressão de 45 a 60 psig 

Construções típicas:

  • Válvula de sede única equilibrada, anel de pistão de politetrafluoretileno (PTFE), assentos de metal duplo, carga média do assento
  • Válvula de sede simples equilibrada, de anéis duplo anel de pistão de grafite, assentos de metal com lapidação
  • Válvula de sede simples equilibrada, assentos de metal dobrado, carga de assento média
  • Classe IV também é conhecida como metal para metal

Classe V – Classificações de vazamento de válvula

  • O fluido de teste é água a 100 psig ou pressão operacional
  • O vazamento permitido é limitado a 5 x 10 -4 ml por minuto por polegada de diâmetro do orifício por diferencial PSI

Construções típicas:

  • Sede única desequilibrada, assentos duplos de metal, alta carga de assento
  • Sede única equilibrada, anéis de pistão de politetrafluoretileno (PTFE), assentos macios, baixa carga do assento
  • Sede única desequilibrada, assentos de metal macio, alta carga de assento

Classe Vl – Classificações de vazamento de válvula

A classe Vl é conhecida como classificação de assento macio. As válvulas de sede macia são aquelas em que a sede ou o anel de fechamento ou ambos são feitos de algum tipo de material resiliente, como o politetrafluoretileno (PTFE). Destinado a válvulas de sede resilientes.

  • O fluido de teste é ar ou nitrogênio
  • Pressão é menor que 50 psig ou pressão operacional
  • O limite de vazamento depende do tamanho da válvula e varia de 0,15 a 6,75 ml por minuto para tamanhos de válvula de 1 a 8 polegadas

Visão geral – Classificação de vazamento da válvula de controle

Visão geral – Classificação de vazamento da válvula de controle

Dispositivos de teste especiais são normalmente usados ​​em oficinas de reconstrução de válvulas de controle para testar as taxas de vazamento de uma válvula reconstruída . Um desses bancos de ensaio aparece nesta fotografia:

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