Válvula esférica de gás para instalação subterrânea: características construtivas e operacionais

O isolamento oportuno da seção do gasoduto onde ocorreu uma falha é necessário para resolver rapidamente o problema. Nestas situações, não se pode hesitar. Concorda? Usando uma válvula esférica de gás para instalação subterrânea, é possível interromper rápida e perfeitamente o meio transportado pelo gasoduto.

A instalação correta e o uso adequado da válvula esférica ajudarão a aumentar sua vida útil e garantirão a operação segura e de qualidade do sistema de fornecimento de gás. Explicaremos tudo sobre a construção deste tipo de válvula de bloqueio. Analisaremos em que se baseia o princípio de seu funcionamento.

Características e finalidade das válvulas esféricas

As indústrias de petróleo, química ou de gás são impossíveis de imaginar sem válvulas de bloqueio. As válvulas de bloqueio para tubulações, fabricadas em equipamentos modernos de alta tecnologia, garantirão a segurança de todo o sistema.

A válvula de bloqueio do gasoduto é um elemento obrigatório da construção. Esses dispositivos são usados tanto para gasodutos externos quanto para sistemas internos.

A finalidade das válvulas esféricas de gás é bastante ampla:

• equipamento de sistemas complexos através dos quais passam meios agressivos e não agressivos;
• uso em tubulações localizadas em locais de difícil acesso;
• operação eficaz em caso de pressão nominal de até 16 MPa, etc.

Ao usar válvulas esféricas de gás, não há necessidade de criar um poço de inspeção e uma estrutura de proteção.

Se for necessário desmontar algum componente, basta cortar uma parte dos tubos. O obturador deve estar na posição aberta para não danificar a esfera de bloqueio. A construção da válvula não se destina a regular o fluxo do meio bombeado.

Durante qualquer trabalho de reparo em gasodutos, o obturador da válvula esférica deve estar aberto para que a estrutura não quebre completamente

Se for necessário instalar um dispositivo de limitação em linhas enterradas, geralmente são usadas válvulas esféricas de gás com acionamento por motor elétrico, redutor ou cilindros pneumáticos. Se a construção tiver acionamentos hidráulicos ou pneumáticos, eles podem ser controlados por fontes externas ou pelo meio transportado.

Para isso, são feitos furos no corpo da válvula de gás, por onde passa a amarração do acionamento. Para que a estrutura não quebre, o prolongador do fuso é protegido por uma cobertura em forma de tubo vertical.

Além disso, este tubo é conectado à parte superior do corpo da válvula por meio de flanges. Na maioria das vezes, as válvulas de fechamento são instaladas diretamente onde está localizado o equipamento a gás.

A válvula de esfera de gás pode ser montada em um trecho do gasoduto somente após a limpeza prévia da parte interna do tubo e das áreas adjacentes.

Para cada fonte de consumo de gás, é montada uma válvula individual que garante a vedação de um determinado tubo. Também é possível instalar uma válvula adicional com esfera na entrada, responsável pela interrupção total do fornecimento de gás. Essa montagem atende a todos os requisitos necessários do sistema de segurança.

As válvulas de esfera de gás garantem o fluxo bidirecional de gás na tubulação. Esses dispositivos podem ser montados em tubos de gás de qualquer diâmetro. Podem ser usados em redes principais, em operações de armazenamento e no transporte de gás natural a longas distâncias, etc.

Vantagens do uso da válvula esférica de gás

A válvula de esfera projetada para instalação subterrânea é um dispositivo necessário para interromper o fluxo de gás em tubulações pressurizadas instaladas em valas.

Esses dispositivos são usados tanto em condições industriais quanto domésticas. As válvulas de gás garantem o fechamento rápido e completo do fluxo do meio de trabalho. Sua ampla disseminação se deve à confiabilidade, durabilidade, resistência e custo relativamente baixo.

Se a válvula de gás quebrar, em caso de emergência, não será possível fechar a tubulação para isolar o ramo danificado. Também não será possível evitar a propagação do gás.

As válvulas de esfera são fabricadas com materiais super-resistentes, resistentes à corrosão, inertes a ambientes agressivos. Na produção, são usadas ligas que suportam todos os tipos de danos mecânicos sem problemas ou deformações.

Os produtos possuem alta resistência ao desgaste, independentemente das condições de operação. As válvulas de esfera de gás são capazes de manter suas propriedades tecnológicas por mil (ou mais) ciclos sem apresentar falhas.

Além disso, a temperatura do meio em movimento e do ambiente pode ser praticamente qualquer. Foi estabelecido experimentalmente que as válvulas de esfera de gás são capazes de suportar temperaturas de -60 a +80 graus. A maioria das válvulas de gás pode durar muito mais do que o declarado pelo fabricante.

As válvulas de esfera se distinguem pela simplicidade de construção, portanto, não exigem reparos e manutenção constantes, ao contrário de sistemas complexos.

A válvula de esfera do registro de gás tem forma esférica e possui uma abertura por onde o gás passa pelos tubos. O diâmetro da abertura é escolhido de acordo com as dimensões da tubulação. O ajuste da capacidade de vazão da tubulação é garantido pela possibilidade de girar o mecanismo de fechamento em torno de seu próprio eixo.

Na posição de trabalho, o obturador fica perpendicular à tubulação e pode ser facilmente fechado manualmente, girando levemente a alavanca. Ao girar 90 graus, o lado com o orifício passante muda para uma superfície contínua.

Com um giro menor, o tubo será parcialmente fechado. Mas os fabricantes não recomendam deixar a estrutura semiaberta, pois isso contribui para o desgaste abrasivo excessivo do dispositivo.

Nas posições intermediárias, devido à velocidade muito alta do fluxo do meio bombeado, os anéis de vedação do assento podem ser totalmente danificados ou parcialmente deformados. Isso pode posteriormente levar a sérias avarias da válvula, seu reparo ou substituição.

O corpo do produto é altamente estanque. O uso de metais e ligas especiais na construção ajuda a reduzir o peso da estrutura. Esta válvula de bloqueio para tubulações de gás pode ser facilmente instalada em locais de difícil acesso.

Em caso de qualquer avaria, a válvula de esfera para gás pode ser facilmente reparada com ferramentas improvisadas, sem danificar os outros elementos do sistema.

O uso de válvulas de gás de qualidade com obturador esférico é vantajoso do ponto de vista econômico. Estes dispositivos possuem enorme margem de resistência e podem funcionar plenamente por muitos anos sem necessidade de substituição.

Isso é particularmente característico das válvulas de esfera para gás de fabricantes conhecidos e confiáveis. Ao mesmo tempo, é possível verificar a qualidade de qualquer válvula verificando os certificados de conformidade, que comprovam a qualidade do produto.

Construção típica da válvula esférica de gás

Válvulas de esfera para instalação subterrânea de diferentes marcas têm aproximadamente a mesma estrutura. A construção dos produtos é determinada por suas características operacionais e finalidade.

Uma válvula de gás padrão para instalação em tubulações subterrâneas consiste em:

• corpo vedado, geralmente feito de latão ou aço;
• esfera de fechamento, que posteriormente bloqueia o fornecimento de gás (devido a este elemento, a válvula é chamada de esférica);
• sede, que é responsável para que a esfera não se desloque;
• segmento de tubo de conexão com rosca especial, que posteriormente é soldado à tubulação;
• parte do gargalo, necessária para a passagem da haste;
• haste de conexão alongada;
• arruelas de vedação;
• peças responsáveis pela estanqueidade da estrutura (vedante anelar, mola, anel e flange, feitos de materiais macios e resistentes, por exemplo, borracha etileno-propileno);
• alças de material resistente com revestimento de policloreto de vinila, através das quais se controla todo o produto, e a porca que as fixa;
• travão ou limitador de curso da alça.

Na fabricação dos componentes do produto, utiliza-se aço-liga e aço inoxidável, com alta resistência à corrosão. Para a vedação das peças, utiliza-se fluoroplástico elástico. Graças a esse polímero, a estrutura torna-se resistente à água.

O fluoroplástico garante a vedação da conexão, rosqueamento suave e fácil desmontagem. Este material possui alta resistência a diversos ambientes agressivos, e seu excesso é expelido suavemente durante o aperto da rosca.

O fluoroplástico pertence aos polímeros fluorados (plásticos de engenharia), que se caracterizam por alta resistência térmica, inércia química, maciez, fluidez e segurança ecológica.

Devido às características de construção, a posição fechada da válvula garante a vedação completa da tubulação. A própria válvula é de tamanho pequeno, o que simplifica bastante sua instalação. Durante a montagem, são permitidas tanto a conexão soldada quanto a rosqueada.

No entanto, a rosca na extremidade do tubo não deve ser mais longa do que a rosca da válvula, caso contrário, após o aperto da conexão rosqueada, a ponta do tubo pressionará os anéis de vedação, causando danos prematuros à válvula.

A válvula de esfera para gás pode ser instalada junto com o tubo em qualquer posição que possa garantir o máximo conforto operacional e acesso rápido à área problemática.

Corpo da válvula para instalação subterrânea

O corpo da válvula é geralmente fabricado em aço-liga, aço-carbono e aço inoxidável ou latão. Os produtos de latão são mais caros que as válvulas de aço. No entanto, tanto o latão quanto o aço não sofrem corrosão, o que aumenta a vida útil dos dispositivos feitos com eles em várias vezes.

O material do qual a válvula de esfera para gás é feita está indicado na documentação que acompanha o produto, que pode ser consultada no momento da compra.

O latão e o aço-liga possuem alto nível de plasticidade. No entanto, eles não são capazes de suportar impacto mecânico forte e prolongado. Por esse motivo, recomenda-se proteger o mecanismo de bloqueio contra impactos e atrito.

A própria estrutura do corpo da válvula de gás depende dos seguintes fatores:

• método de fabricação;
• desenvolvimentos internos de um determinado escritório de design;
• natureza das normas aplicadas (TU, GOST, OST ou quaisquer diretivas europeias).

O corpo inteiriço de metal não desmontável é considerado o mais resistente, capaz de suportar qualquer carga. Primeiro, ele é usinado em uma máquina, fundido em uma fôrma por meio de força centrífuga e depois soldado com o uso de peças adicionais.

Além disso, o corpo da válvula pode ser composto por duas metades verticais ou três elementos. O corpo desmontável de 2-3 partes é mais prático para manutenção e pode ser reutilizado após a desmontagem, mas é menos estanque.

Além disso, os corpos das válvulas esfera são classificados em passagem plena e reduzida. No primeiro caso, os diâmetros da válvula e da tubulação coincidem completamente, garantindo resistência hidráulica mínima. No segundo caso, os bocais são reduzidos em um tamanho padrão, permitindo controlar o fluxo do fluido de trabalho.

Independentemente do material do qual é feito o corpo da válvula esfera para gás, ele deve ser revestido com agentes protetores especiais contra meios agressivos. Para isso, são utilizadas diversas substâncias químicas.

A aplicação de revestimentos protetores permite o uso de válvulas esfera em qualquer rede principal com diferentes faixas de temperatura e pressão barométrica.

Em primeiro lugar, inclui-se a tinta acrílica, que possui propriedades de isolamento elétrico. Ela protege os produtos contra correntes induzidas e parasitas. Em segundo lugar, para garantir propriedades anticorrosivas à válvula, ela é revestida com materiais poliméricos de pintura.

Em terceiro lugar, o corpo da esfera pode ser revestido com tinta de alcatrão de hulha à base de epóxi. Essa tinta possui alta resistência à corrosão e resistência a diversos danos mecânicos. Em quarto lugar, para proteção da válvula quando instalada diretamente no solo sem caixa, utiliza-se revestimento de espuma de poliuretano.

Mecanismo de bloqueio da válvula esférica

Ao escolher uma válvula esfera, atenção especial deve ser dada ao seu elemento de vedação – a esfera. A esfera deve ser lisa e brilhante. Na maioria das vezes, a esfera é feita de latão e coberta com um caro revestimento de níquel e cromo.

O latão é uma liga à base de cobre e zinco, que possui uma bela cor e é facilmente trabalhado por deformação, porém o material perde suas propriedades anticorrosivas quando submetido a tratamento em alta temperatura.

Verificar a qualidade da esfera de vedação é bastante fácil. Para isso, pode-se testá-la com um ímã. Se o ímã atrair a esfera, isso indica que ela é feita de aço, destinada a uso eletrotécnico.

A esfera de aço de uma válvula de gás subterrânea enferruja rapidamente e não pode ser operada por muito tempo em ambiente úmido. Já a esfera de latão não será atraída pelo ímã.

Manopla da válvula de gás

A forma da manopla ou alavanca da válvula esfera determina a facilidade de operação. Na maioria das vezes, os produtos disponíveis no mercado possuem manopla em forma de borboleta (butterfly) ou alavanca. A alavanca é mais funcional, portanto, sempre que possível, deve-se comprar uma válvula de gás com esse tipo de manopla.

A alavanca é especialmente útil se a torneira não foi usada por um longo período e é necessário aplicar força para girá-la. As torneiras de gás sempre são fabricadas com alças verdes. Não é recomendável repintá-las.

Variedades de válvulas esféricas de gás

Em gasodutos modernos, utilizam-se válvulas de gás dos três tipos mais comuns, classificados pelo tipo de conexão aos tubos. São elas: roscadas, flangeadas e soldadas. As válvulas de gás roscadas ou com acoplamento têm diâmetro pequeno. Na maioria das vezes, são instaladas em gasodutos para estabelecimentos comerciais, residências particulares e objetos similares.

A conexão com o gasoduto é feita através da rosca. A conexão roscada da válvula esférica de gás e do tubo não deve ser apertada excessivamente, pois isso pode causar a quebra do corpo do produto.

As válvulas de gás esféricas flangeadas são utilizadas em gasodutos de grande diâmetro, pois são capazes de suportar a forte pressão do meio de trabalho.

As válvulas flangeadas são conectadas às tubulações por meio de flanges com parafusos. Tanto as válvulas roscadas quanto as flangeadas são desmontáveis. Ou seja, podem ser desmontadas, transferidas para outro local e reinstaladas em outro ponto da tubulação.

As válvulas soldadas são conectadas aos gasodutos por meio de soldagem. Ou seja, não podem ser desconectadas dos tubos sem danificar a estrutura. O diâmetro dos componentes soldados varia de 10 a 70 mm. As válvulas de gás soldadas são herméticas e confiáveis. Elas não requerem manutenção regular, por isso são muito populares.

Regras gerais de operação

As regras básicas de operação da válvula de gás são bastante simples e previsíveis. A válvula fecha girando a alavanca 90 graus no sentido horário, e abre girando também 90 graus, mas no sentido anti-horário. Se a alça estiver perpendicular ao eixo da válvula, isso indica que ela está fechada. A posição paralela da alavanca significa que a válvula está aberta.

O meio de trabalho que passa por esta válvula não deve conter elementos excessivamente duros ou impurezas sólidas que possam danificar a superfície polida da esfera de vedação. Se partículas sólidas ainda puderem entrar na válvula esférica, deve-se instalar um filtro de malha antes dela.

A própria esfera de vedação deve ser aberta e fechada periodicamente para que no futuro possa ser facilmente girada em qualquer direção.

Abrir e fechar a válvula de gás é permitido apenas pela alça fabricada pela fábrica, sendo proibido alongá-la por qualquer meio.

A válvula esférica deve ser operada com uma alavanca padrão. Não se deve usar alavancas especiais que possam alongar essa alavanca. A abertura e o fechamento da válvula devem ser feitos o mais lentamente possível para evitar a ocorrência de choques hidráulicos.

A pressão e a temperatura na área de instalação da válvula esférica não devem ser superiores à pressão de trabalho. Para a maioria das construções, não é permitido o uso de válvulas esféricas com a mesma temperatura e pressão nominal.

A válvula esférica requer limpeza periódica de ferrugem e poeira, bem como aperto da rosca. De acordo com as recomendações dos fabricantes, isso deve ser feito a cada seis meses.

Na instalação de tubulações, é prevista uma estrutura de fixação dos tubos que elimine a possibilidade de impacto mecânico externo na válvula, considerando cargas axiais, radiais ou de torção.

Reparos e manutenção em uma válvula esférica sob pressão são proibidos. Para uma operação completa, o trecho necessário da tubulação deve ser previamente limpo. Durante a limpeza do sistema, as válvulas esféricas devem ser abertas e fechadas várias vezes.

Como identificar uma falsificação?

Antes de instalar uma válvula de gás, é necessário verificar sua documentação de conformidade para a tubulação especificada e certificar-se de que o dispositivo não é uma falsificação. Acessórios de gás falsificados são bastante comuns no mercado. Ao comprar uma válvula esférica de gás, você deve ter cuidado para distinguir o produto original do falsificado. Para isso, você pode seguir algumas dicas.

Um dos principais critérios de qualidade de uma válvula esférica de gás é o seu preço, pois um produto que atenda a todas as normas internacionais e nacionais não pode ser barato.

Para enganar os compradores, os vendedores podem falsificar a documentação de acompanhamento (certificados, declaração, passaporte do produto). As válvulas de gás de marca custam um pouco mais, portanto, esse tipo de engano é comum no mercado.

Além disso, os seguintes sinais indicam uma falsificação:

1. Superfície irregular da válvula, com microfissuras e folgas visíveis.
2. Turvação do espaço esférico.
3. Uso de silumin ou zinco como material do corpo.

Mas determinar a olho nu a composição exata do material utilizado é extremamente difícil. Para isso, são realizadas inúmeras análises químicas. Elas não podem ser feitas fora do laboratório em um período de tempo limitado.

Portanto, ao comprar uma válvula esférica, você deve solicitar o certificado de qualidade do produto, o certificado higiênico ou a declaração de conformidade. Na Rússia, as válvulas esféricas de gás devem atender aos requisitos das normas GOST R 9544-2005 e GOST 21345-2005, 28343-89, 23941-2002. Além disso, os certificados podem conter referências a outros atos normativos e padrões de qualidade.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Sobre as particularidades da escolha de uma válvula esférica de gás para trabalhos subterrâneos, é dito no vídeo abaixo:

Qualquer gasoduto deve ser equipado com um mecanismo de bloqueio confiável, especialmente se os tubos estiverem enterrados abaixo da superfície do solo. A válvula de fechamento é necessária durante uma emergência para isolar seções individuais da tubulação e para realizar reparos na linha em caso de avarias pontuais. Ela protegerá contra situações ameaçadoras e consequências catastróficas.

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