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Guia de válvula de retenção de plástico: tipos, materiais, classificações de pressão e seleção
Por que uma válvula de retenção de plástico pertence ao seu sistema de tubulação
Imagine uma linha de dosagem de produtos químicos: a bomba para, a pressão na linha de processo aumenta e o líquido flui de volta para o tanque de produtos químicos. Esse único evento pode contaminar o meio a montante, danificar a bomba e causar paradas não planejadas. Uma válvula de retenção de plástico evita isso, permitindo o fluxo apenas em uma direção e fechando automaticamente assim que o fluxo reverso começa.
Uma válvula de retenção, também chamada de válvula de retenção, não precisa de alça ou atuador. É impulsionado inteiramente pela diferença de pressão entre a entrada e a saída. Para uma visão mais ampla da família de produtos, esta introdução ao o que é uma válvula de plástico explica como as válvulas se encaixam em um sistema de tubulação de plástico.
As válvulas de retenção metálicas corroem rapidamente em linhas agressivas de produtos químicos, semicondutores, tratamento de água e farmacêuticas. As válvulas de retenção plásticas feitas de β-PPH, PPN e PVDF resistem a ácidos, álcalis e solventes, pesam menos e precisam de menos manutenção. Este artigo explica o princípio de funcionamento, os principais tipos, a seleção de materiais, as classes de pressão e os pontos de instalação que determinam a vida útil.
Como funciona uma válvula de retenção de plástico
O princípio de funcionamento é simples. Quando a pressão a montante excede a pressão a jusante, o elemento de fecho, seja uma esfera, um disco articulado ou uma aba, levanta-se da sua sede e o meio passa através dele. Quando a pressão a jusante aumenta, o membro de fechamento é pressionado de volta na sede e o caminho do fluxo é vedado. A válvula reage ao próprio fluxo, portanto não é necessário nenhum controle manual ou sinal externo.
Dois números são importantes ao comparar válvulas de retenção:
Pressão de rachadura : a pressão diferencial mínima necessária para abrir a válvula. Um valor mais baixo funciona melhor para fluxo por gravidade e sistemas de dosagem de baixa pressão.
Desempenho de vedação : a firmeza com que o membro da tampa assenta sob pressão reversa, o que depende da geometria da tampa e do material da vedação.
O design do fechamento é o que separa os tipos principais: uma válvula de retenção oscilante usa um disco articulado, uma válvula de retenção com núcleo esférico usa uma esfera de movimento livre e as válvulas do tipo união são definidas principalmente pela forma como o corpo se conecta à tubulação.
Tipos comuns de válvulas de retenção de plástico
As válvulas de retenção são produzidas em diversas configurações. A escolha certa depende do método de conexão, da necessidade de acesso para manutenção e das condições de fluxo. Dentro de um pacote completo de válvulas de plástico, as válvulas de retenção ficam ao lado das válvulas de esfera, válvulas borboleta e válvulas de pé.
Famílias de válvulas em um pacote completo de válvulas de plástico
Válvulas de esfera 37,5% Válvulas borboleta 25% Válvulas de retenção 25% Válvulas de pé 6,25% Outras válvulas 6,25%
A participação é baseada no número de entradas de produtos no catálogo de válvulas do fabricante.
Válvulas de retenção de união dupla
Uma válvula de retenção de união dupla possui uma porca de união em ambas as extremidades, para que possa ser removida da linha sem cortar o tubo. Isso o torna a opção mais fácil de usar para sistemas de dosagem, linhas de filtro e instalações onde incrustações ou detritos devem ser limpos. Nosso Válvula de retenção de união dupla PPH está disponível com soquete de fusão ou extremidades roscadas e vedações EPDM ou FPM.
Uma válvula de retenção de união única possui um lado de união e um lado fixo. É mais compacto e de menor custo, além de se adaptar a espaços confinados onde uma extremidade da válvula pode ser ancorada. O acesso para manutenção ainda é possível, mas menos conveniente do que com um corpo de união dupla.
Válvulas de retenção com núcleo esférico flangeado
As válvulas de retenção com núcleo esférico flangeado usam uma esfera livre que sai de um anel de vedação no fluxo direto e pressiona de volta no anel quando o fluxo reverso começa. As conexões flangeadas são adequadas para tamanhos de tubos maiores e taxas de fluxo mais altas, e o comportamento autocentrante da esfera mantém a vedação consistente ao longo do tempo. O válvula de retenção com núcleo esférico flangeado é uma opção confiável para linhas industriais.
As válvulas de retenção giratórias usam um disco articulado que abre com fluxo direto e fecha por gravidade e pressão reversa. Produzem baixa perda de pressão, o que os torna eficientes em linhas de fluxo constante e contínuo, e normalmente são instalados em trechos horizontais. O válvula de retenção de balanço adequa-se ao tratamento de água e tubulações industriais em geral.
Tabela 1. Comparação de configurações comuns de válvulas de retenção de plástico.
Tipo
Conexão
Perda de pressão
Acesso de manutenção
Uso típico
Dupla união
Soquete, rosca
Moderado
Alto, removível sem cortar a linha
Dosagem, filtros, limpeza frequente
União única
Soquete, rosca
Baixo a moderado
Moderado, one side fixed
Espaços compactos
Núcleo esférico flangeado
Flangeado
Moderado
Médio, acesso ao parafuso necessário
Linhas maiores, fluxo industrial
Balanço
Flangeado, socket
Baixo
Médio
Fluxo horizontal constante, baixa queda de pressão
Seleção de materiais: β-PPH, PPN ou PVDF
O material determina a resistência química, a faixa de temperatura, a resistência mecânica e as classes de pressão disponíveis para todo o sistema de tubulação. A válvula de retenção deve sempre ser especificada da mesma família de materiais que o tubo e as conexões.
β-PPH: o carro-chefe econômico
β-PPH é polipropileno beta-cristalino. Oferece ampla resistência a ácidos, álcalis e sais, boa resistência ao impacto e o custo mais econômico dos três materiais. Abrange a maioria dos serviços químicos gerais e é oferecido nas classes de pressão de 1,0 MPa e 1,6 MPa.
PPN: maior rigidez quando a linha exige
PPN é uma classe de polipropileno com maior rigidez e resistência mecânica que o β-PPH. É escolhido onde a linha precisa de mais rigidez ou onde é necessária maior capacidade de pressão, e a série de tubos PPN se estende até 6 MPa.
PVDF: pureza e desempenho em altas temperaturas
O PVDF proporciona a mais alta pureza, a melhor resistência a oxidantes fortes, halogênios e solventes, e a mais ampla faixa de temperatura. É a escolha padrão para linhas de semicondutores, farmacêuticas e de água ultrapura, com classes de pressão de 1,0 MPa a 6 MPa.
Classificações de pressão disponíveis por tipo de tubo, MPa
1.0
1.6
β-PPH
1.0
6.0
PPN
1.0
1.6
6.0
PVDF
1,0MPa 1,6 MPa 6,0MPa
As classificações de pressão referem-se às séries de tubos oferecidas para cada material.
Classificação máxima de pressão de trabalho disponível por material, MPa
A capacidade de pressão mais alta está disponível quando o sistema de tubulação é atualizado de β-PPH para PPN ou PVDF.
Tabela 2. Comparação de β-PPH, PPN e PVDF para válvulas de retenção e sistemas de tubulação.
Materiais
Aulas de pressão
Aplicações Típicas
Vantagem Principal
β-PPH
1,0MPa, 1.6 MPa
Dosagem química, tratamento de água, galvanoplastia
Resistência química ampla e econômica, boa resistência ao impacto
PPN
1,0MPa, 6.0 MPa
Tubulações industriais que exigem maior resistência mecânica
Maior rigidez e capacidade de pressão
PVDF
1,0MPa, 1.6 MPa, 6.0 MPa
Meios semicondutores, farmacêuticos, ultrapuros e de alta temperatura
Alta pureza, resistência à temperatura, forte resistência química
Classificações de pressão e estilos de conexão
Uma válvula de retenção torna-se o ponto fraco do sistema se sua classe de pressão for inferior à classificação da linha. Combine a válvula com a classe do tubo e da conexão: 1,0 MPa e 1,6 MPa são padrão para β-PPH, enquanto as séries PPN e PVDF se estendem até 6 MPa para serviço de alta pressão.
O estilo de conexão é a segunda especificação a ser bloqueada. Os sistemas de tubulação de plástico geralmente usam fusão de soquete, fusão de topo, juntas flangeadas e uniões roscadas. Manter o mesmo método de união em toda a válvula, tubulações e conexões facilita o gerenciamento da distribuição de tensão e da expansão térmica. Verifique a seta de direção do fluxo durante a montagem e dimensione a válvula com o mesmo diâmetro nominal e classe de pressão da tubulação adjacente.
Dicas de instalação e manutenção
As válvulas de retenção de plástico falham de maneiras previsíveis: fechamento emperrado, sede desgastada, vedação endurecida ou corpo rachado por aperto excessivo. A maioria desses problemas pode ser evitada com disciplina simples.
Instale a válvula na orientação correta. Os tipos giratórios são geralmente para tubulação horizontal; os tipos de núcleo esférico e união podem ser instalados verticalmente quando o fluxo é ascendente.
Aperte as porcas de união manualmente até ficarem firmes e, em seguida, aplique uma pequena volta final. As roscas de plástico distorcem sob forte torque.
Confirme a compatibilidade do selo com a mídia. O EPDM é adequado para água e muitos produtos químicos; O FPM é escolhido para temperaturas mais altas e meios mais agressivos.
Em válvulas de união dupla, abra as uniões periodicamente e limpe incrustações ou detritos da sede e do fecho. Substituir uma vedação EPDM ou FPM é mais rápido do que substituir a válvula inteira.
A manutenção regular mantém a pressão de abertura estável e evita vazamentos. A importância de manutenção de válvulas para desempenho a longo prazo é abordado com mais detalhes em nosso guia de manutenção.
Uma lista de verificação de seleção simples
Não existe uma válvula de retenção melhor para cada linha, mas o processo de seleção pode ser reduzido a sete perguntas:
Identifique primeiro a química da mídia e a temperatura operacional; isso restringe o material a β-PPH, PPN ou PVDF.
Combine a classe de pressão da válvula com a classe do tubo e da conexão na mesma linha.
Escolha um estilo de conexão compatível com a tubulação existente: união de encaixe, união de topo, união flangeada ou roscada.
Selecione uma união dupla ou corpo de união única quando forem esperadas inspeções e limpezas regulares.
Verifique a direção do fluxo e a orientação de instalação antes de fazer o pedido.
Confirme se o material de vedação, EPDM ou FPM, é adequado à mídia na temperatura operacional.
Adquira a válvula, o tubo e as conexões do mesmo fabricante para evitar dimensões e classificações de pressão incompatíveis.
Perguntas frequentes
Uma válvula de retenção de plástico pode ser instalada verticalmente?
A maioria das válvulas de retenção de núcleo esférico e de união podem ser instaladas verticalmente se o fluxo for ascendente, de modo que o membro de fechamento retorne à sua sede por gravidade. As válvulas de retenção oscilantes são geralmente para linhas horizontais. Verifique a nota de orientação do fabricante antes da instalação.
Qual é a diferença entre uma válvula de retenção de união única e uma válvula de retenção de união dupla?
Uma válvula de união dupla possui união em ambas as extremidades e pode ser removida da linha sem cortar o tubo. Uma válvula de união única possui união apenas em um lado, por isso é mais compacta, mas menos conveniente para manutenção no local.
Devo escolher β-PPH ou PVDF para uma válvula de retenção de plástico?
O β-PPH é a escolha econômica para resistência química geral no tratamento e dosagem de água. O PVDF é preferido para maior pureza, maior temperatura e meios oxidantes agressivos, o que é comum em linhas farmacêuticas e de semicondutores.
As válvulas de retenção de plástico estão disponíveis com conexões flangeadas?
Sim. As válvulas de retenção flangeadas com núcleo esférico e flangeadas são opções padrão para linhas industriais de maior diâmetro e maior fluxo e podem ser aparafusadas diretamente em tubulações flangeadas.
Selecionando uma válvula de retenção de plástico com confiança
A sequência prática é sempre a mesma: definir o meio e a temperatura, confirmar a classe de pressão do sistema de tubulação, escolher um estilo de conexão que corresponda à linha e, em seguida, escolher o tipo de fechamento que se adapte ao padrão de fluxo e ao plano de manutenção. Quando esses quatro pontos estão alinhados, a válvula de retenção se torna o componente silencioso e confiável que deveria ser.
Como fabricante de válvulas, conexões e tubos β-PPH, PPN e PVDF em uma única instalação, podemos combinar a válvula de retenção com o restante do pacote de tubulação em vez de forçar a válvula de um fornecedor na linha de outro fornecedor. Se você estiver especificando um novo sistema ou substituindo uma válvula existente, entre em contato com nossa equipe com sua mídia, classe de pressão e tipo de conexão, e restringiremos as opções rapidamente.
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