ABNT NBR 15827 2011.pdf

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ABNT NBRNORMA BRASILEIRA

© ABNT 2011

ICS ISBN 978-85-07-

Número de referência

38 páginas

15827

Segunda04.03.2011

04.04.2011

Válvulas industriais para instalaçõesde exploração, produção, refi no e transportede produtos de petróleo — Requisitos de projeto e ensaio de protótipo

Industrial valve s for installations of exploration, production, refi ning and transport of petrol products — Requirements for design and prototype test

23.060.01; 75.200 02654-9

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Sumário Página

Prefácio ...............................................................................................................................................iv1 Escopo ................................................................................................................................12 Referências normativas .....................................................................................................13 Termos e defi nições ...........................................................................................................34 Siglas e abreviaturas .........................................................................................................35 Requisitos gerais ...............................................................................................................46 Requisitos específi cos ......................................................................................................96.1 Documentação de projeto .................................................................................................96.2 Memórias de cálculo ........................................................................................................106.3 Ensaio de protótipo ..........................................................................................................116.3.1 Fabricação do protótipo ..................................................................................................116.3.2 Seleção de materiais para os protótipos dos ensaios .................................................126.3.3 Procedimento dos ensaios de protótipo ........................................................................126.3.4 Registros dos ensaios funcionais ..................................................................................126.4 Abrangência dos ensaios de protótipo ..........................................................................126.4.1 Quanto às características construtivas .........................................................................126.4.2 Quanto ao diâmetro nominal ...........................................................................................126.4.3 Quanto à classe de pressão ............................................................................................126.4.4 Quanto ao tipo de extremidade .......................................................................................136.5 Ensaios de desempenho das válvulas ...........................................................................137 Procedimentos e critérios de aceitação de projeto através de ensaios

de protótipo ......................................................................................................................157.1 Procedimentos de verifi cação da memória de cálculo .................................................157.1.1 Verifi cação das tensões ...................................................................................................157.1.2 Capacidade de alívio interno de cavidade para válvula-esfera ....................................157.1.3 Torques de acionamento .................................................................................................167.2 Procedimento de ensaios de protótipo ..........................................................................167.2.1 Análise dos procedimentos de ensaio ...........................................................................167.2.2 Análise dos procedimentos de montagem da válvula ..................................................167.2.3 Análise da documentação do projeto ............................................................................167.2.4 Análise do livro de fabricação do protótipo ..................................................................167.2.5 Análise da integridade física do corpo ..........................................................................177.2.6 Ensaios de vedação .........................................................................................................177.2.7 Avaliação do desempenho de torque de acionamento (Assinatura) ...........................197.2.8 Ensaios cíclicos à temperatura ambiente ......................................................................207.2.9 Ensaio em temperaturas extremas .................................................................................207.2.10 Capacidade de alívio interno da válvula ........................................................................207.2.11 Desmontagem e inspeção ...............................................................................................20Anexo A (normativo) Requisitos suplementares de projeto para válvulas industriais

tipo gaveta .......................................................................................................22A.1 Corpo, tampa, castelo ou tampa-castelo........................................................................22

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A.2 Sistema de engaxetamento .............................................................................................23A.3 Preme-gaxetas ou sobreposta ........................................................................................24A.4 Haste ..................................................................................................................................24A.5 Anel de sede .....................................................................................................................24A.6 Gaveta ...............................................................................................................................24A.7 Bucha de contra vedação ................................................................................................25A.8 Volante ...............................................................................................................................25Anexo B (normativo) Requisitos suplementares de projeto de válvulas industriais

tipo retenção ...................................................................................................26B.1 Corpo .................................................................................................................................26B.2 Tampa ................................................................................................................................27B.3 Anel da sede .....................................................................................................................27B.4 Portinhola e demais internos ..........................................................................................27B.5 Braço da portinhola e eixo ..............................................................................................28B.6 Mola para válvula tipo wafer............................................................................................28Anexo C (normativo) Requisitos suplementares de projeto de válvulas industriais

tipo esfera ........................................................................................................29C.1 Corpo .................................................................................................................................29C.2 Sedes .................................................................................................................................31C.3 Esfera ................................................................................................................................31C.4 Vedação do corpo ou tampa ...........................................................................................32C.5 Vedação da haste – Sistema de engaxetamento ...........................................................32C.6 Alavanca ............................................................................................................................33C.7 Dispositivo antiestático ...................................................................................................33Anexo D (normativo) Procedimento e critérios de aceitação para obtenção da assinatura

de torque de acionamento em válvulas ........................................................34D.1 Procedimento ...................................................................................................................34D.1.1 Objetivo .............................................................................................................................34D.1.2 Método de obtenção ........................................................................................................34D.1.3 Sequência de operações .................................................................................................34D.1.4 Ensaios de sobrecarga de torque ...................................................................................35D.1.5 Critérios de aceitação ......................................................................................................36D.2 Curva típica de assinatura ...............................................................................................36Anexo E (normativo) Procedimento e critérios de aceitação para a realização de ensaios

cíclicos em válvulas em temperatura ambiente ...........................................37E.1 Características do ensaio ................................................................................................37E.2 Objetivo .............................................................................................................................37E.3 Método de execução ........................................................................................................37E.3.1 Aquisição de dados .........................................................................................................37E.3.2 Ensaios cíclicos ...............................................................................................................37E.3.3 Critério de aceitação ........................................................................................................37Anexo F (normativo) Procedimento e critérios de aceitação para a realização de ensaios

cíclicos em válvulas em temperaturas extremas .........................................38

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F.1 Características do ensaio ................................................................................................38F.2 Objetivo .............................................................................................................................38F.3 Método de execução ........................................................................................................38F.4 Critério de aceitação ........................................................................................................38

FigurasFigura B.1 – Desenho esquemático do contato braço da portinhola x batente ..........................28Figura C.1 – Localização de drenos e conexões auxiliares ..........................................................30Figura C.2 – Tipo de construção de válvula esfera ........................................................................32Figura D.1 – Curva típica de assinatura de válvulas ......................................................................36

TabelasTabela 1 – Padrões construtivos das válvulas industriais – Gaveta ..............................................4Tabela 2 – Padrões construtivos das válvulas industriais – Retenção ..........................................5Tabela 3 – Padrões construtivos das válvulas industriais – Esfera ...............................................5Tabela 4 – Padrões construtivos das válvulas industriais – Globo ................................................6Tabela 5 – Padrões construtivos das válvulas industriais – Borboleta ..........................................6Tabela 6 – Uso de redutores e engrenagens ....................................................................................7Tabela 7 – Material dos estojos e parafusos e porcas da união corpo-castelo .............................8Tabela 8 – Limites de temperatura ...................................................................................................10Tabela 9 – Ciclagem para válvulas-esfera, gaveta, globo, borboleta e de retenção ....................14Tabela 10 – Vazamentos permitidos .................................................................................................19Tabela 11 – Defi nição das taxas de vazamento ..............................................................................19Tabela A.1 – Junta de vedação da ligação corpo com o castelo ..................................................23Tabela B.1 – Junta da ligação do corpo com a tampa ...................................................................27Tabela C.1 – Diâmetro interno mínimo de passagem .....................................................................29Tabela C.2 – Tipo de montagem das válvulas .................................................................................31

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Prefácio

A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é o Foro Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB), dos Organismos de Normalização Setorial (ABNT/ONS) e das Comissões de Estudo Especiais (ABNT/CEE), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delas fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidades, laboratórios e outros).

Os Documentos Técnicos ABNT são elaborados conforme as regras da Diretiva ABNT, Parte 2.

A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) chama atenção para a possibilidade de que alguns dos elementos deste documento podem ser objeto de direito de patente. A ABNT não deve ser considerada responsável pela identifi cação de quaisquer direitos de patentes.

A ABNT NBR 15827 foi elaborada no Comitê Brasileiro de Máquinas e Equipamentos Mecânicos (ABNT/CB-04), pela Comissão de Estudo de Válvulas em Geral (CE-04:009.17). O Projeto circulou em Consulta Nacional conforme Edital nº 12, de 21.12.2010 a 18.02.2011, com o número de Projeto ABNT NBR 15827.

Esta segunda edição cancela e substitui a edição anterior (ABNT NBR 15827:2007), a qual foi tecni-camente revisada.

O Escopo desta Norma Brasileira em inglês é o seguinte:

Scope

This Standard establishes the requirements for designs and test of prototypes for industrial valves of gate, ball, globe, check and butterfl y types in pressure classes for installations of exploration, production, refi ning and transport of petrol products.

It applies to valves with or without manual acting, with or without reducer or by actuator. Reducers and actuators shall prove the full attendance to the valve design assumptions, including cyclic tests described in this Standard.

This Standard is not applied to valves with operating special features, such as retractable seat double block and bleed plug valves, sealing ball-valve and special torque conditions, triple offset butterfl y-valves or low-emission type general valve.

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Válvul as industriais para instalações de exploração, produção, refi noe transporte de produtos de petróleo — Requisitos de projeto e ensaiode protótipo

1 Escopo

1.1 Esta Norma estabelece os requisitos para projetos e ensaios de protótipos de válvulas industriais tipos gaveta, esfera, globo, retenção e borboleta, nas classes de pressão utilizadas nas instalações de exploração, produção, refi no e transporte de produtos de petróleo.

1.2 Esta Norma aplica-se às válvulas com ou sem acionamento manual, com ou sem redutor, ou por atuador. Os redutores e atuadores devem comprovar o pleno atendimento às premissas de projeto das válvulas, incluindo os ensaios cíclicos desta Norma.

1.3 Esta Norma não se aplica às válvulas com características especiais de funcionamento, tais como válvulas macho de sede retrátil duplo bloqueio e dreno incorporado, válvulas-esfera com selagem e condições de torque especiais, válvulas-borboleta do tipo triexcêntrica (triple offset) ou válvulas em geral do tipo low emission.

2 Referências normativas

Os documentos relacionados a seguir são indispensáveis à aplicação deste documento. Para refe-rências datadas, aplicam-se somente as edições citadas. Para referências não datadas, aplicam-seas edições mais recentes do referido documento (incluindo emendas).

ABNT NBR 10285, Válvulas industriais – Terminologia

ABNT NBR ISO 5208, Válvulas industriais – Ensaio de pressão de válvulas

ISO 10434, Bolted bonnet steel gate valves for the petroleum, petrochemical and allied industries

ISO 10497, Testing of valves – Fire-test requirements

ISO 14313, Petroleum and natural gas industries – Pipeline transportation systems – Pipeline valves

ISO 15761, Steel gate, globe and check valves for sizes DN 100 and smaller, for the petroleum and natural gas industries

ISO 17292, Metal ball valves for petroleum, petrochemical and allied industries

API STD 589, Fire test for evaluation of valve stem packing

API STD 594, Check valves: Wafer, Wafer-Lug, and Double Flanged Type

API STD 609, Butterfl y valves: Double fl anged, lug - and wafer – Type

ASME B 1.1, Unifi ed Inch Screw Threads (UN and UNR Thread Form)

ASME B 18.2.1, Square and hex bolts and screws (inch series)

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ASME B 18.2.2, Square and hex nuts (inch series)

ASME B1.20.1, Pipe threads, general purpose

ASME B16.1, Cast iron pipe fl anges and fl anged fi ttings

ASME B16.5, Pipe fl anges and fl anged fi ttings

ASME B16.10, Face-to-face and end-to-end dimensions of valves

ASME B16.11, Forged fi ttings, socket-welding and threaded

ASME B16.20, Metallic gaskets for pipe fl anges ring-joint, spiral-wounds and jacketed

ASME B16.25, Buttwelding ends

ASME B16.34, Valves – Flanged, threaded and welding end

ASME B16.47, Large diameter steel fl anges NPS 26 through NPS 60 metric/inch standard

ASME B 31.3, Process piping

ASME Section II, Part D, Materials, properties

ASME Section VIII, Division 1

ASME Section VIII, Division 2, 2004 Edition, Rules for construction of nuclear power plant components code for concrete reactor vessels and containments

ASTM B 584, Standard specifi cation for copper alloy sand castings for general applications

ASTM B 849, Standard specifi cation for pre-treatment of iron or steel for reducing risk of hydrogen embrittlement

ASTM B 850, Standard guide for post-coating treatments of steel for reducing the risk of hydrogen embrittlement

AWWA C504, Rubber-seated butterfl y valves

BS 1868, Specifi cation for steel check valves (fl anged and butt-welding ends) for the petroleum, petrochemical and allied industries

BS 1873, Specifi cation for steel globe and globe stop and check valves (fl anged and butt-welding ends)for the petroleum, petrochemical and allied industries

BS ISO 7121, Steel ball valves for general purpose industrial applications

BS EN 12266-1, Industrial valves – Testing of valves – Part 1: Pressure tests, test procedures and acceptance criteria Mandatory requirements

BS EN 12266-2, Industrial valves – Testing of valves – Part 2: Tests, test procedures and acceptance criteria. Supplementary requirements

MSS SP-9, Spot facing for bronze, iron and steel fl anges

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MSS SP-45, Bypass and drain connections

MSS SP-91, Guidelines for manual operation of valves

3 Termos e defi nições

Para os efeitos deste documento, aplicam-se os termos e defi nições da ABNT NBR 10285 eos seguintes.

3.1 alteração substancialalteração de projeto que venha a afetar o desempenho do produto na condição de serviço prevista. Isto pode incluir alterações nas tolerâncias, forma, função ou material

3.2 assinatura da válvulacurva característica do torque requerido na haste da válvula e, quando for o caso, também na caixa de redução, medida ao longo do tempo e ao longo do curso de abertura e fechamento da válvula, manti-das as condições controladas de pressão na válvula

3.3 válvula de uso geralválvulas com sedes resilientes para serviços não críticos ou perigosos, como água, ar e demais fl ui-dos enquadrados na categoria “D” do ASME B31.3, cuja aplicação deve ser limitada à temperaturada Tabela 8

3.4 sem vazamento visível (SVV)volume de vazamento menor que 1 gota (1/16 cm3) ou 1 bolha (1/16 cm3)

4 Siglas e abreviaturas

Para os efeitos deste documento, aplicam-se as seguintes siglas e abreviaturas:

AP − Alta pressão

BP − Baixa pressão

DPE − Pistão duplo efeito

DN − Diâmetro nominal

FJA − Face junta anel

FR − Face com ressalto

JTO − TNO + aperto − válvula completamente aberta (Jam to open torque)

JTC − Aperto − TNO Válvula completamente fechada (Jam to close torque)

MP − Média pressão

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NPS − Diâmetro nominal da válvula

PMT − Pressão máxima de trabalho

RO − Extremidade com rosca

SVV − Sem vazamento visível

TMA − Torque máximo admissível

TMO − Torque máximo de operação

TNO − Torque nominal de operação

TRAC − Torque real de abertura com diferencial de pressão

TRÁS − Torque real de abertura sem diferencial de pressão

TRAQ − Torque real de abertura na quebra de movimento

TRFQ − Torque real de fechamento na quebra de movimento

TRFC − Torque real do fechamento com diferencial de pressão

TRFS − Torque real de fechamento sem diferencial de pressão

TRO − Torque real de operação

5 Requisitos gerais

5.1 As válvulas devem ser projetadas utilizando os padrões construtivos dados nas Tabelas 1 a 5.

Tabela 1 – Padrões construtivos das válvulas industriais – Gaveta

Parâmetros

Material do corpo/Extremidades da válvula

Aço forjado Aço fundido ou forjado

Encaixe para solda Flange ou solda de topo

DN a (NPS)

15 a 40(½ a 1 ½)

50 a 600(2 a 24)

50 a 400(2 a 16)

50 a 300(2 a 12)

650 a 1 050(26 a 42)

Classe 800 e 1 500 2 500 150 a 900 1 500 2 500 150 a 600

Padrão construtivo

ISO 15761 e Anexo A

desta Norma

ASME B16.34 e Anexo A

desta Norma

ISO 10434e Anexo A

desta Norma

ASME B16.34, ASME B16.47

e Anexo A desta Norma

a DN = diâmetro nominal, expresso em milímetros (mm).

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Tabela 2 – Padrões construtivos das válvulas industriais – Retenção

Parâmetros



Encaixe para solda Flange ou solda de topo Wafer

DN a

(NPS)15 a 40

(½ a 1 ½)50 a 600(2 a 24)

50 a 400(2 a 16)

50 a 300(2 a 12)

50 a 1 050(2 a 42)

Classe 800 e 1 500 150 a 900 1 500 2 500 150 a 2 500

Padrão construtivo

ISO 15761 e Anexo B desta Norma

BS 1868 e Anexo Bdesta Norma

API STD 594 e Anexo B desta Norma


Tabela 3 – Padrões construtivos das válvulas industriais – Esfera

Parâmetros


Aço fundido ou forjado Aço forjado

Flange ou solda de topo b Roscada Encaixe para solda

DN a

(NPS)50 a 900(2 a 36)

50 a 600(2 a 24)

50 a 400(2 a 16)

50 a 300(2 a 12)

15 a 40(½ a 1 ½)

Classe 150 a 600 900 1 500 2 500 150 800 1 500 e 2 500

Padrão construtivo

ISO 14313 e Anexo C desta Norma BS ISO 7121ISO 17292, e Anexo C

desta Norma

ASME B16.34, e Anexo C

desta Norma

Ensaiadaa fogo

ISO 14313, ISO 10497 e Anexo C desta Norma

−

ISO 17292, ISO 10497 e Anexo C

desta Norma

ASME B16.34, ISO 10497 e Anexo C

desta Norma

a DN = diâmetro nominal, expresso em milímetros (mm).b Para diâmetros maiores do que os padronizados, a dimensão face a face deve ser acordada entre o fabricante

e o comprador. O projeto deve ser conforme ASME B16.34.

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Tabela 4 – Padrões construtivos das válvulas industriais – Globo

Parâmetros



Encaixe para solda Solda de topo Flange Solda de topo

DN a

(NPS)15 a 40

(½ a 1 ½)25 a 40

(1 a 1 ½)50 a 300(2 a 12)

50 a 400(2 a 16)

Classe 800 e 1 500 2 500 150 a 2 500 1 500

Padrão construtivo

ISO 15761 BS 1873


Tabela 5 – Padrões construtivos das válvulas industriais – Borboleta

Parâmetros


Wafer ou Lug

Ferro fundido nodular Aço fundido

DN a

(NPS)50 a 1 200

(2 a 48)50 a 1 200

(2 a 48)

ClassePressão máxima de trabalho

(PMT)150

Padrão construtivo API STD 609 API STD 609


5.2 Exceto se indicado em contrário às exigências de documentação de projeto, memórias de cálculo e ensaios de protótipo aplicam-se a todos os tipos de válvulas.

5.3 O fabricante deve defi nir como premissas de projeto os aspectos descritos em 5.3.1 a 5.3.5.

5.3.1 A confi abilidade para a vida útil projetada, com base no número de ciclos esperados em ope-ração real e no número máximo de ciclos que um protótipo pode ser submetido.

5.3.2 O número mínimo de ciclos, nas condições de ensaio, a partir do qual é constatado o primeiro vazamento pela vedação da haste, para os projetos de válvulas que utilizem vedação por engaxetamento.

5.3.3 A periodicidade de reaperto da vedação da haste, para as válvulas que utilizem vedação por engaxetamento, observando as taxas de vazamento (líquido e gás) através da vedação da haste,que após o reaperto deve ser sem vazamento visível (SVV).

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5.3.4 Critérios de aceitação para vedação em função dos requisitos normativos, defi nidos nesta Norma.

5.3.5 Critérios de aceitação de desempenho, em função dos requisitos normativos, defi nidos nesta Norma.

NOTA 1 Considerar como falha na validação do projeto qualquer não conformidade de desempenho do pro-tótipo em relação aos requisitos estabelecidos nesta Norma.

NOTA 2 Em válvulas de acionamento manual que utilizem caixa de redução, esta é considerada parte inte-grante do projeto da válvula e deve ter suas características identifi cadas e controladas conforme esta Norma. Caso exista mudança no redutor, este pode ser qualifi cado em separado, para garantir sua adequação ao projeto original, efetuando-se ensaios de torque e ciclagem previstos para a válvula.

NOTA 3 Para aplicações específi cas podem ser solicitadas pelo comprador premissas complementares de projeto que atendam a critérios de aceitação para vedação e de desempenho. Neste caso, devem ser esta-belecidos procedimentos de ensaio de protótipo específi cos com foco nessas necessidades.

5.4 O fabricante deve registrar explicitamente na documentação de projeto as restrições de projeto ou de operação (por exemplo, posição de instalação, sentido de fl uxo, regime de fl uxo, pressão, tem-peratura etc.).

5.5 Desde que não especifi cado em contrário, o sistema de acionamento das válvulas deve seguir a padr onização indicada na Tabela 6.

Tabela 6 – Uso de redutores e engrenagens

Tipo Classe Usar redutores para DN (NPS) das válvulas ≥

Gaveta

150 300 (12)

300 250 (10)

600 150 (6)

900 100 (4)

1 500 e 2 500 80 (3)

Globo

150 e 300 200 (8)

600 e 900 100 (4)

1 500 e 2 500 80 (3)

Esfera com sede resiliente

150 e 300 150 (6)

600 e 900 100 (4)

1 500 e 2 500 50 (2)

Borboleta PMT e 150 250 (10)

5.6 Estojos, parafusos e porcas devem ser conforme itens 5.6.1 a 5.6.5.

5.6.1 Os estojos, parafusos e porcas da união corpo-castelo devem ser conforme as especifi cações listadas na Tabela 7.

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Tabela 7 – Material dos estojos e parafusos e porcas da união corpo-castelo

Material do corpoMaterial dos estojos

e parafusosMaterial das porcas Revestimento

ASTM A 105

ASTM A 216 Gr WCB ASTM A 193 Gr B7 ASTM A 194 Gr 2H

Quando solicitado(ver 5.6.2)

ASTM A 350 Gr LF2 CL 1

ASTM A 352 Gr LCB

ASTM A 350 Gr LF3 CL 1

ASTM A 352 Gr LC3

ASTM A 320 Gr L7 ou ASTM A 193 Gr B8M ou ASTM A 193 Gr B8M CL2

ASTM A 194 Gr 4L ou ASTM A 194 Gr 8Mou ASTM A 194 Gr 8M CL2

ASTM A 182 Gr F11 CL 2

ASTM A 217 Gr WC6

ASTM A 182 Gr F5

ASTM A 217 Gr C5

ASTM A 193 Gr B16 ASTM A 194 Gr 2H

ASTM A 182 Gr F304

ASTM A 351 Gr CF8

ASTM A 182 Gr F316

ASTM A 351 Gr CF8M

ASTM A 182 Gr F317

ASTM A 351 Gr CG8M

ASTM A 182 Gr F347

ASTM A 351 Gr CF8C

ASTM A 193 Gr B8M ou ASTM A 193 Gr B8M CL2

ASTM A 194 Gr 8M ouASTM A 194 Gr 8M CL2

Não aplicável

5.6.2 Quando solicitado pelo cliente, os estojos ou parafusos e as porcas devem ser revestidos com zinco níquel (Zn-Ni) ASTM B 841, Classe 1, Tipo B/E, Grau 5 a 8, com alívio de tensões e de hidrogê-nio, conforme ASTM B 849 e ASTM B 850.

5.6.3 Para os estojos e parafusos em ASTM A 320 Gr L7, quando o material do corpo da válvula for ASTM A 350 Gr LF2 CL 1 ou ASTM A 352 Gr LCB, é aceitável o ensaio de impacto a - 45 °C, e para o material da válvula em ASTM A 350 Gr LF3 ou ASTM A 352 Gr LC3, é aceitável o ensaio de impacto a − 60 °C.

5.6.4 Os estojos de união do corpo à tampa devem ser conforme ASME B 1.1, UNC-2A até 25,40 mm (1”) e UN-2A a partir de 28,57 mm (1 1/8”), com porcas sextavadas padrão ASME B18.2.2, no número mínimo de quatro. O comprimento dos estojos deve ter no mínimo um e no máximo três fi os de rosca além da porca. Para válvulas de diâmetro 40 (1 ½) e menores, é permitida a utilização de parafusos conforme ASME B18.2.1.

5.6.5 As válvulas-esfera ensaiadas a fogo (fi re tested type) devem ser certifi cadas com os parafusos listados na Tabela 7. Para os casos não cobertos na Tabela 7, o fabricante pode especifi car o material dos parafusos. Neste caso, este conjunto deve ser certifi cado com ensaio a fogo. Como alternativa ao

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material ASTM A 193 GR B7 podem ser usados estojos e parafusos em ASTM A 193 GR B16, man-tendo o revestimento indicado na Tabela 7.

5.7 Placa de identifi cação deve atender itens 5.7.1 a 5.7.5.

5.7.1 As válvulas devem conter placa de identifi cação conforme indicado no padrão construtivoe atender às marcações e requisitos adicionais de 5.7.4 e 5.7.5.

5.7.2 A placa de identifi cação deve ser fabricada em aço inoxidável e fi xada como segue:

a) em válvulas fundidas, deve ser fi xada à superfície externa da aba do fl ange de ligação do corpo ou da tampa ou castelo, cujos elementos de fi xação devem ser em aço inoxidável austenítico;

b) em válvulas forjadas, deve ser fi xada ao volante, por meio de sua porca;

c) em válvulas tipo wafer, deve ser fi xada no corpo.

5.7.3 As válvulas ensaiadas a fogo devem ser identifi cadas na placa com a sigla ISO − FT e a espe-cifi cação do material dos internos (haste, obturador e sede) e das vedações (gaxetas e juntas).

5.7.4 Além do exigido pelo padrão construtivo, a placa de identifi cação deve conter as seguintes informações:

a) identifi cação desta Norma (ABNT NBR 15827);

b) especifi cação do material das gaxetas e junta de vedação;

c) temperatura máxima de utilização contínua (para válvulas em condições especiais);

d) número de série, individualizado por válvula.

5.7.5 Para as válvulas de retenção forjadas, a placa de identifi cação deve ser fi xada ao tampo por meio de suas porcas ou através de rebites, desde que não afetem a espessura mínima de parede.

6 Requisitos específi cos

6.1 Documentação de projeto

6.1.1 O fabricante deve apresentar os desenhos dimensionais de conjunto, em corte, com lista de todos os componentes e especifi cações dos materiais.

6.1.2 O fabricante deve apresentar os desenhos de fabricação de todos os componentes com res-pectivas revisões e procedimentos de montagem, incluindo tabela de torques de aperto dos parafusos.

6.1.3 O fabricante deve apresentar as memórias de cálculo, conforme detalhado nesta Norma.

NOTA A fi m de preservar a propriedade intelectual do fabricante, os documentos citados em 6.1.1 a 6.1.3 não são anexados à documentação de projeto, porém devem estar disponíveis em fábrica para eventuais avaliações por parte do comprador.

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6.2 Memórias de cálculo

6.2.1 O fabricante deve apresentar memória de cálculo da válvula ou do conjunto válvula-atuador (quando aplicável), comprovando o atendimento à ASME B16.34 e respectivos padrões construtivos. A memória de cálculo da válvula deve incluir análise das tensões e deformações resultantes, por modelos de elementos fi nitos, abrangendo o cálculo dos componentes críticos, como corpo, tampa, haste e parafusos de união, assim como o cálculo das pressões das sedes sobre o obturador.

6.2.1.1 Considerar como parâmetros de entrada as temperaturas ambientes, máxima e mínima, con-forme Tabela 8 e na correspondente pressão máxima de trabalho, conforme ASME B16.34.

Tabela 8 – Limites de temperatura

Tipo de válvula Tipo de vedaçãoMaterialdo corpo

Temperatura mínima

Temperatura máxima

Esfera, gaveta, globo, retenção

e borboletaMetal x metal

Aço-carbono − 29 °C 400 °C

Aço-carbono LCB − 45 °C 300 °C

Aço-liga LC3(3 ½ %Ni)

− 60 °C 180 °C

Aço-liga(5%Cr ½ %Mo)

0 °C 540 °C

Aço inoxidável austenítico

tipo 3470 °C 600 °C

Esfera Sede resilienteAço-liga/inox − 45 °C

150 °CAço-carbono − 29 °C

Borboleta e retenção Sede resiliente

Aço-carbono 0 °C 80 °C

Ferro fundido nodular

0 °C 80 °C

NOTA A temperatura mínima para ensaio de protótipo é zero grau Celsius.

6.2.1.2 O cálculo de elementos fi nitos aplica-se somente à válvula, não sendo necessária a análise para o atuador.

6.2.1.3 Os critérios de análise de tensões e tensões admissíveis devem ser conforme CódigoASME Section VIII Division 2, exceto para o sistema de acionamento, cujas tensões devem ser limita-das a 67 % das tensões de escoamento do Código ASME Section II, Part D; e as tensões de cisalha-mento, torção e compressão não podem exceder o limite especifi cado no Código ASME Section VIII, Division 2, Part AD-132.

6.2.2 O fabricante deve demonstrar a validação do seu modelo de análise por elementos fi nitos.

6.2.3 O fabricante deve disponibilizar estudo completo de folgas e tolerâncias, abrangendo condições de carregamento interno e externo do atuador e infl uência da temperatura conforme faixa de aplicação da Tabela 8.

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6.2.4 O fabricante deve disponibilizar estudo completo com critério de seleção dos materiais resilientes das sedes, em função das classes de pressão e de temperatura da válvula, apresentando relatório com os critérios que infl uenciaram na defi nição da seleção dos materiais.

6.2.5 Para válvulas-esfera, o fabricante deve apresentar defi nição da tolerância de esfericidade eo grau de acabamento superfi cial da esfera e área de vedação da haste, indicando a rugosidadeμm RA ou μinch RMS. No caso de as válvulas-esfera possuírem a vedação entre sede x esfera do tipo metal x metal, apresentar também o diferencial de dureza entre sedes e esfera.

6.2.6 Para as demais válvulas, o fabricante deve apresentar o grau de acabamento das sedes, obturadores e área de vedação das hastes μm RA ou μinch RMS, bem como durezas e diferenciais de dureza, onde aplicáveis.

6.2.7 O fabricante deve apresentar lista dos torques requeridos no eixo da válvula, contendo os seguintes torques: torque nominal de operação (TNO), torque máximo de operação (TMO) e torque máximo admissível (TMA), levando-se em conta as classes de pressão e de temperatura da válvula. Para válvulas-gaveta e válvulas-globo acionadas manualmente, o TNO deve atender à MSS SP-91; para as válvulas-esfera, o TNO deve atender à ISO 14313; e para as válvulas-borboleta o TNO deve atender à AWWA C504. A memória de cálculo do sistema de acionamento da válvula deve considerar como premissa de projeto o TMO, conforme 7.1.3.

6.2.8 O projeto de válvulas de retenção, globo e borboleta deve considerar estudo de mecânica dos fl uidos, para líquidos e gases, que inclua a apresentação da curva de perdas de carga e do coefi ciente de vazão, assim como evidências do comportamento estável dentro da faixa de vazão para válvula de retenção. A análise fl uido-dinâmica pode ser realizada através de simulação computacional (CFD) ou comprovação experimental, onde esta última pode ser realizada durante os ensaios de qualifi cação com protótipo.

6.2.9 A fi m de preservar a propriedade intelectual do fabricante, os documentos citados em 6.2.1a 6.2.8 não são anexados à documentação de projeto, porém devem estar disponíveis em fábrica para eventuais avaliações por parte do comprador.

6.2.10 No caso de válvulas-esfera, o fabricante deve verifi car a capacidade de aliviar a sobrepressão retida na cavidade do corpo, dentro dos valores previstos no padrão construtivo correspondente indi-cado na Tabela 3 e em C.1.7.3.

6.3 Ensaio de protótipo

6.3.1 Fabricação do protótipo

O protótipo deve ser fabricado de acordo com a documentação de projeto defi nida em 6.1, sem apre-sentar qualquer desvio de fabricação com relação ao projeto.

6.3.1.1 O protótipo da válvula a ser ensaiado deve estar sem pintura e isento de qualquer banho ou produto protetor de superfície.

6.3.1.2 Antes de iniciar quaisquer ensaios de protótipo, o projeto da válvula deve estar totalmente documentado e não pode ser alterado (projeto congelado).

6.3.1.3 O projeto congelado que venha a ser aprovado nos ensaios de protótipo deve ser utilizado para a fabricação dos produtos subsequentes.

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6.3.2 Seleção de materiais para os protótipos dos ensaios

O corpo deve ser em aço-carbono, com internos em aço com 13 % de cromo, na forma de fabricação proposta nos respectivos padrões construtivos, com exceção da válvula-borboleta com corpo de ferro nodular e internos em ASTM A351 CF8M, e a retenção wafer com corpo em aço-carbono e internos em ASTM A351 CF8M.

6.3.3 Procedimento dos ensaios de protótipo

O procedimento dos ensaios de protótipo deve confi rmar experimentalmente todas as premissas e requisitos de projeto. Este procedimento deve englobar ensaios de vedação, de desempenho, de tem-peratura, bem como de desgaste, para avaliar a vida útil projetada.

6.3.4 Registros dos ensaios funcionais

Através dos registros dos ensaios funcionais, obter a assinatura operacional do protótipo, à tempera-tura ambiente, tanto de pressão como de torque no atuador, onde aplicável. Estes registros são utili-zados como referência para futuros fornecimentos de válvulas análogas, confi rmando a repetibilidade do seu processo de fabricação.

6.4 Abrangência dos ensaios de protótipo

6.4.1 Quanto às características construtivas

Os protótipos usados para qualifi car projetos utilizando estes procedimentos de verifi cação de desem-penho são representativos dos modelos do produto em termos de desenho, dimensões e materiais, conforme defi nido nesta Norma. Um projeto com alteração substancial requer novo estudo de projeto ou ensaio de protótipo.

6.4.2 Quanto ao diâmetro nominal

Os ensaios de um determinado diâmetro nominal de um modelo de válvula qualifi cam projetos de um diâmetro nominal maior e um diâmetro nominal menor do que o diâmetro nominal ensaiado.Os ensaios de qualifi cação de mais de um diâmetro nominal, com projeto de mesmo aspecto construtivo e mesma classe de pressão, qualifi cam dois diâmetros nominais maiores e um diâmetro nominal menor do que o protótipo ensaiado.

Recomenda-se para referência deste item a utilização dos diâmetros nominais ½, ¾, 1, 1 ½ , 2, 3, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20 e 24. Para os diâmetros 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42 e 48, os ensaios de qualifi cação podem ser realizados, com a regra de abrangência acima, por ocasião da fabricação destas válvulas, desde que previamente acordado com o comprador. Outros diâmetros não referencia-dos são considerados excluídos da abrangência da qualifi cação.

Para os diâmetros cujo projeto foi aceito por abrangência, ou seja, o projeto neste diâmetro foi aceito, mas não passou diretamente por ensaios de qualifi cação, uma válvula do primeiro lote em conformidade com o projeto deve ser utilizada para a obtenção das assinaturas de referência, conforme Anexo D, sem ciclagem e à temperatura ambiente.

6.4.3 Quanto à classe de pressão

Os ensaios de protótipo para qualifi cação do projeto podem ser usados para qualifi car projetos de clas-ses de pressão igual ou abaixo, onde classe 600 qualifi ca 150 e 300; classe 800 qualifi ca apenas clas-se 800; classe 1 500 qualifi ca classe 900; classe 2 500 qualifi ca apenas classe 2 500, respeitando-seas restrições de abrangência quanto às características construtivas e diâmetro nominal.

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6.4.4 Quanto ao tipo de extremidade

Os ensaios devem ser executados em protótipos com as extremidades fl angeadas e tamponadas por fl anges cegos e são considerados extensivos para os outros tipos de extremidades. Para válvulas com extremidade de encaixe, soldar niple com fl ange ou tampão nas extremidades.

6.5 Ensaios de desempenho das válvulas

Devem ser realizados ensaios de desempenho das válvulas através da realização de ciclos de abertura e fechamento no protótipo da válvula na quantidade de ciclos apresentados na Tabela 9.

6.5.1 Os valores estabelecidos para a ciclagem são mínimos, podendo o fabricante efetuar um número maior de ciclos para comprovar uma maior confi abilidade da sua válvula.

6.5.2 Os ciclos de abertura e fechamento devem ser monitorados por sensores de torque, garantindo que os valores fi quem dentro dos valores estabelecidos nesta Norma, sendo que os valores de torque devem ser obtidos utilizando água com inibidor de corrosão como fl uido.

6.5.3 A cada intervalo de ciclos defi nidos na Tabela 9, devem ser efetuados ensaios de vedação das sedes e, quando aplicável, na contra vedação. A monitoração da contra vedação deve ser realizada por meio de tomadas de pressão (pórticos) individuais, previstas exclusivamente nos protótipos.

6.5.4 Para válvulas de retenção, além dos ensaios de vedação da sede, deve ser efetuado, a cada intervalo de ciclos defi nidos na Tabela 9, um ensaio de fechamento brusco (slam test).

6.5.5 O ensaio de protótipo em válvulas de retenção deve ser feito em bancada fl uxo-dinâmica espe-cífi ca, que permita a execução do ensaio de fechamento brusco (slam test).

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Tabela 9 – Ciclagem para válvulas-esfera, gaveta, globo, borboleta e de retenção

Diâmetro nominal

DN

(NPS)

Estimativa de uso para

20 anos

Ciclagem nos ensaios de protótipo

Ensaio de

vedação

Desempenho (Assinatura)

Número de ciclos aplicados com TMO

Número de ciclos

Quantidade de protótipos e número de ciclos

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15 a 40 (½ a 1 ½) 500 5 000 5 1 000 10 000 98 %

VerTabela 10

Realizar em cada parada

da ciclagem seis “assinaturas” em baixa pressão

eseis “assinaturas” em alta pressão.

No início e no final da

ciclagem, colher seis “assinaturas” também em média

pressão

50

50 a 150 (2 a 6) 05 % 89 000 2 005 2 002 001

200 a 300 (8 a 12) 03 % 89 000 1 052 1 001 05

350 a 600 (14 a 24) 02 % 59 005 052 1 001 05

> 600 (>24) 01 % 59 005 052 1 001 05

Paradas durante ensaios cíclicos: ciclos onde ocorrem os ensaios de vedação e de assinatura são: 0, 200 e no de ciclo final de cada protótipo.

As assinaturas realizadas em alta pressão podem ser deduzidas do número de ciclos previstos.

Para válvulas de retenção não se aplica o levantamento de assinaturas de torque.

Para válvulas-globo, os valores desta Tabela e do primeiro parágrafo acima devem ser reduzidos à metade, e os valores da Tabela 10 devem permanecer inalterados.

Para válvulas-esfera e borboleta, os ensaios de torque sob TMO devem ser realizados no início e no final da ciclagem, utilizando dispositivo capaz de prover o travamento ao giro da esfera ou do disco sem danificar as áreas de vedação; este dispositivo deve ser instalado no disco ou através da passagem da válvula, ou seja, atravessando o furo da esfera e proporcionando torque de reação na esfera sem tocar nas sedes, de forma a não comprometer sua funcionalidade.

Ao término da ciclagem de cada protótipo, o protótipo deve ser submetido à inspeção, conforme 7.2.11.

O mesmo protótipo pode ser reutilizado, desde que seus componentes não apresentem deformações permanentes (dimensional e visual) e atendam 100 % às condições originais do projeto (estado = novo).

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7 Procedimentos e critérios de aceitação de projeto através de ensaios de protótipo

7.1 Procedimentos de verifi cação da memória de cálculo

As etapas descritas em 7.1.1 a 7.1.3 devem ser executadas antes do início dos ensaios de protótipo.

7.1.1 Verifi cação das tensões

Verifi car se as tensões aplicadas no material do corpo estão abaixo do seu limite admissível e se as deformações resultantes dos esforços estão de acordo com as tolerâncias dimensionais previstasno projeto.

7.1.1.1 As verifi cações de tensões se aplicam ao conjunto da válvula, incluindo os dispositivos de fi xação e uniões das partes do corpo.

7.1.1.2 Devem ser atendidos os critérios de aceitação constantes na ASME B16.34 e padrão cons-trutivo da válvula.

7.1.1.3 Devem ser atendidas as tolerâncias dimensionais de projeto.

7.1.1.4 Deve também ser atendido o prescrito em 6.2.1 e 6.2.3.

7.1.2 Capacidade de alívio interno de cavidade para válvula-esfera

Comprovar a capacidade de aliviar sobrepressão na cavidade do corpo, dentro dos valores previstos no padrão construtivo e de acordo com a forma construtiva da válvula.

7.1.2.1 Critério de aceitação para válvulas tipo Trunnion

Conforme padrão construtivo aplicável, sendo que as extremidades devem estar a 100 % da pressão máxima de trabalho (PMT).

7.1.2.2 Critério de aceitação para válvulas com esfera fl utuante

Utilizar um método de ensaio conforme descrito a seguir, de forma que se comprove que a pressão retida não ultrapasse um diferencial de pressão de 5 % da PMT ou 0,5 MPa (5 bar), o que for maior, mesmo que as extremidades estejam a 100 % da PMT:

a) instalar fl ange com medidor de pressão (manômetro ou transmissor de pressão) no lado jusante e outro medidor de pressão no lado da alimentação (montante);

b) com a válvula semiaberta, aplicar pelo lado montante 133 % da PMT;

c) fechar a válvula com esta pressão, de forma que ela fi que retida na cavidade, a montante e jusante;

d) em seguida, aliviar a pressão lentamente do lado montante e do lado jusante, até que ambas atinjam a pressão de 100 % da PMT;

e) monitorar a evolução das pressões; se as pressões não se estabilizarem após 10 min, aliviar novamente a pressão para 100 % da PMT em ambas as extremidades;

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f) após as etapas de a) a e), abrir a válvula e observar se ocorre alteração nos medidores de pressão;

g) para que a válvula seja aprovada, não pode ser registrada elevação da pressão, além da tolerân-cia previamente especifi cada, no momento em que a válvula foi aberta, conforme f);

h) caso a elevação da pressão, no momento da abertura, ultrapasse o especifi cado, fi ca evidenciado que a válvula não atende ao requisito do alívio de pressão na cavidade.

7.1.2.3 Critério de aceitação para válvulas pistão duplo efeito (DPE)

Para as válvulas-esfera com duas sedes de pistão duplo efeito (DPE), isto é, que necessitem de uma válvula de alívio externa para aliviar a pressão interna da cavidade, a pressão de abertura dessa válvula de alívio deve ser compatível com seu sistema de interligação para drenagem do fl uido (dre-no aberto ou para o processo) e com seu aspecto construtivo (por valor absoluto ou por diferencialde pressão).

7.1.3 Torques de acionamento

Verifi car se os torques de acionamento estão de acordo com os previstos no padrão construtivo correspondente.

Critério de aceitação geral:

a) o TRO deve ser menor que 90 % do TNO;

b) o TMO deve ser de no mínimo 2 vezes o TNO;

c) o TMA deve ser no mínimo 20 % acima do TMO.

7.2 Procedimento de ensaios de protótipo

As condições prescritas em 7.2.1 a 7.2.3 devem ser cumpridas antes do início dos ensaios de protótipo.

7.2.1 Análise dos procedimentos de ensaio

7.2.1.1 Verifi car a coerência entre o procedimento e os ensaios a serem efetuados.

7.2.1.2 Esta análise utiliza como parâmetros os padrões construtivos, as normas de ensaio e esta Norma.

7.2.2 Análise dos procedimentos de montagem da válvula

Certifi car-se de que o procedimento utilizado para a montagem do protótipo seja o mesmo utilizado na linha de produção.

7.2.3 Análise da documentação do projeto

Documentos de engenharia citados em 6.1.2.

7.2.4 Análise do livro de fabricação do protótipo

Comprovar que o protótipo da válvula foi fabricado e montado conforme projeto baseado nas premis-sas constantes em 6.3.3 e 6.3.4.

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7.2.5 Análise da integridade física do corpo

7.2.5.1 Deve ser verifi cada a existência de não conformidades no corpo, como trincas e porosidades, detectáveis por vazamentos.

7.2.5.2 O procedimento deve estar de acordo com os respectivos padrões construtivos e de ensaios, acrescido das seguintes recomendações:

a) tamponar as extremidades da válvula com fl anges cegos fi xados com todos os parafusos, não se admitindo o uso de qualquer outro dispositivo de ensaio para a fi xação da válvula;

b) manter o corpo pressurizado com a pressão defi nida na norma de ensaio; o tempo de ensaio deve ser o tempo indicado pela norma construtiva correspondente.

7.2.5.3 Como critério de aceitação, a válvula não pode apresentar vazamento em nenhuma das operações citadas em 7.2.5.

7.2.6 Ensaios de vedação

7.2.6.1 Estes ensaios são para:

a) detectar possíveis vazamentos, de passagem, assim como através dos demais elementos de vedação;

b) detectar vazamentos nas sedes e contra vedação (quando aplicável) em baixas, médias e altas pressões;

c) verifi car se carregamentos quase estáticos alteram o resultado dos ensaios;

d) verifi car a estabilidade e repetibilidade da estanqueidade ao longo de diferentes carregamentos, tanto no obturador principal da válvula como no sistema de contra vedação, quando aplicável;

e) identifi car e quantifi car as taxas de vazamento, de forma diferenciada, para líquido e para gás, para baixa, média e alta pressão.

7.2.6.2 O procedimento de ensaio deve estar de acordo com os respectivos padrões construtivose de ensaios, acrescido das seguintes recomendações:

a) observar o vazamento diretamente através da remoção do fl ange ou bujão ou remotamente;

b) pressurizar a válvula “fechada” com água limpa, sem ou com inibidor de corrosão com viscosi-dade não superior 2,7 cSt @ 20 °C, injetando fl uido de forma controlada, gradativa e crescente, iniciando a pressurização a partir da pressão zero até atingir a pressão de ensaio, segundo a sua norma de fabricação;

c) realizar ensaios de vedação a baixa, média e alta pressão, nesta ordem, conforme defi nidoa seguir:

sedes com vedação resiliente (100 % resiliente ou com inserto resiliente em porta-sede metálico);

BP: de 0,517MPa a 0,689 MPa (75 psi a 100 psi);

AP: 110 % da PMT;

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MP: raiz quadrada da (baixa pressão x alta pressão), MP BP AP= × , arredondando para o valor inteiro;

sedes com vedação metal-metal;

BP: 0,413 MPa a 0,689 MPa (60 psi a 100 psi);

AP: 110 % da PMT;

MP: 50 % da PMT;

d) o tempo de ensaio deve ser o tempo indicado pela norma construtiva correspondente, multiplicado por três;

e) para cada patamar de pressão crescente, a válvula deve ser despressurizada;

f) em válvulas com vedação resiliente na interface sede-obturador, l ogo após o ensaio de alta pres-são, a válvula deve ser acionada sem pressão e deve ser repetido o ensaio em baixa pressão;

g) em válvulas bidirecionais, os ensaios de vedação devem ser executados nas duas sedes e na contra vedação, onde aplicável;

h) o fabricante tem que demonstrar que o método de identifi cação de vazamentos é capaz de quan-tifi car o eventual vazamento de acordo com a resolução requerida para o critério de aceitação adotado para cada caso;

i) os ensaios de média e alta pressão devem ser repetidos com o uso do gás nitrogênio ou ar comprimido;

j) os ensaios com gás em baixa pressão podem ser realizados com ar comprimido seco, isentode óleo e fi ltrado;

k) sistema de contra vedação (onde aplicável), as taxas de vazamento do sistema de contra vedação devem ser monitoradas sem infl uência do engaxetamento;

l) o dispositivo de medição de vazamento de gás por contagem de bolhas deve ser constituído por um tubo de 6 mm de diâmetro externo por 1 mm de espessura de parede, submerso em águaa uma profundidade de 5 mm a 10 mm, de forma perpendicular à superfície da água;

m) a coleta da gota de vazamento deve estar com o nível de altura equivalente à altura da áreade vazamento (com diferença máxima da metade da distância do face a face da válvula).

7.2.6.3 Como critério de aceitação, a válvula não pode apresentar vazamento acima do estabelecido na Tabela 10, para os ensaios de vedação com gás e líquido. As taxas de vazamento estão defi nidas na Tabela 11.

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Tabela 10 – Vazamentos permitidos

Númerode ciclos

(n)

Tipos de sedes e válvulas

Metal x metal

Resiliente ou com inserto

resiliente

EsferaGaveta

Globo, retenção

Esfera, borboleta, retençãoVedação Contra vedação a

0 < n ≤ 50 1/2 x Taxa C Taxa B 1/2 x Taxa C 1/2 x Taxa C Taxa A

50 < n ≤ 200 2 x Taxa C 1/2 x Taxa C Taxa C 2 x Taxa C Taxa A

200 < n ≤ 500 Taxa D Taxa C Taxa C Taxa D Taxa A

500 < n ≤ 1 000 2 x Taxa D 2 x Taxa D Taxa D 2 x Taxa D Taxa B

1 000 < n ≤ 2 000 4 x Taxa D 4 x Taxa D Taxa E 4 x Taxa D 2 x Taxa B

2 000 < n ≤ 5 000 Taxa E Taxa E Taxa F Taxa E Taxa C

Ensaio de temperatura

5 x Taxa D Taxa C Taxa C Taxa D Taxa A

Quando for realizado ensaio simultâneo em duas sedes, como o duplo bloqueio e dreno (double block and bleed − DBB) em uma válvula-esfera, a taxa de vazamento aceitável deve ser o dobro da indicada nesta Tabela.

a Onde existir contra vedação ou sistema metálico de vedação da haste, a taxa de vazamento aceitável, neste sistema de contra vedação, é calculada com base no diâmetro nominal da haste, medido na região do enga-xetamento principal.

Tabela 11 – Defi nição das taxas de vazamento

Classifi caçãodas taxas (mm3/s)

Taxa A Taxa B Taxa C Taxa D Taxa E Taxa F

Em ensaio com N2 SVV 0,3 x DN 3,0 x DN 30 x DN 300 x DN 3 000 x DN

Em ensaio com água SVV 0,01 x DN 0,03 x DN 0,1 x DN 0,3 x DN 1,0 x DN

Equivalência na ABNT NBR ISO 5208

Taxa A Taxa B Taxa C Taxa D − −

Equivalência na BS EN 12266

Rate A Rate B Rate C Rate D Rate E Rate F

DN = diâmetro nominal, expresso em milímetros (mm).

7.2.7 Avaliação do desempenho de torque de acionamento (Assinatura)

Sempre que forem realizados ensaios de vedação (7.2.6), necessariamente também devem ser reali-zados ensaios de desempenho do torque de acionamento (assinatura). A metodologia a ser seguida está descrita no Anexo D.

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7.2.8 Ensaios cíclicos à temperatura ambiente

O projeto da válvula deve ser ciclado, conforme Tabela 9, realizando-se interrupções da ciclagem quando, em cada protótipo, o número de ciclos atingir os valores listados na Tabela 9. A cada paralisa-ção, devem ser realizados ensaios de vedação e de assinatura de torque. A metodologia a ser seguida está descrita no Anexo E.

7.2.9 Ensaio em temperaturas extremas

Deve ser executado integralmente no primeiro protótipo, após os 200 ciclos do ensaio cíclico à tempe-ratura ambiente, conforme defi nido na Tabela 9. A metodologia a ser seguida está descrita no Anexo F. Após o ensaio em temperaturas extremas, o ensaio cíclico à temperatura ambiente deve ser retomado.

7.2.10 Capacidade de alívio interno da válvula

Quando aplicável, deve ser verifi cada a capacidade de alívio de sobrepressão na cavidade do corpo, dentro dos valores previstos no padrão construtivo e de acordo com a forma construtiva da válvula. O critério de aceitação deve ser conforme padrão construtivo aplicável, sendo que as extremidades devem estar na pressão máxima de trabalho.

7.2.11 Desmontagem e inspeção

Após a conclusão de todos os ensaios de validação de protótipo, a válvula deve ser totalmente des-montada somente na presença do responsável pela homologação, realizando-se:

a) documentação fotográfi ca completa da desmontagem, com fotos de conjunto e de detalhes; todas as áreas de vedação e seus elementos de vedação devem ser 100 % fotografados;

b) verifi cação metrológica fi nal (dimensional, rugosidade etc.) dos principais componentes, incluindo todas as regiões de vedação e/ou sujeitas a desgaste;

c) ensaios não destrutivos aplicáveis, para verifi car integridade das superfícies de vedação, quanto aos defeitos citados em 7.2.11.2.

7.2.11.1 Como critério de aceitação, a válvula não pode apresentar sinais de comportamento anormal ou indesejado nos seus componentes internos.

7.2.11.2 São exemplos de falhas de projeto inaceitáveis:

a) marcas de roçadura (galling) entre superfícies metálicas;

b) dano por extrusão de vedações;

c) descompressão explosiva de vedações;

d) desplacamento de revestimentos metálicos (carbureto de tungstênio, níquel químico, cromoduro etc.);

e) perda da rugosidade original através da corrosão no obturador, nas sedes ou nos alojamentosde vedações;

f) trincas, cisalhamentos, rupturas, empenamentos, torções e outras deformações plásticas não previstas no projeto.

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7.2.11.3 Exemplos de desgastes ou deteriorações aceitáveis:

a) desgaste ou eliminação do revestimento antiatrito (por exemplo, PTFE) em roscas;

b) desgaste uniforme nas superfícies de transmissão de potência (roscas), sem impedir a funciona-lidade;

c) desgaste uniforme das vedações dinâmicas;

d) desgaste uniforme das sedes e/ou obturador.

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Anexo A(normativo)

Requisitos suplementares de projeto para válvulas industriais tipo gaveta

Este Anexo estabelece os requisitos suplementares de projeto para válvulas industriais tipo gavetaem complemento aos requisitos gerais conforme item 5 desta Norma.

A.1 Corpo, tampa, castelo ou tampa-castelo

A.1.1 Para dimensão face a face, utilizar as seguintes normas:

a) válvulas fl angeadas e para solda de topo, utilizar a ASME B16.10;

b) para dimensões face a face acima dos diâmetros padronizados pela Tabela 1, é necessário acordo entre comprador e fabricante;

c) as dimensões face a face de válvulas roscadas e encaixe para solda devem estar de acordo com os padrões do fabricante.

A.1.2 As extremidades devem atender às seguintes normas:

a) extremidades fl angeadas em aço ASME B16.5 para diâmetros até DN 600 (NPS 24), ASME B16.47 série A para diâmetros de DN 650 a 900 (NPS 26 a 36), ASME B16.47 série B para diâmetrosde DN 950 a 1 500 (NPS 38 e maiores); para fl anges classes 600 e 900 as dimensões dos fl anges de DN 950 a 1 500 (NPS 38 e maiores) devem ser iguais às da ASME B16.47 série A;

b) extremidades roscadas: conforme ASME B1.20.1 NPT;

c) extremidades para solda de topo: conforme ASME B16.25;

d) extremidades com encaixe para solda: conforme ASME B16.11.

A.1.3 As válvulas forjadas de DN 15 a 40 (NPS ½ a 1 ½) podem ter o fl ange de ligação corpo/tampa quadrado, com junta de vedação circular.

A.1.4 As guias do corpo e da gaveta devem ser projetadas para minimizar o desgaste da sede de vedação e manter o alinhamento entre a gaveta e a haste, em qualquer orientação em que a válvula for instalada. A folga total entre as guias deve ser no máximo de:

a) válvulas de diâmetros até DN 40 (NPS 1 1/2) − 1 mm;

b) válvulas de diâmetros de DN 50 a 65 (NPS 2 a 2 1/2) − 2 mm;

c) válvulas de diâmetros de DN 80 a 200 (NPS 3 a 8) − 4 mm;

d) válvulas de diâmetros de DN 250 a 400 (NPS 10 a 16) − 6 mm;

e) válvulas de diâmetros acima de DN 400 (NPS 16) − 8 mm.

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A.1.5 Devem ser previstos ressaltos sem furo no corpo e na tampa (castelo ou tampa-castelo) das válvulas fundidas nas posições A, B, E, F, G e H, conforme Figura 3 da ISO 10434:2004.

A.1.6 A junta de vedação da ligação corpo/castelo ou tampa deve ser conforme Tabela A.1

Tabela A.1 – Junta de vedação da ligação corpo com o castelo

Classe Espiralada a FJAGrafi te fl exível com

inserção metálica para juntas não circulares

150 X − X

300 X − −

600 X X −

800 X − −

900 X X −

1 500 X X −

2 500 − X −a Quando utilizada junta espiralada, esta deve ser com espirais de aço inoxidável tipo 304

ou 316 (quando o material do corpo da válvula é mais nobre que o aço inoxidável tipo 304) com enchimento de grafi te fl exível, padrão da ASME B16.20. O rebaixo deve manter a junta confi nada e a altura do alojamento da junta deve ser equivalente à espessura do anel cen-tralizador do ASME B16.20, na condição de máximo aperto.

A.1.7 Requer-se o aperto controlado dos fl anges do castelo, devendo o fabricante informar os valores dos respectivos torques na documentação do projeto.

A.1.8 Acabamento da face dos fl anges conforme ASME B16.5 ou ASME B16.47.

A.1.9 Exceto se especifi cado em contrário, válvulas fl angeadas devem ter os fl anges integrais ao corpo. Quando forem admitidas construções soldadas, estas somente podem ser utilizadas na válvula forjada com solda com penetração total e inspeção por radiografi a total (100 %).

A.2 Sistema de engaxetamento

A.2.1 As gaxetas devem ser de grafi te fl exível reforçadas com fi os de INCONEL® 1, com no mínimo cinco anéis, não sendo preciso o uso de buchas de carbono nas extremidades.

A.2.2 Especifi cação padronizada para as gaxetas:

a) confeccionadas com anéis pré-moldados ou de material trançado;

1 INCONEL® é o nome comercial do tipo adequado à fabricação de liga metálica de boa resistência à corro-são, tensão de ruptura e estabilidade térmica. Esta informação é dada para facilitar aos usuários na utilização desta Norma e não constitui um endosso por parte da ABNT ao produto citado. Pode ser utilizado produto equi-valente, desde que conduza a resultado comprovadamente igual.

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b) de grafi te fl exível expandido, com no mínimo 99 % de pureza, com reforço de fi o de INCONEL®, de alta resistência;

c) de seção quadrada;

d) isenta de qualquer ligante ou aglomerante ou aditivo.

A.2.3 Os anéis de gaxeta devem ser montados observando-se o material, dimensões e emendas defasadas de 90 °.

A.2.4 A cada dois anéis colocados, deve-se dar um pré-aperto.

A.3 Preme-gaxetas ou sobreposta

A.3.1 A sobreposta deve ser sempre com parafusos ou estojos, não se aceitando a opção roscada.

A.3.2 O fl ange do preme-gaxeta e o preme-gaxeta podem ser uma única peça ou duas peças, devendo ser de material não inferior ao do corpo, podendo ser fl ange e preme-gaxeta unidos por solda, fabricados a partir de uma única peça ou peças independentes, rotuladas para facilitar o aperto uniforme das gaxetas. O diâmetro da parte superior do furo passante deve ser maior, de modo a não permitir que um aperto desigual prenda ou danifi que a haste.

A.4 Haste

A.4.1 Para válvulas forjadas conforme ISO 15761, fundidas conforme a ISO 10434 (até DN600/NPS 24), e conforme ASME B16.34 (acima de DN600/NP24, o comprimento da haste deve atender aos requisitos da ISO 10343.

A.4.2 Para as válvulas fundidas, o material da bucha da haste deve ser em bronze ASTM B584Gr C86400, no mínimo, quanto à resistência mecânica. Para as válvulas forjadas, adicionalmente, pode ser aceito material da bucha em aço inoxidável 13 % Cr.

A.5 Anel de sede

A.5.1 Os anéis da sede de vedação podem ser roscados ao corpo, selados ao corpo ou depositados diretamente ao corpo. São permitidos anéis da sede de vedação fabricados de material de qualidade não inferior ao do corpo, desde que haja revestimento ou depósito de solda no material especifi cado para os internos para a superfície de vedação com espessura mínima conforme Norma construtiva.

A.5.2 A superfície de vedação deve ser no mínimo retifi cada (32 RMS), de modo que permitaa vedação com desgaste normal da superfície de contato.

A.5.3 Para o roscamento dos anéis pode ser utilizado um óleo lubrifi cante leve, não sendo permitido o uso de compostos selantes.

A.6 Gaveta

A.6.1 A gaveta deve ser do material especifi cado para os internos (trim), admitindo-se o uso de material de qualidade não inferior ao do corpo, desde que revestido com depósito de solda com a

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mesma composição do material especifi cado para os internos, na superfície de vedação (depósito com espessura mínima conforme Norma construtiva);

A.6.2 A superfície de vedação deve ser no mínimo retifi cada (32 RMS), de modo que permita vedação com desgaste normal das superfícies de contato.

A.6.3 A gaveta pode ser tipo cunha inteiriça ou cunha fl exível em peça única, não sendo permitida solda de união.

A.7 Bucha de contra vedação

Para válvulas de DN 50 (NPS 2) e maiores, no roscamento da bucha pode ser utilizado um óleo lubri-fi cante leve, não sendo permitido o uso de compostos selantes.

A.8 Volante

A.8.1 Os volantes devem ser raiados, com ressaltos externos para facilitar o encaixe da chave de válvula e devem permitir a utilização de chave confeccionada a partir de barra redonda de 10 mm 3/8” de diâmetro, nas válvulas menores que DN 25 (NPS 1).

A.8.2 Desde que não especifi cado em contrário, o sistema de acionamento das válvulas deve seguir a padronização indicada na Tabela 6.

A.8.3 Quando a válvula for acionada manualmente por volante, este deve ser dimensionado de tal forma que, estando a válvula submetida à máxima pressão diferencial da classe, atenda aos requisi-tos estabelecidos da MSS SP-91.

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Anexo B(normativo)

Requisitos suplementares de projeto de válvulas industriais tipo retenção

Este Anexo estabelece os requisitos suplementares de projeto para válvulas industriais tipo retenção, em complemento aos requisitos gerais conforme Seção 5.

B.1 Corpo

B.1.1 Para dimensão face a face, utilizar as seguintes normas:

a) válvulas fl angeadas e para solda de topo, utilizar a ASME B16.10;

b) válvulas acima de DN 600 (NPS 24), conforme o padrão construtivo;

c) válvulas tipo wafer, conforme o padrão construtivo.

B.1.2 Quanto ao tipo de extremidades, as válvulas classifi cam-se em:

a) extremidades fl angeadas conforme ASME B16.5 para diâmetros até DN 600 (NPS 24), ASME B16.47 série A para diâmetros de DN 650 a 900 (NPS 26 a 36), ASME B16.47 série B para diâmetros de DN 950 a 1 500 (NPS 38 e maiores); para fl anges classes 600 e 900 as dimensões dos fl anges de DN 950 a 1 500 (NPS 38 e maiores) devem ser iguais às da ASME B16.47 série A;

b) extremidades fl angeadas em ferro fundido conforme ASME B16.1;

c) extremidades roscadas conforme ASME B1.20.1 NPT;

d) extremidades para solda de topo conforme ASME B16.25;

e) extremidades com encaixe para solda conforme ASME B16.11.

B.1.3 Devem ser previstos ressaltos no corpo das válvulas, conforme MSS SP-45, exceto para válvulas tipo wafer, que devem atender à API 594.

B.1.4 Deve ser instalado olhal de içamento em válvula tipo wafer com peso superior a 20 kg,em um ressalto no corpo da válvula.

B.1.5 O bujão de tamponamento do eixo deve ser com rosca paralela e vedada com junta metálica até classe 300. Para classe 600 e acima, o bujão deve ser selado por solda. Para válvula conformeAPI 594 Tipo A, é aceitável a vedação com bujões roscados.

B.1.6 O bujão deve ser maciço e no mesmo grupo de material do corpo.

B.1.7 A região de assentamento das porcas deve atender à MSS SP-9.

B.1.8 Exceto se especifi cado em contrário, válvulas fl angeadas devem ter os fl anges integrais ao corpo. Quando forem admitidas construções soldadas, estas somente podem ser utilizadas na válvula forjada com solda com penetração total e inspeção por radiografi a total (100 %).

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B.2 Tampa

B.2.1 O tipo de ligação corpo/tampa deve ser conforme Tabela B.1.

Tabela B.1 – Junta da ligação do corpo com a tampa

Classe Espiralada a FJAJunta não metálica plana

com fi bra de aramida

150 X − −

300 X − −

600 X X −

800 X − −

900 X X −

1 500 X X −

2 500 − X −a Quando utilizada junta espiralada, esta deve ser com espirais de aço inoxidável tipo 304 ou

316 (quando o material do corpo da válvula é mais nobre que o aço inoxidável tipo 304), com enchimento de grafi te fl exível, padrão da ASME B16.20. O rebaixo deve manter a junta confi nada e a altura do alojamento da junta deve ser equivalente à espessura do anel cen-tralizador do ASME B16.20, na condição de máximo aperto.

B.2.2 O fabricante deve informar os valores dos respectivos torques na ligação corpo/tampa nos certifi cados de conformidade.

B.2.3 O eixo da portinhola não pode ser fi xado na tampa.

B.3 Anel da sede

B.3.1 Os anéis da sede de vedação podem ser roscados ao corpo, selados ao corpo ou deposita-dos diretamente no corpo. Permitem-se anéis da sede de vedação fabricados de material de qualidade não inferior à do corpo, desde que haja revestimento por depósito de solda no material especifi cado para os internos, para a superfície de vedação com espessura mínima conforme norma construtiva.

B.3.2 A superfície de vedação deve ser no mínimo retifi cada (32 RMS), de modo que permitaa vedação com desgaste normal da superfície de contato.

B.3.3 Para o roscamento dos anéis pode ser utilizado um óleo lubrifi cante leve, não sendo permitido o uso de compostos selantes.

B.3.4 Os anéis devem ter as bordas chanfradas, para evitar que danifi quem a superfície.

B.4 Portinhola e demais internos

B.4.1 A portinhola deve ser do material especifi cado para os internos (Trim), admitindo-se o uso de material de qualidade não inferior à do corpo, desde que revestido com depósito de solda no material especifi cado para os internos, na superfície de vedação (depósito com espessura mínima conforme norma construtiva).

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B.4.2 Para os demais componentes internos, eixo da portinhola, parafusos, porcas, arruelas e pinos de travamento, seus materiais devem possuir resistência à corrosão igual ou superior à do material especifi cado para os internos.

B.4.3 O material do braço da portinhola pode ser diferente do material dos internos, porém de qualidade não inferior ao material do corpo.

B.4.4 A superfície de vedação deve ser no mínimo retifi cada (32 RMS).

B.5 Braço da portinhola e eixo

B.5.1 O braço da portinhola e o eixo devem ser projetados e montados no corpo, de modo a per-mitir o movimento livre da portinhola sem interferências.

B.5.2 Com a portinhola totalmente aberta, o batente deve ser o braço, conforme Figura B.1.

Figura B.1 – Desenho esquemático do contato braço da portinhola x batente

B.5.3 Para válvula de retenção tipo portinhola, conforme BS 1868, a folga dos internos deve serno máximo 0,3 mm até DN 150 (NPS 6) e 0,5 mm para diâmetros superiores.

B.6 Mola para válvula tipo wafer

A mola deve ser de aço inoxidável e com resistência mecânica adequada.

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Anexo C(normativo)

Requisitos suplementares de projeto de válvulas industriais tipo esfera

Este Anexo estabelece os requisitos suplementares de projeto para válvulas industriais tipo esferaem complemento aos requisitos gerais conforme Seção 5.

C.1 Corpo

C.1.1 O corpo das válvulas deve ser conforme indicado em C.1.1 a C.1.7.

C.1.1.1 Válvulas até DN 40 (NPS 1 1/2), da classe 800, construídas conforme ISO 17292, devem ser de passagem plena, conforme Tabela C.1.

Tabela C.1 – Diâmetro interno mínimo de passagem

DN (NPS)Passagem

mm

15 (1/2) 12,5

20 (3/4) 17

25 (1) 24

40 (1 1/2) 37

C.1.1.2 Válvulas de DN 50 (NPS 2) e maiores, conforme ISO 14313, devem ter o corpo tipo longo com passagem plena.

C.1.1.3 Para curva de pressão x temperatura, da classe 800, consultar a ISO 15761.

C.1.2 Devem ser previstos ressaltos no corpo das válvulas, a fi m de permitir a instalação de conexões auxiliares de drenagem ou contorno, de acordo com a MSS SP-45. Para válvulas de esfera fl utuante, com DN 50 (NPS 2) e maiores, deve ser previsto ressalto no corpo na posição “G”. Para válvulas de montagem Trunnion, com DN 100 (NPS 4) e maiores, devem ser previstos ressaltos nas posições “A”,“B”, “E”, “F” e “J”. Nos casos em que a geometria do corpo impedir as posições E(A) ou B(F), optar por um dos pares, ou seja, E e B ou A e F (ver Figura C.1).

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(S)N(R)

M

H(P)L

A(E)

CK G J

D

B(F)

NOTA ( ) indica lado oposto.

Figura C.1 – Localização de drenos e conexões auxiliares

C.1.2.1 No caso de montagem Trunnion, o corpo deve conter obrigatoriamente um furo roscado com bujão para dreno na posição “J”, conforme MSS SP-45. Não é permitida a montagem do bujão utilizando fi ta ou pasta de politetrafl uoretileno (PTFE − Tefl on 2) , exceto para válvulas de uso geral.

C.1.2.2 O bujão deve ser maciço e no mesmo grupo de material do corpo.

C.1.3 Os corpos podem ser inteiriços com tampa aparafusada, ou em duas ou três partes apara-fusadas. Não é aceitável que os fl anges de junção do corpo possuam o plano das faces coincidentes com a linha de centro da haste.

C.1.4 As extremidades devem atender às seguintes normas:

a) extremidades fl angeadas conforme ASME B16.5 para diâmetros até DN 600 (NPS 24), ASME B16.47 série A para diâmetros de DN 650 a 900 (NPS 26 a 36), ASME B16.47 série B para diâmetros de DN 950 a 1500 (NPS 38 e maiores); para fl anges classes 600 e 900 as dimensões dos fl anges de DN 950 a 1500 (NPS 38 e maiores) devem ser iguais às da ASME B16.47 série A;

b) extremidades para solda de topo conforme ASME B16.25;

c) extremidades roscadas conforme ASME B1.20.1 (NPT);

d) extremidades de encaixe para solda para classes 800, conforme ISO 17292; para classes 1 500e 2 500, conforme ASME B16.34.

C.1.4.1 As válvulas com sede resiliente e extremidades de encaixe para solda devem ser fornecidas com niples de extremidades planas, SCH 160 para os aços-carbono e liga e SCH 80S para os aços inoxidáveis, com extensão de 100 mm, podendo ser integral ao corpo ou tampa (na válvula tripartida) ou soldadas nas duas extremidades. O procedimento de soldagem das soldas de encaixe deve ser com processo TIG, com o mínimo de duas camadas, com perfi l côncavo suave. O material do niple deve ser de qualidade compatível com a do material do corpo da válvula.

C.1.4.2 Para válvulas ensaiadas a fogo não são aceitas as extremidades roscadas. O acabamento para extremidades fl angeadas, do tipo FR e FJA, deve ser conforme ASME B16.5 ou ASME B16.47, para diâmetros padronizados.

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C.1.5 A dimensão face a face deve ser conforme ISO 14313 ou ISO 17292.

C.1.6 O tipo de montagem das válvulas de uso geral e ensaiadas a fogo (fi re tested type) deve ser conforme Tabela C.2.

Tabela C.2 – Tipo de montagem das válvulas

Diâmetro 150 300 600 800 900 1 500 2 500

15 (1/2) a 40 (1 1/2) − Flutuante Trunnion

50 (2) a 100 (4) Flutuante Trunnion

150 (6) e acima Trunnion

C.1.7 A retenção de pressão, para cada tipo de válvula, deve ser conforme C.1.7.1 a C.1.7.4.

C.1.7.1 As válvulas com montagem Trunnion devem ser do tipo efeito de pistão simples (single piston effect), exceto quando especifi cado em contrário.

C.1.7.2 Nas válvulas com montagem Trunnion do tipo pistão duplo efeito (double piston effect),deve ser prevista a instalação de dispositivo de alívio de pressão automático.

NOTA 1 O sistema deve ser fornecido com válvula de bloqueio antes do dispositivo de alívio, para permitir acesso para manutenção.

NOTA 2 Caso necessário, por acordo prévio, pode ser utilizado outro sistema de alívio.

C.1.7.3 As válvulas fl utuantes de DN 50 (NPS 2) e superiores, bem como as do tipo Trunnion, devem ser projetadas de forma a aliviar a pressão contida na cavidade do corpo em até 1,33 da pressão máxima da classe da válvula, sem perder suas características de vedação.

C.1.7.4 As válvulas não podem ter sentido preferencial de vedação, a não ser que especifi cadoem contrário na requisição de compra.

C.2 Sedes

C.2.1 O material da sede resiliente deve ser adequado para serviço com hidrocarbonetos líquidos ou gasosos, álcool e água produzida com os seguintes contaminantes: CO2, H2S e cloretos, com temperatura de trabalho determinada conforme Tabela 8, e permitir limpeza com vapor até 180 °C.

C.2.2 Não são aceitas válvulas com anéis de regulagem para as sedes.

C.2.3 Para válvulas ensaiadas a fogo, os anéis de vedação devem ser de material resiliente e dis-por de vedação secundária metálica, conforme padrões construtivos correspondentes.

C.3 Esfera

C.3.1 As esferas, desde que não especifi cado em contrário, devem possuir passagem plena e cilín-drica. Podem ser dos tipos sólida, com cavidade selada ou com cavidade vazada, conforme Figura C.2.

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SÓLIDACAVIDADESELADA

CAVIDADEVAZADA

Figura C.2 – Tipo de construção de válvula esfera

C.3.2 A esfera deve ser do material especifi cado para os internos.

C.4 Vedação do corpo ou tampa

C.4.1 A vedação do corpo ou da tampa para as válvulas ensaiadas a fogo (fi re tested type) deve atender às condições de ensaio da ISO 10497, devendo ser com juntas de vedação do tipo espiralada, em aço inoxidável austenítico, com enchimento de grafi te fl exível.

C.4.2 A vedação do corpo ou da tampa para as válvulas de uso geral pode ser conforme C.4.1 (junta espiralada) ou através de anéis resilientes, atendendo ao padrão construtivo correspondente e, adicionalmente, deve ser provida de uma vedação complementar em um anel de grafi te, para evitar o vazamento pelo corpo em caso de falha dos anéis resilientes. Este tipo de vedação pode ser aceito para válvulas ensaiadas a fogo, desde que atendidas as condições de ensaio da ISO 10497.

C.4.3 O material dos componentes citados em C.4.1 e C.4.2 deve ser adequado para serviço com hidrocarbonetos líquidos ou gasosos e álcool, com temperatura de trabalho conforme Tabela 8, e per-mitir limpeza com vapor até 180 °C.

C.5 Vedação da haste – Sistema de engaxetamento

C.5.1 A vedação da haste das válvulas ensaiadas a fogo (fi re tested type) deve atender às condi-ções de ensaio da ISO 10497, devendo possuir preme-gaxetas e gaxetas em grafi te fl exível com fi os de INCONEL®.

C.5.2 Para válvulas ensaiadas a fogo e para uso geral, as gaxetas devem ser de grafi te fl exível, reforçadas com fi os de INCONEL®, com no mínimo três anéis.

C.5.3 Especifi cação padronizada para as gaxetas:

a) confeccionadas com anéis pré-moldados ou de material trançado;

b) de grafi te fl exível expandido, com no mínimo 99 % de pureza, com reforço de fi o de INCONEL®, de alta resistência;

c) de seção quadrada;

d) isentas de qualquer ligante ou aglomerante ou aditivo;

C.5.4 Os anéis de gaxeta devem ser montados observando-se o material, as dimensões eas emendas defasadas de 90°.

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C.5.5 No mínimo a cada dois anéis colocados, deve-se dar um pré-aperto.

C.5.6 O projeto deve prever a possibilidade de ajuste de aperto das gaxetas sem necessidadede remoção do acionamento, inclusive em válvulas com engrenagens de redução.

C.6 Alavanca

C.6.1 Desde que não especifi cado em contrário, o uso de redutores deve ser conforme Tabela 6.

C.6.2 Quando a válvula for acionada manualmente por alavanca, esta deve ser dimensionada de tal forma que, estando a válvula submetida à máxima pressão diferencial da classe, o esforço despendido pelo homem seja de no máximo 360 N.

C.7 Dispositivo antiestático

As válvulas-esfera de uso geral e ensaiadas a fogo devem ser providas de dispositivo antiestático em toda a faixa de diâmetro. Esses dispositivos devem possuir certifi cado de ensaio conforme requerido pelos respectivos padrões construtivos.

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Anexo D(normativo)

Procedimento e critérios de aceitação para obtenção da assinaturade torque de acionamento em válvulas

D.1 Procedimento

D.1.1 Objetivo

Avaliar o desempenho de acionamento, verifi cando se os torques de acionamento estão de acordo com os previstos em normas e nas especifi cações de projeto, realizando ensaios funcionais em baixa, média e alta pressões.

D.1.2 Método de obtenção

D.1.2.1 Para aquisição de dados, deve ser preparado um sistema de registro contínuo das seguin-tes variáveis ao longo dos acionamentos:

a) pressões da válvula: montante, jusante, corpo e demais pórticos de monitoração de pressão;

b) torque de acionamento;

c) deslocamento angular.

D.1.2.2 A monitoração de torque deve ser, preferencialmente, realizada por célula de carga de torque.

D.1.2.3 A monitoração da posição angular pode utilizar um encode, potenciômetro ou outro sensor eletrônico similar.

D.1.2.4 A monitoração de pressão das linhas de ensaio deve utilizar transmissores de pressão com precisão melhor que 0,6 % do fundo de escala, o qual deve atingir 150 % da PMT da válvula. Se a precisão for melhor que 0,3 %, toda a faixa de pressões de ensaio (alta e baixa pressões) pode ser monitorada com o mesmo transmissor.

D.1.3 Sequência de operações

D.1.3.1 Fechar a válvula aplicando 100 % do TNO.

D.1.3.2 Pressurizar e manter o montante da válvula com 100 % PMT, ± 2 % com água.

D.1.3.3 Iniciar a abertura da válvula, girando sua haste de forma lenta e gradual, sem golpes ou trancos, registrando o torque real de abertura na quebra de movimento (TRAQ) (break torque). Anotar separadamente este valor.

D.1.3.4 Registrar o valor máximo do torque real de abertura com diferencial de pressão (TRAC).Anotar separadamente este valor.

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D.1.3.5 Registrar o valor máximo do torque real de abertura sem diferencial de pressão (TRAS). Garantir que a válvula se mantenha pressurizada, conforme descrito em D.1.3.2. Anotar separadamente este valor.

D.1.3.6 Aplicar no fi m de curso de abertura o torque defi nido pelo projeto, por pelo menos 5 s.

D.1.3.7 Gerar e manter um pequeno vazamento na linha de jusante da válvula, através de válvula-agulha específi ca, de modo que se possa detectar o fechamento da válvula pela observação da queda de pressão na linha de jusante. A pressurização do montante deve ser capaz de compensar este pequeno vazamento.

D.1.3.8 Iniciar o fechamento da válvula, girando sua haste de forma lenta e gradual, sem golpes ou trancos, registrando o torque real de fechamento na quebra de movimento (TRFQ) (break torque). Anotar separadamente este valor.

D.1.3.9 Registrar o valor máximo do torque real de fechamento sem diferencial de pressão (TRFS). Garantir que a válvula se mantenha pressurizada, conforme descrito em D.1.3.2. Anotar separadamente este valor.

D.1.3.10 O fi m da comunicação é observado quando a pressão a jusante e a montante não são mais iguais. Esta desigualdade se deve ao fechamento da válvula com sua jusante sob vazamento (gerado pela válvula-agulha). Neste instante, a jusante deve ser total e rapidamente despressurizada. Quando a pressão a jusante for menor que 5 % da PMT (monitoração contínua), registrar o valor máximo do TRFC. Anotar separadamente este valor.

D.1.3.11 Aplicar no fi m de curso de fechamento o torque de 100 % do TNO, por no mínimo 5 s.

D.1.3.12 Repetir o ensaio de acionamento (abertura e fechamento), conforme descrito em D.1.3.2 a D.1.3.13, até totalizar seis ensaios com 100 % da PMT. Os valores de curso e torque obtidos correspondem às “assinaturas” da válvula sob AP diferencial.

D.1.3.13 Alterar a pressão de ensaio da válvula para 5 % da PMT.

D.1.3.14 Repetir o ensaio de acionamento (abertura e fechamento), conforme descrito em D.1.3.2 a D.1.3.13, até totalizar seis ensaios com 5 % da PMT. Os valores de curso e torque obtidos correspondem às “assinaturas” da válvula sob BP diferencial.

D.1.3.15 Apresentar as assinaturas da válvula, tanto em AP como em BP, em meio digital ou na forma gráfi ca.

D.1.3.16 Avaliar a evolução dos valores de torque (TRAQ, TRAC, TRAS, TRFQ, TRFS e TRFC) ao longo dos ensaios de protótipo e/ou quando forem executados os ensaios de sobrecarga de torque (TMO e TMA).

D.1.3.17 O TRO para cada acionamento é o maior dos valores de torque encontrados durantea assinatura.

D.1.4 Ensaios de sobrecarga de torque

Durante o ensaio de ciclagem, a válvula deve ser submetida ao TNO a cada fi m de curso. A válvula também deve ser submetida a ensaios intermediários de vedação e ensaios de sobrecarga de torque, sob TMO. O número de ciclos sob TMO deve ser conforme a coluna "Número de ciclos aplicados com TMO" da Tabela 9, podendo ser de até cinco ciclos de sobrecarga consecutivos, com duração de pelo

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menos 10 s cada. Ao fi m dos ensaios, a válvula também deve demonstrar que é capaz de suportaro TMA, sem danos à válvula.

D.1.5 Critérios de aceitação

D.1.5.1 Para válvulas que podem receber atuadores remotamente operados (hidráulico, elétrico, pneumático etc.), o maior valor de TRO deve ser menor que 90 % do TNO.

D.1.5.2 Para válvulas que só se destinam a aplicações não críticas e com atuação direta pela haste da válvula ou por caixa de redução com volante, o maior valor de TRO deve ser menor que 100 %do TNO.

D.1.5.3 As válvulas submetidas aos ensaios de sobrecarga de torque não podem apresentar indí-cios de danos ou queda de desempenho. Esta verifi cação pode ser constatada através da realização de ensaios de assinatura imediatamente antes e após os ensaios de sobrecarga. Os torques TRAQ, TRAC, TRAS, TRFQ, TRFS, TRFC da válvula devem ser estatisticamente iguais.

D.2 Curva típica de assinatura

A Figura D.1 apresenta uma curva típica de assinatura de abertura e fechamento de válvulas, indicando os pontos notáveis (TRAQ, TRAC, TRAS, TNO, TRFC, TRFS, TRFQ, CRACK-OPEN e PINCH-OFF).

TRAC TRAS

TRAQTRFQ

TRFS

TRFC

CRACK-OPEN

ABERTURA

FECHAMENTOCURSO

PINCH-OFF

am@ + TNO (JTO)

am@ + TNO (JTC)

TOR

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Figura D.1 – Curva típica de assinatura de válvulas

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Anexo E(normativo)

Procedimento e critérios de aceitação para a realização de ensaios cíclicos em válvulas em temperatura ambiente

E.1 Características do ensaio

Ensaio similar ao ensaio de “assinatura” descrito no Anexo D, mas permitindo uma maior velocidade de acionamento/ciclagem, desde que preservadas as principais características do ensaio:

a) controlar a pressão a montante e mantê-la em 100 % ± 2 % da PMT;

b) gerar e manter pequeno vazamento a jusante da válvula;

c) iniciar novo ciclo somente se a pressão a jusante da válvula for menor que 5 % da PMT;

d) aplicar no fi m de curso de abertura o torque defi nido pelo projeto e aplicar 100 % do TNO no fi m de curso de fechamento, ambos por no mínimo 5 s, exceto para válvula-esfera e válvula-borboleta;

e) registrar os ciclos por sistema digital de aquisição de dados (ou por registrador gráfi co durantea transição), com taxa de pelo menos 2 Hz.

E.2 Objetivo

Verifi car se a premissa de projeto apresentada pelo fabricante é compatível com a vida útil projetada, com base no número de ciclos esperados em operação real e no número máximo de ciclos que um protótipo pode ser ciclado.

E.3 Método de execução

Os ensaios cíclicos devem ser executados com a válvula submetida a uma pressão diferencial de100 % da PMT.

E.3.1 Aquisição de dados

Deve ser adotado o procedimento descrito nesta subseção, exceto onde alterado por E.1 alínea e).

E.3.2 Ensaios cíclicos

E.3.2.1 Realizar o ensaio cíclico conforme descrito neste Anexo, aplicando o número de ciclos constante na Tabela 9, em função do diâmetro nominal e tipo da válvula.

E.3.2.2 Nos ciclos destacados na Tabela 9, executar ensaios intermediários de vedação, de desem-penho (assinatura) e de sobrecarga (TMO), conforme descrito neste Anexo.

E.3.3 Critério de aceitação

Aplicar os valores indicados nas Tabelas 9 e 10 para determinação do critério de aceitação, em função do diâmetro nominal, do tipo de válvula e da ciclagem.

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Anexo F(normativo)

Procedimento e critérios de aceitação para a realização de ensaios cíclicos em válvulas em temperaturas extremas

F.1 Características do ensaio

O ensaio é similar ao ensaio cíclico na temperatura ambiente, desde que preservadas as principais características do ensaio:

a) controlar a pressão a montante e mantê-la em 100 % ± 2 % da PMT;

b) gerar e manter pequeno vazamento a jusante da válvula;

c) iniciar novo ciclo somente se a pressão a jusante da válvula for menor que 5 % da PMT;

d) aplicar no fi m de curso de abertura o torque defi nido pelo projeto e aplicar 100 % do TNO no fi m de curso de fechamento, ambos por no mínimo 5 s;

e) registrar os ciclos por sistema digital de aquisição de dados (ou por registrador gráfi co durantea transição), com taxa de pelo menos 2 Hz;

f) o fl uido de ensaio pode ser nitrogênio ou água com etilenoglicol.

F.2 Objetivo

Verifi car a funcionalidade da válvula nos extremos de temperatura, para a classe especifi cada.

F.3 Método de execução

F.3.1 Realizar a ciclagem correspondente a 1 % do número total de ciclos para o projeto, como defi nido na Tabela 9, ou 20 ciclos, o que for maior, na temperatura máxima (Tmáx) da classe do projeto.

F.3.2 Realizar todos os ensaios de vedação e de desempenho na Tmáx.

F.3.3 Executar pelo menos cinco acionamentos sob TMO com a válvula na Tmáx. Repetir os ensaios de assinatura para atestar que não houve variação de desempenho.

F.3.4 Realizar a ciclagem correspondente a 1 % do número total de ciclos para o projeto, como defi nido na Tabela 9, ou 20 ciclos, o que for maior, na temperatura mínima (Tmín) da classe do projeto.

F.3.5 Realizar todos os ensaios de vedação e de desempenho na Tmín.

F.3.6 Executar pelo menos cinco acionamentos sob TMO com a válvula na Tmín. Repetir os ensaios de assinatura para atestar que não houve variação de desempenho.

F.4 Critério de aceitação

Aplicar os valores indicados nas Tabelas 9 e 10 para determinação do critério de aceitação, em função do diâmetro nominal, do tipo de válvula e da ciclagem.

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