tubulacao

CEFET- CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLOGICAUNIDADE DE ENSINO DE SIMOES FILHOTUBULAÇÃO, ACESSÓRIOS E VÁLVULAS

1 - TUBULAÇÃO

1.1 - Introdução

Tubulação é um conduto forçado, destinado ao transporte de fluidos. Uma tubulação é

constituída de tubos de tamanhos padronizados colocados em série.

Usam-se tubulações para o transporte de todos os fluidos, materiais fluidos com sólidos em

suspensão e sólidos fluidizados.

1.2 - Classificação dos tubos

Os tubos podem ser:

1.2.1 Metálicos

a) Ferrosos: - Aço-carbono- Aço-liga- Aço-inoxidivel- Ferro fundido- Ferro forjado

b)Não Ferrosos: - Cobre

- Alumínio

- Chumbo

- Níquel

- Outros Metais

- Ligas

1.2.2 - Não Metálicos

- Cimento-amianto

- Plástico

- Vidro

- Cerâmica

- Barro Vidrificado

- Borracha

- Concreto - P V C

PROF.ºRUI MOTA DEPTº DE MANUT. MECÂNICA 1

CEFET- CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLOGICAUNIDADE DE ENSINO DE SIMOES FILHO

Os tubos podem ter revestimentos (externos ou internos) de plástico, borracha, concreto etc.,

neste caso procura-se utilizar uma camada protetora contra a corrosão, em tubos metálicos;

como exemplo, têm-se tubulações para água salgada, que são geralmente de aço-carbono

revestidas internamente com concreto; consegue-se, assim, uma alta resistência mecânica,

aliada a uma alta resistência à corrosão e baixo custo.

Os tubos podem ser mistos, isto é, constituídos de parte metá1ica e parte não metálica; os

mangotes de borracha com armação de ferro pertencem a este tipo.

Os tubos podem ser f1exíveis e não f1exíveis, conforme possam mudar de forma ou não.

Os tubos podem, ainda, ser sem costura ou com costura: neste caso, ou a parede do tubo é

contínua ou apresenta partes soldadas, dependendo do tipo do processo de fabricação do tubo.

1.3 - Bitolas Comerciais

Os tubos de aço são construídos com diâmetros desde 1/8 até 30”: os de aço

inoxidável existem no mercado em diâmetros até 12”.

A bitola do tubo coincide com o diâmetro externo para tubos acima de 14”; não coincide com

nenhuma medida do tubo para diâmetros menores do que 12” (aproximam-se do diâmetro

interno).

Os diâmetros comerciais são: 1/8”, 1/4”, 3/8”, 1/2”, 3/4”, 1”, 1 1/4”, 1 1/2”, 2", 3", 4", 6", 8",

10", 12", ...30”.

Os tubos acima de 30” são fabricados por encomenda e, norma1mente, pelos processos com

costura.

Os tubos de cobre, latão, bronze, alumínio e suas ligas existem em bitolas de 1/4” e 1/2”.

Os tubos de chumbo existem em bitolas de 1/4” a 12”.

Os tubos de PVC existem em bitolas de 1/4” a 8”.

1.4

- Espessuras Comerciais

As paredes dos tubos de aço têm espessuras padronizadas. Para o mesmo diâmetro

pode variar a espessura da parede, de acordo com o trabalho a que se destina a tubu1ação.

A espessura é designada por meio dos números 10, 20, 30, 40, 60, 80, 120, 140,

160. Estes números são os “Schedule Number”, e quanto mais alto o Schedule,

maior será a espessura da parede do tubo.



Os tubos de metais não ferrosos e outros podem ter padronizações diferentes: exemplos são

os tubos de cobre, bronze, alumínio etc., que podem ser encontrados nos padrões K, L, M; o

tipo K é o mais pesado, ou seja, o de maior espessura nas paredes.

1.5 - Usos dos principais tipos

1.5.1 - Tubos de aço - carbono

Representam a maior parte de todos os tubos fabricados; em uma refinaria

constituem a maioria. Têm uso bastante generalizado, feita exceção para produtos corrosivos,

altas temperaturas, baixas temperaturas etc.

1.5.2 - Tubos de aço-liga

São usados para serviços especiais tais como altas ou baixas temperaturas, fluidos

corrosivos etc.

Os elementos de liga mais usados são:

Cr, Mo - Para altas temperaturas

Ni - para baixas temperaturas

1.5.3 - Tubos de aço-inoxidáve1

São usados para condições de corrosão ainda mais severas do que os de aço - liga.

Também o Cr, Mo, Ni entram na composição do aço-inoxidáve1, além de outros.

1.5.4 - Tubos de ferro-fundido

Os tubos de ferro fundido são usados para água doce e salgada, esgotos etc.; são

usados para serviços de baixa pressão e onde não ocorram grandes esforços mecânicos.

1.5.5- Tubos não metá1icos., não ferrosos e ligas

Fabricam-se tubos de uma grande variedade de ligas de cobre; temos então,

tubos de cobre, latão (Cu-Zn), bronze (Cu-Sn), Monel (Ni-Cu), Admiralty (Cu-Zn-Sn) etc.

São usados para “steam tracing”, ar comprimido, tubos de pequeno diâmetro, serviços de alta

corrosividade etc.

Os tubos de chumbo são utilizados para instalações auxiliares de água, esgotos, ácidos etc.

Os tubos plásticos, flexíveis ou não, aplicam-se àqueles serviços em que se procura obter alta

resistência à corrosão; apresentam como desvantagens: alto custo, baixa resistência mecânica,



temperatura de trabalho baixa etc.

2 - ACESSÓRIOS DE TUBULAÇÃO

2.1 - Acessórios de tubulações

Os acessórios de tubulações destinam-se às seguintes finalidades:

a) Permitir mudanças de sentido em tubos- Curvas de raio longo de 45º, 90º e 180º.- Curvas de raio curto de 45º, 90º e l80º

- Joelhos de 45º e 90º

b) Fazer derivações de tubos

- Tês normais, tês de 45º, tês de redução

- Cruzetas - Derivação com colar


CEFET- CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLOGICAUNIDADE DE ENSINO DE SIMOES FILHO- Selas - Anel de reforço

c) Permitir mudanças de diâmetro em tubos

- Reduções concêntricas

- Reduções excêntricas

- Buchas de reduçãoc) Ligações de tubos entre si

- Luvas



- Uniões

- Niples

- Flanges

e) Fechar extremidades de tubos

- Caps ou tampões

- Bujões



- F1anges cegos

f) Isolar trechos de tubulações e equipamentos

- Raquete

-“figura - oito"

2.2 - Meios de Ligação de TubosOs diversos meios usados para conectar tubos, servem não só para ligá-los entre si,

como também para ligar os tubos às válvulas, aos diversos acessórios e a outros equipamentos.

2.2.1- Classificação dos sistemas de ligação de tubos

a) Ligações rosqueadas.b) Ligações flangeadasc) Ligações soldadasd) Ligações de ponta e bolsad) Ligações de compressão.

A escolha do meio de ligação depende de muitos fatores, como sejam: material do tubo, pressão, temperatura, fluido que irá circular, diâmetro do tubo, segurança, custo, facilidade de desmontagem, localização etc.

a) Ligações Rosqueadas: São os mais antigos meios de ligações usados para tubos.São de baixo custo, de fácil execução, mas seu uso é limitado para pequenos diâmetros

(até 3”), assim mesmo em instalações domiciliares ou serviços secundários em instalações industriais, devido á facilidade de vazamentos e a pequena resistência mecânica que apresentam. As roscas são feitas por meio de tarrachas manuais ou motorizadas. São as únicas


CEFET- CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLOGICAUNIDADE DE ENSINO DE SIMOES FILHOempregadas em tubos galvanizados.

As varas de tubos são ligadas entre si por meio de luvas ou de uniões rosqueadas. As roscas,

tanto dos tubos, como das luvas e uniões são cônicas, de maneira que com o aperto da rosca,

há interferência metálica entre os fios das roscas, garantindo a vedação.

O rosqueamento enfraquece sempre as paredes dos tubos. Por essa razão, quando há ligações

rosqueadas, usam-se sempre tubos de parede grossa, “schedule 80”.

É conveniente o uso de materiais vedantes, para evitar vazamentos.

Os principais vedantes são:

- Pasta de litargírio com óleo de linhaça ou glicerina, para vapor, óleos e água.

- Zarcão com estopa.

- Fita de teflon.


JOELHO 90ºJOELHO 45º TÊ a 45ºTÊCRUZETA

LUVALUVA DE REDUÇÃOMEIA LUVABUCHA DE REDUÇÃOTAMPÃO

BUJÃOCABEÇA REDONDA

BUJÃOCABEÇA EXAGONAL

BUJÃOCABEÇA QUADRADA

NIPLEJOELHOMACHO E FÊMEA


b) Ligações soldadas: O uso das ligações soldadas cresce continuamente e é atua1mente

muito usado.

Vantagens do uso da solda:- Boa aparência;- Resistência mecânica boa (quase sempre equivalente a do tubo);- Estanqueidade perfeita e permanente;- Facilidade na aplicação do isolamento, quando necessário;- Nenhuma necessidade de manutenção;- Pequeno peso e consequente simplificação do sistema de suporte;- Menor custo em relação aos flanges para linha de alta pressão.

Desvantagens do uso da solda:- Dificuldade de desmontagem;- Perigo de utilização de solda com unidade funcionando:- Dificuldade de equipamento para solda ou de um soldador habilitado.

Tipos de soldas:

- Solda por fusão: de topo solda de soquete

- Solda forte - Solda fraca

O primeiro tipo é o mais comum, podendo ser elétrico ou oxi-acetilênica.

Os dois últimos tipos são processos em que se usa um metal em estado líquido para unir


JOELHO 90º JOELHO 45ºJOELHO 180º TÊ

TÊ DE REDUÇÃO

TÊ A 45º VIROLA PARA FLANGETAMPÃO

SELA


metais sólidos não ferrosos. A diferença de um para o outro, é que na solda forte a

temperatura é acima de 450ºC e na solda fraca a temperatura é abaixo de 450ºC.

c) Ligações Flangeadas: As ligações f1angeadas são compostas de 2 flanges, um jogo de

parafusos ou estojos com porcas e uma junta.

São usadas, principalmente, para tubos de aço de qualquer classe e para quaisquer pressões e

temperaturas.


CRUZETA REDUÇÃO CONCÊNTRICA REDUÇÃO EXCÊNTRICA

CURVA 90º CURVA 45º CURVA 90º COM PÉ CRUZETA

TÊ TÊ A 45º REDUÇÃO CONCÊNTRICA

REDUÇÃO EXCÊNTRICA


Empregam-se os flanges nas ligações dos tubos entre si, bem como as válvulas e

equipamentos. Não se usa para tubos menores de 2”.

Os tipos de flanges encontrados são:



Os flanges acima podem ter os seguintes tipos de faces:

As juntas utilizadas nas ligações flangeadas podem ser metálicas ou não-metálicas e

constituem um selo de vedação eficiente e barato .


INTEGRAL DE PESCOÇO SOBREPOSTO

SOLDA DETOPO

SOLDA DE ÂNGULO

ROSCA

ROSQUEADO

SOLDA EM ÂNGULO VIROLA

SOLDA DETOPO

DE ENCAIXE SOLTOCEGO

FACE COM RESSALTO

RESSALTO


Podemos citar como principais tipos aos seguintes:

Vantagens :- Seu uso facilita a montagem e desmontagem da tubulação;- Não há perigo de acidentes nas montagens;- Podem ser recuperados para futuro uso.

Desvantagens:- Aumentam o peso da linha;- Necessitam de espaço para colocação;- Para alta pressão de vapor, quando há necessidade de uso de flanges de aço liga, o

seu custo é maior do que o da solda;- Custo de manutenção;- Dificultam a aplicação do iso1amento.

d) Ligações de Ponta e Bolsa: Muito usadas para tubos de ferro fundido e de concreto.

Uma das extremidades do tubo ou do acessório, tem uma ponta lisa, que encaixa em uma

expansão (bolsa) existente na outra extremidade do tubo ou do acessório. No interior da bolsa

coloca-se um material de vedação que pode ser estopa embebida, chumbo derretido,

argamassa, massas especiais etc.


FACE PLANAFACE MACHO E FÊMEA

FACE PARA JUNTA DE ANEL FACE DE FLANGE COM VIROLA

JUNTAS PLANAS JUNTAS METÁLICAS FOLHEADAS

Para flange com face de ressalto

Para flange com face plana

JUNTA METÁLICA MACIÇA

JUNTA DE ANEL

Oval

Octogonal

CURVA 90º CURVA 45º TÊ CRUZETA


e) Ligação de Compressão: São muito usadas para tubos de parede fina, principalmente


TÊ A 45º REDUÇÃO LUVA PEÇA DE LIGAÇÃO

FLANGE - BOLSA


metálicos, não ferrosos, de pequeno diâmetro (até 2”).

3- Válvulas

Válvulas são dispositivos usados para estabelecer, controlar e interromper a passagem de

fluidos em tubulações. Dentro desse conceito global, as válvulas podem ter, no entanto,

funções e características especificas que permitem uma classificação segundo seu emprego.

3.1 - Classificação e principais tipos de válvulas

3.1.1 - Válvulas que controlam o fluxo em qualquer direção

a) Válvulas de bloqueio

- Válvula gaveta

- Válvula macho

b) Válvulas de regulagem da fluxo

- Válvula globo

- Válvula de controle

- Válvula de borboleta

3.1.2 Válvulas que permitem o fluxo em uma só direção


CONECTOR MACHO UNIÃO

CONECTOR FÊMEA

JOELHO 90º

JOELHO 45ºTÊ


a) Vá1vula de retenção de portinhola b) Válvu1a de retenção por levantamento c) Válvula de retenção de esfera

3.1.3 - Válvulas que controlam a pressão a montante - ou vá1vu1as de segurança,

alívio e contra-pressão

3.1.4 - Válvulas que controlam a pressão a jusante - ou vá1vu1as redutoras e

reguladoras de pressão.

3.2 Detalhes Gerais

3.2.1 Corpo de vá1vu1as

O corpo ou carcaça é a parte da vá1vu1a que se conecta a tubulação e que contêm

o orifício de passagem do fluido.

As válvulas são peças sujeitas a manutenção e por isso devem ser, em princípio, facilmente

desmontáveis. Tanto as válvulas rosqueadas como as flangeadas obedecem a esse conceito.

No entanto, com o desenvolvimento dos processos de solda, passaram também a ser bastante

empregadas as válvulas com extremidades para solda de soquete e para solda de topo. A

desmontagem dessas válvulas é bem mais difícil mas, em compensação, não há riscos de

vazamentos na tubulação. São os seguintes os principais casos de emprego de cada tipo de

extremidade das válvu1as:

a) Extremidades flangeadas

Sistema usado em quase todas as válvulas, de qualquer material, empregados em

tubu1ações industriais de mais de 2”.

b) Extremidades para solda de soquete

Sistema usado principalmente em válvulas de aço, de menos de 2”, onde a solda de topo

e ineficiente.

c) Extremidades rosqueadas

Sistema usado em válvu1as menores de 4” em tubulações que não conduzem fluidos

corrosivos ou venenosos.


CEFET- CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLOGICAUNIDADE DE ENSINO DE SIMOES FILHOd) Extremidades para solda de topo

Sistema usado em válvulas de aço, de mais de 2”, em serviços com pressões muito altas

ou com fluidos em que se exija e1iminação absoluta do risco de vazamento.

3.2.2 Castelo

O castelo é a parte da válvula que suporta e contém as peças móveis de controle do fluxo. O castelo é fixado ao corpo de maneira a permitir rápida desmontagem e fácil acesso ao interior da válvu1a. São três os meios usuais de ligação do castelo ao corpo:

a) Castelo e corpo rosqueados

É o sistema mais barato, usado apenas em pequenas válvulas de baixa pressão.

b) Castelo preso ao corpo por uma porca solta ou união

Usado para válvulas maiores ou para válvulas pequenas, de alta pressão. Permite uma

vedação bem melhor que o castelo rosqueado.

c) Castelo flangeado

Sistema usado para válvulas grandes e para qualquer pressão, por ser mais robusto e

permitir melhor vedação.

3.2.3 Mecanismo Interno e Gaxetas

O mecanismo móvel interno da válvula (haste e peças de fechamento) e a sede

chama-se "trim" da válvula. São as peças mais importantes da válvula, geralmente feitas de

materiais de melhor qualidade do que os da carcaça, porque estão sujeitas a grandes esforços

e a forte corrosão. Devem ter também uma usinagem cuidadosa para que a válvula tenha

fechamento estanque.

Na maioria das válvulas a haste atravessa o castelo, saindo para fora do corpo. Para evitar

vazamentos pela haste, existem gaxetas convencionais com sobreposta e parafusos ou com

porca de aperto, ou mais raramente, sistemas especiais de vedação como retentores, foles etc.

Quando a haste é rosqueada (como acontece na maioria das vá1vu1as) a rosca deve, de

preferência, estar por fora da gaxeta, para que não haja contato da rosca com o fluido.

Nas válvu1as pequenas de baixa pressão, a rosca costuma ser interna, por dentro da gaxeta,

por ser um sistema de construção mais barato.

3.2.4- Meios de operação das vá1vulas



Há uma variedade multo grande de sistemas usados para a operação das válvulas:

a) Operação manual, por meio de:

- volante; - alavancas;- engrenagens;

- parafusos sem fim

b) Operação motorizada:- hidráulica- pneumática - elétrica

c) Operação automática:- pelo próprio fluido;- por meio de molas ou contrapesos;- diferença de pressões.


Volante

Volante para corrente

Piso de operação

Haste de extensão

Volante

Engrenagens de redução

Castelo

Flange

Conexões para o líquido acionador

Cilindro hidráulico

Gaxetas

Haste deslizante

Gaveta

Válvula comandada por cilindro hidráulico


Para operação manual empregam-se volantes e alavancas em válvulas até12”. Para válvu1as

maiores usam-se os sistemas de engrenagens e parafuso sem fim, a fim de suavizar a

operação.

Para a operação manual de válvulas situadas fora do alcance do operador, utilizam-se

volantes ou alavancas com correntes ou ainda hastes de extensão.

A operação motorizada é empregada apenas nos seguintes casos:

- Em válvu1as comandadas a distância;

- Em válvulas situadas em posições inacessíveis;

- Em válvulas muito grandes, em que seja difícil a operação manual.

Nos sistemas de operação motorizada, hidráulica e pneumática, a haste de válvula é

comandada por um êmbolo ou diafragma, sujeito a pressão de um líquido ou ar comprimido.

O comando hidráulico, mais raro na prática do que o comando pneumático, é usado quase

somente para vá1vulas muito grandes.

A operação motorizada pneumática é o sistema mais usado nas válvulas comandadas por

instrumentos automáticos. É preciso não confundir vá1vulas comandadas por instrumentos

automáticos com válvulas de operação automática.Dois sistemas de operação motorizada elétrica são de uso corrente:

- Motor elétrico acionando o volante da válvula por meio de engrenagens de redução.

Esse sistema é usado apenas em vá1vulas de grande tamanho para tornar a operação

mais fácil e mais rápida.

- Solenóide, cujo campo magnético movimenta diretamente por atração, a haste de

válvula. Esse sistema é usado apenas para pequenas válvulas, frequentemente

comandadas por relés elétricos ou instrumentos automáticos.

3.3 - Detalhes Particulares de Cada Tipo de Vá1vu1as

3.3.1 - Vá1vu1a gaveta.

É o tipo de válvula mais importante e de uso mais generalizado. São utilizadas

principalmente em todos os serviços de bloqueio nas linhas de água, óleos e líquidos em geral

(desde que não sejam muito corrosivos ou voláteis), para quaisquer diâmetros, e também para

bloqueio de vapor e ar em linhas de diâmetro acima de 8”. Em todos esses serviços as

válvulas gaveta são usadas para quaisquer pressões e temperaturas.

O fechamento dessas vá1vulas é feito pelo movimento de uma peça chamada gaveta ou

cunha, que se desloca paralelamente ao orifício da válvula e perpendicularmente ao sentido

de escoamento do fluido.

Quando completamente abertas, a perda de carga causada pelas válvulas gaveta é desprezível



. Essas válvulas só devem trabalhar completamente abertas ou completamente fechadas, isto

é, são válvulas de bloqueio e não de regulagem. Quando parcialmente abertas, causam

laminagem da veia fluida, acompanhada de cavitação e violenta erosão.

As válvulas gaveta dificilmente dão um fechamento absolutamente estanque. Por outro lado,

na maioria das aplicações praticas, tal fechamento não é necessário.

A gaveta das válvulas pode ser em cunha ou paralela.

As gavetas de cunha são de melhor qualidade e dão, devido ação da cunha, um fechamento

mais seguro do que as gavetas paralelas, embora sejam de construção e manutenção mais

difíceis.

Empregam-se nas vá1vulas gaveta, três sistemas diferentes de movimentação da haste:



- Haste ascendente com rosca externa . É o sistema usado nas válvulas grandes e de boa

qua1idade. A haste tem apenas movimento de translação e o volante apenas movimento

de rotação, sendo preso ao castelo por uma porca fixa. A rosca da haste é externa a

válvula estando assim livre do contato com o fluido. A extensão da haste acima do

volante, dá uma indicação visual imediata da posição de abertura ou de fechamento da

válvula, sendo essa a principal vantagem desse sistema.


Volante

Sobrecastelo

Haste com rosca externa

Sobreposta

Gaxetas

Castelo aparafusado

Junta

Corpo

Gaveta Sedes

Flange Flange


- Haste ascendente com rosca interna . É a disposição mais usual em válvulas pequenas, e

também em válvu1as grandes de qualidade inferior. A haste, juntamente com o volante,

tem movimentos de translação e rotação, estando a haste dentro da válvu1a.

- Haste não ascendente . A haste, juntamente com o volante tem apenas movimento de

rotação. Somente a gaveta da válvu1a que se atarraxa na extremidade da haste tem

movimento, de translação. É um sistema barato, de construção fácil, usado nas válvulas

pequenas de qualidade inferior.

- Em caso de alta pressão é difícil a operação de uma válvula gaveta: há casos em que se

torna necessário o uso de chaves apropriadas aplicadas ao volante. Há casos em que a

válvula possui um "by-pass”; na abertura ou fechamento da válvu1a utiliza-se o “by-pass”

para evitar alto diferencial de pressões na operação.

As gaxetas requerem atenção, porquanto apresentam um pequeno vazamento com o

uso; é importante que se dê atenção a elas, reapertando-as ou trocando-as em épocas

apropriadas.


Volante Porca de aperto

Sobreposta

GaxetasCastelo rosqueado

Haste com rosca interna

CorpoGaveta

Extremos rosqueados


- Ao se abrir ou fechar completamente a válvula, ela pode se trancar, ao final da operação;

existe uma pequena folga que permite inverter ligeiramente o sentido de rotação do

volante, ao final da operação, sem que se altere a posição da gaveta.

- Quando a válvula não está vedando completamente não é boa norma forçar o seu

fechamento completo; as causas podem ser depósitos na sede, defeito na sede etc, e a

operação indevida pode agravar o problema.

- A má lubrificação ou aperto demasiado das gaxetas, podem acarretar dificuldades na

operação da válvula; sendo necessário o uso de chaves para se operar a válvula, deve-se

cuidar para que não haja quebra de suas partes móveis.

3.3.2 Válvula macho

Aplicam-se principalmente nos serviços de bloqueio de gases para qualquer

diâmetro, temperatura ou pressão e também no bloqueio rápido de água, vapor e líquidos em

geral para pequenos diâmetros e baixas pressões.

Nessas vá1vu1as, o fechamento é feito pela rotação de uma peça (macho) existente no

interior do corpo da mesma. São válvulas de fecho rápido, porque bloqueiam com 1/4 de

volta do macho ou da haste.

As válvulas macho são, fundamentalmente, válvulas de bloqueio. Quando totalmente abertas,

a perda de carga é mínima e quando parcialmente fechadas a turbulência impede uma vazão

regularizada.

Existem dois tipos gerais de válvulas macho: com e sem lubrificação.

Nas vá1vu1as com lubrificação há um sistema de injeção de lubrificante sob pressão, através

do macho, para melhorar a vedação e evitar que o mesmo fique preso. Essas válvulas são

geralmente empregadas em serviços com gases.

As vá1vu1as sem lubrificação da boa qualidade, usadas para gases, têm sedes removíveis,

feitas de material resiliente (teflon, neoprene etc), dando ótima vedação estanque.

Uma das variantes da válvula macho é a válvula de três ou quatro vias. Essa válvu1a permite

operações tais como: desviar o fluxo de uma linha para outra, misturar fluxos etc.




Engraxadeira

Alavanca de manobra

Sobreposta

Sedes

Macho

Orifício de passagem

Rasgos de lubrificação

Posição aberta Posição fechada

Haste Alavanca de manobra

Orifício de passagem

Engaxetamento

Esfera Retentores

Macho

Posição aberta

VÁLVULA ESFERA

VÁLVULA MACHO


3.3.3 - Válvulas Globo

Nas válvulas globo o fechamento é feito por meio de um tampão que se move

contra o orifício da válvula, que geralmente está em posição paralela ao sentido do fluxo. As

válvulas globo podem trabalhar em qualquer posição de fechamento, isto é, são válvulas de

regulagem. Causam, entretanto, em qualquer posição de fechamento, fortes perdas de carga.

As válvulas globo dão um fechamento bem melhor que as válvulas gaveta, podendo-se

conseguir, principalmente em válvulas pequenas, um fechamento absolutamente estanque.


Volante

Haste com rosca externa ascendente

Sobreposta

Castelo aparafusado

Tampão

Sede

Sentido do fluxo


Variantes da válvula globo:

- Válvula ângulo

Essa válvula tem os bocais de entrada e saída a 90º. Permite perdas de carga menores que

a vá1vula globo comum, devido à posição do orifício de passagem.


Porca de aperto

Gaxetas

Haste não ascendente com rosca interna


- Válvula agulha

O tampão nessas válvulas é substituído por uma peça cônica fina, a agulha, que permite

um controle mais delicado da vazão. É usado em linhas até 2”.

3.3.4 - Vá1vulas de controle

Essas vá1vulas são usadas em combinação com instrumentos automáticos, e


Tampão

Trajetória do fluido

Castelo fixo ao corpo com união roscada

Agulha

Trajetória do fluido Sede

Sede

Haste e volante ascendentes com rosca no castelo


comandadas à distância por esses instrumentos, para controlar a vazão ou a pressão de um

fluido. A vá1vula em si é quase semelhante a uma válvula globo, sendo operada na maioria

das vezes por meio de um diafragma sujeito a pressão de ar comprimido. Há um instrumento

automático que comanda a pressão de ar, que por sua vez faz variar a posição de abertura da

válvula. A operação nas vá1vulas de controle é feita, geralmente, pelo diafragma em um

sentido (para abrir ou fechar) e por uma mola reguláve1 no outro sentido.


Mola calibrada de retorno da haste

Diafragma

Indicador de posição de abertura

Admissão de ar comprimido para fechar a válvula


3.3.5 - Válvula borboleta

São válvulas usadas para tubulações de grandes diâmetro (acima de 20”) e sujeitas

a baixas pressões, onde. não se exige vedação perfeita. O fechamento da vá1vula é feito por

meio de uma peça circular que pivota em torno de um eixo perpendicular ao sentido de

escoamento do fluido.


GaxetasSobreposta

Tampões duplos balanceados


3.3.6 - Vá1vula de diafragma

São válvulas sem gaxetas muito usadas para fluidos perigosos, corrosivos, tóxicos,

inflamáveis etc. O fechamento da válvula é feito por meio de um diafragma flexível que é

apertado contra a sede.

O mecanismo móvel que controla o diafragma fica completamente fora do contato com o

fluido. O corpo da válvula é geralmente, de material não metálico ou metal revestido contra a

corrosão. O diafragma pode ser de borracha sintética, neoprene, teflon etc. São empregadas

para diâmetros de até 6”.


Borboleta

Diafragma na posição aberta

Diafragma na posição fechada


3.3.7 - Válvulas de retenção

Essas válvulas permitem a passagem do fluido apenas em um sentido, fechando-se

automaticamente, por diferença de pressões exercidas pelo próprio fluido, se houver

tendência à inversão no sentido de escoamento. São ,por isso, válvulas de operação

automática.

Um Caso típico do uso de válvulas de retenção é na linha de recalque de bombas em paralelo

para evitar o retorno do fluido através das bombas paradas. Outro caso do uso dessas

válvulas é na linha de carregamento de um tanque para evitar um possível esvaziamento.

Existem três tipos principais de válvulas de retenção:

- Válvula de retenção de portinhola

É o tipo mais comum de válvu1a de retenção. O fechamento é feito por uma portinhola

articulada, que se assenta no orifício da válvula.



- Válvula de retenção de levantamento

O fechamento dessa vá1vu1a é feito por meio de um tampão, semelhante ao das válvulas

globo, onde uma haste desliza em uma guia interna. Essas válvulas causam perdas de

carga muito grandes e por isso são pouco usadas em linhas de diâmetro acima de 6”.


Portinhola

Guia da haste Haste do obturador


- Válvulas de retenção de esfera

São semelhantes às válvulas de retenção de levantamento, sendo porém o tampão

substituído por uma esfera. Sistema usado apenas para válvulas de pequeno diâmetro, até

2”.

3.3.8 - Válvulas de Segurança e de Alívio



São válvulas que controlam a pressão a seu montante abrindo-se automaticamente,

quando essa pressão ultrapassa um determinado valor para o qual a ,válvula foi ajustada.

(set-pressure).

A construção dessas válvulas é semelhante à das válvu1as globo angulares. O tampão é

mantido fechado contra a sede pela ação de uma mola, com parafuso de regulagem, ou de um

contrapeso externo de posição ajustável. Regula-se a tensão ou a posição do contrapeso, de

maneira a se ter a desejada pressão de abertura da válvula.

As válvulas de mola são as mais comuns. A mola pode ser interna, dentro do castelo da

válvula, ou externa, preferindo-se essa última disposição para serviços com fluidos

corrosivos, muito viscosos, ou gases liquefeitos que possam congelar, prendendo a mola.

Essas válvulas são chamadas de “segurança’ quando destinadas a trabalhar com fluidos

elásticos (vapor, ar, gases) e de alivio quando destinadas a trabalhar com líquidos, que são

fluidos incompressíveis. A construção das válvulas de segurança e de alívio é basicamente a

mesma e a principal diferença reside no perfil da sede e do tampão. Nas vá1vulas de

segurança, o desenho desses perfis é feito de tal forma que a abertura total da válvula se dê

imediatamente após a “set-pressure”, e o fechamento se faça repentinamente abaixo da "set-

pressure”. Nas válvulas de alivio, a abertura é gradua1, atingindo o máximo com 110% a


Tampão

Bocal de entrada

Bocal de saída

Porca de regulagem


125% da “set-pressure".

As válvulas de segurança costumam ter uma alavanca externa com a qual é possível fazer-se

manualmente o disparo da válvula para teste.

3.3.9 - Válvulas redutoras de pressão

São va1vulas que operam automaticamente, controlando a pressão a jusante das

mesmas. O ajuste da pressão de fechamento é conseguido através de molas de tensão

regulável.




TUBULAÇÕES ACESSÓRIOS E VÁLVULAS

PROFº RÚI MOTA

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