Classe de vazamento da válvula borboleta É uma classificação padronizada que define a vazão interna máxima permitida através da sede da válvula quando totalmente fechada. ANSI/FCI 70-2 e API 598 são as duas normas mais amplamente referenciadas na aquisição de válvulas industriais.
A classificação de estanqueidade mede a quantidade de fluido que passa através de uma sede de válvula fechada sob condições de teste. As normas industriais atribuem uma classe de estanqueidade que define as expectativas das equipes de compras e dos engenheiros antes da instalação.
Este artigo explica como funcionam as classes de vazamento, compara o desempenho de válvulas com sede macia e com sede metálica e descreve os fatores que afetam a vedação em serviço.
Dois padrões que definem a classe de vazamento da válvula
Existem duas normas que regem a maioria das aplicações industriais de válvulas borboleta. Essas normas definem o vazamento máximo permitido através da sede da válvula quando esta está totalmente fechada.
- ANSI/FCI 70-2Amplamente utilizado para válvulas de controle. Define as classes I a VI, cada uma com um limite de vazamento progressivamente mais rigoroso.
- API 598Aplicado a válvulas de isolamento. Separa válvulas com sede metálica de válvulas com sede resiliente (macia), que possuem requisitos de teste distintos.
Os mercados europeus e internacionais também fazem referência às normas EN 12266-1 e ISO 5208, que utilizam lógica semelhante com parâmetros de teste ligeiramente diferentes.
A classe de estanqueidade é determinada durante um teste de fábrica da sede da válvula. O teste utiliza ar, água ou nitrogênio a uma pressão específica com a válvula na posição fechada.
O resultado serve como referência para o desempenho de vedação dessa válvula ao longo de sua vida útil.
Quais são as taxas máximas de vazamento para cada classe?
As taxas máximas de vazamento As variações entre as classes são significativas. Selecionar a classe errada pode levar à perda de produtos, incidentes de segurança ou descumprimento de normas regulamentares.
A tabela abaixo abrange as classes mais relevantes para a seleção de válvulas borboleta:
| Aula | Padrão | Vazamento máximo | Meio de teste | Tipo de válvula típico |
|---|---|---|---|---|
| Classe IV | ANSI/FCI 70-2 | 0,01% de capacidade de fluxo nominal | Ar ou água | Válvula borboleta de alto desempenho (HPBV), com deslocamento duplo |
| Classe V | ANSI/FCI 70-2 | 5 × 10⁻⁴ mL/min por psi por polegada de diâmetro da porta | Água com pressão diferencial máxima | Válvula borboleta de triplo deslocamento (TOV), sede metálica de precisão |
| Classe VI | ANSI/FCI 70-2 | Vedação hermética; número de bolhas/min permitido com base no tamanho da válvula. | Ar ou nitrogênio a 45–50 psi | Válvula borboleta com sede resiliente (assento macio) |
| API 598 Metal | API 598 | Gotas ou bolhas por minuto — a quantidade depende do tamanho da válvula. | Ar ou água | Todas as novas válvulas de isolamento com sede metálica. |
| API 598 Resiliente | API 598 | Vazamento zero durante o teste de fábrica | Ar ou água | Todas as novas válvulas de isolamento com sede macia. |
As classes I a III raramente são especificadas para válvulas borboleta. A classe IV é o mínimo prático para projetos com sede metálica. A classe VI é o padrão para válvulas borboleta com sede macia.
A Classe IV permite vazamento de até 0,01% da capacidade de vazão nominal máxima da válvula. A Classe VI (com sede macia) limita o vazamento a um número definido de bolhas por minuto, com base no tamanho da válvula. A 2 polegadas, esse valor é de 0,15 mL/min. A 8 polegadas, sobe para 1,70 mL/min.
ObservaçãoSempre confirme a pressão de teste e o fluido na folha de dados da válvula. Uma classificação Classe VI testada a 50 psi não é equivalente a uma testada a 80 psi.
Tronco: 2Cr13, SS304, SS316, Monel
Comparação entre válvulas borboleta com sede macia e válvulas borboleta com sede metálica
O material da sede é o fator mais importante para determinar o desempenho de vazamento da válvula. Ambos os tipos de sede atendem a condições de operação distintas.
Válvulas borboleta com sede macia
Válvulas com sede macia Utilize materiais elastoméricos ou poliméricos para os assentos. Os materiais comuns incluem EPDM, NBR, PTFE, Neoprene e Viton.
Quando o disco se fecha, a sede macia deforma-se ligeiramente contra a borda do disco. Isso cria uma vedação hermética e uniforme.
Essas válvulas apresentam o melhor desempenho em tratamento de água, sistemas de climatização (HVAC), processamento de alimentos e serviços públicos em geral. A pressão de trabalho típica chega a 16 bar e a temperatura permanece abaixo de 200 °C.
Em meios abrasivos ou de alta temperatura, a ausência total de vazamento não é alcançável com sedes macias. Portanto, uma sede metálica de Classe IV é a alternativa prática.
Aula alcançávelClasse VI (ANSI/FCI 70-2) ou zero vazamento de acordo com a API 598 Resilient*. Ambos se qualificam como um válvula borboleta sem vazamento sob condições padrão de teste de fábrica.
ObservaçãoA norma API 598 Resilient refere-se ao padrão de teste estabelecido pelo American Petroleum Institute (API) para válvulas com sede macia.
Válvulas borboleta com sede metálica
Válvulas com sede metálica Utilize aço inoxidável, revestimento duro Stellite, Inconel ou ligas similares para a superfície do assento.
O mecanismo de vedação é por contato metal-metal. O disco fecha contra um anel de vedação usinado com precisão. Pequenos vazamentos são normais devido a variações na superfície.
As sedes metálicas suportam vapor em alta temperatura, serviços criogênicos, aplicações à prova de fogo e meios corrosivos. Elas também apresentam melhor desempenho em operações de alta frequência.
A desvantagem é uma maior taxa de vazamento em comparação com projetos de vedação macia. Para a maioria das aplicações de isolamento crítico, a Classe IV é aceitável.
Aula alcançável: normalmente Classe IV De acordo com a norma ANSI/FCI 70-2, as válvulas borboleta de triplo deslocamento (TOV) com sedes lapidadas com precisão podem atingir Classe V.
| Recurso | Assento macio | Assento de metal |
|---|---|---|
| Classe de vazamento | Classe VI / API 598 Resiliente (vazamento zero) | Classe IV (padrão), Classe V (TOV de precisão) |
| Faixa de temperatura | Até aproximadamente 200°C | -196 °C a mais de 600 °C, dependendo da liga. |
| Adequação da mídia | Água, fluidos de climatização, líquidos de grau alimentício, produtos químicos leves. | Vapor, criogênicos, hidrocarbonetos, meios de processo corrosivos |
| Vida útil do assento | Moderado; o desgaste do assento aumenta durante a operação de alta frequência. | Longo; resistente ao desgaste sob alta pressão e temperatura. |
| Melhor aplicativo | Tratamento de água, HVAC, dosagem de produtos químicos, isolamento geral | Refinaria, geração de energia, GNL, serviço de segurança contra incêndio |
Principais fatores que afetam o vazamento de válvulas em serviço
Vazamento na sede da válvula A capacidade de uma válvula manter sua classe de desempenho nominal não se mantém constante ao longo de sua vida útil. Diversos fatores influenciam a capacidade da válvula de manter sua classe de desempenho nominal em condições reais de operação.
- Material e dureza do assento. Elastômeros mais macios se adaptam melhor a baixas pressões. Metais mais duros duram mais, mas toleram menos imperfeições na superfície.
- Geometria do disco. Duplo e deslocamento triplo O design em disco reduz o atrito de contato com a sede. Isso diminui o desgaste da sede e melhora a vedação ao longo de muitos ciclos de operação.
- Pressão diferencial. O vazamento aumenta quando a diferença de pressão através da válvula fechada aumenta. Verifique se a classe especificada se aplica à sua diferença de pressão operacional real.
- Temperatura de operação. O calor faz com que os elastômeros endureçam ou sofram deformação plástica ao longo do tempo. Isso altera a geometria de contato e reduz a integridade da vedação.
- Compatibilidade de mídia. Fluidos corrosivos ou abrasivos atacam as superfícies dos assentos. A rugosidade da superfície aumenta e, consequentemente, ocorrem vazamentos.
- Torque do atuador. Um atuador com torque insuficiente impede que o disco se assente completamente. Um atuador com torque excessivo acelera o desgaste do assento. Ambos os resultados aumentam vazamento da válvula borboleta ao longo do tempo.
- Histórico de manutenção. As sedes desgastadas que não forem substituídas não manterão sua classificação de estanqueidade original. Agende inspeções periódicas das sedes em serviços de alta ciclagem ou corrosivos.
Como escolher a classe de vazamento correta para sua aplicação?
A escolha da classe de vazamento correta começa com a compreensão dos requisitos do seu processo.
- Especificar Classe VI ou API 598 Resiliente Para água potável, dosagem de produtos químicos e qualquer serviço onde vazamentos visíveis não sejam aceitáveis. Um design com assento macio atende a esse padrão na maioria das condições.
- Especificar Classe IV (API 598 Metal) Para vapor de alta temperatura, serviço à prova de fogo e processos de refinaria onde os elastômeros não resistem.
- Considere a Classe V Somente quando a criticidade do processo justifica o custo adicional. Terminais de GNL, isolamento de vapor em usinas de energia e algumas atividades petroquímicas se enquadram nessa categoria.
- Confirme as condições do teste. Verifique se a classe indicada na ficha técnica corresponde à pressão de teste e ao fluido utilizados durante a inspeção de fábrica.
- Solicite um certificado de teste de fábrica. Em cada pedido, o certificado confirma que a válvula fornecida atende à classe especificada antes de chegar ao seu local.
Conclusão
A adequação da classe de vazamento à sua aplicação protege a integridade do processo e reduz o custo total de propriedade ao longo da vida útil da válvula.
As válvulas borboleta podem atingir vazamento zero com válvulas borboleta de sede macia. Essas válvulas de sede macia com sedes em EPDM, PTFE ou NBR atendem à Classe VI da norma ANSI/FCI 70-2 e ao requisito de vazamento zero da norma API 598 Resilient. Essas válvulas são qualificadas como válvulas borboleta de vazamento zero sob condições padrão de teste de fábrica.
Válvula TG Garante o cumprimento de todos os requisitos de estanqueidade. Nossos produtos com assento macio atingem níveis extremamente baixos de estanqueidade. vazamento na sede da válvula sob a maioria das condições de trabalho. São projetados para tratamento de água, HVAC, isolamento químico e serviços industriais em geral.
Nossas válvulas borboleta de alto desempenho com sede metálica atendem à Classe IV e superiores para aplicações exigentes em ambientes térmicos, corrosivos e de segurança contra incêndio.
Todos os produtos da TG Valve As válvulas passam por testes de estanqueidade na fábrica antes da entrega. Os certificados de teste estão disponíveis mediante solicitação. Nossa fabricação atende aos padrões ISO 9001, enquanto nossas válvulas estão em conformidade com as normas API 609, API 607, ISO 10497 e com os requisitos da marcação CE europeia.
