Fluidos corroem o aço carbono. Simples assim. Quando isso acontece, a especificação muda para uma válvula globo de aço inoxidável. Produtos químicos corrosivos. Linhas de processo de alta pureza. Temperaturas criogênicas. Cada condição descarta o aço carbono por um motivo diferente. O aço inoxidável permanece em serviço. A escolha do tipo de aço depende do fluido, da concentração e da temperatura de operação. Esse é todo o problema da seleção.
Por que usar aço inoxidável em válvulas globo?
O aço carbono funciona bem em vapor, hidrocarbonetos e em serviços com temperaturas moderadas. Ele falha quando o fluido é corrosivo, quando a contaminação por metais no processo é inaceitável ou quando a temperatura cai abaixo de -29 °C. Abaixo desse limite, o aço carbono torna-se quebradiço e perde a resistência ao impacto.
O aço inoxidável forma uma camada passiva de óxido de cromo na superfície. Essa camada resiste a soluções aquosas e ácidos fracos. Ela também se regenera quando riscada. O aço carbono não possui equivalente. Não tem superfície autorregenerativa. Não tem camada passiva. Uma vez iniciada a corrosão no aço carbono em serviço com fluidos agressivos, ela continua. No aço inoxidável, em serviço compatível, ela para na camada passiva. Essa é a diferença material que justifica o custo mais elevado.
Notas comuns: 304, 316, CF8M
Três classes de aço inoxidável atendem à maioria das aplicações industriais de válvulas globo.
304 (CF8) é a classe básica. 18% cromo, 8% níquel. Água doce, produtos químicos suaves, serviço atmosférico. Não tolera cloretos acima de baixas concentrações. Começa a apresentar corrosão por pite. CF8 é o equivalente fundido. A maioria dos aços inoxidáveis. fabricantes de válvulas globo O CF8 é o grau de pureza padrão do catálogo para serviços sem cloreto.
316 (CF8M) Adiciona molibdênio de 2 a 3% à composição do aço inoxidável 304. Melhor resistência à corrosão por cloretos. Indicado para ambientes marinhos, sistemas de água do mar, aplicações farmacêuticas e serviços químicos com fluidos contendo cloretos. CF8M é o equivalente fundido. Grau mais comumente especificado para serviços químicos corrosivos e em plataformas offshore.
Aço inoxidável duplex Suporta o que o aço inoxidável 316 não suporta. Maior resistência. Melhor resistência à corrosão sob tensão em ambientes com cloretos. Uso submarino, offshore e em ambientes químicos com alta concentração de cloretos. Custo mais elevado. Mais difícil de soldar. Especificado quando o aço inoxidável 316 é realmente insuficiente para as condições de serviço.
Resistência à corrosão por tipo de meio
Mesma especificação. Fluido diferente. Modo de falha diferente. Esse é o erro que causa corrosão por pite ou fissuras em uma válvula que deveria ser resistente.
A tabela abaixo relaciona os tipos de fluidos mais comuns com a classificação correta para a seleção do corpo e dos componentes internos da válvula globo.
| Tipo de mídia | Nota recomendada | Notas |
| Água doce, produtos químicos suaves | 304 / CF8 | Apenas baixas concentrações de cloreto |
| Água do mar, soluções de cloreto | 316 / CF8M | O molibdênio melhora a resistência à corrosão por pites. |
| Ácidos concentrados | Duplex ou Hastelloy | O aço 316 sofre corrosão em contato com ácidos fortes. |
| Serviço criogênico | CF3 / CF3M | Baixo teor de carbono previne a sensibilização |
| Farmacêutico, alta pureza | 316L / CF3M | Eletropolido, baixo teor de carbono |
| Submarino e em alto-mar | Duplex | resistência à fissuração por corrosão sob tensão |
CF3 e CF3M são equivalentes de baixo carbono de CF8 e CF8M. O menor teor de carbono previne a sensibilização nas zonas afetadas pelo calor da solda. O aço inoxidável sensibilizado perde a resistência à corrosão nos contornos de grão sem apresentar sinais externos visíveis. Para conjuntos soldados e serviço criogênico, CF3 ou CF3M são as especificações corretas. CF8 ou CF8M não são.
Aplicações
No processamento químico, utilizam-se válvulas globo de aço inoxidável em linhas de alimentação de reatores, sistemas de transferência de produtos e circuitos de injeção química. São indicadas para aplicações onde o fluido de processo ataca o aço carbono. A seleção da válvula globo para serviço químico requer a especificação do nome do produto químico, sua concentração e temperatura. A especificação para serviço corrosivo geral não é suficiente.
As indústrias farmacêutica e alimentícia não toleram contaminação por metais no fluido de processo. O aço inoxidável 316L com superfícies internas eletropolidas é o padrão. O design higiênico das válvulas globo também atende aos requisitos de acabamento superficial e conexões das regulamentações alimentícias e farmacêuticas, que vão além das especificações padrão de válvulas.
Em aplicações criogênicas como GNL, separação de ar e armazenamento de gases liquefeitos, utilizam-se válvulas globo de aço inoxidável CF3M com tampas estendidas. Isso mantém a gaxeta protegida de temperaturas de operação tão baixas quanto -196 °C. O aço carbono não é adequado para temperaturas abaixo de -29 °C em nenhuma classe de pressão.
Em aplicações marítimas e offshore, utilizam-se válvulas globo de aço inoxidável 316 ou duplex em sistemas de refrigeração de água do mar, lastro e tubulações de processo na superfície. A exposição a cloretos corrói rapidamente o aço carbono nesses ambientes.
Qual a classe de aço inoxidável que devo especificar para uma válvula globo em serviço com cloreto?
O aço 316 ou CF8M suporta concentrações moderadas de cloreto em temperaturas ambientes a elevadas. O aço duplex suporta altas concentrações de cloreto, temperaturas elevadas ou situações onde a corrosão sob tensão representa um risco. O aço 304 ou CF8 não é adequado para serviços com cloreto em concentrações acima de baixas. A falha por pite que se segue parece repentina e vem se desenvolvendo desde o comissionamento.
Como escolher a série certa
Primeiro, analise a química do fluido. Identifique o principal mecanismo de corrosão. Corrosão por cloretos, corrosão generalizada, fissuração por corrosão sob tensão e sensibilização requerem respostas de graus diferentes. Em seguida, aplique a temperatura de operação. Depois, confirme a classe de pressão de acordo com as tabelas de pressão-temperatura ANSI B16.34.
Em seguida, verifique qual norma se aplica. API 600 para válvulas globo de aço com tampa aparafusada para uso em refinarias. API 602 para aço forjado compacto em pequenos diâmetros. API 603 para válvulas globo com tampa aparafusada resistentes à corrosão em aço inoxidável e ligas metálicas. Para fabricantes de válvulas globo de aço inoxidável que fornecem válvulas em conformidade com a norma API 603, a rastreabilidade do material e os relatórios de teste de pressão API 598 são documentos obrigatórios em todos os pedidos.
A CTGV fabrica válvulas globo de aço inoxidável em padrão reto, fole selado, e ângulo Configurações. Materiais do corpo: CF8, CF8M, CF3, CF3M, WC6 e WC9. Diâmetros de 1/2 polegada a 24 polegadas. Classes de pressão: 150 a 2500 libras. Certificados de materiais e relatórios de teste de pressão API 598 incluídos em cada remessa. Entre em contato e receba uma recomendação técnica em até 2 horas.
Faixa de tamanho: 1/2″–8″ (15 mm–200 mm)
Perguntas frequentes
Quais são as aplicações de uma válvula globo?
Controle de fluxo e regulagem de vazão. Serviço de ciclos frequentes. Controle de vapor, dosagem de produtos químicos, água de resfriamento, controle de água de alimentação em usinas de energia. Isolamento nas indústrias farmacêutica e alimentícia, onde a válvula abre e fecha repetidamente e requer um ajuste preciso da vazão, em vez de um simples isolamento liga/desliga.
Qual a diferença entre API 600, API 602 e API 603?
Três normas distintas. A API 600 abrange válvulas globo de aço com tampa aparafusada para uso em refinarias. A API 602 abrange válvulas globo compactas de aço forjado para diâmetros internos pequenos. A API 603 abrange válvulas globo com tampa aparafusada resistentes à corrosão, com corpo em aço inoxidável e ligas metálicas, para aplicações em ambientes corrosivos.
Qual a pressão nominal de uma válvula globo da série ANSI 300?
Aproximadamente 740 PSI à temperatura ambiente em WCB de aço carbono. Diminui com o aumento da temperatura. Os aços inoxidáveis da mesma classe 300 apresentam curvas de pressão-temperatura diferentes. Consulte as tabelas ANSI B16.34 para a classe específica em questão. Não assuma que as classificações de aço carbono se aplicam ao aço inoxidável.
Quais são as classificações das válvulas globo?
Existem três maneiras de classificá-las. Pelo formato do corpo: reto, angulado, em Y. Pelo tipo de tampa: tampa aparafusada, vedação por pressão, vedação por fole. Pelo diâmetro interno: furo pleno e furo reduzido. Cada combinação atende a diferentes requisitos de pressão, temperatura e ciclos de operação na aplicação.
