Embora as válvulas plásticas às vezes sejam vistas como um produto especializado – uma das principais opções daqueles que fabricam ou projetam tubulações plásticas para sistemas industriais ou que precisam ter equipamentos ultralimpos – assumir que essas válvulas não têm muitos usos gerais é curto. avistado.Na realidade, as válvulas de plástico hoje têm uma ampla gama de usos, pois os tipos de materiais em expansão e os bons designers que precisam desses materiais significam cada vez mais maneiras de usar essas ferramentas versáteis.
PROPRIEDADES DO PLÁSTICO
As vantagens das válvulas termoplásticas são amplas – resistência à corrosão, química e abrasão;paredes internas lisas;peso leve;facilidade de instalação;expectativa de vida longa;e menor custo do ciclo de vida.Essas vantagens levaram à ampla aceitação de válvulas plásticas em aplicações comerciais e industriais, como distribuição de água, tratamento de águas residuais, processamento de metais e produtos químicos, alimentos e produtos farmacêuticos, usinas de energia, refinarias de petróleo e muito mais.
As válvulas de plástico podem ser fabricadas a partir de vários materiais diferentes usados em várias configurações.As válvulas termoplásticas mais comuns são feitas de cloreto de polivinil (PVC), cloreto de polivinil clorado (CPVC), polipropileno (PP) e fluoreto de polivinilideno (PVDF).As válvulas de PVC e CPVC são comumente unidas a sistemas de tubulação por meio de terminais de soquete de cimentação solvente, ou terminais rosqueados e flangeados;enquanto que PP e PVDF requerem a junção de componentes do sistema de tubulação, seja por tecnologias de calor, topo ou eletrofusão.
As válvulas termoplásticas são excelentes em ambientes corrosivos, mas são igualmente úteis em serviços gerais de água porque são isentas de chumbo1, resistentes à dezincificação e não enferrujam.Os sistemas e válvulas de tubulação de PVC e CPVC devem ser testados e certificados pela norma NSF [National Sanitation Foundation] 61 para efeitos na saúde, incluindo o baixo requisito de chumbo para o Anexo G. A escolha do material adequado para fluidos corrosivos pode ser tratada consultando a resistência química do fabricante orientar e compreender o efeito que a temperatura terá sobre a resistência dos materiais plásticos.
Embora o polipropileno tenha metade da resistência do PVC e do CPVC, ele possui a resistência química mais versátil porque não há solventes conhecidos.O PP funciona bem em ácidos acéticos e hidróxidos concentrados, e também é adequado para soluções mais suaves da maioria dos ácidos, álcalis, sais e muitos produtos químicos orgânicos.
O PP está disponível como um material pigmentado ou não pigmentado (natural).O PP natural é severamente degradado pela radiação ultravioleta (UV), mas os compostos que contêm mais de 2,5% de pigmentação de negro de fumo são adequadamente estabilizados por UV.
Os sistemas de tubulação de PVDF são usados em uma variedade de aplicações industriais, desde farmacêuticas até mineração, devido à força do PVDF, temperatura de trabalho e resistência química a sais, ácidos fortes, bases diluídas e muitos solventes orgânicos.Ao contrário do PP, o PVDF não é degradado pela luz solar;no entanto, o plástico é transparente à luz solar e pode expor o fluido à radiação UV.Embora uma formulação natural e não pigmentada de PVDF seja excelente para aplicações internas de alta pureza, a adição de um pigmento como um vermelho de qualidade alimentar permitiria a exposição à luz solar sem efeito adverso no meio fluido.
Os sistemas de plástico têm desafios de projeto, como sensibilidade à temperatura e expansão e contração térmica, mas os engenheiros podem e projetaram sistemas de tubulação duradouros e econômicos para ambientes gerais e corrosivos.A principal consideração do projeto é que o coeficiente de expansão térmica para plásticos é maior que o metal – termoplástico é cinco a seis vezes maior que o aço, por exemplo.
Ao projetar sistemas de tubulação e considerar o impacto na colocação da válvula e nos suportes da válvula, uma consideração importante em termoplásticos é o alongamento térmico.As tensões e forças resultantes da expansão e contração térmica podem ser reduzidas ou eliminadas proporcionando flexibilidade nos sistemas de tubulação por meio de mudanças frequentes de direção ou introdução de circuitos de expansão.Ao fornecer essa flexibilidade ao longo do sistema de tubulação, a válvula plástica não precisará absorver tanto o estresse
Como os termoplásticos são sensíveis à temperatura, a classificação de pressão de uma válvula diminui à medida que a temperatura aumenta.Diferentes materiais plásticos têm redução correspondente com o aumento da temperatura.A temperatura do fluido pode não ser a única fonte de calor que pode afetar a classificação de pressão de uma válvula plástica – a temperatura externa máxima precisa ser parte da consideração do projeto.Em alguns casos, não projetar para a temperatura externa da tubulação pode causar flacidez excessiva devido à falta de suportes de tubulação.O PVC tem uma temperatura máxima de serviço de 140°F;CPVC tem um máximo de 220°F;PP tem um máximo de 180°F;e as válvulas PVDF podem manter uma pressão de até 280°F
No outro extremo da escala de temperatura, a maioria dos sistemas de tubulação de plástico funciona muito bem em temperaturas abaixo de zero.De fato, a resistência à tração aumenta na tubulação termoplástica à medida que a temperatura diminui.No entanto, a resistência ao impacto da maioria dos plásticos diminui à medida que a temperatura cai e a fragilidade aparece nos materiais de tubulação afetados.Desde que as válvulas e o sistema de tubulação adjacente não sejam perturbados, não sejam prejudicados por golpes ou batidas de objetos, e a tubulação não caia durante o manuseio, os efeitos adversos à tubulação de plástico são minimizados.
TIPOS DE VÁLVULAS TERMOPLÁSTICAS
Válvulas de esfera, válvulas de retenção, válvulas borboleta e válvulas de diafragma estão disponíveis em cada um dos diferentes materiais termoplásticos para sistemas de tubulação de pressão da programação 80 que também possuem uma infinidade de opções de acabamento e acessórios.A válvula de esfera padrão é mais comumente encontrada como um projeto de união verdadeira para facilitar a remoção do corpo da válvula para manutenção sem interrupção da tubulação de conexão.As válvulas de retenção termoplásticas estão disponíveis como retentores de esfera, retentores de giro, retentores em y e retentores de cone.As válvulas borboleta combinam facilmente com flanges de metal porque estão em conformidade com os orifícios dos parafusos, círculos dos parafusos e dimensões gerais da classe ANSI 150. O diâmetro interno liso das peças termoplásticas apenas contribui para o controle preciso das válvulas de diafragma.
Válvulas de esfera em PVC e CPVC são fabricadas por várias empresas americanas e estrangeiras nos tamanhos de 1/2 polegada a 6 polegadas com conexões de soquete, roscadas ou flangeadas.O projeto de união verdadeira das válvulas de esfera contemporâneas inclui duas porcas que se aparafusam no corpo, comprimindo vedações elastoméricas entre o corpo e os conectores de extremidade.Alguns fabricantes mantêm o mesmo comprimento de assentamento da válvula esférica e roscas da porca há décadas para permitir a fácil substituição de válvulas mais antigas sem modificação na tubulação adjacente.
Válvulas de esfera com vedações elastoméricas de monômero de etileno propileno dieno (EPDM) devem ser certificadas de acordo com NSF-61G para uso em água potável.As vedações elastoméricas de fluorocarbono (FKM) podem ser usadas como alternativa para sistemas onde a compatibilidade química é uma preocupação.O FKM também pode ser usado na maioria das aplicações envolvendo ácidos minerais, com exceção de cloreto de hidrogênio, soluções salinas, hidrocarbonetos clorados e óleos de petróleo.
Válvulas de esfera de PVC e CPVC, de 1/2 polegada a 2 polegadas, são uma opção viável para aplicações de água quente e fria, onde o serviço máximo de água sem choque pode chegar a 250 psi a 73°F.Válvulas de esfera maiores, de 2-1/2 polegadas a 6 polegadas, terão uma classificação de pressão mais baixa de 150 psi a 73°F.Comumente usadas em transporte químico, as válvulas de esfera de PP e PVDF (Figuras 3 e 4), disponíveis nos tamanhos de 1/2 polegada a 4 polegadas com conexões de soquete, rosqueadas ou flangeadas, são comumente classificadas para um serviço de água sem choque máximo de 150 psi à temperatura ambiente.
As válvulas de retenção de esfera termoplástica contam com uma esfera com uma gravidade específica menor que a da água, de modo que, se a pressão for perdida no lado a montante, a esfera afundará de volta contra a superfície de vedação.Essas válvulas podem ser usadas no mesmo serviço que válvulas de esfera de plástico semelhantes, pois não introduzem novos materiais no sistema.Outros tipos de válvulas de retenção podem incluir molas de metal que podem não durar em ambientes corrosivos.
A válvula borboleta de plástico nos tamanhos de 2 a 24 polegadas é popular para sistemas de tubulação de diâmetro maior.Os fabricantes de válvulas borboleta de plástico adotam abordagens diferentes para a construção e as superfícies de vedação.Alguns usam um forro elastomérico (Figura 5) ou O-ring, enquanto outros usam um disco revestido de elastômero.Alguns fazem o corpo de um material, mas os componentes internos molhados servem como materiais do sistema, o que significa que um corpo de válvula borboleta de polipropileno pode conter um revestimento de EPDM e um disco de PVC ou várias outras configurações com termoplásticos e vedações elastoméricas comumente encontradas.
A instalação de uma válvula borboleta de plástico é simples porque essas válvulas são fabricadas no estilo wafer com vedações elastoméricas projetadas no corpo.Eles não requerem a adição de uma junta.Instalado entre dois flanges de acoplamento, o aparafusamento de uma válvula borboleta de plástico deve ser manuseado com cuidado, aumentando o torque de parafuso recomendado em três estágios.Isso é feito para garantir uma vedação uniforme em toda a superfície e que nenhum estresse mecânico desigual seja aplicado na válvula.
Os profissionais de válvulas de metal encontrarão os melhores trabalhos de válvulas de diafragma de plástico com os indicadores de roda e posição familiares (Figura 6);no entanto, a válvula de diafragma de plástico pode incluir algumas vantagens distintas, incluindo as paredes internas lisas do corpo termoplástico.Semelhante à válvula de esfera de plástico, os usuários dessas válvulas têm a opção de instalar o design de união verdadeira, que pode ser especialmente útil para trabalhos de manutenção na válvula.Ou, um usuário pode selecionar conexões flangeadas.Devido a todas as opções de materiais de corpo e diafragma, esta válvula pode ser usada em diversas aplicações químicas.
Como em qualquer válvula, a chave para acionar as válvulas plásticas é determinar os requisitos operacionais, como pneumático versus elétrico e CC versus CA.Mas com o plástico, o projetista e o usuário também precisam entender que tipo de ambiente envolverá o atuador.Como mencionado anteriormente, as válvulas plásticas são uma ótima opção para situações corrosivas, que incluem ambientes corrosivos externamente.Por causa disso, o material da carcaça dos atuadores para válvulas plásticas é uma consideração importante.Os fabricantes de válvulas plásticas têm opções para atender às necessidades desses ambientes corrosivos na forma de atuadores revestidos de plástico ou caixas metálicas revestidas com epóxi.
Como este artigo mostra, as válvulas plásticas hoje oferecem todos os tipos de opções para novas aplicações e situações
Horário da postagem: 30/07/2020