Válvulas comumente usadas em gasodutos naturais - Válvula macho

Válvulas comumente usadas em gasodutos naturais - Válvula macho

A válvula macho para dutos é uma válvula de corte usada em dutos de gás natural de longa distância e sistemas de controle de estação, especialmente projetada para atender aos requisitos exclusivos de dutos de gás natural. Espera-se que resista a ambientes agressivos, tenha uma vida útil superior a 30 anos, ofereça vazamento zero bidirecional, seja resistente ao fogo e antiestático, resista à corrosão em meio ácido e exija força operacional mínima, entre outras características técnicas especializadas. Atualmente, todas as válvulas macho usadas em gasodutos domésticos de gás natural e sistemas de controle de estação são válvulas macho invertidas balanceadas e seladas a óleo importadas.

Características e princípio de funcionamento da estrutura da válvula macho

A válvula macho de tubulação selada a óleo balanceada invertida adota uma estrutura selada a óleo com núcleo de válvula invertida e equilibrada por pressão. Consiste no corpo, castelo, haste, corpo do obturador, anel de equilíbrio do acoplamento, conjunto de vedação da haste e peças de montagem.

1. Corpo da válvula

O corpo da válvula é construído em formato de sino invertido, fundido como uma peça única para alta resistência e rigidez, com distribuição uniforme de força. O corpo e o centro de massa da válvula estão essencialmente alinhados com o centro da tubulação, proporcionando uma operação estável. A superfície de vedação cônica do corpo passa por retificação fina em alta velocidade e é polida para atingir uma rugosidade superficial inferior a Ra0,8.

2.Plugue

O plugue é um plugue de estilo invertido, totalmente forjado. Após usinagem e retificação de precisão, atinge uma rugosidade superficial de até Ra0,4. A superfície do plugue passa por tratamentos como nitretação, revestimento de liga de níquel-fósforo ou pulverização de liga dura para aumentar a dureza da superfície. A dureza superficial da liga dura pulverizada de alta velocidade pode atingir HRC65 ou superior, enquanto o revestimento de liga de níquel-fósforo seguido por o tratamento térmico atinge uma dureza de HRC58–60. Isso proporciona excepcional resistência ao desgaste sob lubrificação por película de óleo.

Uma válvula de retenção integrada na parte superior do obturador compensa a pressão de injeção na câmara superior, enquanto um orifício de equilíbrio na parte inferior permite a pré-pressão do meio.

3. Par de fricção

O par de vedação utiliza uma estrutura metálica selada com vedação de graxa. A graxa preenche e ocupa o espaço de vedação, evitando efetivamente que partículas sólidas do meio entrem na superfície de vedação, oferecendo assim excelente proteção. A graxa fornece lubrificação, minimizando o torque operacional e facilitando a operação da válvula. O design especial da ranhura de óleo assimétrica garante que a graxa seja aplicada automaticamente sem vazamento à medida que o bujão gira, mantendo totalmente a integridade da película de óleo e garantindo uma vedação confiável. Este design minimiza a perda de óleo, ampliando o intervalo de recarga de graxa e o período de uso. A vedação da superfície cônica possui grande área de contato, garantindo longa vida útil com lubrificação por película de óleo.

4. Vedação da haste e da haste

A resistência e o desempenho de vedação da haste são fatores-chave que afetam a operação e o desempenho geral da válvula. A haste está sujeita a forças principalmente de atrito na gaxeta, torque operacional e empuxo médio. A haste e o obturador são conectados através de um anel deslizante, o que reduz erros de concentricidade entre o centro da haste e a superfície cônica do obturador, melhorando o desempenho operacional. A haste possui design anti-ejeção, permitindo a substituição on-line das vedações da gaxeta. A vedação da haste utiliza um projeto de vedação tripla com gaxeta à prova de fogo, um anel de vedação e injeção de graxa. Após a usinagem, a superfície da haste atinge uma rugosidade de Ra0,4, atendendo aos rigorosos requisitos de vedação para uma operação confiável e livre de manutenção. A haste é integralmente forjada e temperada para alta resistência e tenacidade, com nitretação ou revestimento de liga de níquel-fósforo para uma superfície de alta dureza e resistente ao desgaste.

5. Capô e Estrutura Inferior

Comparada com válvulas macho tipo bucha tradicionais, esta válvula macho para tubulação oferece os seguintes recursos:
1) Vedação confiável e longa vida útil: A válvula macho obtém vedação através de sua superfície cônica, com uma grande área de contato de vedação, onde a película de óleo serve tanto para fins de lubrificação quanto de vedação. A vedação por injeção de graxa aplica uniformemente a graxa de vedação na superfície de vedação durante o movimento de abertura e fechamento do bujão, lubrificando efetivamente a superfície de vedação. Além disso, devido ao efeito de enchimento e limpeza da graxa de vedação, as partículas sólidas no meio não entram no par de vedação e a posição totalmente aberta evita o contato com o meio que flui, protegendo efetivamente o par de vedação.
2) Baixo torque e fácil operação: O método de instalação invertido do cone do plugue equilibra a pressão na câmara inferior da válvula com a pressão média na tubulação no instante da abertura, empurrando o corpo do plugue firmemente contra a superfície interna do cone do corpo da válvula. O óleo de alta pressão na câmara superior empurra para baixo o corpo do obturador, equilibrando a força nas extremidades superior e inferior do cone do obturador e reduzindo o esforço necessário para a rotação.
3)Suporte ajustável na tampa inferior: Um suporte de ajuste é instalado na tampa inferior do corpo da válvula para ajustar a posição do núcleo da válvula. Em condições de alta temperatura, a expansão térmica do tampão pode ser absorvida através do seu movimento vertical, evitando que o par de vedação fique preso. Este dispositivo também tem a função de descarregar eletricidade estática que pode ser gerada pelo atrito entre o núcleo da válvula e o meio.
4)A mesma função com válvula de esfera flutuante, design anti-explosão para a haste da válvula: A haste da válvula tem um design de vedação tripla que consiste em anéis de vedação, gaxeta de grafite e graxa de vedação injetada, atendendo aos requisitos de vazamento e permitindo uma operação confiável de longo prazo com funcionalidade resistente ao fogo, semelhante à válvula de esfera totalmente soldada descrita anteriormente.