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As válvulas globo são válvulas de fechamento de movimento linear usadas para iniciar, parar ou regular o fluxo usando um membro de fechamento denominado disco. O disco da válvula globo pode fechar completamente o caminho do fluxo ou pode ser totalmente removido. A abertura da sede muda proporcionalmente ao percurso do disco, o que é ideal para tarefas que envolvem regulação de fluxo. As válvulas globo são mais adequadas e amplamente utilizadas para estrangular e controlar o fluxo de fluidos e geralmente são empregadas em tubulações de pequeno porte.

Uma válvula globo usa um movimento linear para mover um disco (membro de fechamento) para dentro ou para fora da superfície de assentamento. As válvulas globo formam uma cavidade em formato globular ao redor da região da porta e daí o nome. O disco pode ter vários formatos e se move perpendicularmente à sede da válvula globo. Este movimento do disco auxilia na abertura e fechamento da válvula. As válvulas globo em geral são usadas para tubos de 8 polegadas ou menos. Neste artigo, exploraremos os tipos, peças, princípio de funcionamento, função, símbolo, aplicação, vantagens e desvantagens da válvula globo.

Além disso, dependendo do projeto da sede e do disco, a carga da sede das válvulas globo pode ser controlada positivamente por uma haste parafusada. A capacidade de vedação da válvula globo é alta. Elas podem ser usadas para operação liga-desliga se a resistência ao fluxo da passagem tortuosa do fluxo dessas válvulas for aceitável. Algumas válvulas globo também são projetadas especificamente para baixa resistência ao fluxo para uso em serviço on-off. Devido à curta distância de deslocamento do disco entre as posições aberta e fechada, as válvulas globo são ideais se a válvula tiver que ser aberta e fechada com frequência. Assim, as válvulas globo podem ser usadas para uma ampla gama de funções.

Peças de válvula globo

Uma válvula globo típica consiste nas seguintes partes:

• Corpo da Válvula (6): Formato globular
• Capô (7)
• Disco ou Plug (10)
• Haste (9)
• Jugo
• Bucha de sobreposta e flange (3)
• Anel de assento (11)
• Manga Jugo (2)
• Parafusos e porcas da glândula (4)
• Volante (1): Atuador Mecânico
• Banco de trás
• Junta de vedação de pressão
• Embalagem
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• Tipos de válvula globo

  Para atender à variada gama de tarefas de trabalho com o menor custo, são projetadas inúmeras variações de válvulas globo. Os três tipos mais comuns de configurações de válvula globo disponíveis para uso industrial são

  Padrão Tee (Tipo T) As válvulas globo possuem o menor coeficiente de fluxo e uma maior queda de pressão. Em serviços de estrangulamento severo, tais válvulas globo podem ser usadas. Se a queda de pressão não for uma preocupação e for necessário estrangulamento, a válvula globo tipo Tee será uma boa escolha.

• Padrão Wye As válvulas globo podem ficar abertas por longos períodos sem erosão severa. Eles oferecem resistência muito baixa ao fluxo. Para operações de inicialização, as válvulas globo tipo Y são amplamente utilizadas.Padrão de ângulo As válvulas globo giram o fluxo do fluido em uma direção perpendicular sem o uso de cotovelo. Para serviços de fluxo pulsante, válvulas globo do tipo angular são usadas devido à sua capacidade de lidar com o efeito de slugging.
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• Tipos de válvulas globo dependendo da conexão do corpo

  Com base nas conexões corpo-castelo, estão disponíveis os seguintes tipos de válvulas globo:

  • Capô parafusado: Design simples e barato.
  • Capô aparafusado: mais popular e amplamente utilizado. Necessita de uma junta para vedação da junta do corpo e do castelo.
  • Capô soldado: popular onde nenhuma desmontagem é necessária. peso mais leve.
  • Capô com vedação de pressão: para aplicações de alta pressão, esse tipo de válvula globo é usado.
  • Capô flangeado: Pode ser projetado para qualquer tamanho e pressão operacional. Porém, com o aumento da pressão, este tipo de válvula globo torna-se pesada e volumosa.
  • Capô com anel de união: É necessário um anel de união parafusado separado para fixar a tampa ao corpo da válvula. Este tipo de construção de válvula globo geralmente é limitado a até 3 polegadas de tamanho.

  Assento de válvula globo

  As válvulas globo são fornecidas com sede metálica ou sede macia. Para manter as tensões do assento uniformes, são feitas diversas variações no design do assento. A figura a seguir mostra as configurações de sede mais frequentemente utilizadas em válvulas globo.

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• Função da válvula globo

  A principal função de uma válvula globo é iniciar, parar ou regular o fluxo. À medida que a válvula globo se abre, o disco se move para cima, permitindo que o fluido flua proporcionalmente. Na posição aberta, a haste da válvula sobe e salta na parte superior. A válvula globo é normalmente usada em tamanhos menores; principalmente 12 polegadas ou menos em tamanhos. Com um aumento no tamanho da válvula globo, a potência necessária para operar aumenta. Na prática normal, uma válvula globo funciona como uma válvula liga-desliga, mas também pode ser usada para fins de estrangulamento.

  Princípio de funcionamento da válvula globo

  Consulte a imagem da seção transversal da válvula globo mostrada abaixo. Uma válvula globo é composta por um disco móvel e uma sede anular estacionária em um corpo esférico. A sede de uma válvula globo fica no meio e paralela ao tubo, e a abertura na sede é fechada com o disco. Como pode ser visto na imagem, quando o volante é girado manualmente ou por um atuador, o movimento do disco é controlado (abaixado ou levantado) por meio da haste da válvula. Quando o disco da válvula globo assenta sobre o anel da sede, o fluxo é completamente interrompido.

  

  Mas quando o disco é levantado, o fluxo começa à medida que o movimento ascendente do disco cria espaço para o fluido.

• Discos de válvula globo

  A posição do disco da válvula globo e da sede pode ser descrita esquematicamente como segue:

  

  O disco de uma válvula globo é feito em três designs básicos; Disco convencional (ou disco esférico), disco de composição e disco tipo plug.

  Disco de bola: No disco do tipo convencional, a construção da sede e do disco é feita de um disco metálico em forma de bola. Possui uma conicidade curta e se ajusta facilmente a um assento de superfície plana no corpo. Para serviços de baixa pressão, este tipo de válvula globo é bastante popular e econômica. Embora o disco esférico seja capaz de estrangular o fluxo, ele ainda é usado principalmente para iniciar e interromper o fluxo.

• Disco de composição: Um anel de inserção duro e não metálico é usado no disco de um design de disco de composição para criar um fechamento mais apertado. Para aplicações de alta temperatura e pressão, os discos de composição são utilizados devido à sua resiliência e resistência à erosão suficientes. A válvula globo de disco de composição é basicamente uma versão melhorada da válvula globo tipo disco convencional. Os discos de composição podem ser substituídos ou reparados.

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  Disco de plug: O disco obturador é o melhor entre todos os três designs de disco de válvula globo e é adequado para serviços de estrangulamento. Um plugue de metal longo e cônico é transformado em um disco de plugue que assenta em um cone, gerando uma ampla superfície de assentamento.

  Disco – Configuração da Haste

  A haste de uma válvula globo pode girar ou não ao levantar ou abaixar o disco, dependendo do projeto. Conseqüentemente, várias configurações de disco-haste estão disponíveis, como

• Haste Rotativa com Disco Integral
  • Haste Rotativa com Disco Não Integral
  • Haste não rotativa com disco integral
  • Haste não rotativa com disco não integral
• Devido à simplicidade do design, a maioria das válvulas globo incorpora uma haste rotativa.

• Direção do fluxo da válvula globo

  Para aplicações de baixa temperatura, a direção do fluxo em uma válvula globo é instalada de forma que a pressão atue sob o disco. Este design facilita a operação, protege a gaxeta e elimina certa ação erosiva nas faces da sede e do disco. Considerando que, para serviço de vapor em alta temperatura, as válvulas globo são posicionadas de forma que a pressão fique acima do disco. Isto evitará a contração da haste durante o resfriamento, o que pode tender a levantar o disco da sede.

• Símbolo da válvula globo

  O seguinte símbolo de válvula globo é bastante popular na indústria de tubulações. Elas são usadas em P&IDs para diferenciar uma válvula-luva de outros tipos de válvula.

  

  A imagem a seguir mostra o símbolo típico da válvula globo usado para indicar uma válvula de desvio na estação de controle.

  

  Diagrama da válvula globo

  As válvulas globo estão disponíveis em três padrões de corpo.

  • Padrão padrão (padrão T ou padrão Z)
  • Padrão de ângulo
  • Padrão Oblíquo (Padrão Wye ou Y – Padrão)

  Válvulas globo Padrão Padrão ou T/Z– Padrão

  Este é o padrão de corpo de válvula globo mais comum. A configuração horizontal da sede permite que a haste e o disco se movam perpendicularmente à direção do fluxo do fluido. Este design oferece a maior resistência ao fluxo de fluido entre todos os padrões disponíveis. Este projeto de válvula globo de padrão padrão possui o menor coeficiente de fluxo e a maior queda de pressão. Para serviços de estrangulamento severos e aplicações onde a queda de pressão não é uma grande preocupação, como em linhas de derivação em torno de uma válvula de controle, esse tipo de válvula globo é comumente usado.

  

  Válvula globo com padrão oblíquo ou padrão Y

  O design do corpo da válvula globo com padrão oblíquo é adequado para aplicações que exigem baixa queda de pressão. Seu design de padrão oblíquo reduz ao mínimo a resistência ao fluxo da válvula globo. A sede e a haste sendo inclinadas em aproximadamente 45 graus proporcionam um caminho de fluxo mais reto na abertura total e oferecem a menor resistência ao fluxo.

  

  Válvula globo com padrão angular

  O projeto do corpo da válvula globo com padrão angular é fabricado modificando a válvula globo com padrão padrão básico. As extremidades das válvulas deste tipo de válvula globo são perpendiculares ou em um ângulo de 900, e o fluxo de fluido ocorre com uma única volta de 900. Em comparação com as válvulas globo de padrão oblíquo, elas apresentam um coeficiente de fluxo ligeiramente inferior. Para aplicações com fluxo pulsante devido à sua capacidade de lidar com o efeito de golpe, são utilizadas válvulas globo de padrão angular.

  Quando uma válvula globo é necessária perto de uma curva de tubo, o corpo da válvula globo com padrão angular oferece duas vantagens. Primeiro, o corpo do padrão angular proporciona uma resistência ao fluxo bastante reduzida. Em segundo lugar, o design do padrão angular economiza a necessidade de uma conexão e junta de tubo.

  

  Vantagens da válvula globo

  As principais vantagens das válvulas globo podem ser resumidas da seguinte forma:

  • Boa capacidade de vedação.
  • Capacidade de aceleração moderada a boa.
  • Curso mais curto.
  • Fornece uma ampla gama de recursos disponíveis nos estilos de corpo em T, Wye e ângulo.
  • A usinagem e o recapeamento dos assentos são fáceis.
  • A válvula globo pode ser usada como uma válvula de retenção, modificando ligeiramente o design.

  Desvantagens da válvula luva

  As desvantagens da válvula globo podem ser listadas da seguinte forma:

  • Quedas de pressão mais altas devido a muitas mudanças direcionais
    • Maior força ou necessidade de potência para assentar a válvula.
    • Fluxo de estrangulamento sob a sede e fluxo de corte sobre a sede.

  • Aplicações da válvula globo

    A válvula globo pode ser usada em uma ampla gama de serviços; serviços de fluidos de baixa e alta pressão. As aplicações típicas das válvulas globo são:

    • Sistemas de água de resfriamento que requerem regulação de fluxo.
    • Sistema de óleo combustível que requer estanqueidade.
    • Sistemas de desvio de válvula de controle.
    • Respiradouros de ponto alto e drenos de ponto baixo.
    • Petróleo e gás, água de alimentação, alimentação de produtos químicos, refinaria, extração de ar condensador e sistemas de drenagem de extração.
    • Ventiladores e drenos de caldeiras, serviços de vapor, respiros e drenos de vapor principais e drenos de aquecedores.
    • Vedações e drenos de turbina.

    Válvula globo vs válvula gaveta

    As principais diferenças entre a válvula globo e a válvula gaveta estão listadas abaixo:

    Válvula global	Válvula de gaveta
    A construção da válvula globo é complexa, os principais componentes internos estão dentro da cavidade do corpo.	A construção da válvula gaveta é mais simples, com a maioria das peças na parte superior do corpo da válvula.
    Queda de alta pressão	Baixa queda de pressão.
    A válvula globo é unidirecional.	A válvula gaveta é uma válvula multidirecional.
    A válvula globo é usada para controle de fluxo.	A válvula gaveta é usada apenas para isolamento.
    O disco da válvula globo se move paralelamente ao meio que flui.	O disco da válvula gaveta se move perpendicularmente ao fluxo do fluido.
    A Válvula Globo oferece mais resistência ao fluxo de fluido.	A válvula gaveta oferece pouca resistência ao fluxo de fluido.
    O peso do mesmo tamanho e classificação da válvula globo é maior em comparação com a válvula gaveta.	O peso da válvula gaveta é comparativamente menor.
    A válvula globo é mais cara devido ao design complexo	Relativamente mais barato
    As válvulas globo normalmente não são usadas para tamanhos superiores a 12 polegadas	As válvulas gaveta também podem ser usadas para tamanhos maiores.

    Válvula Globo vs Válvula Esfera

    A tabela a seguir lista as principais diferenças entre uma válvula globo e uma válvula esfera.

    Válvula global	Válvula de esfera
    Queda de alta pressão	Baixa queda de pressão
    A Válvula Globo usa um disco que opera contra o fluxo.	A válvula de esfera usa uma esfera que fecha ao longo do fluxo.
    A válvula globo é uma válvula de movimento linear	A válvula de esfera é uma válvula de movimento rotativo.
    A válvula globo fornece melhor controle do que a válvula esférica	A válvula esfera oferece melhores propriedades de fechamento do que a válvula globo.
    A válvula globo é mais barata que as válvulas de esfera	A válvula esfera tem um design mais complexo do que a válvula globo e, portanto, é mais cara.
    Operação lenta	Desligamento rápido, possibilidade de golpe de aríete.

    Padrões de válvula globo

    Os fabricantes de válvulas globo usam os seguintes códigos e padrões para projetar válvulas globo para aplicações industriais:

    Padrões API para válvulas globo:

    • API 623 – Válvulas globo de aço com extremidades flangeadas e soldadas de topo, tampas aparafusadas
    • API 602 – Válvulas de gaveta, globo e retenção de aço para tamanhos DN 100 e menores para as indústrias de petróleo e gás natural
    • API 6D – Especificação para válvulas de tubulação
    • API 598 – Inspeção e Teste de Válvulas
    • API 6FA – Teste de Fogo para Válvulas

    Padrões BS para válvulas globo:

    • BS 1873 – Válvulas globo de aço e válvulas de bloqueio e retenção, extremidades flangeadas e soldadas a topo
    • BS 5152 – Válvulas globo e de retenção e retenção globo em ferro fundido
    • BS 5352 – Válvulas de gaveta, globo, retenção e macho em aço fundido e forjado, extremidades parafusadas e soldadas

    Padrões MSS para válvulas globo:

    • MSS SP 80 – Válvulas globo de bronze
    • MSS SP-85 Válvulas globo e angulares em ferro fundido, extremidades flangeadas e roscadas
    • MSS SP 61 – Teste de pressão de válvulas de aço
    • MSS SP 25 – Sistema de marcação padrão para válvulas, conexões, flanges e uniões
    • MSS SP 45 – Conexões de desvio e drenagem
    • MSS SP 42 – Classe 150 (PN 20) Válvulas de gaveta, globo, ângulo e retenção resistentes à corrosão com extremidades flangeadas e soldadas de topo
    • Artigo de  Anup Kumar Dey