Como Especificar Válvulas Revestidas para Serviço de Dessulfuração de Gases de Combustão (FGD) e Lama de Calcário?

Resposta Rápida:

Combine o tipo de válvula e a construção do revestimento com a química da pasta, sólidos, temperatura, pressão e serviço operacional.

As válvulas de borboleta são comumente usadas para muitas tarefas de dessulfurização de gases de combustão (FGD), mas o serviço abrasivo e os requisitos de lavagem também precisam ser considerados.

A YOUFUMI oferece válvulas de borboleta com revestimento de PTFE/PFA/FEP, incluindo um design lug listado para aplicações de pasta.

Por que a FGD é um Teste Tão Severo para um Revestimento de Válvula?

A dessulfurização de gases de combustão (FGD) com calcário úmido expõe uma válvula a três desafios ao mesmo tempo: líquido contendo cloreto, sólidos suspensos de calcário e gesso, e temperaturas variáveis. Devido a essa combinação, a escolha de um revestimento torna-se mais complicada do que apenas verificar a compatibilidade química.

À medida que a água circula pelo processo de FGD, os cloretos podem se acumular. Uma barreira é então criada entre os fluidos do processo e o metal por baixo por Fluoropolímeros como PTFE, PFA e FEP. Essa proteção, no entanto, depende de o revestimento permanecer intacto. Se danos mecânicos ou abrasivos expuserem o substrato, o fluido do processo pode atingir o metal.

Um tipo diferente de desgaste é criado por partículas de gesso e calcário. Estas viajam através da válvula com a pasta e fazem contato constante com as superfícies molhadas. A severidade do desgaste pode aumentar ainda mais onde a velocidade do fluxo aumenta ou as partículas atingem a mesma área repetidamente.

Você também precisa levar em conta as mudanças de temperatura, pois os fluoropolímeros se contraem e expandem de forma diferente do corpo metálico circundante. O revestimento e sua retenção podem sofrer estresse adicional se ocorrerem mudanças de temperatura repetidamente. Para uma válvula de dessulfurização de gases de combustão, esses efeitos precisam ser considerados em conjunto. Uma válvula resistente à corrosão ainda precisa de um design que proteja o revestimento contra desgaste excessivo da pasta ou estresse mecânico.

Por Que as Válvulas de Borboleta São Usadas em Serviço de Pasta FGD?

Na tubulação de FGD, as válvulas de borboleta oferecem vários benefícios práticos. Por um lado, são compactas e funcionam bem em grandes diâmetros de tubulação. Além disso, têm geometria relativamente simples em comparação com outros tipos de válvulas. Certos designs, como uma válvula de borboleta concêntrica, também evitam as cavidades profundas do corpo encontradas em alguns outros tipos de válvulas, deixando menos lugares para a pasta se acumular.

Devido a essas características, válvulas borboleta revestidas são úteis para muitas tarefas de isolamento. À medida que a tubulação de FGD aumenta de tamanho, as dimensões compactas de face a face dessas válvulas podem ser particularmente úteis. A desvantagem é que o disco da borboleta permanece no fluxo mesmo quando a válvula está completamente aberta.

Em pasta densa ou altamente abrasiva, o disco e a área de vedação podem sofrer desgaste aumentado devido ao contato contínuo com partículas. É por isso que uma válvula de gaveta ou válvula de pasta pode ser mais apropriada para algumas tarefas de isolamento com sólidos pesados, pois a gaveta se retrai do caminho do fluxo quando aberta.

O serviço também importa ao selecionar uma válvula de pasta de calcário. Uma válvula de borboleta usada principalmente para isolamento vê condições diferentes de uma usada para regular o fluxo. Fechar parcialmente o disco altera o fluxo ao redor dele e pode aumentar a velocidade localizada e o desgaste.

O tamanho da válvula também afeta a escolha. Os sistemas de FGD podem usar grandes linhas de pasta, onde a construção compacta de uma válvula de borboleta se torna prática em comparação com designs de válvulas mais volumosos. No entanto, o aumento do diâmetro também aumenta a área exposta à pasta. O disco, a sede e o revestimento ainda precisam ser selecionados para as condições esperadas de sólidos e fluxo.

A válvula de borboleta com revestimento lug da YOUFUMI lista pastas entre suas aplicações. Nossos designs wafer, lug e flangeados estão disponíveis com revestimento de PTFE, PFA ou FEP. O catálogo de válvulas de borboleta também mostra um disco revestido, sede de fluoropolímero e elastômero de apoio atrás da sede.

Qual Espessura de Revestimento uma Válvula FGD Precisa?

Nenhuma espessura de revestimento universal garante uma vida útil prolongada em serviço de FGD. Um revestimento mais espesso pode fornecer material adicional antes que o desgaste atinja o substrato. Ele também pode aumentar a distância que os produtos químicos do processo precisam percorrer através da barreira.

Tudo isso, no entanto, não muda o fato de que a espessura é apenas uma parte do design. À medida que a temperatura muda, os corpos de válvulas metálicas e os fluoropolímeros se expandem em taxas variáveis. A carga mecânica sustentada também pode fazer com que o revestimento sofra fluência. É por isso que é importante perguntar como o fabricante forma, suporta e retém o revestimento, juntamente com sua espessura nominal.

A localização do revestimento importa tanto quanto a espessura nominal. A pasta não desgasta uniformemente todas as superfícies molhadas. Áreas com fluxo acelerado ou aquelas expostas a impacto direto de partículas podem experimentar maior desgaste do que superfícies menos expostas. Um valor de espessura por si só, portanto, diz pouco sobre como o revestimento se comportará, a menos que você também saiba como a geometria da válvula o expõe à pasta.

É por isso que simplesmente especificar o revestimento mais espesso disponível não é uma abordagem confiável. O revestimento precisa funcionar com a geometria da válvula e as condições operacionais esperadas.

A espessura do revestimento também não pode compensar a operação fora dos limites de pressão e temperatura da válvula. O catálogo de válvulas de borboleta da YOUFUMI fornece faixas de temperatura para PTFE, PFA e FEP, juntamente com uma curva de pressão-temperatura mostrando como a pressão permitida muda à medida que a temperatura aumenta.

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Como as Válvulas de Pasta FGD Devem Ser Lavadas e Mantidas?

A lavagem torna-se importante quando a pasta para de se mover pela linha. Sólidos de gesso e calcário podem se depositar durante períodos de estagnação, permitindo a formação de depósitos nas superfícies internas da válvula.

Uma válvula de lavador pode se tornar mais difícil de operar quando esses depósitos se formam. O material ao redor da área de fechamento ou sede pode interferir na vedação e colocar carga mecânica adicional nas superfícies de vedação.

A lavagem com água limpa antes de um período de espera ou desligamento planejado pode remover a pasta residual antes que ela se deposite. Certifique-se de que a frequência de lavagem siga o processo, em vez de seguir um intervalo fixo no calendário.

A alegação geral de que um cronograma de lavagem específico dobrará a vida útil da válvula não é suportada por evidências disponíveis. Duas perguntas são mais úteis ao definir o cronograma de manutenção: por quanto tempo a linha permanece estagnada e com que rapidez os sólidos se depositam?

As condições da água de lavagem também importam. A água deve ser compatível com o processo e os materiais da válvula, e grandes diferenças de temperatura devem ser consideradas antes de introduzi-la em equipamentos quentes. O objetivo é limpar o lodo residual antes que ele tenha tempo de se depositar e endurecer ao redor da válvula.