Por Que uma Válvula Revestida Vaza e Como Evitar?

Resposta Rápida:

As principais causas de válvula revestida vazamento são revestimentos, sedes ou vedações danificados. Vazamentos também podem ser internos ou externos, dependendo de quais componentes já estão desgastados. Prevenção de vazamento em válvulas revestidas começa com a especificação do revestimento e materiais corretos e instalação cuidadosa. API 598 e ISO 5208 definem os limites de teste, incluindo um teste de carcaça a 1,5 vezes a pressão nominal. Forneça à YOUFUMI as especificações para que possamos combinar todos os componentes da válvula ao sistema.

Quais são os Pontos Comuns de Falha que Levam a um Vazamento na Válvula?

Os pontos de vazamento mais comuns em válvulas são a interface da sede, a gaxeta da haste, a junta do corpo-bonnet, as conexões de flange e o corpo da válvula. Vazamento interno também ocorre devido a danos na sede ou fechamento incompleto. Enquanto isso, vazamento externo é causado por gaxetas, juntas, parafusos, corrosão ou estresse de instalação.

Outras causas de danos são:

1. Abrasão e erosão resultantes de sólidos, incrustações, areia ou fluxo de alta velocidade. Estes podem desgastar sedes e acabamentos, criando caminhos de vazamento.
2. Cavitação e flash resultam de alta pressão diferencial em serviço líquido. Estes podem picotar o acabamento e aumentar o vazamento da sede.
3. Incompatibilidade química de elastômeros, sedes macias, gaxetas, juntas e revestimentos. Estes podem fazer com que os revestimentos inchem, endureçam, rachem ou percam elasticidade quando expostos a meios ou temperaturas inadequados.
4. Tubulação desalinhada, suportes inadequados, aperto desigual dos flanges e direção de fluxo incorreta causam estresse de instalação. Isso transfere carga para a válvula e distorce as superfícies de vedação.
5. Operação inadequada pode acelerar danos na sede e na haste. Estes são causados por estrangulamento de uma válvula de isolamento, aperto excessivo de um volante, forçar uma válvula travada ou exceder as classificações de pressão/temperatura.

Que Danos no Revestimento Levam à Falha de Válvulas Revestidas?

Danos no revestimento, como bolhas, furos e rachaduras, causam a maioria das falhas de válvulas revestidas. Isso ocorre quando o PTFE passa pequenas quantidades de gás e vapor, como cloro e cloreto de hidrogênio. Esse vapor se acumula entre o revestimento e o corpo de aço e forma bolhas.

Como resultado, a bolha empurra o disco e distorce a vedação. Furos permitem que o meio atinja o aço e inicie a corrosão. Ciclos de vácuo e temperatura descolam o revestimento da parede e o racham. Teste de faísca encontra furos antes do envio. Furos de ventilação no corpo liberam vapor preso com segurança.

Quais Questões de Sede e Junta Causam Vazamento em Válvulas?

Desgaste da sede, fluxo a frio e material incorreto causam a maioria dos vazamentos de sede e junta. O PTFE rasteja sob carga constante, de modo que a força de vedação diminui com o tempo. Sólidos abrasivos riscam a face da sede e abrem um caminho de vazamento.

Além disso, o elastômero incorreto pode inchar ou endurecer em solventes. Faces de flange de fluoropolímero geralmente vedam sem uma junta separada, mas uma face danificada ainda vaza.

Sempre verifique a condição da sede e a compatibilidade do material antes de reutilizar qualquer sede. Substitua uma sede quando ela apresentar um sulco visível ou quando o vazamento exceder a taxa ISO 5208.

Como Erros de Instalação e Torque Causam Vazamentos?

Cargas de parafusos desiguais e flanges desalinhados causam a maioria dos vazamentos de instalação. Aperto excessivo esmaga o revestimento na face do flange e o força para fora. Aperto insuficiente deixa uma lacuna.

Para evitar erros de torque, aperte os parafusos em padrão estrela. Faça isso em três passagens a cerca de 30, 60 e 100 por cento do torque especificado. Reapertar após 24 horas, pois o revestimento relaxa sob carga.

Você também deve combinar os flanges com a furação ASME B16.5 ou EN 1092-1 e remover rebarbas do flange da tubulação. Alinhe os flanges da tubulação primeiro, para que a válvula nunca puxe a tubulação para a posição. Lave a escória de solda e incrustações antes do primeiro fechamento.

Como Meios e Temperatura Afetam a Vedação?

Meios agressivos, sólidos e variações de temperatura encurtam a vida útil da vedação atacando o revestimento e a sede. Fluoropolímeros resistem a quase todos os ácidos e solventes, exceto metais alcalinos fundidos e flúor elementar.

O calor também aumenta a permeação e amolece o revestimento. Ácido clorídrico concentrado e cloro úmido são os problemas usuais de permeação em serviço revestido. Lama eroda a borda do disco. Além disso, o vácuo pode puxar o revestimento para dentro.

Sempre combine o revestimento, a classificação de temperatura e a pressão com o serviço real e mantenha uma margem abaixo do limite da folha de dados.

Como Detectar Vazamentos em Válvulas Revestidas Precocemente?

Testes de vazamento regulares, verificações visuais e tendências de pressão podem detectar vazamentos precoces em válvulas e prevenir falhas.

Teste o vazamento da sede em cada parada usando métodos API 598. Válvulas com sede macia devem atender à Taxa A da ISO 5208, que não permite vazamento visível durante o teste.

Registre a pressão a jusante após cada fechamento. Inspecione as faces do flange quanto a rastejamento ou extrusão do revestimento. Observe os furos de ventilação e as vedações da haste quanto a vazamentos, pois vazamentos podem sinalizar permeação.

O Que um Checklist de Prevenção Deve Incluir?

Um checklist de prevenção abrange seleção, instalação, operação e inspeção.

1. Combine o revestimento, PTFE ou PFA, com o meio, temperatura e serviço de vácuo.
2. Realize um teste de faísca no revestimento e mantenha um registro.
3. Alinhe os flanges, aperte em padrão estrela e reapertar após 24 horas.
4. Instale um filtro a montante onde houver sólidos.
5. Limite o choque térmico e permaneça abaixo da temperatura nominal.
6. Execute um teste de sede API 598 em cada parada.
7. Substitua as sedes em um cronograma, não após um vazamento.

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Conclusão

A maioria dos vazamentos remonta ao revestimento, à sede, à junta do flange ou às condições do processo. Controle esses quatro pontos e você eliminará a maioria dos caminhos de vazamento.

Para grandes linhas corrosivas, considere a válvula borboleta revestida de PTFE YOUFUMI. Para fechamento estanque em linhas menores, considere a válvula de esfera revestida de PTFE YOUFUMI. Ambas pertencem à Válvula com revestimento de PTFE linha.

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Perguntas frequentes

O PFA é melhor que o PTFE para válvulas revestidas?

É melhor escolher com base nas condições de serviço e não no nome do material. O PFA é adequado para vapor, vácuo e ciclos térmicos porque seu revestimento é mais denso e menos permeável. O PTFE custa menos e lida bem com tarefas corrosivas gerais.

Qual é a temperatura máxima para válvulas revestidas de PTFE e PFA?

A temperatura máxima para ambos os materiais é de cerca de 260°C como polímeros brutos, mas as classificações das válvulas são mais baixas. Muitos fabricantes classificam corpos revestidos de PTFE perto de 150°C e corpos revestidos de PFA perto de 180°C. Sempre verifique o limite da folha de dados.

Qual é mais resistente quimicamente, PTFE ou PFA?

Ambos são quimicamente resistentes a quase todos os ácidos, bases e solventes. No entanto, o PFA resiste melhor em serviços quentes e com muito vapor, pois menos vapor permeia o revestimento.

O revestimento de PFA vale o custo extra?

O PFA compensa em serviços de vácuo, vapor, alta pureza e ciclos quentes, onde os reparos de bolhas custam mais do que a diferença de preço. Para ácidos diluídos à temperatura ambiente, o PTFE geralmente é suficiente.