No sistema de transporte de fluidos, oVálvula de alta temperaturaÉ um componente de controle indispensável, que tem como principais funções a regulação, o desvio, a prevenção de refluxo, o bloqueio e o shunt. A válvula é amplamente utilizada nos setores industrial e civil. A válvula de alta temperatura é um tipo comumente usado em válvulas. Suas propriedades específicas são as seguintes: bom desempenho de têmpera, podendo realizar têmpera profunda; boa soldabilidade; boa absorção de impacto, sendo difícil danificá-la por violência; menor fragilidade por revenido, entre outras. Existem diversos tipos de válvulas de alta temperatura. As mais comuns são as válvulas de alta temperatura...válvulas borboleta, alta temperaturaVálvulas de esferafiltros de alta temperatura e alta temperaturaVálvulas de gaveta.
Quais são os tipos de válvulas para altas temperaturas?
As válvulas para altas temperaturas incluem válvulas de gaveta para altas temperaturas, válvulas de bloqueio para altas temperaturas, válvulas de retenção para altas temperaturas, válvulas de esfera para altas temperaturas, válvulas borboleta para altas temperaturas, válvulas de agulha para altas temperaturas, válvulas de estrangulamento para altas temperaturas e válvulas redutoras de pressão para altas temperaturas. Dentre elas, as mais comuns são as válvulas de gaveta, as válvulas globo, as válvulas de retenção, as válvulas de esfera e as válvulas borboleta.
Quais são as condições de funcionamento das válvulas de alta temperatura?
As condições de trabalho em alta temperatura incluem principalmente temperatura sub-alta, alta temperatura I, alta temperatura II, alta temperatura III, alta temperatura IV e alta temperatura V, que serão apresentadas separadamente a seguir.
Temperatura subalta
A expressão "sub-alta temperatura" refere-se à temperatura de operação da válvula, que varia entre 325 °C e 425 °C. Para fluidos como água e vapor, utilizam-se principalmente os materiais WCB, WCC, A105, WC6 e WC9. Para fluidos como óleo sulfurado, utilizam-se principalmente os materiais C5, CF8, CF3, CF8M e CF3M, resistentes à corrosão por sulfeto. Esses materiais são comumente empregados em dispositivos de redução de pressão atmosférica e de coqueamento retardado em refinarias. As válvulas fabricadas com CF8, CF8M, CF3 e CF3M não são utilizadas para resistência à corrosão por soluções ácidas, mas sim para produtos petrolíferos sulfurados e oleodutos e gasodutos. Nessas condições, a temperatura máxima de operação dos materiais CF8, CF8M, CF3 e CF3M é de 450 °C.
Alta temperatura Ⅰ
Quando a temperatura de operação da válvula é de 425 a 550 °C, ela é classificada como classe I para altas temperaturas (referida como classe PI). O principal material da válvula de classe PI é o “aço resistente ao calor de alta qualidade, com médio teor de carbono, cromo, níquel, terras raras e titânio, de grau I para altas temperaturas”, com a forma básica CF8, conforme a norma ASTM A351. Como a classe PI é uma nomenclatura específica, o conceito de aço inoxidável de alta temperatura (P) está incluído. Portanto, se o fluido de trabalho for água ou vapor, embora também possam ser utilizados aços de alta temperatura WC6 (t ≤ 540 °C) ou WC9 (t ≤ 570 °C), e para produtos petrolíferos contendo enxofre também seja possível utilizar aço de alta temperatura C5 (ZG1Cr5Mo), esses materiais não podem ser classificados como classe PI.
Alta temperatura II
A temperatura de operação da válvula é de 550 a 650 °C, sendo classificada como alta temperatura II (referida como P II). A válvula de alta temperatura classe P II é utilizada principalmente em equipamentos de craqueamento catalítico de petróleo pesado em refinarias. Ela inclui uma válvula de gaveta com revestimento resistente ao desgaste e alta temperatura, utilizada em bocais de três rotações e outras peças. O principal material da válvula de classe P II é o aço reforçado com tântalo, cromo, níquel, terras raras e médio carbono de classe II, com formato básico CF8, conforme a norma ASTM A351.
Alta temperatura III
A temperatura de operação da válvula é de 650 a 730 °C, sendo classificada como de alta temperatura III (referida como PIII). As válvulas de alta temperatura da classe PIII são utilizadas principalmente em grandes unidades de craqueamento catalítico de petróleo pesado em refinarias. O principal material da válvula de alta temperatura da classe PIII é o CF8M, baseado na norma ASTM A351.
Alta temperatura IV
A temperatura de operação da válvula é de 730 a 816 °C, sendo classificada como de alta temperatura IV (abreviada como PIV). O limite superior da temperatura de operação da válvula PIV é de 816 °C, pois a temperatura máxima prevista pela norma ASME B16134, que define a classe de pressão-temperatura selecionada para o projeto da válvula, é de 816 °C (1500υ). Além disso, após a temperatura de operação ultrapassar 816 °C, o aço se aproxima da região de temperatura de forjamento. Nesse momento, o metal entra na zona de deformação plástica, apresentando alta plasticidade e dificuldade em suportar altas pressões de trabalho e forças de impacto sem sofrer deformação. O material principal da válvula P IV é o CF8M, conforme a norma ASTM A351, que define sua forma básica como "aço resistente ao calor reforçado com médio carbono, cromo, níquel, molibdênio, terras raras, titânio e tântalo para alta temperatura IV". Aço inoxidável resistente ao calor CK-20 e ASTMA182 padrão F310 (incluindo teor de C ≥0,1050%) e F310H.
Alta temperatura V
A temperatura de operação da válvula é superior a 816 °C, sendo classificada como PⅤ. Válvulas de alta temperatura PⅤ (para válvulas de bloqueio, não para válvulas borboleta reguladoras) devem adotar métodos de projeto especiais, como revestimento isolante ou resfriamento a água ou gás, para garantir o funcionamento normal da válvula. Portanto, não há um limite superior de temperatura de operação especificado para válvulas de alta temperatura da classe PⅤ, pois a temperatura de operação da válvula de controle não é determinada apenas pelo material, mas também por métodos de projeto especiais, cujo princípio básico é o mesmo. Válvulas de alta temperatura da classe PⅤ podem ser fabricadas com materiais adequados que atendam às necessidades da válvula, considerando o fluido e a pressão de trabalho, além dos métodos de projeto especiais. Em válvulas de alta temperatura da classe PⅤ, geralmente são selecionadas ligas de alta temperatura HK-30 e HK-40, conforme a norma ASTM A297. Essas ligas são resistentes à corrosão, mas não suportam choques e cargas de alta pressão.
Data da publicação: 21 de junho de 2021