Diagrama de uma válvula gaveta: partes da seção transversal, símbolos e vistas abertas versus fechadas

Dois desenhos da mesma válvula geralmente chegam no mesmo e-mail. Um deles é um corte mostrando um portão em cunha assentado entre dois assentos. O outro é um pequeno formato de gravata borboleta em um diagrama de tubulação e instrumentação. Ambos são chamados de diagrama de válvula gaveta, e misturá-los em uma revisão de projeto raramente termina bem.

A resposta curta: um diagrama de uma válvula gaveta é uma vista em corte transversal que mostra as peças internas - corpo, castelo, gaveta, sede, haste, gaxeta e volante - desenhadas nas posições totalmente fechada e totalmente aberta. A partir desse corte você pode ler o princípio de vedação, o deslocamento da haste, o caminho do fluxo e os pontos de vazamento mais prováveis. O símbolo P&ID informa apenas onde a válvula fica na linha.

O que um diagrama de válvula gaveta mostra e o que ele deixa de fora

Conclusão primeiro: uma seção transversal fornece geometria e princípio de funcionamento, não especificações. Classe de pressão, material de acabamento, conexão final e dimensão face a face aparecem somente quando alguém os rotula.

Um corte adequado corta a válvula ao longo de sua linha central, de modo que a passagem do fluxo, a comporta e ambas as sedes fiquem visíveis ao mesmo tempo. Como o mesmo layout é reutilizado em toda uma família de produtos, o desenho costuma ser genérico, em vez de vinculado a um número de modelo. Verifique isso antes de citar as dimensões dele.

Vale a pena verificar sempre dois detalhes. Os assentos são integrados ao corpo ou como anéis substituíveis separados? O segundo custa mais, mas pode ser recortado ou substituído no campo. E o desenho mostra um ombro traseiro na haste? Esse recurso decide se a gaxeta pode ser substituída com a válvula ainda sob pressão.

Posições abertas e fechadas: por que o diagrama é desenhado duas vezes

Conclusão: o desenho de dois painéis existe porque uma válvula gaveta veda quando fechada e flui quando aberta, e nenhuma visão única mostra ambos os estados honestamente.

No painel fechado o portão fica totalmente encaixado, pressionado contra ambos os assentos. A vedação vem da pressão da linha que empurra a comporta para a sede a jusante, apoiada pela força mecânica da haste. No painel aberto, a comporta retraiu-se para dentro do castelo, deixando um furo reto com pouco mais queda de pressão do que um pedaço de tubo.

Você pode ler o dever diretamente no desenho. O deslocamento da comporta tem aproximadamente um diâmetro de furo, então uma válvula de 4 polegadas move sua comporta cerca de 10 centímetros entre os estados; é por isso que o capô é alto e o volante precisa de tantas voltas. Qualquer coisa entre os dois painéis é uma posição de estrangulamento, e é contra esse estado que o desenho alerta silenciosamente. Uma porta parcialmente aberta arrasta o fluxo de alta velocidade pelas faces do assento e elas sofrem erosão.

A gravata borboleta: lendo uma válvula gaveta em um P&ID

Conclusão: em um P&ID, uma válvula gaveta é a gravata borboleta – dois triângulos apontando um para o outro com uma linha no meio – e o símbolo não contém informações sobre tamanho, classificação ou material.

Seus vizinhos são semelhantes em escala de desenho:

• Válvula gaveta: dois triângulos que se encontram ponto a ponto com uma linha reta no centro.
• Válvula globo: a mesma gravata borboleta com um círculo preenchido no meio.
• Válvula de esfera: gravata borboleta com um círculo aberto e uma linha de haste acima dela.
• Válvula de retenção: gravata borboleta ou melindrosa mais uma seta de fluxo e nunca uma haste.
• Válvula gaveta acionada: gravata borboleta com quadrado ou semicírculo na haste para acionamento pneumático, hidráulico ou motorizado.

O que o símbolo nunca mostra é a parte chata: tamanho do furo, classe de pressão, conexão final e acabamento. Eles estão na lista de linhas e na folha de dados da válvula, e não no desenho em si.

Tipos que você pode reconhecer diretamente no desenho

Rising stem, non-rising stem and OS&Y

Conclusão: a posição da haste no desenho informa o tipo antes de você ler um único rótulo.

Numa haste ascendente, a secção roscada levanta-se visivelmente à medida que a válvula abre, pelo que a posição é óbvia através da plataforma. Um projeto OS&Y (parafuso externo e garfo) coloca as roscas fora da gaxeta, expostas ao ar e fáceis de lubrificar, e é por isso que ele domina as válvulas gaveta para campos petrolíferos. Uma haste não ascendente mantém o volante a uma altura fixa e move o portão com uma rosca interna - útil onde o pé-direito é apertado, mas a posição está oculta.

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Variações em cunha, paralelas e de assento

Conclusão: o formato da comporta e os detalhes da sede predizem como a válvula lida com temperatura, distorção e abrasivos.

Uma cunha sólida é uma peça única, simples e barata, e boa para serviços gerais, embora possa aderir após o ciclo térmico. A cunha flexível possui uma fenda que permite ao disco flexionar e acompanhar os assentos, por isso aparece em trabalhos em altas temperaturas. Uma cunha dividida usa duas metades em uma junta esférica e se auto-alinha, portanto, a orientação da instalação é menos importante. Sedes metálicas revestidas com 13Cr ou Stellite toleram abrasivos e calor, mas exigem maior torque de fechamento; sedes resilientes de PTFE vedam com menos esforço, mas possuem um teto de temperatura firme.

O que a seção transversal informa antes da instalação

Conclusão: o corte responde a três questões de instalação – direção do fluxo, orientação da haste e se a manutenção da válvula pode ser feita no local.

• Direção do fluxo. A maioria das válvulas gaveta são bidirecionais, mas uma direção preferida marcada geralmente reflete a carga da sede ou um arranjo de drenagem, e vale a pena seguir no serviço de lama.
• Orientação da haste. Volante para cima onde houver espaço, ou uma engrenagem cônica e volante montado na lateral onde não houver. As válvulas acionadas precisam de folga acima do castelo para o curso completo do cilindro.
• Cavidade e dreno. Uma porta fechada retém a pressão na cavidade corporal; uma porta de drenagem ou ventilação no desenho indica que pode ser sangrado com segurança antes que o capô seja aberto.
• Acesso ao serviço. O espaço para reembalagem e a folga dos parafusos do castelo são desenhados em escala com mais frequência do que você esperaria. Se o desenho não mostrar espaço para uma chave inglesa, o campo descobrirá isso para você.

Decisões de controle de fluxo como essas são abordadas com mais profundidade em nossa nota sobre como as válvulas gaveta controlam o fluxo em oleodutos .

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Pontos de falha que o diagrama ajuda a prever

Conclusão: o mesmo corte que mostra como a válvula veda também mostra todos os caminhos pelos quais ela pode falhar.

1. Marcação na sede e na porta, causada por estrangulamento ou por sólidos abrasivos movendo-se em alta velocidade.
2. Vazamento de gaxeta ao longo da haste, agravado por uma superfície estriada da haste.
3. Vazamentos nas juntas do corpo ao castelo, o vazamento externo mais comum em castelos aparafusados ​​após ciclagem térmica.
4. Colagem de cunhas em serviço de alta temperatura, quando o corpo se expande mais rápido que o disco.
5. Desgaste da rosca em hastes não ascendentes, onde a rosca operacional fica dentro do fluido do processo.
6. Sobrepressão da cavidade quando uma comporta fechada retém o líquido e um traço térmico faz o resto.

Nada disso é visível de fora da válvula. Tudo isso é visível em um desenho de seção transversal decente.

Perguntas frequentes

O diagrama de uma válvula gaveta é igual a uma seção transversal?

Geralmente sim. Num contexto de manutenção ou de folha de dados, o diagrama é a seção transversal em corte. Em um P&ID ou em uma narrativa de controle, a mesma frase significa o símbolo da gravata borboleta. Pergunte qual documento está sobre a mesa antes do início da reunião.

Você pode estrangular uma válvula gaveta?

Você pode, e nada quebra imediatamente, mas não deveria. Uma porta parcialmente aberta expõe as sedes a fluxo e vibração de alta velocidade, e o disco pode vibrar contra suas guias. As válvulas gaveta são válvulas de isolamento: totalmente abertas ou totalmente fechadas.

Por que o símbolo da válvula gaveta tem o formato de uma gravata borboleta?

Os dois triângulos representam as duas interfaces assento-porta, e a linha que passa pelo meio é o caminho direto do fluxo. O símbolo é realmente o diagrama da seção transversal reduzido às suas duas características mais importantes.

Combinando o desenho com a válvula que você está comprando

Conclusão: use o diagrama para fazer perguntas melhores e, em seguida, confirme as respostas com base nos dados reais do modelo.

Se o desenho mostra uma cunha flexível, um ressalto no assento traseiro e um castelo aparafusado, enquanto a cotação lista uma cunha sólida e um castelo soldado, você está comparando duas válvulas diferentes. Essa incompatibilidade é um dos motivos mais comuns pelos quais uma primeira entrega é rejeitada no estaleiro. Para trabalhos em campos petrolíferos, a verificação mais rápida é segurar o corte contra a página do modelo: as válvulas gaveta FC e FLS seguem o clássico layout de tampa aparafusada e haste ascendente usado em cabeças de poço e manifolds, enquanto as válvulas gaveta hidráulicas substituem o volante por um cilindro para operação remota ou de emergência. Se o equipamento for novo para você, leia as informações básicas o que é uma válvula gaveta e por que ela é importante na extração de petróleo preenche o contexto do campo.

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