7 Fatores Chave que Influenciam a Seleção de Tipos de Válvulas de Retenção em Aplicações Petroquímicas

Este é o fator mais fundamental e crítico.

• Corrosividade: Se o meio é corrosivo (por exemplo, petróleo bruto contendo enxofre, gases ácidos, álcalis fortes) determina a seleção do material para componentes-chave, como o corpo da válvula, o disco da válvula e os anéis de vedação. Por exemplo, ligas resistentes à corrosão como aço inoxidável, Monel, Hastelloy ou até titânio devem ser selecionadas.
• Viscosidade e Limpeza: Para meios de alta viscosidade (por exemplo, óleo pesado, asfalto) ou meios contendo partículas sólidas e propensos a incrustações (por exemplo, óleo residual, lama), escolha válvulas de retenção com caminhos de fluxo desobstruídos que resistam ao emperramento, como os tipos de balanço, esfera ou sem desgaste. Válvulas de disco duplo tipo wafer ou válvulas tipo elevação são inadequadas, pois são propensas a emperramento.
• Toxicidade e Propriedades Perigosas: Para meios altamente tóxicos, inflamáveis ou explosivos, as válvulas de retenção devem apresentar características de vazamento zero ou vazamento extremamente baixo. Válvulas de retenção com vedação metal-metal são tipicamente selecionadas ou, em casos especiais, válvulas com sistemas de injeção de graxa podem ser empregadas.

• Fluxo Constante: Adequado para a maioria das válvulas de retenção.
• Fluxo Baixo ou Fluxo Fluctuante: Requer válvulas que abrem e vedam sensivelmente em baixas velocidades, como válvulas de retenção de disco duplo tipo wafer devido aos seus discos leves e resposta rápida.
• Alta Velocidade de Fluxo: Válvulas de retenção de balanço e válvulas de retenção de fluxo axial acomodam melhor condições de alta velocidade de fluxo, oferecendo menor queda de pressão.

• Classificação de Pressão de Trabalho: Determina diretamente a classe de pressão da válvula (por exemplo, Classe 150, 300, 600).
• Pressão Mínima de Abertura: As válvulas de retenção de elevação requerem uma certa contrapressão para vedar, enquanto os tipos de balanço e wafer requerem pressões de abertura mais baixas.
• Flutuações de Pressão do Sistema: Em sistemas com flutuações frequentes de pressão, selecione tipos que operem de forma estável para evitar a “vibração” do disco da válvula e o desgaste prematuro.

• Válvulas de Retenção de Elevação: Tipicamente instaláveis apenas em tubos horizontais, exigindo que o eixo do disco da válvula seja perpendicular ao plano horizontal.
• Válvulas de Retenção de Balanço: Instaláveis em tubos horizontais ou verticais (quando instaladas verticalmente, o meio deve fluir de baixo para cima).
• Válvulas de Retenção Wafer: Orientação de instalação flexível, mas a direção do fluxo do meio ainda deve ser considerada.

• Válvulas de retenção tipo wafer: Comprimento estrutural mais curto, altamente eficiente em termos de espaço, leve.
• Válvulas de retenção tipo balanço: Comprimento estrutural mais longo, exigindo maior espaço de instalação.
• Válvulas de retenção tipo elevação: Altura estrutural mais alta.

Este é um fator crítico para prevenir fenômenos de golpe de aríete.

• Tipo de Fechamento Rápido: Como válvulas de retenção de disco duplo tipo wafer ou placa oscilante, que fecham rapidamente para efetivamente evitar o fluxo reverso significativo do meio. No entanto, o fechamento excessivamente rápido pode desencadear o golpe de aríete direto.
• Tipo de Fechamento Lento/Controlado: Exemplos incluem válvulas de retenção de balanço com amortecedores ou mecanismos de amortecimento e válvulas de retenção de fluxo axial. Estes alcançam um processo de fechamento em duas etapas—fechamento inicial rápido seguido de desaceleração controlada—via sistemas hidráulicos ou de contrapeso. Isso reduz significativamente os picos de pressão (golpe de aríete) durante o fechamento, tornando-os ideais para locais críticos como saídas de bombas.

• Válvulas de retenção de balanço, fluxo axial, esfera e elevação tipo Y apresentam caminhos de fluxo desobstruídos com queda de pressão mínima. (Tipos de baixa resistência). 
• Tipos de alta resistência: As válvulas de retenção de elevação tradicionais exibem queda de pressão relativamente alta devido aos caminhos de fluxo tortuosos.

A indústria petroquímica adere a especificações e padrões rigorosos; a seleção da válvula deve estar em conformidade com os requisitos do projeto.

• Padrões Internacionais/da Indústria: por exemplo, API 594 (válvulas de retenção wafer e com flange duplo), API 6D (válvulas de tubulação), ASME B16.34 (extremidades de flange de válvula, extremidades soldadas por topo). Esses padrões definem a construção da válvula, as classificações de pressão-temperatura e os requisitos de teste/inspeção.
• Padrões de Segurança contra Incêndio: Exemplos incluem API 607/ISO 10497, que exigem que as válvulas mantenham a integridade da vedação por uma duração especificada durante condições de incêndio. Isso é tipicamente alcançado por meio de designs especializados de vedação macia e mecanismos de vedação auxiliar metal-metal.

• Custo Inicial de Compra: As válvulas de retenção tipo wafer geralmente oferecem o menor custo, enquanto aquelas com recursos especiais (por exemplo, fechamento lento) ou materiais especiais incorrem em custos mais altos.
• Custos de Instalação e Manutenção: As válvulas de retenção tipo wafer apresentam instalação simples, mas exigem a desmontagem dos parafusos em ambos os flanges durante a manutenção. As válvulas com flange duplo (balanço) são mais pesadas e exigem suportes de montagem robustos, mas seu capô aberto facilita a manutenção interna dos componentes em serviço.
• Custos Operacionais e de Energia: Válvulas de baixa resistência ao fluxo reduzem o consumo de energia de bombeamento, gerando economias significativas de eletricidade a longo prazo.
• Confiabilidade e Vida Útil: A seleção de válvulas adequadas às condições de operação minimiza substancialmente o tempo de inatividade por falha e as despesas de reparo/substituição. Ao longo de todo o ciclo de vida, essas válvulas podem ser mais econômicas do que alternativas inicialmente mais baratas.