globo/angular válvulas tipo gaiola

PRODUTO SÉRIE
1200 & 7200
kentintrol
GLOBO/ANGULAR
VÁLVULAS TIPO GAIOLA
PRODUTO SÉRIE
1200 & 7200
01
KOSO KENT INTROL
FORNECE UMA LINHA
DIVERSIFICADA DE
VÁLVULAS DE CONTROLE,
DE ESTRANGULAMENTO
E ROTATIVAS FABRICADAS
COM PRECISÃO PARA
ÓLEO E GÁS E PARA
OS SEGMENTOS
PETROQUÍMICO E DE
ENERGIA – EM ESCALA
MUNDIAL
CONTEÚDO
–
–
–
–
OPÇÕES DE GUARNIÇÃO
SELEÇÃO DE GUARNIÇÃO PARA TRABALHO COM LÍQUIDO
GUARNIÇÕES PARA TRABALHOS COM VETOR SEVERO
ORIENTAÇÃO PARA SELEÇÃO
04
05
09
10
02
VÁLVULAS TIPO GAIOLA
A linha de válvulas de controle das séries 1200/7200 da Kent Introl se estabeleceram há muito tempo nos mercados de óleo e gás, de
energia e petroquímico. Este é o principal produto globo/angular da KKI apropriado para operação em uma ampla gama de aplicações
e condições operacionais.
Esta classe de válvulas combina características de alta integridade, tais como, corpo conforme ASME VIII/projeto com tampa fixada por
parafusos, uma alta capacidade de vazão e uma ampla faixa de projetos de guarnição. Isto significa que ela é idealmente apropriada para
atender aos vários requisitos de controle de processo em serviços críticos que são demandados por uma ampla faixa de aplicações
relacionadas com a indústria.
A Série 7200 é a versão angular da Série 1200, incorporando opções e guarnições idênticas.
DESEMPENHO:
– Guarnições resistentes à erosão, controle de cavitação e ruído.
– Passagens aerodinâmicas de fluxo para otimização da capacidade.
– Controle de fluxo estável com grande abrangência.
FLEXIBILIDADE DE PROJETO:
– Projeto de construção modular disponível com uma gama de conexões de extremidades e estilos diferentes.
– Grande variação de projetos de guarnições para gaiola furada de estágio único até projetos de guarnição anticavitação/baixo ruído
de estágios múltiplos.
– Ampla faixa de componentes de controle de ruído suplementares, silenciadores e atuadores dinâmicos.
– Guarnições caracterizadas inerentemente oferecidos em igual porcentagem, modificados Eq%, abertura rápida e linear.
– Projetos de plugue balanceados e não balanceados.
– Todos os componentes da guarnição removíveis pela parte superior para fácil manutenção e substituição rápida.
– Grampeamento na guia para facilitar a manutenção.
– Ampla gama de CVs por dimensão de corpo permitindo grandes alterações nas condições do processo.
INTEGRIDADE DO PROJETO:
– Sistema de aparafusamento da tampa/corpo de alta integridade projetado de
acordo com ASME VIII.
– Gaiola grampeada para guia positiva em aplicações de trabalho severas.
– Sistema de guia do plugue de alta integridade.
– Vedações de baixa emissão i.e. (ISO 15878).
FABRICAÇÃO COM QUALIDADE GARANTIDA:
– Rigorosamente testada para assegurar o desempenho especificado no campo.
– Sistemas de garantia de qualidade de acordo com ISO 9001.
– Certificação plena ISO 15156/NACE MR-01-75 opcional.
SÉRIES DO PRODUTO
1200 & 7200
03
ESCOPO DO PROJETO
DIMENSÕES DA CONEXÃO DA VÁLVULA DO
CORPO/EXTREMIDADE
– 1” a 36” (25mm a 900mm) furo nominal.
CLASSES DO CORPO DA VÁLVULA
– ANSI 150 a ANSI 4500 (PN10 a PN640).
– Classes API podem também ser fornecidas.
PADRÕES DE PROJETO
– ASME B16.34.
– ASME VIII.
– Assento da válvula de controle ASME FCI 70-2.
VAZAMENTO
– ASME B16.25 – válvulas de extremidade com solda de topo
– ASME B16.5 – flanges de tubulação e conexões de flange
– NACE MR-01-75/ ISO 15156
– Projetos totalmente certificados pela PED.
PROJETOS DE GUARNIÇÕES
Existe uma ampla faixa de projetos de guarnições para cobrir a
grande faixa de aplicações encontradas nas indústrias servidas.
O projeto padrão é uma guarnição anticavitação/baixo ruído
designado como uma guarnição HF (Antifricção) Este é
complementado por diversos projetos de multi-estágio com até nove
estágios (20 giros) de decréscimo. Estes estão descritos em detalhes
neste boletim. Um projeto de guarnição de labirinto, Vector, pode
também ser projetado e ajustado no corpo S1200/S7200.
PROJETOS DE PLUGUES
– Balanceado.
– Sólido.
– Balanceado piloto.
MATERIAIS DO CORPO
A classe da Série 1200 pode ser fornecida na maior parte de ligas
fundíveis conforme requerido pela aplicação. Todos os materiais
usados são totalmente certificados pela PED. Os materiais padrões
incluem:
– Aço carbono – WCB/LCB/LCC.
– Aço inoxidável – CF8M, CF3M etc.
– Cromo molebidênio – WC6, WC9.
– Aço Inoxidável Duplex – A995 Gr 4A/5A/6A, A351-CK- 3MCUN etc.
– Ligas altas – Monel, Hastelloy B/C, Alloy 625, Alloy 825.
– Alumínio bronze.
– Titânio.
Válvulas borboleta globo/angulares estão também
disponíveis em materiais forjados e HIPed.
MATERIAIS DA GUARNIÇÃO
Todos os materiais compatíveis com os materiais acima são
fornecidos depois neste documento. Revestimentos de estelite
e insertos de carboneto de tungstênio serão especificados para
aplicações em alta/baixa temperatura e queda de pressão alta
ou onde existam níveis significantes de contaminação.
OPÇÕES DE TAMPA
– Padrão/normalização/criogênico.
– Parafusado/grampeado/vedação de pressão.
ATUAÇÃO
A atuação padrão oferecida é um atuador de diafragma de retorno
por mola. Para trabalhos mais severos, onde são encontradas altas
forças de operação, podem ser especificados retornos de mola do
pistão e dupla ação.
Adicionalmente, a maioria dos atuadores de terceiros podem ser
usados, i.e. elétricos, eletro-hidráulicos, etc.
–
–
–
–
Diafragma pneumático de mola oposta Série ‘G’.
Pistão pneumático de mola oposta Série ‘C’.
Pistão de ação dupla Série ‘D’.
Maioria dos atuadores de terceiros.
FIGURA 1. SÉRIE 1200 AJUSTADO COM GUARNIÇÃO
DE TRÊS ESTÁGIOS (CINCO VOLTAS)
04
OPÇÕES DE GUARNIÇÃO
DESCRIÇÃO GERAL
HF – GUARNIÇÃO DE ALTA FRICÇÃO
A Figura 2 mostra as características gerais do S1200 equipado com
guarnição de projeto HF. A gaiola é grampeada entre a ponte do
corpo e a tampa aparafusada e a vedação primária é ou uma gaxeta
enrolada em espiral ou uma vedação metálica (ANSI 2500 a ANSI
4500). A guia (gaiola) está localizada dentro do corpo da válvula
pelas suas seções superior e inferior para dar o melhor suporte
possível e para assegurar a concentricidade entre o corpo/tampa e
os componentes doa guarnição. A parte inferior da gaiola é furada
com um número de furos radiais, por todo o comprimento do curso
do plugue. Na Figura 2, o plugue está mostrado na sua posição
aberta plena. O fluxo é controlado pelo movimento do plugue para
cima e para baixo dentro da gaiola, fechando e abrindo furos para
variar a área do fluxo e consequentemente o fluxo através da
válvula. O plugue é projetado para ser guiado dentro da gaiola,
portanto as tolerâncias entre a gaiola e o plugue são críticas. Com
a finalidade de assegurar que não exista atrito (pick-up) entre
o plugue e a gaiola, a gaiola é ou revestida de cromo duro ou o
plugue/gaiola são revestidos com estelite. Estelite contra estelite
tem uma excelente resistência ao atrito. Em aplicações de alta
potência/temperatura, os materiais temperados aço inoxidável
420 e aço inoxidável 17/4 PH são utilizados. Novamente estes
materiais tem excelente resistência ao atrito.
Primeiro introduzido em 1969, a guarnição HF (Alta Fricção) é
apropriado para a maioria das aplicações de controle de processo.
É um projeto de recuperação de baixa pressão que fornece ambas
as vantagens, a redução da cavitação e a redução do ruído quando
comparado com o projetos de guarnições perfiladas padrão. O
fluxo pode ser dirigido ou “sob” o plugue (o fluxo passa através do
assento para o interior da gaiola e então através do furos radiais
para o exterior da gaiola) ou “sobre’ o plugue (o fluxo passa do
exterior da gaiola, através dos furos radiais, para o interior da gaiola
e então para baixo através do assento para a saída da válvula).
Em aplicações de trabalho severo a folga entre o plugue/gaiola será
projetada de acordo com a temperatura de projeto especificada
e uma tira de guia/amortecimento pode ser incluída para dar
estabilidade aumentada.
Uma das características comuns de várias guarnições em uma
válvula das Séries 1200/1700 é o uso de um projeto de plugue
balanceado. Isto reduz significante mente a resultante das
forças não balanceadas agindo sobre o plugue da válvula. Isto
é conseguido permitindo que a mesma pressão de projeto (ou
a pressão de entrada quando o fluxo está “abaixo’ do plugue ou
a pressão de saída quando o fluxo está “sobre” o plugue) atue
igualmente acima e abaixo do plugue. Os furos mostrados na parte
superior do plugue passam através para a seção inferior do plugue,
permitindo a equalização da pressão acima e abaixo do plugue. O
efeito líquido é que a força não balanceada na posição aberta é
igual a apenas a área da haste multiplicada pela pressão. Com a
finalidade de assegurar que não exista um caminho para vazamento
quando a válvula está na posição fechada, o plugue é equipado
com uma vedação de plugue, evitando o fluxo axial entre o plugue
e a gaiola.
A direção do fluxo varia dependendo do fluido do processo. Para
líquidos, o fluxo “sobre” o plugue é o preferido. Neste o fluxo é
dividido entre muitos jatos radiais e conforme o fluxo passa através
da gaiola os jatos colidem sobre si mesmos dentro dos limites da
gaiola. É onde a maioria do fluxo de energia é dissipado e as forças
de erosão estarão mais altas. O fluxo então deixa a guarnição
através do assento da válvula. Isto significa que o corpo da válvula
está protegido dos efeitos da erosão do fluxo. Uma guarnição
fabricada de materiais mais duros é mais capaz de manusear estas
forças de erosão. Nas aplicações mais severas, queda de pressão
alta, fluidos contaminados, etc, a vida operacional da guarnição
pode ser mantida pelo uso de revestimentos tais como insertos de
estelite ou carboneto de tungstênio.
Em serviços com gás ou vapor, a direção de fluxo preferida é “sob”
o plugue. A principal razão para isto é que foi mostrado que a
eficiência acústica é menor nesta direção. Esta redução é atribuída
à estrutura de turbulência em escala menor e à frequência mais alta
da turbulência do fluxo resultando em um nível maior de atenuação
da tubulação a jusante, o que resulta em um ruído transmitido
menor em projetos HF. Na família de guarnições HF, a redução de
ruído de entre 15 a 20dBA pode ser alcançada sobre uma guarnição
convencional de contorno/perfurado. Nos casos onde uma redução
de ruído adicional é requerida, furos menores, i.e. 3mm/4mm podem
ser utilizados na gaiola. Isto pode resultar em uma atenuação
adicional entre 3 a 10dBA.
FIGURA 2. PROJETO DE GUARNIÇÃO HF SÉRIE 1200
SÉRIES DO PRODUTO
1200 & 7200
SELEÇÃO DE GUARNIÇÃO
PARA SERVIÇO COM LÍQUIDO
PARA SERVIÇO INTERMITENTE/SERVIÇO CONTAMINADO
Pelo fornecimento de válvulas por 30 anos para as indústrias de recuperação de óleo e gás
resultaram no ganho pela KKI de um grande conhecimento no fornecimento de soluções
para aplicações de serviços pesados.
Não existe regra rápida ou difícil para identificar uma aplicação em serviço severo. Entretanto,
nós podemos assumir os seguintes como serviços com líquidos potencialmente severos:
– Queda de pressão >50bar (700lib/pol2).
– Serviços intermitentes P2 - Pv >30bar (435lib/pol2).
– Multi-fase P1 - P2 >30bar.
– Serviço contaminado.
A KKI tem fornecido muitas válvulas nestes tipos de aplicações e das experiências
identificou que nos serviços intermitentes, multi-fase e contaminados pode haver
desempenho prejudicial se projetos de guarnições de multi-estágio são mal especificados.
As fotografias na Figura 3 mostram a evidência do dano por erosão que pode ocorrer
pelo fornecimento de projetos de guarnição de multi-estágio em serviços intermitentes
e/ou contaminados.
FIGURA 3. GUARNIÇÃO MULTI-ESTÁGIO – DANO POR EROSÃO
A razão para o desgaste acelerado nestes casos é atribuída a velocidades de fluxo altas
entre estágios. Isto ocorrerá em serviços intermitentes ou em fluxos de multi-fase assim
que a pressão é reduzida abaixo da pressão de vapor do fluido ou que o gás retido é
liberado. Isto resulta em um aumento significante do volume específico do fluido levando
a velocidades de fluxo muito maiores e forças de erosão maiores. Reconhecendo este
problema, a KKI se tornou apta para resolver muitos problemas de erosão pela alteração
de guarnições do tipo do labirinto/ multi-estágio para guarnições de um único estágio,
de baixa de pressão, incorporando insertos de carboneto de tungstênio. O sucesso desta
abordagem resultou no lançamento de uma faixa de produto de válvulas de estrangulamento
durante os anos de 1980, um produto que obteve uma excelente reputação.
05
06
FIGURA 4. SELEÇÃO DE GUARNIÇÕES EM SERVIÇOS
CONTAMINADOS
FIGURA 5. GUARNIÇÃO INCORPORANDO INSERTO DE
CARBONETO DE TUNGSTÊNIO SÓLIDO
100
QUEDA DE PRESSÃO (BAR)
4
1
6
10
5
7
1
2
3
4
3
2
1
0
0001
001
01
1
1
10
% DE CONTAMINAÇÃO POR PESO
NO.
NOME DA PEÇA
MATERIAL PADRÃO
1
Guia superior
17/4 Ph aço inoxidável
1
Material de base
2
Guia inferior
17/4 Ph aço inoxidável
2
Material de base + face de estelite
3
Carboneto de tungstênio
3
Material de base + face plena
Guia inferior
inserto de carboneto
incorporando assento
4
Carboneto de tungstênio ou cerâmica
4
Haste do plugue
17/4 Ph aço inoxidável
5
Cabeçote do plugue em
carboneto
Carboneto de Tungstênio
6
Retentor do plugue superior 17/4 Ph aço inoxidável
7
Retentor do plugue inferior
A Figura 4 dá uma indicação dos requisitos de inserto/revestimento
do material da guarnição com base na queda de pressão de operação
e no nível da contaminação. Outros fatores que influenciarão a
seleção correta do material são a intermitência ou o nível de gás
retido que sairá da solução conforme a pressão do processo reduz.
17/4 Ph aço inoxidável
PROJETO DE GUARNIÇÃO DE CARBONETO DE TUNGSTÊNIO
DIFUSOR DE SAÍDA DO ASSENTO
A Figura 5 ilustra um projeto de guarnição de carboneto. Isto foi
desenvolvido por muitos anos com critérios de projeto essenciais,
interferências etc, críticas para a correta operação da válvula.
Existem também vários graus de carboneto de tungstênio, os quais
são selecionados ao redor de um projeto específico e dependem
do fluido do processo sendo controlado.
É prática recomendada especificar projeto de válvula angular em
serviços intermitentes de queda de pressão alta/contaminado.
Entretanto, se a instalação requer um projeto de globo, então
a KKI recomenda o uso de um difusor de saída de assento.
A gaiola de carboneto é retida dentro de um cartucho metálico
(“trava”) que a protege contra impactos de grandes detritos. A
Figura 5 ilustra um projeto de assento de válvula de controle padrão.
Entretanto, a KKI também usa um projeto de assento patenteado
para serviços contaminados. Este projeto é conhecido como uma
guarnição LCV, o nome adotado da primeira aplicação em que
ele foi usado. O projeto LCV mantém os componentes de
estrangulamento distante das zonas erosivas de alta velocidade
pelo direcionamento do fluxo para elementos de dissipação de
energia sacrificatórios específicos. A guarnição pode ser equipada
com ou sem uma protuberância em plugue sacrificatório.
O difusor é usado para evitar o fluido
em alta velocidade saindo da guarnição
de colidir diretamente sobre a parede
do corpo. O difusor trabalha o
impacto inicial do fluido do
processo e então quebra o fluxo
do fluido em jatos pequenos
direcionados na direção da
saída da válvula.
O difusor é normalmente
fabricado de materiais
temperados ou revestido de
estelite aço inoxidável para reduzir
a taxa de erosão.
SÉRIES DO PRODUTO
1200 & 7200
07
GUIAS MULTI-ESTÁGIO, HFD, HFT & HFL
As guias de multi-estágio, HFD (Dupla Fricção Alta), HFT (Tripla
Fricção Alta) são uma otimização do projeto da guarnição padrão
HF. Elas são usadas em aplicações onde o ruído ou a cavitação
podem de outra maneira ser um problema. Se não apropriadamente
controladas, as aplicações de líquido com alta queda de pressão
podem danificar severamente a válvula A Figura 6 mostra uma
gaiola que sofreu danos severos pela cavitação. Deve ser notado
que este mecanismo pode ocorrer em quedas de pressão
relativamente baixas com os mais convencionais guarnições,
por exemplo, os projetos de guarnição perfurado, de contorno.
Isto reduz significante mente a probabilidade da cavitação, devido
ao estágio final de queda ter uma queda de pressão relativamente
pequena e com sua característica de recuperação baixa, isto
minimiza o potencial para a cavitação. A Figura 8 representa a
diferença entre uma guarnição de alta recuperação de estágio único
e uma guarnição de três estágios com queda de pressão de estágio
igual, por exemplo, o projeto HFL3.
FIGURA 6. DANO POR CAVITAÇÃO
Com a finalidade de evitar os efeitos destrutivos da cavitação, é
necessário repartir a queda de pressão através de um número de
estágios de queda. Existem duas famílias de guarnições que podem
ser aplicados neste problema, bem como o projeto de guarnição
dedicada da Série 50/57 anticavitação e Vetor (labirinto). O HFD
(dois estágios) e o HFT (três estágios) dividem a queda de pressão
igualmente através de dois ou três estágios de queda. Os estágios
estão na forma de luvas concêntricas, usinadas com furos radiais
dentro de um número de ranhuras que formam galerias de fluxo
distintas. Isto será especificado nas aplicações menos severas.
O projeto HFL, ilustrado na Figura 7, também incorpora um número
de luvas concêntricas (duas ou mais). Cada luva tem uma quantidade
de ranhuras incorporando furos radiais. As ranhuras em cada luva se
alinham para criar um caminho de fluxo radial tortuoso (ver Figura 9).
A guarnição usa o princípio de velocidade de saída de guarnição
controlada. Os furos dentro das luvas são completamente
desalinhados para produzirem um caminho tortuoso através da
guarnição. A energia é dissipada dentro da gaiola pelo efeito
combinado da divisão de fluxo, colisão de fluxo e giro do fluxo
conforme ele passa através das luvas. Existe um aumento grande
na área de fluxo entre os estágios de queda resultando em uma
redução na queda de pressão conforme o fluxo passa de um
estágio para o próximo.
FIGURA 7. PROJETO DE GUARNIÇÃO HFL-3
FIGURA 8. QUEDA DE PRESSÃO NO ESTÁGIO
P1
Estágio HFL-3
queda de pressão
Estágio 1
Estágio 2
Estágio 3
P2
PV
Recuperação alta
FLUXO DE CAVITAÇÃO
P1VC
SAÍDA VENA
Caminho do fluxo
Entrada da válvula
Saída da válvula
08
FIGURA 9. CAMINHO DO FLUXO ATRAVÉS DE UMA GUARNIÇÃO
DE BAIXO RUÍDO (HFL)
Luvas concêntricas se ajustam
umas sobre as outras para
produzirem um caminho “tortuoso”
sem linha de localização e controle
de queda de pressão através de
100% do curso.
Caminho do fluxo
SELEÇÃO DE GUARNIÇÃO PARA SERVIÇO COM GÁS
SILENCIADORES
Os fatores principais a serem considerados na seleção de uma
guarnição de válvula em um serviço com gás/vapor são a geração
de ruído aerodinâmico, vibração e velocidades de fluido altas. Cada
um deles está interrelacionado onde as velocidades altas podem
conduzir à vibração e ruído resultante e irão também gerar ruído
aerodinâmico. É portanto necessário controlar a velocidade do
fluido através dos estágios de queda na guarnição e também na
saída da válvula e na tubulação a jusante. A instalação não
apropriada da tubulação, tal como curvas imediatamente antes
e/ou depois da válvula podem também ser um fator principal no
funcionamento correto da válvula.
Na resolução de problemas de geração de ruído aerodinâmico deve
também ser reconhecido que existe uma necessidade de controlar
as velocidades a jusante, de outra maneira velocidades altas na
tubulação podem produzir ruídos secundários que podem ser
significante mente maiores que os produzidos pela guarnição da
válvula. É geralmente aceito que para alcançar uma solução de
ruído baixo, a velocidade a jusante deve ser restringida à menos
que 0,3 vezes a velocidade sônica do fluido. Isto coincide com a
velocidade na qual o efeito da compressibilidade começa a se
tornar notado. Com a finalidade de tratar este problema, a KKI
utiliza silenciadores a jusante na forma de um tubo cônico equipado
com um número de placas de dispersão (placas circulares com um
número de furos vazados). Estes são usados para produzir uma
contra pressão para a válvula e são selecionados de maneira que
a velocidade desde a saída da guarnição até saída da válvula seja
menos que 0,3 vezes a velocidade do som (0,3 Mach). Na seleção
destes dispositivos é necessário assegurar-se de que a guarnição
e o sistema silenciador operem efetivamente sobre a faixa plena
das condições de operação. Esta abordagem tem sido usado
efetivamente pela KKI por mais de 30 anos. Um grande número
destas unidades está instalado nos setores de energia, óleo e gás.
A KKI realizou um programa de pesquisa intensivo durante a década
de 1980 sobre a geração de ruído aerodinâmico dentro de válvulas
de controle. Isto resultou na introdução com sucesso de projetos
de guarnição de baixo ruído designados como HFQ1 e HFQ2. Isto
complementou os projetos já experimentados de guarnição HFD
e HFT que foram anteriormente usados para aplicações de baixo
ruído. As guarnições trabalham em um princípio similar aos projetos
de serviço com líquido, nos quais eles dividem o fluxo em um
número grande de jatos radiais, vide Figura 9. A direção preferida
de fluxo é “sob” o plugue, isto habilita o aumento otimizado da área
do fluxo, conforme o mesmo passa através de cada estágio da
guarnição. O resultado é uma velocidade de saída da guarnição
muito baixa e níveis de atenuação de ruído muito altos.
A geometria do fluxo significa que o fluido de processo entra na
gaiola radialmente e passa através das luvas subsequentes em
um caminho tortuoso resultando em perdas por colisões e alta
fricção. A formação de onda de choque é controlada por colisões
do jato nas luvas, o que foi mostrado ser um principal (vantajoso)
procedimento no processo de geração de ruído. A guarnição HFL
conforme discutido na página anterior e descrito acima incorpora
o mais alto nível de atenuação e é especificado nas tarefas mais
árduas.
GUIA DE ESTÁGIO VARIÁVEL
A guia de estágio variável é usada em aplicações onde estágios
múltiplos de queda de pressão são requeridos, mas uma alta
capacidade da guarnição é desejável. A guarnição é, portanto,
fabricada com estágios múltiplos de queda de pressão em cursos
mais baixos, mas tipicamente é uma guarnição de estágio único em
cursos mais altos. O projeto é apropriado para controlar quedas de
pressão altas em taxas de fluxo baixas e queda de pressão reduzida
em taxas de fluxo máximo ou normal. O número de estágios de
queda de pressão e a transição real entre as guias simples e as
múltiplas é dependente das condições do processo, assim cada
guia de estágio variável tende a ser projetada especificamente
para a aplicação.
SÉRIES DO PRODUTO
1200 & 7200
09
VETOR GUARNIÇÕES
DE SERVIÇO SEVERO
TM
A KKI é conhecida na posição de fornecer as guarnições KOSO
Vector. Essas guarnições ampliam a capacidade da KKI de oferecer
projetos de guarnição para as condições de operação mais severas
encontradas agora nas várias indústrias que servimos. A KKI está
na posição invejável de ser habilitada para fornecer o projeto mais
apropriado para a aplicação especificada para cavitação por alta
queda de pressão intermitência por alta queda de pressão ou
aplicações com gás com alta queda de pressão. Este projeto de
guarnição comprovado oferece controle preciso e longa vida, livre
de cavitação, erosão, vibração e problemas com ruídos.
FIGURA 10. PROJETO DE GUARNIÇÃO VECTOR D
O projeto tem evoluído através de muitas décadas de experiência na
resolução de aplicações de serviços severos onde a durabilidade,
a confiabilidade, a repetibilidade e a precisão no controle são
requeridas. A guarnição de controle de velocidade de projeto
avançado evita a geração de ruído e/ou cavitação na fonte. As
aplicações típicas para as quais a guarnição KOSO Vector tem
sido aplicada também incluem reciclo de compressor e contorno
de turbina. A guarnição KOSO Vector limita velocidades de fluxo
perigosas pela separação do fluxo em canais individuais menores,
e defasa a queda de pressão total através de voltas múltiplas no
caminho do fluido. Este é o princípio básico dos projetos de
guarnição HFL, entretanto, nos projetos do Vector as quedas de
pressão permitidas são significante mente menores, conduzindo
para velocidades muito menores que estão boas dentro de qualquer
limiar para erosão para a maioria dos materiais da guarnição.
Assim como a guarnição Vector D mostrada na Figura 10 a KOSO
também desenvolveu a guarnição Vector M, mostrada na Figura 11.
Este fornece um fluxo crescente contínuo e suave ao longo do
comprimento do curso total. Isto elimina o fluxo escalonado
inerente que ocorre nos projetos de discos empilhados, vide
Figura 12.
FIGURA 11. PROJETO DE GUARNIÇÃO VECTOR M
FIGURA 12. COMPARAÇÃO DE CARACTERÍSTICA DE
FLUXO ENTRE D E J VECTOR
10
ORIENTAÇÕES DE SELEÇÃO
As tabelas que seguem são usadas durante o processo de seleção da válvula. Os valores
de projeto Cv estão incorporados nos dados técnicos de válvulas de gaiola guiada
angular/globo.
Os flanges estão especificados com uma dimensão nominal, a dimensão real do furo varia
com a classe de pressão. Nos flanges com classes maiores, o furo do flange pode ser
consideravelmente menor que a área do furo do corpo. Isto pode conduzir para a conexão
da extremidade do flange restringir a capacidade da válvula. Com a finalidade de assegurar
que isto não aconteça, a tabelas seguintes referenciam as dimensões das extremidades
como uma função da dimensão do corpo da válvula e da classe de pressão.
TABELA 13. RESTRIÇÕES DA EXTREMIDADE FLANGEADA
DIMENSÃO DO CORPO DA VÁLVULA
polegada
milímetro
DISPONÍVEL EXTREMIDADE CONEXÃO DIMENSÃO
para ANSI
ANSI
ANSI
600
900
1500
1
25
1
1
1 /2
40
1 /2
1 /2, 2,
1 /2, 2, 3
2, 3
2
50
2
2, 3,
2, 3, 4
3, 4
1
1
1
1
1
ANSI
2500
1
3
80
3
3, 4,
3, 4, 6
4, 6
4
100
4
4, 6,
6, 8
6, 8
6
150
6
6, 8,
8, 10
8, 10
8
200
8
8, 10,
10, 12
12, 14
10
250
10
10, 12,
12, 14
14, 16
12
300
12
12, 14,
14, 16
18, 20
14
350
14
16, 18,
16, 18
16
400
16
18, 20
20, 24
18
450
18
20
500
20
24
600
24
TABELA 14. RESTRIÇÕES DA EXTREMIDADE COM SOLDA DE TOPO
DIMENSÃO DO CORPO DA VÁLVULA
polegada
milímetro
DISPONÍVEL EXTREMIDADE CONEXÃO DIMENSÃO
para ANSI
ANSI
ANSI
600
900
1500
1
25
1
1
1
1
1 /2
40
1 /2, 2, 3
1 /2, 2, 3
1 /2, 2, 3
11/2, 2, 3, 4
2
50
2, 3, 4
2, 3, 4,
2, 3, 4
2, 3, 4, 6
3
80
3, 4, 6
3, 4, 6
3, 4, 6
4, 6, 8
4
100
4, 6, 8
4, 6, 8
8, 10
6, 8, 10
6
150
6, 8, 10
6, 8, 10
8, 10, 12
8, 10, 12
8
200
8, 10, 12
8, 10, 12
10, 12, 14
12, 14, 16
1
1
1
10
250
10, 12, 14
10, 12, 14
12
300
12, 14, 16
12, 14, 16
14
350
14, 16, 18
16, 18, 20
16
400
16, 18, 20
20, 24
1
ANSI
2500
SÉRIES DO PRODUTO
1200 & 7200
11
TABELA 15. TAMPA/OPÇÃO DE VEDAÇÃO S
COMPONENTE
ABAIXO -100 OC
(-150 OF)
-100OC A -29OC
(-148OF A -4OF)
-29OC A -250OC
(-4OF A 482OF)
-250OC A -400OC
(482OF A 752OF)
ACIMA 400OC
(752OF)
TAMPA
CRIOGêNICA
NORMALIzAçãO
PADRãO
NORMALIzAçãO
NORMALIzAçãO
VEDAçõES
PTFE CHEVRON
PTFE CHEVRON
PTFE CHEVRON
GRAFITE(*)
GRAFITE(*)
NOTA: * Não apropriado para serviços com oxidação. A classe Envirograph de vedações, Envirograph 4 a 6 são usadas para requisitos de baixa emissão e um
sistema de vedação com base em grafite.
TABELA 16. LIMITAÇÕES DE QUEDA DE PRESSÃO
PROJETO DE GUARNIÇÃO
DIREÇÃO DO FLUXO
LÍQUIDOS
MAX ∆ P
(BAR)
HF
ABAIxO
10
75*
ACIMA
50*
100
HFD
GASES/VAPORES
MAX ∆ P
(BAR)
ABAIxO
20
150*
ACIMA
95*
150
ABAIxO
30
180*
ACIMA
125*
180
HF4
ACIMA
185
-
HF5
ACIMA
230
-
HFQ1
ABAIxO
-
150
HFQ2
ABAIxO
-
180
HFL – 2
ABAIxO
80
150
HFL – 3
ABAIxO
125
180
HFL – 4
ABAIxO
140
210
HFL – 5
ABAIxO
190
230
HFT
NOTA: 1. Limites de queda de pressão, não aplique em aplicações de intermitência.
2. Isto se aplica com base em que a cavitação foi eliminada.
3. Nos casos de vapores saturados/molhados então a queda de pressão para líquidos deve ser aplicada.
4. Em aplicações com líquido, onde as quedas de pressões no estágio final são maiores que 50 bar, as válvulas angulares são recomendadas.
5. A guarnição empilhada de disco multivolta de labirinto de controle de velocidade VECTORTM está disponível para aplicações de queda de pressão alta.
* Estas são as direções de fluxos recomendadas para estas guarnições.
VECTOR™ PARA APLICAÇÕES DE GRANDE ABRANGÊNCIA
ARRANJOS DAS VEDAÇÕES
12
TABELA 17. VÁLVULAS DE ABRANGÊNCIA PADRÃO
DIMENSÃO DA GUARNIÇÃO
REF - polegada
HF ESTÁGIO ÚNICO
ABRANGÊNCIA PADRÃO
PROJETO MULTI-ESTÁGIO
ABRANGÊNCIA PADRÃO
1/4 A 1/2
20: 1
15: 1
3/4 A 1
30: 1
25: 1
11/2 A 2
40: 1
35: 1
3A6
50: 1
45: 1
8 A 12
60: 1
55: 1
14 A 24
70: 1
60: 1
ACIMA DE 24
80: 1
70: 1
NOTA: Abrangência é a relação entre o Cv mínimo controlável e o Cv de projeto da guarnição.
TABELA 24. SÉRIES 1200 & 7200 LIMITES DE VELOCIDADE PARA GÁS E VAPOR
DIMENSÃO DA
VÁLVULA
NÍVEL DE RUÍDO
REQUERIDO dBA
ENTRADA
pé/s
m/s
SAÍDA
pés/s
m/s
NÚMERO MACH
TODOS
> 95
670
204
1150
350
0.65
TODOS
< 95
670
204
1150
350
0.5
1/2" A 2"
< 85
670
204
1150
350
0.4
3" A 24"
< 85
670
204
1150
350
0.3
NOTA: Use limite de velocidade como a mais alta velocidade linear ou os números Mach.
VÁLVULAS DE CONTROLE USADAS NAS
APLICAÇÕES DE RESPIRO DE CHAMA
SÉRIES DO PRODUTO
1200 & 7200
13
TABELA 18. COMBINAÇÕES DE MATERIAL PADRÃO
INDÚSTRIA
SETOR
TAREFAS TÍPICAS
GUIA
PLUGUE
HASTE
ASSENTO
TEMP
CLASSE
ÓLEO
& GÁS
Padrão
combinação/NACE
316 aço inoxidável
+ têmpera revestido
com cromo ou 17/4 PH
Aço Inoxidável
316 aço inoxidável
316 aço inoxidável
ou 17-4PH aço
inoxidável
Integral com a guia/
316 aço inoxidável
-40OC a 250OC
Água marinha/gás ácido
Duplex + têmpera
revestido com cromo
Duplex
Duplex
Integral com a guia/
Duplex aço inoxidável
-40OC a 250OC
Água marinha/gás ácido
Super Duplex +
cromo duro
revestido
Super Duplex
Super Duplex
Integral com a guia/
Super Duplex aço
inoxidável
-40OC a 250OC
Altamente corrosivo
Monel K500
temperado
Monel 400
Monel K500
Integral com a guia/
Monel K 500;
-40OC a 250OC
Altamente corrosivo
Hastelloy (B/C) +
cromo duro revestido
Hastelloy (B/C)
Hastelloy (B/C)
Integral com a guia/
Hastelloy (B/C)
-40OC a 250OC
Altamente corrosivo
Alloy 625 + têmpera
revestido com cromo
Alloy 625
Alloy 625
Integral com a guia/
Alloy 625
-40OC a 250OC
Altamente corrosivo
Titânio/titânio
nitreto
Titânio.
Titânio.
Integral com a guia/
titânio
-40OC a 250OC
Baixa temperatura
Cromo duro revestido
Gr. 6 Estelite
-
-
-100OC a 250OC
Criogênica
Gr. 6 Estelite
Gr. 6 Estelite
-
-
<-100OC
Temperatura média
Cromo duro revestido
Gr. 6 Estelite
-
-
250OC a 350OC
Alta temperatura
Gr. 6 Estelite
Gr. 6 Estelite
-
-
350OC a 400OC
Tempo de curso rápido
Gr. 6 Estelite
i.e. reciclo de compressor
> 1.75” (45mm)/seg
Gr. 6 Estelite
-
-
-
Líquidos – pressão
cai 20 - 35 bar
(300 - 500lib/pol2)
-
Gr. 6 Estelite
-
Gr. 6 Estelite
-
Líquidos – pressão
cai 35 bar
(500lib/pol2)
Gr. 6 Estelite
Gr. 6 Estelite
-
Gr. 6 Estelite
-
Líquidos – pressão
cai > 150 bar
(2175lib/pol2)
Carboneto de
tungstênio inserto
Carboneto de
tungstênio inserto
-
Carboneto de
tungstênio inserto
-
Contaminado
serviços
Carboneto de
tungstênio inserto
Carboneto de
tungstênio inserto
-
Carboneto de
tungstênio inserto
-
Água de alimentação
420 Aço Inoxidável
temperado
420 Aço Inoxidável
431 aço inoxidável
Rc 35-43 ou 17-4PH
aço inoxidável Rc 39-41
Integral com a guia/
316 Aço Inoxidável +
Colmonoy
<250OC
Vapor de baixa
temperatura
420 Aço Inoxidável
temperado
420 Aço Inoxidável
431 aço inoxidável
Rc 35-43 ou 17-4PH
aço inoxidável Rc 39-41
Integral com a guia/
carbono
estelite +colmonoy
250OC a 427OC
Alta temperatura
Cromo/Molebidênio gás
nitretado para Rc>64
Cromo/Molebidênio
totalmente tratado
com estelite
Integral com a guia/
316 aço inoxidável/
316 aço inoxidável +
estelite
428OC a 595OC
POTÊNCIA
431 aço inoxidável
NOTA: Os materiais listados acima são apropriados para a maioria das aplicações. Variações de materiais estão disponíveis sob requisição. Carboneto de tungstênio/cerâmica estão
disponíveis para aplicações de processo de trabalhos pesados.
TABELA 19. OPÇÕES DE CLASSE DE VAZAMENTO
PROJETO DE PLUGUE
ESTILO DE ASSENTO
ANEL DO PISTÃO
CLASSE DE VAZAMENTO
FAIXA DE TEMPERATURA
Desbalanceado
Metal/metal
Nenhum
III, IV &V
Criogênico a 565oC
Desbalanceado
Metal/face macia
Nenhum
VI
Criogênico a 315oC
Balanceado
Metal/metal
Grafite
III
250oC a 565oC
Balanceado
Metal/metal
Carbono/PTFE
IV & V
Criogênico a 265oC
Balanceado
Metal/metal
Alloy 25
IV
265oC a 565oC
Balanceado piloto
Metal/metal
Carbono
V
265oC a 565oC
Balanceado
Metal/face macia
Carbono/PTFE
VI*
Criogênico a 265oC
NOTA: Para serviços contaminados um raspador será incorporado dentro da vedação do plugue. * Este é um projeto especial para dimensões de válvulas até 10” (250mm)
– a aplicação deve ser revisada por Aplicações antes de especificar.
14
SÉRIE 12
SÉRIE 72
TABELA 20. SÉRIES 1200 & 7200 DIMENSÕES COMUNS
1/2”
15mm
1/4”
20mm
1”
25mm
1 1/2”
40mm
2”
50mm
3”
80mm
4”
6”
8”
10”
12”
14”
16”
18”
20”
24”
100mm 150mm 200mm 250mm 300mm 350mm 400mm 450mm 500mm 600mm
ANSI 150 E
PN10 & 16
F
41/4
184
7 1/4
184
7 1/4
184
8 3/4
222
10
254
11 3/4
298
13 7/8
352
17 3/4
451
21 3/8
543
26 1/2
673
29
737
35
889
40
1016
45 3/8
1153
52 1/2
1334
58 1/4
1480
ANSI 300
PN 25 & 40
F
7 1/2
191
7 1/2
191
7 3/4
197
9 1/4
235
10 1/2
267
12 1/2
218
14 1/2
368
18 5/8
473
2 3/8
568
27 7/3
708
30 1/2
775
36 1/2
927
41 5/8
1057
47
1194
54
1372
60
1524
ANSI 600 PN 100
F
8
203
8 1/8
203
8 1/4
210
9 7/8
251
111/4
286
13 1/4
3337
15 1/2
394
20
508
24
610
29 5/8
752
32 1/4
819
38 1/4
972
43 5/8
1108
49 1/4
1251
60
1524
63
1600
ATÉ ANSI 600
M
2 5/8
67
3 1/4
82
3 1/2
89
4 3/8
318
5 5/8
143
8
203
8 3/4
222
10
254
12 1/2
318
13
330
15 3/4
400
14 1/4
362
19 1/4
489
18 1/4
464
TAMPA PADRãO
SÉRIES 12/72 ATÉ
ANSI 600
L
5 3/4
146
5 3/4
146
5 3/4
146
8 1/8
206
7 3/8
187
9 7/8
251
11
279
13 1/8
333
15 3/4
400
17 7/8
454
20 1/2
521
24 1/2
622
28 3/8
721
28 1/8
714
35 1/2
902
34
864
NORMALIzAçãO
SÉRIES DE TAMPAS
12/72 A ANSI 600
L
8 3/4
222
8 3/4
222
8 3/4
222
12 1/8
308
12 3/8
314
15 1/8
384
16 5/8
422
18 7/8
479
21 3/4
552
26 7/8
683
30 1/2
775
35 3/2
908
29 7/8
1013
40 1/6
1020
42 5/8
1082
46 1/2
1180
TAMPA PADRãO
SÉRIES 12/72
L
11/8
28
11/8
28
11/8
28
11/8
28
11/2
38
2 1/4
57
2 1/4
57
31/2
89
4
102
5
127
6
152
7
178
8
203
9
229
10
254
12
305
NORMALIzAçãO
L
SÉRIES DE TAMPA 12/72
CURSO DA VÁLVULA
DIâMETRO DE
MONTAGEM DA TAMPA
( ATÉ ANSI 600)
L
2 1/8
54
2 1/8
54
2 1/8
54
2 1/8
54
2 1/8
54
2 13/16
71
2 13/16
71
3 9/16
90
3 9/16
90
3 9/16
90
39/16
90
5 3/4
146
5 3/4
146
5 3/4
146
5 3/4
146
5 3/4
146
DIâMETRO DE
MONTAGEM DA TAMPA
ANSI 900/1500
L
2 1/8
54
2 1/8
54
2 1/8
54
2 1/8
54
2 1/8
54
213/16
71
213/16
71
3 9/16
90
3 9/16
90
5 3/4
146
5 3/4
146
5 3/4
146
5 3/4
146
5 3/4
146
5 3/4
146
5 3/4
146
DIâMETRO DE
MONTAGEM DA TAMPA
ANSI 2500
L
2 1/8
54
2 1/8
54
2 1/8
54
2 13/16
71
213/16
71
2 13/16
71
3 9/16
90
3 9/15
90
3 9/16
90
5 3/4
146
5 3/4
146
5 3/4
146
5 3/4
146
5 3/4
146
5 3/4
146
5 3/4
146
1”
25mm
1 1/2”
40mm
2”
50mm
3”
80mm
4”
6”
8”
10”
12”
14”
16”
18”
20”
24”
100mm 150mm 200mm 250mm 300mm 350mm 400mm 450mm 500mm 600mm
TABELA 21. SÉRIE 7200 DIMENSÕES
1/2”
15mm
1/4”
20mm
ANSI 150 E
PN10 & 16
F
4 3/8
111
5
127
5 7/8
148
615/16
352
8 7/8
225
10 11/16
271
13 1/4
337
14 1/2
368
17 1/2
889
20
508
22 11/16
576
26 1/4
667
29 1/8
740
ANSI 300
PN 25 & 40
F
4 5/8
117
5 1/4
267
6 1/4
159
7 1/4
184
9 5/16
237
113/16
284
13 15/16
354
15 1/4
387
18 1/4
464
20 13/16
529
23 1/2
597
27
686
30
762
ANSI 600 PN 100
F
4 5/16
125
5 5/8
163
6 5/8
168
7 3/4
197
10
254
12
305
14 15/16
376
16 1/8
410
19 1/8
486
2113/16
5548
24 5/8
625
28 1/2
724
311/2
800
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ARMYTAGE ROAD
BRIGHOUSE
WEST YORKSHIRE
HD6 1QF
GRB
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