Conhecimentos sobre a seleção de válvulas de regulação para tubulações resistentes à corrosão

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　　O problema da corrosão das válvulas continua sendo um desafio nos instrumentos de controle automático, com consequências muito graves. Por isso, alguns sistemas automatizados são forçados a ser operados manualmente, além disso, é necessário substituir frequentemente os instrumentos e equipamentos que sofreram corrosão. Portanto, o problema da resistência à corrosão continua sendo uma questão de interesse para fabricantes e escritórios de projeto, tanto no país quanto no exterior. I. Materiais resistentes à corrosão (1) A borracha possui certa resistência à corrosão, além de ser barata. Portanto, em condições de temperatura não muito elevada, são amplamente utilizados em válvulas de regulação de equipamentos resistentes à corrosão. Já nas décadas de 50 e 60, surgiram as válvulas de diafragma revestidas com borracha. Para controlar meios corrosivos em grandes volumes, surgiram então as válvulas borboleta revestidas com borracha. Mas o borracha não é completamente resistente à corrosão, e suas condições de uso em termos de temperatura e pressão são limitadas. (2) O politetraflúoroetileno (abreviado como F4 ou PTFE em inglês) é um material bastante resistente à corrosão nos dias de hoje, sendo considerado o “rei da resistência à corrosão”. Possui excelentes propriedades de resistência à corrosão e ao calor, podendo ser utilizado por longos períodos em temperaturas entre -250 e 250°C. Além do efeito corrosivo do flúor e dos metais alcalinos em estado fundido, sob altas temperaturas e pressões, e da ligeira contração causada por certos halogenetos ou hidrocarbonetos aromáticos, outros agentes como ácidos fortes (incluindo nítrico concentrado e água régia), bases fortes, oxidantes fortes, óleos, éteres e álcoois não têm nenhum efeito sobre ele, mesmo em altas temperaturas. Ele é capaz de resistir a todos os meios químicos, sem sofrer corrosão por eles. (3) O politetrafluoroetileno é um material moderno com excelente resistência à corrosão e a altas temperaturas. Possui alta estabilidade química e grande resistência à corrosão química, como contra ácidos fortes, bases fortes e oxidantes fortes. Além disso, possui uma excelente resistência ao calor e ao frio, podendo ser utilizado por longos períodos em ambientes com temperaturas entre -00 e 250°C ； Ao mesmo tempo, possui características como não aderir, não absorver água e não se apagar. Além disso, esse material possui boa atividade e pode ser usado como revestimento na superfície das peças, como material resistente à corrosão. (4) Já nas décadas de 1920 e 1930, no exterior, existiam ligas resistentes à corrosão como a liga Hastelloy e a liga Monel. No país, porém, seu desenvolvimento só começou nas décadas de 1950 e 1960. O uso de ligas resistentes à corrosão em válvulas de regulação começou na década de 1980, mas seu uso generalizado não foi possível devido ao alto custo dessas ligas. II. Série de válvulas de regulação resistentes à corrosão (1) Válvula de regulação eletricamente acionada de assento único, totalmente resistente ao flúor. A válvula de regulação de assento único, totalmente resistente ao flúor, possui estrutura com invólucro metálico e revestimento de politetrafluoretileno. A carcaça metálica é geralmente feita de aço carbono ou aço inoxidável. As partes internas da válvula que entram em contato com o meio químico (câmaras, canais, componentes de regulação, etc.) são feitas de politetrafluoretileno. Isso permite separar o material da válvula dos meios químicos corrosivos, resolvendo assim de maneira eficaz os problemas de corrosão. Esse método é especialmente eficaz quando a válvula é utilizada em meios como ácido sulfúrico, ácido clorídrico e cloro úmido. (2) Válvula esférica de tipo O revestida com fluorocarboneto A válvula esférica revestida com fluorocarboneto é também conhecida como válvula esférica especial para tratamento de água. É utilizada principalmente em sistemas de controle de dois estados, em aplicações que envolvem álcalis fortes e tratamento de água (água desmineralizada). Ele utiliza um revestimento de plástico fluorado, colocando um material resistente à corrosão dentro do corpo da válvula. Dessa forma, todas as áreas em contato com os meios corrosivos são revestidas com plástico fluorado, isolando assim os meios corrosivos do material do corpo da válvula ； Em termos de estrutura, como o núcleo esférico da válvula esférica é um componente com boa rigidez e confiabilidade, isso resolveu, em essência, o problema da falta de confiabilidade da membrana nas válvulas de membrana tradicionais. Isso aumentou a confiabilidade da válvula e prolongou sua vida útil. Portanto, a válvula esférica revestida com flúor é um produto ideal para substituir as válvulas de diafragma. (3) Válvula esférica em formato de V revestida com flúor para uso elétrico. A válvula esférica em formato de O revestida com flúor é adequada apenas para regulação e interrupção de fluxo em dois estados. Em ambientes com meios corrosivos e contaminados, a válvula esférica em formato de V revestida com flúor é mais adequada. Sua estrutura e dimensões são as mesmas da válvula esférica em formato de O revestida com flúor; a diferença está no fato de que o núcleo da válvula possui um orifício em formato de V, o que permite uma melhor regulação do fluxo. Dessa forma, ela não só tem boa capacidade de prevenção de obstruções, mas também oferece bom desempenho de regulação mesmo quando operada em pequenos ângulos de abertura. Em meios que contêm partículas, substâncias diluídas ou suspensões, recomenda-se o uso dessa válvula resistente à corrosão. (4) Válvula borboleta elétrica revestida com flúor A válvula borboleta revestida com flúor é adequada para locais de grande diâmetro e alto fluxo, onde há condições de corrosão intensa. Ele utiliza o mesmo processo das válvulas esféricas revestidas com flúor, ou seja, o plástico fluorado é revestido no interior da válvula, garantindo que todos os materiais em contato com meios altamente corrosivos sejam feitos de plásticos fluorados com excelente resistência à corrosão. Portanto, também possui uma excelente resistência à corrosão. Além disso, a estrutura de válvula borboleta oferece também um excelente desempenho na prevenção de entupimentos. (5) Válvulas de liga resistente à corrosão As válvulas de liga resistente à corrosão são adequadas para ambientes com pressão excessiva (acima de 2,5 Mpa) e temperaturas muito altas ou muito baixas (acima de 180°C, abaixo de -40°C). No entanto, devido ao uso de materiais extremamente caros, o preço dessas válvulas também é muito elevado. Propõe-se DN≤20, utilizando uma válvula de assento simples de passagem direta ； 25≤DN≤150: escolher uma válvula de função completa ； DN≥200: deve-se optar por válvulas borboleta, o que permite reduzir significativamente os custos e melhorar a relação custo-benefício. III. Produtos que não devem ser recomendados para uso (1) Válvulas de diafragma feitas de plástico revestido com flúor. Antes da década de 1980, como não se encontravam válvulas mais resistentes à corrosão, as válvulas de diafragma feitas de plástico revestido com flúor foram amplamente utilizadas por muitas fabricantes por um longo período de tempo. Mas, de acordo com as reações observadas em campo, esse válvula possui dois defeitos evidentes. Primeiro, a confiabilidade é baixa e a vida útil é curta. As membranas finas feitas de plástico fluorado, ao serem forçadas a se dobrar para cima e para baixo durante o funcionamento, facilmente se quebram ； Em segundo lugar, são pesados. Enquanto as válvulas de regulação vêm se tornando cada vez menores, mais leves e mais equipadas com instrumentos de controle, as válvulas de diafragma não conseguiram reduzir seu peso. Devido à ação das pressões dos fluidos antes e depois da válvula sobre a membrana, a força de empuxo desigual é muito grande; consequentemente, a força necessária para acionar o mecanismo correspondente também é muito elevada, o que impede a redução do seu peso. (2) Válvulas de dois assentos em liga metálica, válvulas de casquilho – as ligas metálicas são caras, custando de centenas a milhares de reais por quilo. Essa estrutura consome muitos materiais, portanto não é adequada para uso. Devem ser escolhidas válvulas ultraleves e multifuncionais que economizem materiais, ou válvulas borboleta.