Testes de vazamento: Operação incorreta de válvulas de gaveta e válvulas globo

Ao testar sistemas de tubulação recém-instalados, os tubos e válvulas devem primeiro passar por testes preliminares: dois testes de vazamento, um teste hidrostático de 150% e um teste de vazamento de N₂He (nitrogênio e hélio). Esses testes abrangem não apenas os flanges que conectam as válvulas e tubos, mas também as interfaces entre o capô e o corpo da válvula, bem como todos os componentes do plugue/carretel dentro do corpo da válvula.
Para garantir que as cavidades dentro das válvulas de gaveta paralelas ou válvulas de esfera estejam totalmente pressurizadas durante o teste, as válvulas devem ser posicionadas a 50% abertas, conforme mostrado na Figura 1. Até agora, tudo parece normal, mas isso é realmente viável para as válvulas globo e válvulas de cunha mais comumente usadas? Se esses dois tipos de válvulas forem posicionados em um estado semiaberto, conforme mostrado na Figura 2, a pressão dentro da cavidade atuará sobre o empacotamento da haste da válvula. A embalagem do caule geralmente é feita de grafite. Ao testar a 150% da pressão de projeto usando gases de pequenas moléculas, como o hélio, geralmente é necessário apertar os parafusos do capô de pressão para obter resultados normais de teste.

Entretanto, o problema com esse método é que ele pode exercer pressão excessiva sobre a gaxeta, aumentando assim a força necessária para operar a válvula. À medida que o atrito aumenta, também aumenta a taxa de desgaste da embalagem durante a operação.

Danos graves
Se a válvula não estiver posicionada contra o assento de vedação superior, apertar o capô de pressão pode fazer com que a haste da válvula incline. Uma haste de válvula inclinada pode raspar o capô durante a operação, resultando em arranhões.
Se a operação incorreta durante o teste inicial resultar em vazamento do empacotamento da haste da válvula, a prática comum é apertar ainda mais a tampa da válvula de pressão. No entanto, isto pode causar danos graves à tampa da válvula de pressão e/ou aos parafusos da glândula. A Figura 4 ilustra um caso em que torque excessivo foi aplicado às porcas/parafusos da glândula, resultando na deformação da tampa da válvula de pressão. Se for aplicada tensão excessiva à tampa da válvula de pressão, isso também pode fazer com que os parafusos da tampa da válvula se quebrem, conforme mostrado na Figura 5.

Figura 4: As porcas/parafusos da tampa da válvula foram apertados com um torque excessivo, fazendo com que a tampa da válvula de pressão se dobrasse e deformasse.

Figura 5: O parafuso da tampa da válvula quebrou.

Figura 6: Uma haste de válvula desalinhada pode causar arranhões, causando vazamentos graves.

A Figura 3 ilustra o melhor método para evitar a situação acima. Ao realizar testes preliminares, opere a válvula na posição totalmente aberta, ou seja, a posição onde a válvula está no assento de vedação superior.
Em seguida, afrouxe as porcas no capô de pressão para aliviar a pressão que atua na embalagem da haste da válvula. A realização de testes preliminares nessas condições revelará quaisquer problemas com as vedações da haste da válvula e/ou do capô. Se o assento de vedação superior tiver um desempenho ruim, considere substituir a válvula. Em resumo, a vedação superior deve ser uma vedação comprovada de metal com metal.
Dois pontos dignos de nota
Após concluir o teste preliminar, é necessário aplicar uma tensão compressiva apropriada à gaxeta da haste, garantindo ao mesmo tempo que a gaxeta não exerça tensão excessiva na haste da válvula. Isto evitará o desgaste excessivo na haste da válvula e manterá a vida útil normal da embalagem. Dois pontos merecem destaque: em primeiro lugar, o empacotamento de grafite comprimido não retornará ao seu estado de pré-compressão mesmo quando a pressão externa for removida; consequentemente, ocorrerá vazamento assim que a tensão de compressão for aliviada. Em segundo lugar, ao apertar a vedação da haste da válvula, certifique-se de que a válvula esteja posicionada no assento de vedação superior. Caso contrário, a compressão do empacotamento de grafite pode ser irregular, fazendo com que a haste da válvula se incline, o que por sua vez pode resultar em desgaste superficial da haste da válvula e vazamento grave do empacotamento, como mostrado na Figura 6. Essas válvulas devem ser substituídas.