Leitura obrigatória para agentes de compras! Pontos-chave a considerar ao comprar válvulas

1. Informações obtidas do cliente
Entenda o local de instalação da válvula e o uso pretendido:
Determine a criticidade da válvula dentro do sistema de tubulação de pressão; geralmente, tubulações de pressão de alto grau têm requisitos mais rigorosos do que as de baixo grau, desde o processo de fundição do material até a inspeção e teste do produto final.

Confirme as condições de operação da válvula, meio aplicável, pressão de operação e temperatura média:
Diferentes materiais exibem níveis variados de resistência à corrosão para o mesmo meio corrosivo, enquanto as flutuações de temperatura geralmente desencadeiam uma série de mudanças nas propriedades do material. Isso inclui fragilidade do material em baixas temperaturas e problemas como grafitização e fluência em altas temperaturas; muitas formas de corrosão estão intimamente relacionadas à temperatura média.

Confirme o diâmetro nominal correspondente à tubulação:
DN (mm), NPS (")

Confirme o método de conexão ao pipeline:

Flange, rosca interna (externa), soldada, wafer, braçadeira, ponteira, etc.

Confirme o método de atuação da válvula:
Manual, transmissão por engrenagem sem-fim, pneumática, elétrica, hidráulica, solenoide, eletro-hidráulica, etc.

Confirme o tipo de válvula:
Válvula de gaveta, válvula globo, válvula de aceleração, válvula de pistão, válvula de esfera, válvula borboleta, válvula de diafragma, válvula de retenção, válvula de segurança, purgador de vapor, válvula redutora de pressão e outras válvulas especiais.

Confirme a aplicação da válvula:
Tipo liga/desliga, tipo de controle, tipo de segurança, etc.

Confirme os materiais do corpo da válvula e dos componentes internos:
Aço carbono, ligas de aço, aço inoxidável, ferro dúctil, ferro fundido cinzento, ligas de cobre, ligas de alumínio, plásticos, etc.

Confirme os requisitos de desempenho de vedação da válvula, grau de vedação ou taxa de vazamento;
Confirmar os requisitos de revestimento protetor, requisitos de embalagem e requisitos de transporte da válvula;

Para válvulas com requisitos especiais, os seguintes parâmetros também devem ser confirmados:
Comprimento total, altura da válvula, dimensões externas, resistência ao fluxo, capacidade de descarga, características do fluxo, classificação de proteção, desempenho à prova de explosão, etc.;

Confirmar o local de instalação e a orientação da válvula;

Confirmação de itens de inspeção adicionais:
Esses itens de inspeção não são obrigatórios e são realizados pelo fabricante somente mediante solicitação do cliente. Em outras palavras, os clientes podem solicitar itens de inspeção adicionais com base em condições operacionais específicas, a fim de controlar melhor a qualidade intrínseca do material. No entanto, tais requisitos especiais resultarão num aumento do preço do produto, uma vez que certos métodos de inspeção —tais como testes radiográficos— incorrem em custos significativos. Estes factores devem ser considerados em conjunto com as condições de funcionamento e o preço do produto. Para válvulas de tubulação de Grau A, os componentes de aço fundido do corpo da válvula e do capô devem passar por testes radiográficos de 100%. O escopo dos testes deve estar em conformidade com a norma ASME B16.34, abrangendo: áreas propensas a defeitos durante a solidificação, seções críticas dos componentes de aço fundido, zonas de concentração de tensões e áreas com fraca capacidade de suporte de pressão. Os resultados dos testes devem atender ou exceder os requisitos de Grau 2 especificados na norma ASTM E446 ou ASTM E186. Componentes de aço forjado pressurizado, como corpos de válvulas e capôs para válvulas de tubulação Classe A, devem atender a requisitos não menos rigorosos do que aqueles para peças forjadas de Grau III em JB 4726 ou JB 4728. Os chanfros finais das válvulas soldadas de topo e as soldas nas válvulas de tubulação Classe A devem passar por inspeção de raios X de 100%.

2. Normas e especificações relevantes
Projeto e Fabricação:
API 6D ‘Válvulas de Linha’ 
API 608 ‘Válvulas de esfera metálica com conexões flangeadas, roscadas e soldadas’
Válvulas ASME B16.34 com conexões flangeadas, roscadas e soldadas    
Válvulas de esfera ANSI/AWWA C507, de 6 a 48 pol.    
Vazamento do assento da válvula de controle BFCI 70-2    
MSS SP-72 ‘Válvulas de esfera de uso geral com conexões flangeadas e soldadas a topo’    
BS 5351 ‘Válvulas de esfera de aço para as indústrias de petróleo, petroquímica e relacionadas’    
BS 6364 ‘Válvulas criogênicas’ NACE MR0175   
‘Materiais metálicos resistentes à fissuração por tensão de sulfeto para equipamentos de campos petrolíferos’    
GB/T 12237 《Válvulas de uso geral — Válvulas de esfera de aço com conexões flangeadas e soldadas a topo》
GB/T 15185 《Válvulas de esfera de ferro e cobre》    
JB/T 7745 《Válvulas de esfera para dutos》    
ISO 5211 《Conexões para atuadores de válvulas de um quarto de volta》

Dimensões finais da conexão:
ASME B16.5 ‘Flanges de tubos e conexões flangeadas’     
ASME B16.47 ‘Flanges de aço de grande diâmetro NPS 26 a NPS 60’    
API 605 ‘Flanges de aço carbono de grande diâmetro’     
MSS SP-44 ‘Flanges de tubos de aço’     
ISO 7005-1 《Flanges de metal — Parte 1: Flanges de aço》     
GB/T 9112–9124 《Flanges para tubos de aço》     
GB/T 13402 《Flanges de tubos de aço carbono de grande diâmetro》     
HG 20592–20635 《Flanges para tubos de aço》     
SH 3406 ‘Flanges de tubos de aço para aplicações petroquímicas’     
JB/T 74–90 ‘Flanges de Tubo’     
JIS B2238 ‘Especificações gerais para flanges de tubos de aço’     
ASME B16.25 ‘Extremidades soldadas de topo’     
ASME B 16.11 《Conexões de tubos forjados roscados e soldados por soquete》    
BS 12627 《Válvulas Industriais — Extremidades Soldadas de Ponta para Válvulas de Aço》     
BS 12760 《Válvulas — Extremidades soldadas por soquete para válvulas de aço》 

Testes e Inspeção:
API 598 《Inspeção e Teste de Válvulas》    
Válvulas de tubulação API 6D    
Teste de resistência ao fogo API 607 de válvulas de assento macio de um quarto de volta
Especificação API 6FA para testes de resistência ao fogo de válvulas    
GB/T 13927 Válvulas Gerais — Teste de Pressão    
JB/T 9092 Inspeção e Teste de Válvulas    
JB/T 6899 ‘Teste de resistência ao fogo de válvulas’    
BS 6755 Parte 1 ‘Teste de válvulas — Parte 1: Especificação para teste de pressão do produto’    
BS 6755 Parte 2 ‘Teste de Válvulas — Parte 2: Especificação para Teste de Resistência ao Fogo’    
BS 12569 ‘Válvulas Industriais – Requisitos e Testes para Válvulas para Uso em Indústrias de Processamento Químico e Petroquímico’    
MSS SP-82 ‘Métodos de Válvulas de Teste de Pressão’    
MSS SP-61 ‘Teste de pressão de válvulas de aço’ 
MSS SP-55 ‘Avaliação de defeitos superficiais em válvulas, flanges, conexões e outros componentes de tubulações de aço fundido’ 

Comprimento do corpo:
ASME B16.10 ‘Comprimentos do corpo das válvulas’     
ISO 5752 ‘Comprimentos do corpo de válvulas metálicas flangeadas’
BS 558 ‘Válvulas Industriais – Comprimentos de Corpo de Válvulas Metálicas para Sistemas de Tubulações Flangeadas’    
BS 12982 ‘Válvulas Industriais – Comprimentos de Corpo de Válvulas Soldadas de Topo’     
GB/T 12221 ‘Válvulas metálicas conectadas por flange — comprimento do corpo’     
GB/T 15188.1 ‘Comprimento do corpo das válvulas — Extremidades soldadas das válvulas soldadas de topo’ 

Caso haja algum conflito entre os requisitos das válvulas adquiridas e os das normas do acordo técnico, deverá ser solicitado esclarecimento ao comprador antes da fabricação ou aquisição.
3. Tabela de conversão de classificação de pressão

4. Tipos de conexão de flange

5. Seleção de categorias e graus de materiais
Os materiais comuns usados para corpos de válvulas, capôs, discos ou plugues incluem:

Aço carbono = Aço fundido:
Graus de aço fundido: WCB (-29°C a 425°C), WCC (-29°C a 425°C), LCB (-46°C a 425°C); os graus forjados incluem 25 (-29°C a 450°C), A105 (-29°C a 450°C) e LF2 (-46°C a 450°C). Geralmente são usados para meios não corrosivos, como água, óleos e vapor.

Aço inoxidável:
Os graus fundidos domésticos incluem ZG1Cr18Ni9Ti, ZG0Cr17Ni12Ti e ZG00Cr17Ni12Ti, que correspondem aos graus americanos comuns CF8, CF8 M e CF3 M; os graus forjados incluem F304 e F316. F316L. Materiais de aço inoxidável são geralmente usados em meios corrosivos; diferentes materiais podem ser selecionados de acordo com o meio específico, com uma temperatura máxima de operação abaixo de 800°C.

Liga de aço:
Os graus domésticos comuns incluem ZG1Cr5Mo, ZG20CrMo e ZG15Cr1Mo1V; os graus dos EUA incluem C5, WC6 e WC9. Materiais forjados comuns incluem 20CrMo, 15Cr1Mo1V, 12Cr1Mo1V, F5, F11, F22. Aços de liga são geralmente usados em aplicações de alta temperatura, normalmente em temperaturas abaixo de 570°C, com graus especiais capazes de suportar até 620°C.

Ferro fundido:
Os graus incluem HT200, QT450, QT400, etc.

Materiais especiais:
WB36 (aço de alta temperatura, atualmente usado em tubulações principais de água de alimentação para geração de energia térmica), C12A, F91 (aço de liga de ultra-alta temperatura, atualmente usado em tubulações principais de vapor para unidades supercríticas na geração de energia térmica), aço duplex 1.4527, Hastelloy C276, que possui resistência excepcional à corrosão (usado em meios fortemente ácidos, como pasta de gesso e filtrado em sistemas de dessulfuração de usinas termelétricas; também comumente usado em meios fortemente ácidos em sistemas de refino de petróleo e campos petrolíferos).

Materiais de vedação comuns:
As vedações podem geralmente ser divididas em dois tipos: vedações rígidas e vedações macias

Vedações rígidas: Geralmente feitas de H (aço inoxidável à base de ferro, 577Mo, 507Mo, 547Mo), Y (aço de liga rígida à base de cobalto 802, STL6), T (ligas de cobre) e C (cerâmica). Atualmente, os requisitos de material mais comuns para componentes internos de válvulas encontrados são: No. 5 – STL de dupla face, No. 1 – 1/2 STL, No. 8 – CR13

Vedações macias: Geralmente feitas de polipropileno F, F46, X (borracha natural, borracha nitrílica, EPDM), PPL, etc. J denota revestimento completo, cobrindo tanto o tampão da válvula quanto a sede da válvula;

Materiais da haste da válvula:
Determinado com base no material da válvula ou nas condições operacionais.
(1) As válvulas de ferro fundido geralmente usam 2Cr13; 45# não é aceito para hastes de válvulas.
(2) Para válvulas de aço fundido padrão GB, 2Cr13 e 17-4PH são comumente usados.
(3) Para válvulas de aço fundido padrão ANSI, 1Cr13 e F6a são comumente usados.
(4) Para válvulas de liga de aço, 25Cr2Mo1V e 25Cr2MoV são comumente usados; graus especiais incluem F5 e Hastelloy 725, etc.
(5) Para válvulas de aço inoxidável, o material da haste da válvula e dos componentes internos geralmente corresponde ao do corpo; os graus chineses padrão incluem 0Cr18Ni9 e 1Cr18Ni9Ti, enquanto os graus padrão americanos incluem 304, 316 e 316L.
(6) Para válvulas de aço fundido resistentes ao enxofre, a haste da válvula e os componentes internos são geralmente feitos de 304.

Embalagem:
(1) Tipos de grafite moldado:
A. Grafite simples, grafite + 304, grafite + 316L, grafite + Inconel;
B. Tipos de cabos de embalagem: várias especificações e tamanhos (com diferentes fios de aço inoxidável), com resistência a altas temperaturas de até 600 °C e resistência à pressão de até 45 MPa — para válvulas de gaveta e válvulas globo de aço fundido e aço de liga.
(2) Tipos de PTFE, PPL e aço inoxidável: comumente usados em válvulas borboleta e válvulas de esfera, oferecendo forte resistência à corrosão.
(3) Tipos de borracha: Usada em válvulas borboleta e válvulas de água.
(4) Combinações especiais: Grafite reforçado + anel espaçador + graxa de silicone a vácuo, para uso em válvulas a vácuo.

Tipos de junta:
(1) Juntas compostas envoltas em grafite: Utilizadas em produtos que operam a pressões mais baixas, geralmente em válvulas com potência inferior a 2,5 MPa.
(2) Juntas de PTFE: Geralmente utilizadas em aplicações que envolvem meios ácidos.
(3) Juntas de borracha: Geralmente utilizadas em válvulas de baixa pressão, com pressões inferiores a 1,0 MPa, nomeadamente em válvulas de ferro fundido.
(4) Juntas metálicas enroladas em espiral: A: Juntas metálicas enroladas em espiral com anel interno; B: Juntas metálicas enroladas em espiral com anéis interno e externo; C: Juntas metálicas enroladas em espiral sem anéis.
(5) Juntas de anel octogonais e juntas de anel elípticas: Geralmente utilizadas na faixa PN 4,0–16,0 MPa; são vedações semiautomáticas, disponíveis em materiais como ferro puro, 304, 316, 316L e F321.
(6) Juntas dentadas: Geralmente mais comuns em válvulas de alta pressão, operando em PN 10,0–25,0 MPa.
(7) Juntas autoapertáveis: Vedações macias (grafite + 304/316), aço (ferro puro, 304, 316, 316L, 321, etc.). Estruturas de vedação autoapertáveis são geralmente usadas em válvulas de alta pressão classificadas em PN16,0 MPa e acima. Para aplicações de vapor, podem ser utilizadas vedações macias ou aço (ferro puro); entretanto, o aço (ferro puro) não deve ser utilizado com meios corrosivos. 

Pontos a serem observados:
Os materiais para o corpo da válvula, capô, flanges e componentes internos devem ser selecionados de acordo com os requisitos
(1) As combinações de materiais para componentes devem ser adequadas e razoáveis;
(2) As especificações devem ser definidas no limite superior e não no limite inferior (por exemplo Forro de PTFE);

Juntas de vedação e embalagem de haste:
Os materiais para as juntas de embalagem e vedação devem ser especificados. A embalagem da haste deve conter inibidores de corrosão, e o tipo de material de vedação deve ser claramente indicado na cotação. A resistência à corrosão das juntas metálicas e não metálicas deve ser igual ou superior à do corpo da válvula e da tampa.