Acoplamento da válvula ao seu mecanismo de operação: Diferenças nas opções de montagem

As válvulas são componentes essenciais de quase todos os sistemas de tubulação. Elas controlam o fluxo, a pressão e a distribuição do meio do sistema, embora a maioria das válvulas necessite de um atuador para operar adequadamente e desempenhar essas importantes funções. Um atuador é um componente que move ou controla um mecanismo, neste caso, uma válvula. Há muitos tipos de atuadores com diferentes graus de complexidade, desde simples alavancas e volantes até sistemas de controle totalmente automatizados com dispositivos de controle elétricos ou pneumáticos. No mundo em constante evolução do projeto de válvulas, a versatilidade da válvula tornou-se um recurso cada vez mais comum a ser destacado. Permitir que os usuários acomodem várias opções de acionamento para uma única válvula torna as válvulas sobressalentes mais eficientes, e o uso de dimensões e recursos de acoplamento padronizados permite que os fornecedores de atuadores de terceiros ofereçam uma gama mais ampla de produtos adaptáveis com facilidade.

O principal ponto de conexão entre um atuador e uma válvula é a haste da válvula que se projeta da parte superior do corpo. Os atuadores devem se encaixar na haste e ter algum método de ancorar o corpo do atuador no lugar durante o curso de atuação. As hastes são fornecidas em uma variedade de formas e estilos, sendo que as mais comuns incluem quadrada, duplo D, furo e chave, estrelada ou estriada. A maneira mais comum de ancorar um atuador é parafusando-o através do conjunto padrão de orifícios entre a placa de montagem da válvula e o atuador. A forma, o tamanho e a localização dos furos passantes e das hastes das válvulas foram padronizados para garantir que todos os produtos sejam consistentes e intercambiáveis. Os padrões mais amplamente aceitos vêm da Organização Internacional de Padronização (ISO), que define completamente todas as dimensões associadas à conexão de atuadores a válvulas com base em estilos de haste específicos.

Os atuadores de alavanca manuais simples não precisam ser ancorados no corpo da válvula e geralmente são conectados à haste por meio de um parafuso rosqueado na parte superior da haste, permitindo que o operador mova livremente a haste com força manual. As alavancas geralmente são fabricadas exclusivamente pelo fabricante da válvula, com poucas opções de terceiros, pois não há muita vantagem mecânica necessária para operar a válvula. À medida que as válvulas ficam maiores e os requisitos de torque operacional aumentam, torna-se necessário incorporar uma caixa de engrenagens com relações de engrenagens específicas para transferir a força de entrada para a força operacional de torção necessária. As caixas de engrenagens podem ser usadas em volantes manuais ou em atuadores automatizados elétricos e pneumáticos e devem ser ancoradas no corpo da válvula para funcionar adequadamente.

Há três maneiras principais de montar esses atuadores em válvulas: por meio de montagem direta, um kit de montagem de adaptador ou montagem remota. Cada método de montagem tem seu próprio conjunto de vantagens e desvantagens.

Montagem direta
A montagem direta de um atuador em uma válvula usa o menor número de componentes, o que a torna a opção mais econômica. Um benefício adicional é que ela oferece o menor perfil físico do pacote montado, permitindo que ele se encaixe em áreas menores. Uma desvantagem da montagem direta é que o atuador deve se ajustar perfeitamente à haste e ao padrão de parafuso da válvula (que, às vezes, pode variar), limitando o número de opções de atuador e aumentando potencialmente os custos. Outra desvantagem de um atuador montado diretamente é a incapacidade de verificar a verdadeira posição da válvula. Com a haste da válvula completamente oculta, não há como verificar se o atuador estava girando a válvula corretamente. Mesmo que alguém estivesse ao lado da válvula, não seria capaz de determinar a posição da haste da válvula, o que poderia causar problemas na operação ou na solução de problemas do sistema de tubulação.

Kit de montagem do adaptador
Os kits de montagem do adaptador usam um suporte que se conecta ao corpo da válvula em um lado e ao atuador no outro. Um acoplamento extensor da haste é então usado para preencher a lacuna criada pelo suporte para a haste da válvula e a bucha de acionamento do atuador. Esses suportes geralmente têm janelas, permitindo que a haste fique visível durante a operação, o que pode ajudar a identificar mais facilmente qualquer problema com a válvula, inclusive possíveis vazamentos na haste. A incorporação de um suporte e de um acoplamento também permite o acoplamento de padrões de montagem diferentes, possibilitando que os atuadores sejam usados em uma variedade maior de linhas de produtos. As desvantagens de um kit de montagem incluem aumento de custo e maior tempo de montagem devido aos componentes adicionais incluídos no pacote total. Além disso, o perfil de tamanho maior pode interferir em outros componentes do sistema de tubulação.

Montagem remota
O último estilo de montagem principal é a montagem remota. Esse estilo de montagem envolve uma placa de suporte ancorada em uma parede ou estrutura de suporte nas proximidades, vertical à válvula, com um acoplamento extensor de haste usado para conectar o atuador à válvula. A montagem remota é frequentemente usada para tornar um atuador mais facilmente acessível a partir de um poço ou de uma área de difícil acesso, ou para manter um atuador que não seja classificado para submersão fora de uma zona de inundação. A desvantagem desse método é que cada montagem é normalmente uma construção personalizada que exige medições ambientais e acomodações de instalação, o que aumenta o preço e os prazos de entrega. Esse estilo de montagem também introduz complicações de alinhamento da haste durante a instalação que não estão presentes nas outras opções de montagem do corpo da válvula fixa.

A seleção do estilo adequado de montagem do atuador é uma consideração importante que vai além da simples instalação, pois também afeta a confiabilidade, a facilidade de manutenção e os custos de um sistema de tubulação. Seja a montagem direta de um atuador por sua compactação e eficiência de custo, seja a montagem de um atuador por seu kit adaptador por sua versatilidade e visibilidade, seja a montagem remota de um atuador por sua acessibilidade em ambientes desafiadores, cada abordagem oferece benefícios e compensações distintas. Ao compreender essas diferenças e avaliar os requisitos específicos da aplicação do sistema de tubulação, como restrições de espaço, demandas operacionais, condições ambientais e orçamentos, os engenheiros e operadores podem tomar decisões informadas que otimizem o desempenho e o valor a longo prazo. Por fim, a solução de montagem correta garante que o atuador e a válvula se encaixem de forma correta, segura e eficiente.

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