Valvulas

1. CURSO INSPETOR DE FABRICAÇÃP
PALESTRANTE: Eng. EDSON CARLOS CAMILO DO CARMO
IF-AT – ACESSÓRIOS DE TUBULAÇÃO.

2. Curso de Inspetor de Fabricação
Módulo específico N-2033F
IF-AT  Acessórios de Tubulação

3. VÁLVULAS DE CONTROLE

4. • Válvulas de Controle
Definição e Caraterísticas Gerais:
 São válvulas usadas em combinação com instrumentos automáticos
e comandadas à distância por esses instrumentos, com a finalidade
de comandar a vazão ou a pressão de um fluido.
 A válvula tem sempre um atuador que faz movimentar o conjunto
interno de fechamento (haste/obturador).
 A válvula em si é quase sempre semelhante à uma válvula globo.
 Possuem construção de modo à reduzir os esforços necessários
para a operação.

5. • Válvulas de Controle

6. • Válvulas de Controle
Principais Funções:
• 1. Conter o fluido do processo, suportando todos os rigores das
condições de operação. Como o fluido do processo passa dentro da
válvula, ela deve ter características mecânicas e químicas para
resistir à pressão, temperatura, corrosão, erosão, sujeira e
contaminantes do fluido.
• 2. Responder ao sinal de atuação do controlador. O sinal padrão é
aplicado ao atuador da válvula, que o converte em uma força, que
movimenta a haste, em cuja extremidade inferior está o obturador,
que varia a área de passagem do fluido pela válvula.

7. • Válvulas de Controle
Principais Funções:
• 3. Variar a área de passagem do fluido manipulado. A válvula
de controle manipula a vazão do meio de controle, pela
alteração de sua abertura.
• 4. Absorver a queda variável da pressão da linha. Em todo o
processo, a válvula é o único equipamento que pode fornecer
ou absorver queda de pressão controlável.

8. • Válvulas de Controle
Principais Funções:
• Depois de instalada na tubulação e para poder desempenhar
todas as funções requeridas a válvula de controle deve ter
corpo, atuador e castelo.
• Adicionalmente, ela pode ter acessórios opcionais que
facilitam e otimizam o seu desempenho, como posicionador,
booster, chaves, volantes, transdutores corrente elétrica para
ar pneumático e relé de inversão.

9. ATUADORES

10. • Atuadores
Definição e Caraterísticas Gerais:
 São os instrumentos responsáveis por atuar as válvulas,
abrindo, fechando ou regulando as mesmas na linha.
 As operações dos atuadores podem ser manual ou
automática, dependendo do tipo da válvula, localização no
processo, função no sistema, tamanho, frequência de
operação e grau de controle desejado.

11. • Atuadores
Definição e Caraterísticas Gerais:
 Frequentemente, é necessário ou desejável operar
automaticamente a válvula, de modo contínuo ou
através de on-off (liga-desliga).

12. Atuadores
•
•
•
•
•
Controle ON-OFF ou de histerese:
É a forma de controlador mais simples que existe e consiste em um
circuito comparador que compara o sinal de entrada com dois sinais de
referência, chamados de limite inferior e superior.
Quando o sinal de entrada fica menor que o limite inferior, a saída do
controlador é ativada e o atuador é acionado com sua potência máxima.
Quando o sinal de entrada fica maior que o limite superior, a saída é
desligada e o atuador desligado.
A diferença entre o limite superior e o inferior é chamada de histerese.
Normalmente, a histerese é ajustável de forma tal que o set-point fique
entre o limite inferior e o superior. Desta forma o sistema controla fica
oscilando de um valor máximo à um mínimo e não atinge nenhum valor
específico.

13. • Atuadores
Definição e Caraterísticas Gerais:
Escolha da Ação
• A primeira questão que o projetista deve responder, quando
escolhendo uma válvula de controle, é "o que a válvula deve
fazer quando faltar o suprimento da alimentação?" A questão
esta relacionada com a "posição de falha" da válvula.
• A segurança do processo determina o tipo de ação da válvula
falha-fechada (FC – fail close), falha-aberta (FC - fail open),
falha indeterminada (FI - fail indetermined), falha últimaposição (FL - fail last position).

14. Atuadores
Acessórios:
• Volante: O volante manual é usado para o fechamento
manual da válvula no local, em substituição ao fechamento
automático ou manual, feito através do atuador pneumático,
em casos de emergência, durante a partida ou na falta de ar.
Eles não são muito frequentes e só se justifica sua aplicação
em serviços críticos ou quando não há válvulas de bloqueio
ou de bypass.

15. Atuadores
Acessórios:
• Posicionador: O objetivo do posicionador é o de comparar o
sinal da saída do controlador com a posição da haste da
válvula. Se a haste não esta onde o controlador quer que ela
esteja, o posicionador soma ou subtrai ar do atuador da
válvula, até se obter a posição correta. Há um elo mecânico
através do qual o posicionador sente a posição da válvula e
monitora o sinal que vai para o atuador. O posicionador pode
ser considerado um controlador proporcional puro.

16. Parte 3/7: Válvulas de Controle
Atuadores
Acessórios:
• Booster: O booster, também chamado relé de ar ou
amplificador pneumático, tem a função aproximada do
posicionador. A aplicação típica do booster é para substituir o
posicionador, quando ele não é recomendado, como em
malhas de controle de vazão de líquido ou de pressão de
líquido.

17. Resumindo:
1) O que são válvulas de controle?
São válvulas equipadas com instrumentos responsáveis pelo acionamento
da mesma, principalmente à distância.
2) Quais os tipos de atuadores mais utilizados?
Pneumáticos, Hidráulicos e Elétricos.
3) Qual atuador normalmente possui “retorno por mola”?
Atuador Pneumático
4) O que é “ação” (modo falha) de um atuador?
É a resposta que o atuador deve dar em caso falte o suprimento da
alimentação (falta de energia, ar, etc), devendo o atuador comandar a
válvula para fechar, abrir, etc.
5) O que é histerese num sistema on-off?
É a diferença entre o limite superior e inferior do sinal de entrada
controlado por esse sistema.

18. Resumindo:
7) Qual documento relacionado ao atuador deverá ser levado em conta
durante uma inspeção?
Folha de dados (FD)
8) O “modo falha” de um atuador pneumático foi definido na FD como
“falha-fecha”. Durante teste funcional do atuador pneumático o testador
retirou o suprimento de ar e a válvula se fechou. Qual laudo o inspetor deve
informar em seu relatório?
Aprovado conforme folha de dados.