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Como isolar sistemas de fluidos industriais com válvulas de bloco

Como isolar sistemas de fluidos industriais com válvulas de bloco


Joe Bush, Gerente de Produto Swagelok, Válvulas

Ao realizar a manutenção do sistema de fluido industrial, a segurança é primordial. A pressão ou fluxo de uma única linha no interior representa um perigo para os técnicos que trocam um medidor ou dispositivo de medição. É por isso que os gerentes de risco enfatizam a necessidade de isolar qualquer linha do sistema de fluido antes da manutenção.

Tornou-se um padrão da indústria e de segurança projetar e instalar duas válvulas de bloqueio em sequência ao sangrar uma perna energizada em um sistema de fluido. A sequência de válvulas de bloqueio duplo é uma das maneiras mais seguras de atingir um estado essencial de pressão zero e vazão zero.

Existem duas abordagens comuns que os engenheiros normalmente adotam ao projetar duas válvulas de bloqueio para isolar sistemas de fluidos. Primeiro, os engenheiros podem adicionar uma terceira válvula entre as duas válvulas de bloqueio para ventilar ou purgar qualquer pressão que possa estar vazando da primeira válvula de bloqueio. Outra opção viável é fazer com que a terceira válvula desvie o fluxo para um circuito de desvio ao redor da seção da linha que está em manutenção. Abaixo estão descritas as duas configurações do sistema de fluido, oferecendo opções de projeto com foco na segurança para isolamento e manutenção do sistema.


Principais locais para configurações de isolamento em uma planta


Para qualquer linha de sistema de fluido em uma planta ou instalação industrial que possa exigir manutenção, os técnicos devem ter alguns meios de isolar essa linha com segurança. Alguns locais específicos que exigem uma configuração para isolamento incluem:
  1. Qualquer dispositivo ou componente que possa exigir manutenção regular, como filtro, válvula ou transmissor.
  2. Qualquer sistema, skid ou linha que precise ser reconfigurado, reparado ou substituído.
  3. Qualquer seção do tubo de processo principal que possa precisar de manutenção ou manutenção.
  4. Qualquer linha de instrumentação que saia da linha de processo (por exemplo, uma estação de coleta de amostras, sistema de amostragem ou leituras de pressão, temperatura ou vazão).
  5. Fluidos de calibração em sistemas de amostragem, bem como quaisquer fluxos de amostragem que possam ser ligados ou desligados.

Opções para configurar o isolamento


É padrão da indústria evitar uma situação em que haja apenas uma válvula de bloqueio ou nenhum backup. Se uma válvula de bloco único tiver um pequeno vazamento na sede, a pressão pode se acumular lentamente na linha em manutenção, criando um risco à segurança. Portanto, uma das duas configurações principais para obter o isolamento em uma linha de fluido é recomendada:

1. Bloqueio e sangria duplo (DBB)


Uma configuração de bloqueio e sangria duplo, ou DBB, é a configuração mais simples para isolar um sistema de fluido. É comumente usado na transição da linha de processo para uma linha de instrumentação ao usar uma válvula de interface de processo ou em uma linha que leva a um instrumento ou dispositivo, como um transmissor. As três válvulas podem ser configuradas como uma única unidade manifold ou como três componentes separados.

2. Circuito de desvio


Um loop de desvio é uma configuração um pouco mais complicada que não apenas isola a linha do sistema de fluido em manutenção, mas também redireciona o fluxo para que o processo possa continuar funcionando durante a manutenção.

Por exemplo, a primeira válvula de bloqueio na configuração de desvio pode ser uma válvula de três vias - desviando o fluxo ao redor da seção que requer manutenção. O filtro do sistema agora pode ser trocado sem necessidade de tempo de inatividade. Outra razão para um desvio é evitar choque hidráulico ou “golpe de aríete” que ocorre quando há um corte repentino do fluxo do sistema.

Isolar e despressurizar


O primeiro passo ao se preparar para manutenção em qualquer sistema de fluido é a despressurização. Ao fazer isso, a melhor prática é ter duas válvulas de bloqueio em sequência para proteger contra o acúmulo de pressão na seção da linha em manutenção. Uma boa válvula não deve vazar pela sede, mas isso pode acontecer. Por exemplo, se a linha estiver do lado de fora, o sol pode aquecer a linha e aumentar a pressão além da classificação especificada da válvula. Outros cenários potenciais incluem se a válvula não foi mantida adequadamente ou se é a escolha errada da válvula para um fechamento positivo. Para se proteger contra esses e outros possíveis vazamentos, é necessária uma segunda válvula de bloqueio, juntamente com uma válvula de ventilação ou sangria. Alternativamente, nos casos em que o tempo de inatividade não é uma opção, um loop de bypass que duplica os componentes da linha em manutenção é uma excelente opção.

Fazendo a seleção correta da válvula do bloco


As duas opções mais comuns para válvulas de bloqueio em linhas de instrumentação são válvulas de esfera ou válvulas de agulha. É imperativo que os técnicos de manutenção verifiquem as especificações do sistema para a válvula necessária para cada sistema.


Válvulas de esfera: As válvulas de esfera são boas para fechamento rápido e alto fluxo. Além disso, as alças são úteis para indicar fluxo direcional ou desligamento. Com o fluxo de líquido, no entanto, uma válvula de esfera pode criar um choque hidráulico ou “golpe de aríete” devido ao desligamento repentino que causa, resultando em danos aos indicadores de pressão, medidores de vazão e outros componentes a montante do fechamento. Existem várias maneiras de evitar choques hidráulicos. Uma é incorporar um loop de bypass. Antes de fechar a primeira válvula de esfera, o circuito de desvio é aberto para que o fluxo tenha um lugar para ir, o que evita a interrupção repentina do fluxo e o pico de pressão que resultaria de outra forma. A segunda opção é empregar válvulas de agulha no lugar de válvulas de esfera.



Válvulas de agulha: Embora as válvulas de agulha sejam projetadas principalmente para controle de vazão ou medição, muitas válvulas de agulha são eficazes no fechamento positivo. Além disso, o fechamento do sistema de fluido com uma válvula de agulha é gradual e, portanto, protege contra choques hidráulicos. Se usada como válvula de bloqueio, a válvula agulha deve ser projetada para esse fim específico, com ponta rotativa ou ponta de haste macia. Considerações especiais de projeto podem ser necessárias para evitar vazamentos ao usar uma válvula de agulha. Por exemplo, a ponta em V de metal pode moer na sede de metal durante o fechamento, causando escoriações.



DBB Integral: A Swagelok oferece uma configuração integral Double Block and Bleed (DBB) para fornecer confiabilidade adicional. Menos pontos de vazamento em potencial, espaço e peso reduzidos e instalação simplificada ajudam a simplificar ainda mais o sistema.


Cuidado ao usar inadvertidamente o componente errado do sistema de fluido em uma configuração de isolamento. Válvulas de esfera e alguns tipos de válvulas de agulha são feitas para fechamento positivo, mas os reguladores não são – mesmo que seja possível configurar reguladores para interromper a maior parte do fluxo. Se você precisar de um fechamento próximo ao local de um regulador, seria mais seguro instalar uma válvula de esfera a montante.

Além da seleção da válvula de bloqueio, é uma boa prática instalar um indicador de pressão a jusante da segunda válvula de bloqueio na configuração de isolamento. Isso permitirá uma verificação visual da pressão no momento da manutenção.

Dedicar tempo para isolar adequadamente suas linhas de sistema de fluido com válvulas de bloqueio pode resultar não apenas em atividades de manutenção mais seguras, mas também em maior tempo de atividade do sistema e lucratividade da planta. Para saber como configurar com segurança os sistemas de fluidos em sua planta e treinar sua equipe nas melhores práticas, inscreva-se em um curso de treinamento básico de sistemas de fluidos Swagelok ou entre em contato com o Centro de Serviços e Vendas Swagelok local.



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