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Tipos de Válvulas para Instrumentação e Automação

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1
PROJETOS EM INSTRUMENTAÇÃO E AUTOMAÇÃO
Eng. Marcelo Saraiva Coelho
INSTRUMENTAÇÃO - VÁLVULAS
GSp
Sc
Spv
B
E
TIC
PROJETOS EM INSTRUMENTAÇÃO E AUTOMAÇÃO
Eng. Marcelo Saraiva Coelho
INSTRUMENTAÇÃO - VÁLVULAS
TIPOS DE VÁLVULAS
Os tipos de válvulas classificam-se em 
função dos respectivos tipos de corpos, e 
portanto, quando estivermos falando de 
tipos de válvulas deve-se subentender 
tipos de corpos.
Uma válvula de controle consiste 
basicamente de dois conjuntos principais:
• Corpo
• Atuador
2
PROJETOS EM INSTRUMENTAÇÃO E AUTOMAÇÃO
Eng. Marcelo Saraiva Coelho
INSTRUMENTAÇÃO - VÁLVULAS
FUNCIONAMENTO DA VÁLVULA
Sinal de saída do regulador (3 psi) Sinal de saída do regulador (15 psi)
Escape
Motor ou
Atuador
Mola
Haste
Indicador
Castelo Obturador
SedeCorpo
Diafragma
Válvula Aberta Válvula Fechada
PROJETOS EM INSTRUMENTAÇÃO E AUTOMAÇÃO
Eng. Marcelo Saraiva Coelho
INSTRUMENTAÇÃO - VÁLVULAS
POSIÇÃO DE 
SEGURANÇA POR 
FALHA
POSIÇÃO
DE FALHA DA
VÁLVULA
ATUADOR
OBTURADOR
(tipo de
montagem)
ABERTA (AFA) FECHADA (FFA)
DIRETO
POR CIMA
INVERSO
POR BAIXO
INVERSO
POR CIMA
DIRETO
POR BAIXO
ESQUEMA
3
PROJETOS EM INSTRUMENTAÇÃO E AUTOMAÇÃO
Eng. Marcelo Saraiva Coelho
INSTRUMENTAÇÃO - VÁLVULAS
ATUADOR
Constitui-se no elemento responsável em 
proporcionar a necessária força motriz 
ao funcionamento da válvula de controle. 
Sendo parte integrante do sistema de 
controle, deve proporcionar à válvula 
meios de operacionalidade estáveis e 
suaves, contra a ação variável das forças 
dinâmicas e estáticas originadas na 
válvula através da ação do fluído de 
processo. Instrumentação Dependendo 
basicamente do meio de produção da 
força motriz, o atuador utilizado 
emaplicações de controle modulado, 
classifica-se em cinco tipos principais:
• Pneumático à mola e diafragma;
• Pneumático a pistão;
• Elétrico;
• Elétrico-hidráulico e
• Hidráulico.
CABEÇOTE
MEMBRANA
PRATO
MOLA
CORPO
PROJETOS EM INSTRUMENTAÇÃO E AUTOMAÇÃO
Eng. Marcelo Saraiva Coelho
INSTRUMENTAÇÃO - VÁLVULAS
VANTAGENS
•Baixo custo
•Simplicidade
•Posição de segurança por falha é inerente
•Necessidade de baixa pressão de ar de 
suprimento
•Ajustabilidade
•Facilidade de manutenção
•Capacidade de operação sem a 
necessidade do uso de posicionador
•Resposta rápida
•Seguro em aplicações eletricamente 
perigosas
DESVANTAGENS
•Torques limitados
•Limitação quanto à temperatura
•Inflexibilidade para alterações das 
condições de serviço
ATUADOR TIPO 
PNEUMÁTICO MOLA E 
DIAFRAGMA
4
PROJETOS EM INSTRUMENTAÇÃO E AUTOMAÇÃO
Eng. Marcelo Saraiva Coelho
INSTRUMENTAÇÃO - VÁLVULAS
ATUADOR TIPO 
ELÉTRICO
VANTAGENS
•Compacticidade
•Aptidão para aplicações 
remotas 
DESVANTAGENS
•Alto custo
•Falta de posição de segurança 
por falha
•Habilidade limitada para 
sistemas de controle modulado
•Resposta lenta
•Falta de ajustabilidade 
PROJETOS EM INSTRUMENTAÇÃO E AUTOMAÇÃO
Eng. Marcelo Saraiva Coelho
INSTRUMENTAÇÃO - VÁLVULAS
ATUADOR TIPO 
PNEUMÁTICO PISTÃO
VANTAGENS
•Capacidade de torque elevado
•Compacticidade
•Menor peso
•Adaptabilidade às altas temperaturas do 
meio ambiente
•Adaptabilidade às variações dos requisitos 
de torque da válvula
•Resposta rápida
•Seguro em aplicações eletricamente 
perigosas 
DESVANTAGENS
•Posição de segurança por falha, requer 
acessórios opcionais
•Necessidade do uso do posicionador para 
aplicações em controle modulado
•Maior custo que o atuador tipo mola e 
diafragma
•Necessidade de alta pressão de ar de 
suprimento 
5
PROJETOS EM INSTRUMENTAÇÃO E AUTOMAÇÃO
Eng. Marcelo Saraiva Coelho
INSTRUMENTAÇÃO - VÁLVULAS
VÁLVULA DE DESLOCAMENTO LINEAR
Define-se por válvula de deslocamento linear, a válvula na 
qual a peça móvel vedante descreve, um movimento 
retilíneo, acionada por uma haste deslizante.
Para cada tipo de processo ou fluído sempre temos pelo 
menos um tipo de válvula que satisfaça os requisitos 
técnicos de processo, independente da consideração 
econômica. Cada um desses tipos de válvulas possuem as 
suas vantagens, desvantagens e limitações que dependem 
do tipo de processo. 
PROJETOS EM INSTRUMENTAÇÃO E AUTOMAÇÃO
Eng. Marcelo Saraiva Coelho
INSTRUMENTAÇÃO - VÁLVULAS
VÁLVULA DE DESLOCAMENTO 
ROTATIVO
Os tipos de válvulas classificam-se em função dos 
respectivos tipos de corpos, e portanto, quando 
estivermos falando de tipos de válvulas 
subentenderemos tipos de
corpos.
Uma válvula de controle consiste basicamente de 
dois conjuntos principais:
• Corpo
• Atuador
6
PROJETOS EM INSTRUMENTAÇÃO E AUTOMAÇÃO
Eng. Marcelo Saraiva Coelho
INSTRUMENTAÇÃO - VÁLVULAS
Classe de 
Vazamento 
Definição da Classe Tipos de Válvulas 
CLASSE I Qualquer válvula pertencente as classes II, III ou 
IV, porém mediante acerto entre fabricante e 
usuário não há necessidade de teste 
Válvulas listadas nas classes II, III e IV 
CLASSE II Vazamento de até 0,5 % da capacidade máxima de 
vazão 
Válvulas Globo Sede Dupla, Válvulas Globo Gaiola 
balanceadas. Superfície de assentamento metal – metal 
CLASSE III Vazamento de até 0,1 % da capacidade máxima de 
vazão 
Válvulas listadas como pertencentes a classe II, porém 
possuindo uma maior força de assentamento 
CLASSE IV Vazamento de até 0,01 % da capacidade máxima 
de vazão 
Válvulas Globo Sede Simples com assentamento metal – 
metal. Válvulas de Obturador Rotativo Excêntrico 
CLASSE V Vazamento de até 5 x 10-4 cm3 por minuto de água, 
por polegada de diâmetro de orifício, por psi de 
pressão diferencial ou 5 x 10-12 m3 por segundo de 
água, por mm de diâmetro do orifício por bar de 
pressão diferencial 
Válvulas instaladas na classe IV, porém utilizadas com 
atuadores superdimensionado para aumentar a força de 
assentamento. 
Vazamento Máximo Permissível Diâmetro 
Nominal do 
orifício de 
passagem 
em “ 
cm3 / min Bolhas / min 
1 O,15 1 
1 ½ 0,30 2 
2 0,45 3 
2 ½ 0,50 4 
3 0,90 5 
4 1,70 11 
6 4,00 27 
CLASSE VI 
8 6,75 45 
Válvulas Globo com assentamento composto ( soft seat ). 
Válvulas borboletas revestidas com sedes de elastômeros 
ou com anéis de vedação. Válvulas esferas com anéis de 
TFE. Válvulas diafragmas. Válvulas de obturador rotativo 
excêntrico com assentamento composto 
 
PROJETOS EM INSTRUMENTAÇÃO E AUTOMAÇÃO
Eng. Marcelo Saraiva Coelho









−
.)7
;)6
;)5
;)4
;)3
;ˆ)2
;)1
)
Guilhotina
partidoBi
Diafragma
AngularGlobo
GaiolaGlobo
viasseTrGlobo
alConvencionGlobo
linearentoDedeslocama



Esfera.deSegmento4)
ntrico;eˆExcObturador3)
Esfera;2)
Borboleta;1)
rotativoentoDedeslocam)b
INSTRUMENTAÇÃO - VÁLVULAS
7
PROJETOS EM INSTRUMENTAÇÃO E AUTOMAÇÃO
Eng. Marcelo Saraiva Coelho
INSTRUMENTAÇÃO - VÁLVULAS
VÁLVULAS GLOBO
Válvula de deslocamento linear, corpo de duas vias, com formato globular, de 
passagem reta, internos de sede simples ou de sede dupla. É a que tem maior uso na 
indústria e o termo globo é oriundo de sua forma, aproximadamente esférica.
Sua conexão com a linha pode ser através de flanges rosca ou solda. Ela será de sede 
simples ou dupla, de acordo com o número de orifícios que possua para a passagem do 
fluído.
PROJETOS EM INSTRUMENTAÇÃO E AUTOMAÇÃO
Eng. Marcelo Saraiva Coelho
INSTRUMENTAÇÃO - VÁLVULAS
VÁLVULAS GLOBO SEDE SIMPLES
Uma válvula globo sede simples reversível o obturador é guiado na base, no topo e/ou em 
sua saia e sua montagem faz com que a válvula fecha ao descer a haste. A fig., mostra os 
mesmos componentes montados de tal forma que a válvula abra ao descer a haste. Este 
tipo de corpo é fabricado emtamanhos de 1/2” até 12” e em valores de pressão ASA de 
600 PSI. Valores de pressão de 900 a 1.500 PSI são fabricados em tamanhos menores.
8
PROJETOS EM INSTRUMENTAÇÃO E AUTOMAÇÃO
Eng. Marcelo Saraiva Coelho
INSTRUMENTAÇÃO - VÁLVULAS
VÁLVULAS GLOBO SEDE DUPLA
Se as 2 sedes forem do mesmo diâmetro, as pressões que 
atuam no obturador serão equilibradas na posição fechada 
e teoricamente pouca força será requerida para abrir e 
fechar a válvula. Na realidade, os orifícios são construídos 
com 1/16” a 1/8” um maior que o outro, no diâmetro. Esta 
construção é chamada “semi-balanceada“ e é usada para 
possibilitar que o obturador menor passe através do 
orifício maior na montagem. É fabricada normalmente em 
diâmetros de 3/4” a 14”. Como desvantagem, apresentam 
um vazamento, quando totalmente fechadas de no máximo 
0,5 % da sua máxima capacidade de vazão, conforme norma 
ANSI B16.104 a válvula tipo standard, possui um índice de 
vazamento Classe II.
PROJETOS EM INSTRUMENTAÇÃO E AUTOMAÇÃO
Eng. Marcelo Saraiva Coelho
INSTRUMENTAÇÃO - VÁLVULAS
VÁLVULAS GLOBO TIPO GAIOLA
Válvula de concepção antiga onde possui seus internos 
substancialmente diferente da globo convencional.
Seu sucesso está fundamentado nos seguintes aspectos:
-facilidade de remoção das partes internas, pela ausência 
de roscas o que facilita bastante a operação na própria 
instalação;
--capacidade vazão da ordem de 20 a 30% maior que 
a globo convencional;
-menor peso das partes internas, resultando assim um 
menor vibração horizontal consequentemente menor 
ruído de origem mecânica do que as válvulas globo 
duplamente guiadas;
-não possuindo flange inferior a válvula é algo mais leve 
que as globo convencionais. 
9
PROJETOS EM INSTRUMENTAÇÃO E AUTOMAÇÃO
Eng. Marcelo Saraiva Coelho
INSTRUMENTAÇÃO - VÁLVULAS
VÁLVULAS GLOBO TIPO GAIOLA SEDE 
SIMPLES
Por não possuir flange inferior, seu corpo 
não pode ser reversível, e assim a montagem 
dos seus internos é do tipo entra por cima. A 
drenagem do fluído quando necessária, pode 
ser realizada através da parte inferior do 
corpo, por meio de um tampão rosqueado. 
Neste tipo de válvula o fluído entra por baixo 
do anel da sede, passando pelo orifício e pelas 
janelas da gaiola, onde a força do fluído tende 
a abrir a válvula, não é balanceada e por isso 
apresenta o mesmo inconveniente de precisar 
de uma grande força de atuação.
PROJETOS EM INSTRUMENTAÇÃO E AUTOMAÇÃO
Eng. Marcelo Saraiva Coelho
INSTRUMENTAÇÃO - VÁLVULAS
VÁLVULAS GLOBO TIPO GAIOLA ANGULAR 
SEDE SIMPLES
Este tipo de válvula apresenta uma configuração 
especial, para determinadas aplicações nas quais haja 
necessidade de uma auto-drenagem do fluído, ou em 
aplicações com fluídos lamacentos ( “slurries” ), já
que possibilita uma passagem menos obstruída que os 
outros tipos de válvula globo convencional ou gaiola. 
Recentemente tem-se recomendado a utilização 
deste tipo de válvula em aplicações erosivas, já que 
neste tipo de válvula o choque das partículas sólidas 
sobre as partes internas é muito diminuído, e em 
aplicações sob efeito de “flashing” (vaporização do 
líquido na válvula). 
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PROJETOS EM INSTRUMENTAÇÃO E AUTOMAÇÃO
Eng. Marcelo Saraiva Coelho
INSTRUMENTAÇÃO - VÁLVULAS
VÁLVULAS TIPO DIAFRAGMA
Este tipo de válvula, cuja configuração é totalmente diferente das 
outras válvulas de controle, é utilizada no controle de fluídos 
corrosivos, líquidos altamente viscosos e líquidos com sólidos em 
suspensão. A válvula de controle tipo diafragma consiste de um corpo 
em cuja parte central apresenta um encosto sobre o qual um 
diafragma móvel, preso entre o corpo e o castelo, se desloca para 
provocar o fechamento. Possui como vantagem um baixo custo, total
estanqueidade quando fechada, já que o assento é composto, e 
facilidade de manutenção.
Como desvantagem não apresenta uma boa característica de vazão 
para controle, além de uma alta e não uniforme força de atuação que 
faz com que praticamente este tipo de válvula seja limitado em 
diâmetros de até 6” para efeito de aplicação em controle modelado.
Outra desvantagem é que devido ao material do seu obturador 
(diafragma de neoprene ou Teflon ), a sua utilização é limitada pela 
temperatura do fluído em função do material do diafragma. 
PROJETOS EM INSTRUMENTAÇÃO E AUTOMAÇÃO
Eng. Marcelo Saraiva Coelho
INSTRUMENTAÇÃO - VÁLVULAS
VÁLVULAS TIPO BI-PARTIDA
Trata-se de uma válvula desenvolvida para aplicações 
altamente corrosivas, principalmente em plantas de processos 
químicos, aplicações nas quais torna-se necessária uma 
freqüente inspeção ou substituição dos internos da válvula. 
Devido a ser uma válvula utilizada em fluídos altamente 
corrosivos, o material do corpo é bastante especial e 
portanto caro, padronizando-se a utilização de flanges tipo 
encaixe, soldados ao corpo. Estes flanges, podem ser em aço 
carbono comum mesmo que o corpo seja de material superior. 
Uma desvantagem deste tipo de válvula é a não possibilidade 
de uma fixação na linha por meio de solda (pois neste caso as 
metades do corpo não poderiam ser separadas para a 
remoção do anel da sede).
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PROJETOS EM INSTRUMENTAÇÃO E AUTOMAÇÃO
Eng. Marcelo Saraiva Coelho
INSTRUMENTAÇÃO - VÁLVULAS
VÁLVULAS TIPO GUILHOTINA
Trate-se de uma válvula originalmente projetada 
para a indústria de papel e celulose, porém, hoje em 
dia a sua aplicação tem atingindo algumas outras 
aplicações em indústrias químicas, petroquímicas,
açúcareiras, abastecimentos de água, etc. Contudo, 
a sua principal aplicação continua sendo em controle 
biestável com fluídos pastosos, tais como massa de 
papel. Fabricada em diâmetros de 2” até 24” com 
conexões sem flanges para ser instalada entre par 
de flanges da tubulação.
PROJETOS EM INSTRUMENTAÇÃO E AUTOMAÇÃO
Eng. Marcelo Saraiva Coelho
INSTRUMENTAÇÃO - VÁLVULAS
VÁLVULAS TIPO BORBOLETA
Válvula de deslocamento rotativo, corpo de duas vias de passagem 
reta, com internos de sede simples e elemento vedante constituídos 
por um disco ou lâmina de formato circular acionados por eixo de
rotação axial. São muito usadas em tamanhos maiores que 3” e
são fabricadas em tamanhos tão pequenos quanto 1”. A válvula 
borboleta consiste de um corpo cilíndrico com um disco solidário a 
um eixo instalado perpendicularmente ao eixo do cilindro. O corpo 
cilíndrico pode ser flangeado em ambas as extremidades, ou 
fabricado na forma de um anel sólido.
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PROJETOS EM INSTRUMENTAÇÃO E AUTOMAÇÃO
Eng. Marcelo Saraiva Coelho
INSTRUMENTAÇÃO - VÁLVULAS
VÁLVULAS TIPO ESFERA
Devido ao seu sistema de assentamento, 
proporciona uma vedação estanque,
constituindo-se numa das poucas válvulas 
de controle que além de possuir ótimas
condições de desempenho de sua principal 
função, (isto é, prover uma adequada ação
de controle modulado) permite, ainda uma 
total estanqueidade quando totalmente
fechada.
O corpo da válvula e do tipo bipartido (para 
possibilitar a montagem dos internos), 
sendo
que a esfera gira em torno de dois anéis de 
Teflon (construção padrão) alojados no
corpo e que fazem a função de sede. 
Possibilita a passagem do fluído em 
qualquer
direção sem problemas dinâmicos, e possui 
um curso total de 90º.
PROJETOS EM INSTRUMENTAÇÃO E AUTOMAÇÃO
Eng. Marcelo Saraiva Coelho
INSTRUMENTAÇÃO - VÁLVULAS
VÁLVULAS TIPO EXCENTRICO ROTATIVO
Possui corpo, com extremidade sem flanges, 
classe 600 lbs, sendo fabricada em diâmetros de 
1” até 12” . O curso do obturador é de 50º em 
movimento excêntrico da parte esférica do 
obturador. possibilitando uma redução do torque 
de atuação permitindo uma operação mais estável 
com o fluído entrando na válvula em qualquer 
sentido. Apresenta, quando totalmente fechada, 
um índice de vazamento de 0,01%da sua máxima 
capacidade de fluxo, sendo uma válvula de nível 
de vazamento Classe IV conforme a ANSI 
B16.104 . 
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PROJETOS EM INSTRUMENTAÇÃO E AUTOMAÇÃO
Eng. Marcelo Saraiva Coelho
INSTRUMENTAÇÃO - VÁLVULAS
• Globo sede Simples
a) Fabricadas geralmente como padrões em 
tamanhos de 1” e menores
b) Geralmente usada onde se deseja uma 
vedação mais estanque
c) Em tamanhos de 1 1/2” e maiores, 
deveremos considerar o desbalanceamento 
de forças no obturador em relação ao 
atuador normalmente fornecido.
Globo sede dupla:
a) Tamanho de 1” a 16”
b) Não deve ser especificado se um 
vazamento mínimo de 1% da capacidade 
máxima não for tolerável
c) Para serviços severos deve-se escolher 
guias na base e no topo
d) Guia na saia é menos custoso para serviços 
tudo ou nada
Borboletas:
a) Usada geralmente para pequenas 
quedas de pressão
b) Econômica em grandes tamanhos
c) Adequada para operar misturas 
sólidos-líquidos
Diafragma ou Saunders:
a) Adequada para substância 
corrosivas e pastosas
b) Inadequada para altas pressões
c) Produz fechamento estanque
d) Usada geralmente em controle tudo 
ou nada
Válvula de três vias:
a) Usar sede simples para serviços de 
mistura
b) Usar sede dupla para serviços de 
divisão ou proporção
PROJETOS EM INSTRUMENTAÇÃO E AUTOMAÇÃO
Eng. Marcelo Saraiva Coelho
INSTRUMENTAÇÃO - VÁLVULAS
14
PROJETOS EM INSTRUMENTAÇÃO E AUTOMAÇÃO
Eng. Marcelo Saraiva Coelho
INSTRUMENTAÇÃO - VÁLVULAS
CASTELO
Geralmente uma parte separada do corpo da 
válvula que pode ser removida para dar acesso 
as partes internas das válvulas, é definido como 
sendo "um conjunto que inclue, a parte através 
da qual uma haste do obturador de válvula move-
se, e um meio para produzir selagem contra 
vazamento através da haste". Ele proporciona 
também um meio para montagem 
CASTELO NORMAL
É o castelo padrão utilizado para as aplicações 
comuns nas quais a temperatura está entre –18ºC à
232ºC. Esta limitação é devido ao material da gaxeta, 
já que sua localização está bem próxima do flange 
superior do corpo e portanto bem próxima ao fluido.
PROJETOS EM INSTRUMENTAÇÃO E AUTOMAÇÃO
Eng. Marcelo Saraiva Coelho
INSTRUMENTAÇÃO - VÁLVULAS
CASTELO ALETADO
É utilizado quando a 
temperatura do fluido 
controlado é superior a 200ºC. 
Deve ser suficiente para reduzir 
a temperatura ao valor indicado 
ou no máximo 250ºC de 
resfriamento. Caso a válvula 
opere com vapores condensáveis 
o aletamento não reduzirá a 
temperatura abaixo do ponto de 
saturação do líquido, pois uma 
vez atingida esta temperatura 
haverá condensação de vapor e o 
líquido fluirá para a tubulação, 
sendo substituída por uma outra 
porção de vapor com 
temperatura mais elevada.
CASTELO ALONGADO
São utilizados para impedir o 
congelamento das gaxetas em 
aplicações de baixas temperaturas. 
Devem ser utilizadas para 
temperatura inferiores a 5ºC e 
devem ser suficientemente longos 
para que a temperatura das
gaxetas sejam mantidas a 25ºC ou 
acima. 
15
PROJETOS EM INSTRUMENTAÇÃO E AUTOMAÇÃO
Eng. Marcelo Saraiva Coelho
Material da Serviço Pressões Lubrificação Tipo de Castelo 
Gaxeta Norm. Longo Extra-
longo 
Teflon Limitado 
àqueles 
fluidos não 
atacam o 
teflon e aço 
inox tipo 3/6 
(material da 
mola da 
gaxeta). 
Líquidos e 
Gases 
secos - 
1500 psi 
 
 
Vapor - 
250 psi 
Não -18 à 
232ºC 
-45 à 
430ºC 
-268 à 
430ºC 
Amianto com 
Teflon 
Todo excepto 
Alcalis 
quentes e 
Ácido 
hidrofluorídric
o quente. 
Líquidos e 
Gases 
secos 
6500 psi 
Vapor 250 
psi 
opcional, 
porém 
recomendada 
-18 à 
232ºC 
-45 à 
430ºC 
-268 à 
430ºC 
Amianto 
grafitado com 
fios de Inconel 
Vapor ou 
Petróleo 
Qualquer 
fluido 
6500 psi 
Sim -18 à 
232ºC 
-45 à 
540ºC 
-45 à 
540ºC 
 
INSTRUMENTAÇÃO - VÁLVULAS
PROJETOS EM INSTRUMENTAÇÃO E AUTOMAÇÃO
Eng. Marcelo Saraiva Coelho
INSTRUMENTAÇÃO - VÁLVULAS
CONEXÕES
As válvulas são presas à tubulação por meio do tipo de conexões localizadas nas 
extremidades do corpo das válvulas. Tais tipos podem ser:
“ Rosqueadas;
“ Flangeadas;
“ Sem flanges;
“ Soldadas.
16
PROJETOS EM INSTRUMENTAÇÃO E AUTOMAÇÃO
Eng. Marcelo Saraiva Coelho
INSTRUMENTAÇÃO - VÁLVULAS
CONEXÕES
As conexões das extremidades do corpo, tipo rosqueadas são limitadas à utilização, em 
apenas válvulas de pequeno porte (no máximo até 2” de diâmetro) e para serviços auxiliares 
não corrosivos em pressões de até 600 PSI. O tipo de conexão rosqueada mais comumente 
utilizada é o normalizado pela ANSI B.2.1 também denominada de rosca N.P.T. O tipo de 
conexão mais amplamente utilizado é sem dúvida alguma a flangeada, que pode ser 
executada conforme as normas ANSI, DIN ou ISO, embora prevaleça, aqui no Brasil, uma 
predominância quase que total dos flanges conforme norma ANSI. Em função dos limites 
combinados de pressão e temperatura, doravante aqui denominados por apenas classe, as 
conexões flangeadas das extremidades da válvula podem ser classe 150, 300, 600, 900, 
1500 e 2500 lbs. Entende-se por classe a pressão nominal admissível de trabalho (em PSI), 
sem choques a uma determinada temperatura. 
PROJETOS EM INSTRUMENTAÇÃO E AUTOMAÇÃO
Eng. Marcelo Saraiva Coelho
Distância do Face a Face (mm)Diâmetro da
Válvula
(poleg.)
Classes
125 lbs (Ferro)
150 lbs (Aço)
Classes
250 lbs (Ferro)
300 lbs (Aço)
Classe
600 lbs (Aço)
1/2
3/4
1
1.1/2
2
2.1/2
3
4
6
8
10
12
14
16
_
_
184
222
254
276
298
352
450
542
673
736
889
1016
190
194
197
235
267
292
317
368
473
568
708
774
927
1057
203
206
210
251
286
311
337
394
508
610
752
820
972
1108
INSTRUMENTAÇÃO - VÁLVULAS
A distância do face a 
face entre os flanges 
das válvulas com 
conexões flangeadas
até classe 600 lbs
inclusive é normalizada 
pela ISA RP 4.1. , 
exceção feita às 
válvulas tipo 
Diafragma e Angular.
Na tabela são dadas as 
medidas dessa 
distância do face a 
face conforme Norma 
ISA RP 4.1.
17
PROJETOS EM INSTRUMENTAÇÃO E AUTOMAÇÃO
Eng. Marcelo Saraiva Coelho
GUIA PRÁTICO PARA A SELEÇÃO DA CARACTERÍSTICA DE VAZÃO 
VARIÁVEL DO 
PROCESSO A 
SER 
CONTROLADA 
CONDIÇÕES 
 DO 
PROCESSO 
CARACTERÍSTICA 
DE VAZÃO A 
SER UTILIZADA 
 
 
 
 
 
 
 
Nível 
Líquido 
Queda de pressão constante 
 
Diminuindo a queda de pressão com o aumento de 
vazão: se a queda de pressão à vazão máxima for 
maior que 20% da queda de pressão à vazão mínima 
 
Diminuindo a queda de pressão com o aumento de 
vazão: se a queda de pressão à vazão máxima for 
menor que 20% da queda de pressão à vazão mínima 
 
Aumentando a queda de pressão com o aumento de 
vazão: se a queda de pressão à vazão máxima for 
maior que 200% da queda de pressão à vazão mínima 
 
Aumentando a queda de pressão com o aumento de 
vazão: se a queda de pressão à vazão máxima for 
menor que 200% da queda de pressão à vazão 
mínima 
Linear 
 
 
Linear 
 
 
Igual Porcentagem/ 
Parabólica 
Modificada 
 
 
 
Linear 
 
 
 
Abertura Rápida 
 
INSTRUMENTAÇÃO - VÁLVULAS
PROJETOS EM INSTRUMENTAÇÃO E AUTOMAÇÃO
Eng. Marcelo Saraiva Coelho
GUIA PRÁTICO PARA A SELEÇÃO DA CARACTERÍSTICA DE VAZÃO 
VARIÁVEL DO 
PROCESSO A 
SER 
CONTROLADA 
CONDIÇÕES 
 DO 
PROCESSO 
CARACTERÍSTICA 
DE VAZÃO A 
SER UTILIZADA 
 
 
 
 
 
 
 
 
Pressão 
Líquido 
 
Gases. Sistemas rápidos: volume pequeno, trecho 
de menos de 3 metros de tubulação à jusante da 
válvula de controle 
 
Gases. Sistemas lentos: volume grande ( o 
processo possue um receptor, sistema de 
distribuiçãoou linha de transmissão excedendo à 
30 metros de tubulação à jusante). 
Diminuindo a queda de pressão com o aumento de 
vazão: se a queda de pressão à vazão máxima for 
maior que 20% da queda de pressão à vazão 
mínima 
 
Gases. Sistemas lentos: volume grande 
Diminuindo a queda de pressão com o aumento de 
vazão: se a queda de pressão à vazão máxima for 
menor que 20% da queda de pressão à vazão 
mínima 
Igual Porcentagem/ 
Parabólica 
Modificada 
 
Igual Porcentagem/ 
Parabólica 
Modificada 
 
 
 
Linear 
 
 
 
 
 
Igual Porcentagem/ 
Parabólica 
Modificada 
 
 
INSTRUMENTAÇÃO - VÁLVULAS
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PROJETOS EM INSTRUMENTAÇÃO E AUTOMAÇÃO
Eng. Marcelo Saraiva Coelho
VARIÁVEL DO
PROCESSO A SER
CONTROLADA
CONDIÇÕES
 DO
PROCESSO
CARACTERÍSTICA
DE VAZÃO A
SER UTILIZADA
Vazão
Sinal do elemento primário de medição proporcional ao
fluxo.
Grandes variações de fluxo
a) Elemento primário instalado em série com a válvula de
controle
b) Elemento primário instalado no contorno da válvula de
controle
Pequenas variações ao fluxo, porém grandes variações da
queda de pressão com o aumento da vazão.
a) Elemento primário instalado em série com a válvula de
controle
b) Elemento primário instalado no contorno da válvula de
controle
Sinal do elemento primário de medição proporcional ao
quadrado do fluxo.
Grandes variações de fluxo
a) Elemento primário instalado em série com a válvula de
controle
b) Elemento primário instalado no contorno da válvula de
controle
Pequenas variações de fluxo, porém grandes variações de
queda de pressão com o aumento da vazão
a) Elemento primário instalado em série com a válvula de
controle
b) Elemento primário instalado no contorno da válvula de
controle
Linear
Linear
Igual Porcentagem/
Parabólica Modificada
Igual Porcentagem/
Parabólica Modificada
Linear
Igual Porcentagem/
Parabólica Modificada
Igual Porcentagem/
Parabólica Modificada
Igual Porcentagem/
Parabólica Modificada
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INSTRUMENTAÇÃO - VÁLVULAS
O posicionador é um 
dispositivo que transmite 
a pressão de carga ao 
atuador, permitindo 
posicionar a haste da 
válvula no valor exato 
determinado pelo sinal de 
controle. Ele compara o 
sinal que recebe do 
controlador com a posição 
da haste da válvula 
através do seu braço de 
realimentação. Se a haste 
não está corretamente 
posicionada, então ele 
manda para o atuador 
mais ar (ou retira mais 
ar) até que acuse a 
correta posição da haste.
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INSTRUMENTAÇÃO - VÁLVULAS
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INSTRUMENTAÇÃO - VÁLVULAS
Relé
Fole
Bocal
Posicionador
Alimentação
20 psi
Sinal do Regulador
3 a 15 psi
Alavanca de realimentação mecânica
(ao mesmo tempo, palheta)
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INSTRUMENTAÇÃO - VÁLVULAS
stem 
feedback
input
signal
pressure
feedback
output 
pressure
4 - 20 mA 
µ basedµ based
P W BP W B
relayrelay
I/PI/P
HART
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Chaves indicadoras de posição
São utilizadas para indicação remota da posição da haste da válvula. 
Essa indicação fornecida pela chave indicadora é do tipo duas posições, ou seja, 
possibilita a indicação, por exemplo, da válvula fechada e válvula aberta. São 
montadas diretamente na torre do atuador (caso seja atuador do tipo 
deslocamento linear) ou no adaptador (caso seja atuador tipo rotativo).
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INSTRUMENTAÇÃO - VÁLVULAS
Conversores eletropneumáticos.
Estes dispositivos convertem o sinal elétrico 
da saída de um controlador eletrônico, em 
sinal pneumático compatível com o atuador 
pneumático da válvula de controle. Esses 
transdutores tanto podem ser corrente para 
pressão (I/ P), ou voltagem para pressão 
(E/P). O sinal de entrada de corrente é
aplicado a um eletroímã. O campo magnético 
criado e a corrente produzem uma força que 
desloca a palheta, alterando a posição relativa 
entre a palheta e o bocal, aumentando ou 
diminuindo o sinal de pressão para a válvula de 
controle.
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