Automação Industrial: Elementos Finais de Controle

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AUTOMAÇÃO 
INDUSTRIAL
Prof. Gilmar Souza
Tel:(75) 981436761
Email: gsscor@yahoo.com.br
Boa noite alunos!!!
Favor se atentarem para fechar a câmera e o microfone. 
Obrigado!!!
tel:(75)
Cronograma de atividades
• Pesquisas – Segurança / Manutenção / Gestao de qualidade
• NR 13
• Guia 10 – IBP – Guia de Inspeção de Válvulas de Segurança e Alívio.
• Boas praticas na manutenção de válvulas de controle e segurança.
• ISA TR 99 Segurança para sistema de controle e automação industrial
• Quais exigências da legislação para calibração de instrumentos
• NBR 10012 Garantia da qualidade para equipamentos de medição
• NBR 17025 Requisitos Gerais para competências de laboratórios de ensaio e 
calibração
• Metrologia legal Inmetro
• SGQ
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Instrumentos que variam a quantidade de energia ou material, em
resposta ao sinal enviado pelo controlador, a fim de manter a variável
controlada em um valor (ou faixa de valores) pré- determinado.
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
TIPOS:
• Damper
• Inversores de frequência
• Válvulas
• Motores
• Resistências Elétricas
• Bombas dosadoras
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
DEFINIÇÃO ISA S51.1 :
Válvula de Controle é “um elemento final de
controle, através do qual o fluido passa, que ajusta
o tamanho da passagem da vazão de acordo com
o sinal (externo) recebido do Controlador para
modificar a vazão do fluido”.
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Características:
• Reque fonte de energia externa
• Recebe o sinal de comando de um controlador
• Opera modulando a passagem
• Manipula diretamente a energia do processo
• Tem influencia direta na estabilidade de controle e na
produtividade
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
- Válvulas de deslocamento rotativo
CLASSIFICAM-SE EM DUAS CATEGORIAS BÁSICAS:
- Válvulas de deslocamento linear
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
1. MANUAL – Operação de abertura e fechamento realizada pelo 
homem.
CLASSIFICAÇÃO QUANTO O PRINCIPIO DE ACIONAMENTO
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
2. AUTO-REGULADORA – Operação de abertura e fechamento é 
realizada utilizando energia do fluído.
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
3. CONTROLE – Utiliza-se uma força 
auxiliar para operação e, o 
acionamento é feito de acordo com os 
sinais provenientes dos controladores.
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Atuador
castelo
PARTES PRINCIPAIS
corpo
Posicionador
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
PARTES PRINCIPAIS
Posicionador
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
ATUADOR
- Fornece a força necessária para o 
funcionamento da válvula. 
A atuação de uma válvula pode ser:
• Manual ou automática
• Linear ou rotativo
Quanto a energia de atuação pode ser
• Pneumática
• Elétrica
• Hidráulica
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
LINEAR ROTATIVO
ATUADORES DE ACIONAMENTOS MANUAIS
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
LINEAR ROTATIVO
ATUADORES DE ACIONAMENTOS AUTOMATICOS
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
ACÃO DO ATUADOR
Basicamente são em dois tipo de ação:
1.Ar pra abrir – mola pra fechar
2.Ar pra fechar – mola pra abrir
Ar Fecha
Ar Abre
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Alimentação 
de ar 
comprimido
Verificação da 
estanqueidade 
do diafragma
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
CORPO
- Parte que fica em contato com o processo.
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
CORPO
• É a parte da válvula que permite maior ou 
menor passagem do fluido. 
• O corpo deve satisfazer os requisitos de 
pressão, temperatura e corrosão do fluido.
• Classificam-se o tipo de válvula em função 
do tipo de corpo.
• Divide-se basicamente em: Corpo 
propriamente dito e Trim (sede, obturador, 
haste, guia da haste, engaxetamento e 
selagem de vedação. 
• Dispositivo de contenção de pressão. 
• É o elemento principal do conjunto da 
válvula. 
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
TIPOS DE CORPOS
• Os tipos de válvulas são classificados em
função dos respectivos tipos de corpos
• Podemos agrupar os principais tipos de
válvulas em dois grupos
ROTATIVAS
LINEARES
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
CORPO - DESLOCAMENTO LINEAR
- Globo convencional
- Globo Gaiola
- Globo Angular
- Diafragma
- Bipartido
- Guilhotina
- Globo três Vias
É a válvula na qual a peça móvel vedante descreve um 
movimento retilíneo, acionado por uma haste deslizante.
TIPOS
- Agulha
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
válvula de deslocamento rotativo é aquela na qual a peça móvel
vedante descreve um movimento de rotação acionada por um eixo
girante.
CORPO - DESLOCAMENTO ROTATIVO
 Borboleta;
 Esfera;
 Obturador Excêntrico;
 Segmento de Esfera.
TIPOS
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
INTERNOS DAS VALVULAS DE CONTROLE
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
A sede da válvula é onde se assenta o obturador. A posição relativa entre a sede e 
o obturador é que estabelece a abertura da válvula
SEDE
SEDE SIMPLES
SEDE DUPLA
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
- Permite o fluido escoar por uma única 
passagem. 
SEDE SIMPLES
- É indicadaquando se requer boa 
estanqueidade.
- O fluido escoa por duas passagens.
- Possui guia no topo e na 
base.
SEDE DUPLA
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
OBTURADOR
Também chamado de Plug, pode ser provido em diversos tamanhos e
formatos, provento vazões diferentes de acordo com abertura da válvula.
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Característica de vazão linear: a vazão é diretamente
proporcional ao curso da válvula. 
Por exemplo, a 40% do curso total da válvula a vazão é 40%
da vazão máxima. 
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Iguais incrementos de curso produzem iguais variações percentuais na 
vazão existente.
- Aumento de curso de 30% para 40% → capacidade aumenta de 7% 
para 10% 
% de incremento, (10 - 7) ÷ 7 x 100 = 43 %
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Iguais incrementos de curso produzem iguais variações percentuais na 
vazão existente.
- Aumento de curso de 70% para 80% → capacidade aumenta de 
32% para 46% 
% de incremento, (46 - 32) ÷ 32 x 100 = 43 %
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
IGUAL PORCENTAGEM
• Acréscimos iguais no curso da haste produzem porcentagens iguais ao
acréscimo em relação à vazão do momento;
• Fornece um bom controle para aberturas de até 50%;
• Oferece um grande aumento de vazão para aberturas maiores do que 50%
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
LINEAR
IGUAL 
PERCENTAGEM
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
DADOS DE ESPECIFICAÇÃO
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
CASTELO
- Liga o atuador ao Corpo
- Serve como guia da haste
- Promove a estanqueidade da 
válvula.
- Suporta o Atuador
- Acesso aos internos
Sendo uma peça sujeita à pressão do fluido, tem de
satisfazer aos mesmos requisitos de projeto que o corpo.
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
TIPOS DE CASTELO
Normal
Aletado
Alongado
Com Foles
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
TIPOS DE CASTELO
Normal
É o castelo padrão utilizado para as
aplicações comuns nas quais a
temperatura está entre -18 a 232oC.
Esta limitação está imposta pelo
material da gaxeta já que a sua
localização está bem próxima do
flange superior do corpo e portanto
bem próxima ao fluído.
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
TIPOS DE CASTELO
Aletado
É usado quando a temperatura do
fluído controlado é superior a 200°C
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
TIPOS DE CASTELO
Alongado
São usados para prevenir o congelamento das gaxetas
em aplicações de baixas temperaturas. Devem ser
usadas para temperatura inferiores a 5°C.
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
TIPOS DE CASTELO
Com Foles
São usados para fluídos radiativos ou tóxicos, 
servindo como um reforço das gaxetas. O fole 
é normalmente feito de uma liga resistente à 
corrosão e devem ser soldados à haste da 
válvula. Este sistema é limitado a pressões de 
aproximadamente 600 psi.
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
GLOBO CONVENCIONAL:
- É a que tem maior uso na industria.
- O termoglobo é oriundo de sua forma, 
aproximadamente esférica.
- Sede Simples - Sede Dupla
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
GLOBO TRÊS VIAS CONVERGENTE
- É usada em aplicações de 
mistura ou separação de fluidos.
- A proporção da mistura é determinada pela posição 
do obturador relativo à duas sedes. 
- É fabricada em diâmetros de ¾” até 8”. 
CONVERGENTE
1 2
3
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
- Exemplo de aplicação: Desvio de um trocador de 
calor.
- É fabricada em diâmetros de ¾” até 12”. 
GLOBO TRÊS VIAS DIVERGENTE
DIVERGENTE
1
3
2
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
GLOBO TIPO GAIOLA
- Utilizada em quase todos os processos industriais.
- Apresenta uma concepção de internos completamente 
diferente da globo convencional.
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
CARACTERÍSTICAS 
- Facilidade de remoção das partes internas.
- Alta estabilidade de operação.
- Capacidade de vazão 30% maior que a globo 
convencional.
- Menor peso das partes internas.
- Mais leve que a globo convencional.
GLOBO TIPO GAIOLA
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
VALVULA DIAFRAGMA
- É utilizado no controle de fluidos 
corrosivos, líquidos altamente viscosos 
e fluidos com sólidos em suspensão.
- O corpo é normalmente fabricado em 
ferro fundido.
- O diafragma pode ser de polietileno, 
borracha natural, neoprene, teflon, etc.
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
- Trata-se de uma válvula originalmente projetada para a indústria 
de papel e celulose, porém, hoje tem sido usada em indústrias 
químicas, petroquímicas, açucareiras, de abastecimento de água, 
etc.
VALVULA GUILHOTINA
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
DESEMPENHO
1. Principais parâmetros relacionados com o desempenho da válvula de
controle;
2. Principais características de válvula de controle;
3. Conceituar rangeabilidade e controlabilidade da válvula de controle;
4. Exigências de estanqueidade da válvula de controle.
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
x
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Posso usar uma bomba centrífuga com velocidade variável, ao invés de uma válvula de controle.
A relação custo - beneficio destas alternativas é usualmente obtida pelo custo muito menor do
bombeamento, pois não se irá produzir energia para ser queimada na queda de pressão através
da válvula de controle.
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Dados do Processo
Quando se decide usar a válvula de controle, deve-se selecionar o tipo correto e dimensiona-se 
adequadamente. Para a seleção da válvula certa deve-se entender completamente o processo 
que a válvula controla. Conhecer completamente significa conhecer as condições normais de 
operação e as exigências que a válvula deve satisfazer durante as condições de partida, 
desligamento do processo e emergência.
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Todas os dados do processo devem ser conhecidos antecipadamente, como os valores da
vazões (mínima, normal e máxima), pressão estática do processo, pressão de vapor do líquido,
densidade, temperatura, viscosidade. É desejável identificar as fontes e naturezas dos distúrbios
potenciais e variações de carga do processo.
Deve-se determinar ou conhecer as exigências de qualidade do processo, de modo a identificar as 
tolerâncias e erros aceitáveis no controle. Os dados do processo devem também estabelecer se a
válvula necessita fornecer vedação total, quando fechada, qual deve ser o nível aceitável de ruído, 
se há possibilidade de martelo d'água, se a vazão é pulsante.
1. Martelo d’água – variações no fluido pode provocar variações na pressão, e isto pode provocar cavitações 
na válvula.
2. Vazão Pulsante - A vazão pulsante é geralmente causada por equipamentos rotativos, como compressores, 
bombas ou turbinas e menos frequentemente, por válvulas de alívio, líquidos que oscilam em uma pequena 
porção de uma linha de gás ou vapor, bolhas e variações cíclicas da carga do processo. 
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Desempenho da Válvula
O bom desempenho da válvula de controle significa que a válvula:
1. é estável em toda a faixa de operação do processo,
2. não opera próxima de seu fechamento ou de sua abertura total,
3. é suficientemente rápida para corrigir os distúrbios e as variações de
carga do processo,
4. não requer a modificação da sintonia do controlador depois de cada
variação de carga do processo.
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Para se conseguir este bom desempenho da válvula, deve-se considerar os fatores que afetam
seu desempenho, tais como característica, rangeabilidades inerente e instalada, ganho, queda de
pressão provocada, vazamento quando fechada, características do fluido e resposta do atuador.
Rangeabilidade – É a relação entre os valores máximo e mínimo lidos com a mesma exatidão na escala de 
um instrumento.
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Rangeabilidade da válvula
A rangeabilidade é definida como a razão entre a máxima e a mínima vazão controlável
(rangeabilidade inerente).
Em condições reais, dificilmente se atinge a rangeabilidade inerente, pois não é possível manter a
estabilidade, controlando a vazão próximo aos extremos do curso da válvula. Exemplo: Se uma
válvula pode controlar a vazão de 20 l/h até 1000 l/h, então a sua rangeabilidade será de 50:1.
A rangeabilidade instalada é sempre menor que a teórica. Isso ocorre porque o Cv
instalado é geralmente maior que o Cv teórico
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Característica Instalada
O dimensionamento da válvula se baseia na queda de pressão através da válvula, tomada
como constante e relativa à abertura de 100% da válvula
A vazão está sujeita aos atritos viscosos na válvula. A instalação afeta substancialmente a
característica e a rangeabilidade da válvula.
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
A característica instalada de qualquer válvula depende dos seguintes parâmetros:
1. característica inerente, ou a característica para a válvula com queda de pressão
constante e a 100% de abertura;
2. relação da queda de pressão através da válvula com a queda de pressão total do sistema;
3. fator de super dimensionamento da válvula.
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Instalada a válvula de controle de processo, a sua característica de vazão inerente sofre profundas
alterações. O grau de alteração depende do processo em função do tipo de instalação, tipo de
fluido etc.
Dependendo da queda de pressão através da válvula e a queda de pressão total do sistema, a
característica de vazão pode alterar-se consideravelmente e, o que é mais interessante, é que se
a característica de vazão inerente for linear, esta tende a abertura rápida, enquanto que as
características inerentes igual porcentagem, tendem a linear.
Característica Instalada
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
A rangeabilidade realmente dá a faixa usável da válvula. O mais importante é ter bom senso e
tratar o conceito de rangeabilidade sob um ponto de vista qualitativo. Este conceito é
importante por duas razões:
1. ele diz o ponto em que se espera que a válvula atue em liga-desliga ou perca
completamente o controle, devido a vazamentos,
2. ele estabelece o ponto em que a característica começa a se desviar do esperado.
Isto significa que a válvula opera de um modo eficiente entre 10% e 95% de sua
abertura total.
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
A rangeabilidade da válvula está associada diretamente à característica da válvula. A válvula
com característica inerente de abertura rápida está praticamente aberta a 40%, pois ela só
fornece controle estável entre 10% e 40% e sua rangeabilidade é de 4:1.
A rangeabilidade da válvula com característica inerente linear é de 10:1 pois ela fornece controle
entre 10 e 100%.
A válvula com característica inerente de igual percentagem tem rangeabilidade de
aproximadamente 40:1, pois ela controla desde 2,5 a 100%.
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Controlabilidade da Válvula
A constante de tempo do processo depende do tamanho da válvula e como conseqüência, a
banda proporcional ajustada no controlador é função do tamanho da válvula.Uma válvula
superdimensionada, com o Cv instalado maior do que o necessário, opera apenas na parte
inferior de sua excursão, próxima de seu fechamento.
Ou seja, o ganho da válvula superdimensionada é grande e a banda proporcional ajustada no
controlador correspondente deve ser larga, para compensar.
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Vedação e Estanqueidade
https://www.youtube.com/watch?v=wFlDhyMJf8Y
Não se deve usar uma única válvula para fornecer simultaneamente as funções de controle e de
vedação completa. As melhores válvulas para bloqueio não são necessariamente as melhores
escolhas para o controle.
A vedação entre entrada e saída da válvula está relacionada com a possibilidade e probabilidade
de vazamento.
A norma ANSI B16.104 (1976)
FCI 70-2 (2013) norma atual
Esta norma é semelhante à IEC 60534-4
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Vedação e Estanqueidade
A norma ANSI B16.104 (1976)
FCI 70-2 (2013) norma atual
Esta norma é semelhante à IEC 60534-4
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Vedação e Estanqueidade
1. trata do vazamento de válvulas de controle novas e sem uso;
2. se limita a válvulas com Cv acima de 0,1;
3. especifica os procedimentos e tolerâncias dos testes para seis classes de vazamento;
4. é dirigida para fabricantes;
5. não se pode esperar que os vazamentos estabelecidos devam ser mantidos após a válvula ser
colocada em operação.
Do que as normas tratam:
Qualquer vazão através da válvula totalmente fechada, quando exposta à pressão diferencial e à 
temperatura de operação é chamada de vazamento.
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Vedação e Estanqueidade
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Vedação e Estanqueidade
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Vedação e Estanqueidade
Não se espera que a válvula de controle seja à prova de vazamento.
De acordo com a norma, as válvulas são categorizadas em seis classes, de acordo com seu
vazamento permissível. Estes limites de estanqueidade são aplicáveis apenas à válvula nova,
sem uso.
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Vedação e Estanqueidade
Classificação de estanqueidade das
válvulas Classe VI por ANSI B16.104-1976
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Vedação e Estanqueidade
Vazamento
Alguns fabricantes listam em seus catálogos os coeficientes de vazão, aplicáveis para as válvulas
totalmente abertas e os valores dos vazamentos, quando totalmente fechadas. Estes valores só
valem para a válvula nova, limpa, operando nas condições ambientes. Após alguns anos de serviço,
o vazamento da válvula varia drasticamente, em função da instalação, temperatura, pressão e
características do fluido.
A estanqueidade depende da viscosidade dos fluidos;
A temperatura afeta o vazamento;
Em algumas válvulas, por exemplo, nas borboletas, é prática usual deixar espaçamentos entre o
disco e a sede, para acomodar a expansão do disco, quando se tem grandes variações de
temperatura do processo. O vazamento nestas válvulas será maior quando se estiver operando em
temperaturas abaixo da temperatura de projeto da válvula.
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Vedação e Estanqueidade
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
https://www.youtube.com/watch?v=EIuddooXq18
https://www.youtube.com/watch?v=9zOd8AlS1sE
No vídeo a seguir veremos como é feito um teste
hidrostático em uma válvula de 3", tipo esfera onde sua
estanquidade é de 100% de vedação. O teste mostra que
a válvula não suportou a pressão desejada, (80kgf/cm²)
ocasionando um pequeno vazamento
Teste em valvula esfera
https://www.youtube.com/watch?v=EIuddooXq18
https://www.youtube.com/watch?v=9zOd8AlS1sE
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Aplicações
Depois da analisar a aplicação, definir a função da válvula e estabelecer os fatores de segurança,
o próximo passo é coletar os dados confiáveis a serem usados na seleção e dimensionamento
da válvula.
Estes dados devem ser documentados adequadamente para uso e referência futuros.
Incertezas de números resultam sempre em superdimensionamento. O conservadorismo
natural dos projetistas sempre resulta em válvula maior que a necessária, pois em caso de
dúvida, sempre se toma a maior vazão ou a menor queda de pressão através da válvula.
Projeto superdimensionado resulta em custos adicionais devidos a retrabalhos, multas de
fornecedores, manutenção mais frequente, desperdício de energia e pior qualidade de controle.
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Aplicações
1. Condições de Operação
O fluido que passa dentro da válvula deve ser completamente identificado em sua entrada, ou
seja, deve se saber se:
• o fluido é puro ou é uma mistura
• o fluido é limpo ou possui contaminantes
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Aplicações
Deve se saber se o fluido:
1. é venenoso ou tóxico
2. tem alguma propriedade química atípica
3. é quimicamente estável, flamável ou pirofórico
4. é polimerizável e em que condições ocorre a polimerização
5. é corrosivo e os registros e experiências destas propriedades necessita de limpeza inicial da 
tubulação e qual a influência do líquido de limpeza na válvula.
1. Condições de Operação
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Aplicações
Deve-se estabelecer as propriedades físicas do fluido e as condições referidas.
As condições padrão, definidas pela ISO 5024 são:
Temperatura: 15,0 °C (288 K ou 59,0 °F)
Pressão: 101,325 kPa (14,696 psi absoluto)
Umidade relativa: 0%
1. Condições de Operação
Devem ser conhecidos três valores de regime estável da vazão na válvula:
1. vazão mínima controlada
2. vazão máxima controlada
3. vazão máxima requerida para se recuperar depois de um distúrbio
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Aplicações
Além dos dados coletados para as condições normais de operação, deve-se também registrar os
dados relacionados com outras condições que sejam importantes para o fabricante ou para a
seleção e especificação da válvula.
Exemplos deste tipo de informação incluem:
1. Possibilidade de a válvula operar tanto em pressão positivo e sob vácuo, pois isto afeta o
projeto do engaxetamento e o revestimento interno (quando aplicável).
2. Pressão pulsante
3. Precauções de segurança necessárias para eliminar os perigos potenciais que podem envolver
acessórios como chaves limite, relés ou batente de parada.
5. Máximo vazamento permissível quando a válvula estiver totalmente fechada.
1. Condições de Operação
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Aplicações
2. Tempo de resposta
O tempo de resposta da válvula depende da dinâmica do processo e dos tipos dos distúrbios
que o afetam. Por exemplo, qual deve ser a resposta da válvula de controle de nível na saída
de um tanque. Se o maior distúrbio é a interrupção repentina da vazão de entrada do tanque,
a válvula deve ser capaz de se fechar antes que o tanque se esvazie. Isto significa que, quanto
maior o tanque, mais lenta pode ser a válvula de controle. Em determinados casos, pode ser
necessário colocar equipamentos auxiliares para apressar a velocidade da válvula, como
posicionador ou solenóide.
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Aplicações
3. Normas e Especificações
Sociedades técnicas, associações de comercio e agências de governo que possuem normas e 
especificações de válvulas mais conhecidas e importantes:
API (American Petroleum lnstitute)
UL (Underwriters Laboratories) e FM
(Factory Mutual)
ASME (American Society of Mechanical
Engineers)
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Dimensionamento de válvulas
O dimensionamento da válvula de controle é o procedimento de calcular principalmente o
coeficiente de vazão ou o fator de capacidade da válvula, Cv (unidades inglesas), Av e Kv
(unidades do SI).
As considerações básicas no dimensionamento são:
1. economia no custo da válvula e sua instalação,
2. economia no consumo de energia do sistema,
3. eficiência no sistema de controle
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Dimensionamento de válvulas
Para isso deve-se usar a menor válvula possível, utilizando a maior abertura disponível
possível. A válvula não deve ficar fechada com a mínima carga do processo e deve
manipular a máxima vazão necessária.
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Dimensionamento de válvulas
Coeficientede vazão
O Cv é basicamente um índice de capacidade, através do qual o engenheiro é capaz de estimar,
de modo rápido e preciso, o tamanho de uma restrição necessária, em qualquer sistema de
fluido.
O Cv foi definido pela Masoneilan, em 1944, como o número de galões por minuto (GPM) de
água que flui através da válvula totalmente aberta (100%), quando há uma queda de pressão de
1 psi através dela, a 60 °F.
Desse modo, quando se diz que a válvula tem o Cv igual a 10, significa que, quando a válvula
está totalmente aberta e com a pressão da entrada maior que a da saída em 1 psi e a
temperatura ambiente é de 15,6 oC, sua abertura deixa passar uma vazão de 10 GPM.
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Dimensionamento de válvulas
Dados para o cálculo
O Cv depende principalmente dos dados do processo e pouco do método de cálculo. O Cv
pode ser obtido experimentalmente ou calculado. Todo fabricante de válvulas apresenta em
seus catálogos tabelas com os diâmetros e Cv correspondentes de cada tipo de válvula.
Os dados para o dimensionamento podem ser divididos em três grupos:
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Dimensionamento de válvulas
1. Dados da vazão
1. Vazão normal, mínima e máxima
2. Pressão a montante e a jusante
para todas as vazões acima
3. Temperatura do fluido
2. Dados do fluido
1. Identificação do fluido
2. Estado de fase do fluido: líquido,
gás ou vapor d'água
3. Densidade absoluta, relativa, peso
específico ou peso molecular
4. Viscosidade
5. Pressão de vapor
3. Dados da instalação
1. Diâmetro da tubulação, na entrada e saída da válvula
2. Existência ou não de reduções ou outros dispositivos 
causadores de turbulência junto a válvula
Dados para o cálculo
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Dimensionamento de válvulas
Dados para o cálculo
A apresentação das equações para cálculo do coeficiente de vazão (CV) divide-se em dois grupos
conforme o tipo de fluido: fluidos incompressíveis ou fluidos compressíveis
FÓRMULA GERAL PARA FLUIDOS INCOMPRESSÍVEIS
Formula Geral
Formula para vazões em unidade de massa
Onde:
Q = Vazão do fluido em GPM ou m3/h
W = Vazão do fluido em Kg/h ou Lb/h
N1 e N6 = Constantes numéricas tabeladas:
FP = Fator de geometria da tubulação adjacente
FY = Fator de Correção devido ao Fluxo Crítico
FR = Fator de Número de Reynolds na válvula.
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Dimensionamento de válvulas
Dados para o cálculo
EQUAÇÕES GERAIS PARA FLUIDOS COMPRESSÍVEIS
G.T1.Z
X.P1. ᵞ
Onde:
Q = Vazão do fluido dada em Nm3/h ou SCFH
W = Vazão do fluido dada em Kg/h ou Lb/h
N = Constantes Numéricas.
FP = Fator de Geometria da Tubulação Adjacente.
CV = Coeficiente de Vazão
P1 = Pressão de entrada
M = Peso molecular do fluido
T1 = Temperatura de entrada do fluido
ᵞ1 = Viscosidade do fluido
Y = Fator de Expansão.
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Dimensionamento de válvulas
Dados para o cálculo
Atualmente, o mais usada é dimensionar a válvula de controle através de programa aplicativo
de computador pessoal baseado na norma ANSI/ISA S75.01 (1985-1995): Equações de Vazão
para Dimensionar Válvulas de Controle
Queda de pressão e vazão
A quantidade de vazão máxima da válvula deve ser de 15 a 50% acima da máxima vazão requerida
pelo processo. As vazões normal e máxima usadas no dimensionamento devem ser baseadas nas
condições reais de operação.
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Dimensionamento de válvulas
A queda da pressão na válvula como uma fração da queda total do sistema não influi no
desempenho do sistema de controle, desde que a rangeabilidade da válvula seja adequada. A
rangeabilidade da válvula deve ser, no mínimo, igual à do processo, que teoricamente é a relação
das vazões nominais máxima e mínima.
Queda de pressão e vazão
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Dimensionamento de válvulas
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
Dimensionamento de válvulas
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
INSTALAÇÃO DE UMA VÁLVULA DE CONTROLE
INTRODUÇÀO
A válvula de controle é geralmente o elemento mais caro em um sistema de controle e
por tal razão, aliada ao fato de ser um elemento em contínuo contato com o fluido do
processo, é que se justifica plenamente um criterioso programa de manutenção, no
qual, os métodos adequados quanto à instalação de uma válvula de controle surgem
como etapa inicial para a execução de um programa eficiente de manutenção.
A decisão mais importante no desenvolvimento das especificações da válvula é a
colocação da válvula certa para fazer o trabalho certo. Depois, em sequência mas de
igual importância, é a localização da válvula e finalmente, a instalação da válvula.
Todas as três etapas são igualmente importantes, para se obter um serviço satisfatório
e duradouro da válvula.
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
INSTALAÇÃO DE UMA VÁLVULA DE CONTROLE
Localização da Válvula
As válvulas devem ser localizadas em uma tabulação,
de modo que elas sejam operadas com facilidade e
segurança. Se não há operação remota, nem manual
nem automática, as válvulas devem ser localizadas
de modo que o operador possa ter acesso a ela.
Quando a válvula é instalada muito alta, além do
alcance do braço levantado do operador, ele terá
dificuldade de alcança-la e não poderá fecha-la
totalmente e eventualmente haverá vazamento, que
poderá causar desgaste anormal nos seus internos.
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INSTALAÇÃO DE UMA VÁLVULA DE CONTROLE
Há cuidados e procedimentos que se aplicam para todos os tipos de válvulas e há
especificações especificas para determinados tipos de válvulas.
Quando instalar a válvula, garantir que todas as tensões da tabulação não são
transmitidas à válvula. A válvula não deve suportar o peso da linha. A distorção por esta
causa resulta em operação ineficiente, obstrução e a necessidade de manutenção
frequente. Se a válvula possui flanges, será difícil apertar os parafusos corretamente. A
tabulação deve ser suportada próxima da válvula; válvulas muito pesadas devem ter
suportes independentes dos suportes da tabulação, de modo a não induzir tensão no
sistema da tabulação.
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INSTALAÇÃO DE UMA VÁLVULA DE CONTROLE
RECOMENDAÇÕES BÁSICAS NA INSTALAÇÃO DE UMA VÁLVULA DE
CONTROLE
No projeto de uma tubulação de entrada e de saída de uma válvula, uma aproximação
recomendada e amplamente utilizada é a de considerar a válvula de controle como sendo
um orifício de área variável; desta forma as recomendações quanto à tubulação, dadas no
sistema de uma placa de orifício, podem ser utilizadas no caso de uma válvula de controle.
Portanto, são as seguintes recomendações básicas:
1) Deixar o máximo trecho reto de tubulação à montante da válvula. Uma boa regra é
deixar de 10 a 20 diâmetros da tubulação.
2) Onde for possível, deixar um trecho de 3 a 5 diâmetros da tubulação, no trecho à jusante 
da válvula.
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INSTALAÇÃO DE UMA VÁLVULA DE CONTROLE
3) O trecho à montante da válvula deve permitir que o fluxo entre na válvula com uma
pressão estável, para que possamos ter a cada nova abertura do orifício uma vazão
estável e repetitível.
4) Devemos instalar manômetros à jusante e à montante da válvula de forma correta para
que tenhamos a leitura da pressão estática somente, e não a leitura de pressão estática
mais ou menos a pressão dinâmica (velocidade), devido ao formato do escoamento do
fluxo não uniforme.
A medição da queda de pressão através da válvula e a posição de abertura da válvula,
indicam se a mesma está operando conforme projetado ou se está com algum problema
interno.
5) Sempre que possível instalar válvulas de bloqueio à montante e à jusante da válvula de
controle visando possibilitar futuras expansões do sistema e manutenções na válvula de
controle com segurança.
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INSTALAÇÃO DE UMA VÁLVULA DE CONTROLE
6) O ar de instrumentação deve ser livre de óleo ou umidade
7) As válvulas de controle devem ser protegidas por filtros apropriados para eliminarem
danos internos causados por objetos estranhos dentro da tubulação.
8) Não force o corpo daválvula ao instalá-la no sistema, principalmente nas válvulas de
corpo bipartido.
9) Se a válvula for destinada a operar numa atmosfera suja, proteja de alguma forma a
haste contra abrasão.
10) Certifique-se que seguiu todas as instruções apresentadas nos manuais do
fabricante, sobre como se procede a correta instalação de uma válvula assim como seu
início de funcionamento.
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
INSTALAÇÃO DE UMA VÁLVULA DE CONTROLE
11) Certifique-se de que o local onde será instalado a válvula de controle permitirá um
fácil acesso para a manutenção da mesma ou uma operação manual emergencial.
12) Certifique-se de que o espaço livre deixado ao redor, a cima e abaixo da válvula de
controle é suficiente para possibilitar a sua manutenção permanecendo o corpo na
própria linha.
13) Tome as devidas precauções para que válvulas de controle operando com fluidos
combustíveis estejam suficientemente afastadas de equipamentos ou linhas quentes.
14) Em caso de fluidos corrosivos, proteja os equipamentos ou linhas localizadas
próximas à válvula de controle, devido a possibilidade de algum tipo de vazamento.
15) Certifique-se da instalação de drenos à montante e à jusante da válvula de controle,
para escoamento do fluido aprisionado em caso de necessidade de manutenção ou
remoção da válvula.
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
INSTALAÇÃO DE UMA VÁLVULA DE CONTROLE
16 diâmetro da tubulação
13 diâmetro da tubulação
6 diâm. Tub.
4 diâm. Tub.
Considera-se uma boa instalação.
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ACESSÓRIOS PARA VÁLVULAS DE CONTROLE 
São chamados de acessórios todos os dispositivos que são utilizados em válvulas
para se obter determinadas adaptações ao sistema de controle utilizado ou
sofisticações quanto dos mesmos.
Os principais tipos de acessórios utilizados são:
 Posicionadores
 Boosters
 Válvulas solenoides
 Indicadores de posição
 Transmissor de posição
 Transdutores eletropneumáticos
 Conjunto regulador-filtro de ar
 Volantes manuais
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
ACESSÓRIOS PARA VÁLVULAS DE CONTROLE 
POSICIONADORES
Define-se como posicionador, o dispositivo que
transmite pressão de carga para o atuador,
permitindo posicionar a haste da válvula no
valor exato determinado pelo sinal de controle.
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
ACESSÓRIOS PARA VÁLVULAS DE CONTROLE 
POSICIONADORES
Principais Tipos
Eletropneumático Pneumático
Eletrônico/inteligente
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
ACESSÓRIOS PARA VÁLVULAS DE CONTROLE 
O princípio de funcionamento deste tipo de posicionador, consiste na atuação do sinal de
saída de um controlador sobre um fole, fazendo com que o mesmo se expanda ou retraia
deflexionando assim uma palheta que provocará a obstrução ou abertura de um bocal.
Esta obstrução ou abertura do bocal faz com que haja um deslocamento do diafragma do
relé, e conseqüente movimento da válvula interna de suprimento de ar, aumentando ou
diminuindo a pressão sobre o diafragma do atuador da válvula, o que provocará o
movimento da haste da mesma.
O posicionamento da haste da válvula é verificada por meio de um excêntrico que envia a
informação correta da posição da haste à palheta, fazendo a mesma afastar-se ou
aproximar-se do bocal
POSICIONADOR PNEUMÁTICO
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
ACESSÓRIOS PARA VÁLVULAS DE CONTROLE 
POSICIONADOR PNEUMÁTICO
https://www.youtube.com/watch?v=xYz0UhrYVTE
https://www.youtube.com/watch?v=xYz0UhrYVTE
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
ACESSÓRIOS PARA VÁLVULAS DE CONTROLE 
POSICIONADOR ELETRO-PNEUMÁTICO
O posicionador eletro-pneumático diferencia-se do posicionador pneumático somente
pelo fato de aceitar um sinal elétrico, normalmente analógico, em sua entrada.
O princípio de funcionamento deste tipo de posicionador, baseia-se em uma força
eletromotriz originada por um sinal elétrico que alimenta uma bobina, que tem que ser
balanceada por uma mola que é defletida pelo movimento da haste da válvula.
Esta força provocará uma deflexão na palheta , e conseqüente abertura ou obstrução
do bocal de ar, resultando daí, uma variação no sinal de ar, o qual por sua vez, depois
de ser amplificado num relé, moverá a haste do atuador até a posição desejada.
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
ACESSÓRIOS PARA VÁLVULAS DE CONTROLE 
https://www.youtube.com/watch?v=7zw0aHudn2M Linear
https://www.youtube.com/watch?v=xcuiXosMEWg rotativa
https://www.youtube.com/watch?v=7zw0aHudn2M
https://www.youtube.com/watch?v=xcuiXosMEWg
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
ACESSÓRIOS PARA VÁLVULAS DE CONTROLE 
POSICIONADOR INTELIGENTE
A grande diferença entre um posicionador eletro-pneumático comum e um posicionador
inteligente está na possibilidade de se ter diferentes curvas para abertura e fechamento
de uma válvula de controle. Aliados a isso temos uma tecnologia digital, calibração via
teclado ou programador, e em alguns modelos a realimentação da posição da válvula é
feita por sensores magnéticos ao invés de link mecânico.
Atualmente alguns fabricantes incoporaram ao posicionador inteligente, interfaces
inteligentes para válvulas, que possuem sensores de posição e de pressão incorporados
que permitem funções de diagnóstico de performance da válvula de controle.
Algumas das importantes características funcionais e de diagnóstico destas interfaces,
além da monitoração de posição, são:
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
ACESSÓRIOS PARA VÁLVULAS DE CONTROLE 
- Auto-calibração
- Auto-ajuste
- Came digital para caracterização do fluxo
- Banco de dados
- Medição de atrito
- Medição de ciclos
- Velocidade de curso
- Monitoração dos tempos de resposta
- Histórico de calibração e da configuração
https://www.youtube.com/watch?v=sivHi3PA-rU
https://www.youtube.com/watch?v=sivHi3PA-rU
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
ACESSÓRIOS PARA VÁLVULAS DE CONTROLE 
“BOOSTERS” PNEUMÁTICOS DE VOLUME E DE PRESSÃO
PRESSÃO
VOLUME
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
ACESSÓRIOS PARA VÁLVULAS DE CONTROLE 
“BOOSTERS” DE VOLUME
Este tipo de “booster”, pode ser utilizado para aumentar a velocidade da operação de uma
válvula de controle
O controlador aplica seu sinal de saída, diretamente ao “booster” no qual,
aproximadamente 1 pé cubico de ar é necessário para posicionar o seu piloto. Desta
forma o volume de ar que desloca-se entre o controlador e o “booster” é muito pequeno.
O ar que opera a válvula de controle, vem através do “booster” e desde que esse piloto
possua uma grande capacidade de passagem, o tempo para cursar totalmente a válvula
de controle é substancialmente reduzido.
https://www.youtube.com/watch?v=UUK7t41j4yE
https://www.youtube.com/watch?v=UUK7t41j4yE
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
ACESSÓRIOS PARA VÁLVULAS DE CONTROLE 
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
ACESSÓRIOS PARA VÁLVULAS DE CONTROLE 
“BOOSTER” DE PRESSÃO
Os “boosters” de pressão geralmente são de volume, entretanto, a sua principal função é
a de aumentar a pressão vinda do controlador
O “booster” é preferível ao posicionador, devido ao seu menor custo. Ainda, o “booster”
não fecha o circuito ao redor da válvula, fato este que, pode proporcionar maior
estabilidade em sistemas de resposta rápida.
https://www.youtube.com/watch?v=aOOcGkJuOx8
https://www.youtube.com/watch?v=aOOcGkJuOx8
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
ACESSÓRIOS PARA VÁLVULAS DE CONTROLE 
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
ACESSÓRIOS PARA VÁLVULAS DE CONTROLE 
VÁLVULAS SOLENÓIDES
A sua utilização principal é em aplicações de controle biestável, pilotando uma
válvula de controle pneumático
Esquema para utilização de uma 
válvula solenóide de 3 vias para 
controle biestável
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
ACESSÓRIOS PARA VÁLVULAS DE CONTROLE 
Esquema para utilização de uma válvula solenóide numa aplicação de emergência
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
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Neste tipo de aplicação, uma válvula solenóide de 3 vias é instalada entre o controlador (ou
posicionador) e a válvula de controle, de forma que normalmente, a saída de escape esteja
fechada (isto é, estando a válvulasolenóide desenergizada, a passagem do ar é direta para
a válvula de controle). Em casos de necessidade de bloquear a válvula de controle, por
medida de segurança um sinal elétrico pode ser acionado remotamente, energizando
instantaneamente a válvula solenóide, ficando a válvula de controle sem ar de atuação,
levando a força da mola a fechar ou abrir rapidamente a mesma.
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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 de duas posições, ou seja, possibilita a
indicação, por exemplo, de válvula fechada e de válvula aberta. São montadas
diretamente na torre do atuador ( caso seja atuador do tipo de deslocamento linear) ou no
adaptador ( caso seja atuador tipo rotativo).
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ACESSÓRIOS PARA VÁLVULAS DE CONTROLE 
LINEARES
ROTATIVOS
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
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TRANSMISSOR DE POSIÇÃO
O transmissor de posição, é um dispositivo para indicação contínua da posição da haste da
válvula. É geralmente instalado sobre a torre do atuador, de forma similar ao posicionador.
Na realidade o transmissor de posição é uma adaptação do posicionador. Através do braço
de realimentação, ele sente a posição da haste da válvula e transmite um sinal
proporcional a um indicador instalado em lugar remoto.
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ACESSÓRIOS PARA VÁLVULAS DE CONTROLE 
ROTATIVO
LINEAR
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
ACESSÓRIOS PARA VÁLVULAS DE CONTROLE 
TRANSDUTORES 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.
Estes 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 eletroimã. O campo magnético criado e
a corrente, produzem uma força que desloca a palheta alterando a posição relativa entre
a palheta e o bocal. Isso faz aumentar ou diminuir a pressão no bocal, aumentando ou
diminuindo o sinal de pressão para a válvula de controle.
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
ACESSÓRIOS PARA VÁLVULAS DE CONTROLE 
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
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CONJUNTO FILTRO-REGULADOR DE AR
Talvez um dos acessórios mais comuns seja o filtro regulador, que é uma válvula
reguladora de pressão de ar, do tipo auto-operada, de pequenas
dimensões e alta capacidade, com filtro de ar integral. A sua função é a de fornecer ar
limpo, à uma pressão constante compatível com os limites de alimentação dos
posicionadores
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
ACESSÓRIOS PARA VÁLVULAS DE CONTROLE 
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
ACESSÓRIOS PARA VÁLVULAS DE CONTROLE 
VOLANTES MANUAIS
Trata-se de um acessório amplamente utilizado na linha de válvulas de deslocamento
linear da haste. Na maioria das válvulas rotativas, o volante faz parte da válvula não
sendo considerado como acessório adicional propriamente dito. O volante manual é
utilizado para possibilitar uma operação manual de válvula de controle, no caso de falta de
ar.
Existem dois tipos de volantes, conforme a sua instalação na válvula: de topo e lateral.
ELEMENTOS FINAIS DE CONTROLE
ACESSÓRIOS PARA VÁLVULAS DE CONTROLE 
Válvula de Alívio e Segurança
A válvula de alívio é a ultima linha de defesa para proteger pessoal e equipamento
das consequências da acumulação de energia ou massa maior do que a permitida
pelos limites do projeto.
É importante ressaltar que um válvula de alívio é instalada apenas para limitar
pressão. Não é sua função controlar, regular, reduzir ou despressurizar o sistema.
Válvula de Alívio e Segurança
A válvula de alívio, é instalada por causa de uma ou várias das seguintes razões de
segurança ou economia:
1. Atender normas e leis governamentais, inclusive as de controle ambiental.
2. Proteger o pessoal de operação contra perigos causados pelo excesso de pressão
nos equipamentos.
3. Minimizar as perdas de material durante e após um distúrbio operacional, causado
por uma sobre pressão rápida.
4. Evitar danos a equipamentos e propriedades, inclusive a jusante do equipamento
com excesso de pressão.
Válvula de Alívio e Segurança
5. Minimizar as paradas da unidade causadas por sobrepressão.
6. Evitar processos jurídicos resultantes de danos a pessoal e propriedade externos
à planta causados por sobrepressão.
7. Reduzir os prêmios de seguro da planta.
8. Evitar poluição do meio ambiente por causa da ruptura de tubulações
provocadas por sobrepressão da linha.
Válvula de Alívio e Segurança
Terminologia
Válvula da Alívio
Um dispositivo automático de alívio de pressão atuado pela pressão estática a
montante da válvula, que abre proporcionalmente ao aumento da pressão sobre a
pressão de abertura. É usada principalmente com líquidos (fluidos
nãocompressíveis).
Válvula de Alívio de Pressão
Um termo genérico que inclui válvula de alívio, válvula de segurança e válvula de
segurança e alívio.
Válvula de Alívio e Segurança
Terminologia
Válvula convencional
Válvula de alívio de pressão convencional é aquela com mola. O castelo é aberto
para a atmosfera ou internamente para o lado da descarga da válvula. É usada
quando se tem pequena ou nenhuma contrapressão no sistema de alívio.
Válvula de Segurança
Um dispositivo automático de alívio de pressão atuado pela pressão estática a
montante da válvula e caracterizada pela abertura total e rápida (ação pop). É
usada para gases, vapores ou vapor d'água (fluidos compressíveis).
Válvula de Alívio e Segurança
Terminologia
Válvula de Alívio e Segurança
Um dispositivo automático de alívio de pressão atuado pela pressão estática a
montante da válvula e conveniente para uso como válvula de alívio e segurança ,
dependendo da aplicação. É usada quando o fluido aliviado é uma mistura de
líquido e vapor.
Sob o ponto de vista de construção, a válvula de segurança e a de alívio são iguais;
a principal diferença reside no perfil da sede e do tampão. Na válvula de
segurança, o desenho desse perfil é tal que a abertura completa da válvula ocorre
imediatamente após a pressão atingir o valor ajustado e o fechamento se faz
repentinamente, logo abaixo do valor ajustado da pressão. Na válvula de alívio, a
abertura é gradual, atingindo o máximo com 110% a 125% do valor ajustado.
Válvula de Alívio e Segurança
Terminologia
Pressão máxima de trabalho admissível (PMTA) ou Pressão Máxima de Trabalho
Permitida - PMTP - é o maior valor de pressão a que um equipamento pode ser
submetido continuamente, de acordo com o código de projeto, a resistência dos
materiais utilizados, as dimensões do equipamento e seus parâmetros operacionais.
Válvula de Alívio e Segurança
https://www.youtube.com/watch?v=6azynwu3ZCA
https://www.youtube.com/watch?v=cMVYbBbQztc
https://www.youtube.com/watch?v=6azynwu3ZCA
https://www.youtube.com/watch?v=cMVYbBbQztc
Calibração, Ajuste e Manutenção
Calibração do Posicionador
Pode-se usar o seguinte procedimento para calibrar o posicionador opcional da válvula
de controle:
1. Consultar a Folha de Especificação para verificar o sinal de entrada, o curso, a ação
da válvula (ar-para-abrir ou ar-para-fechar) da válvula e alguma opção extra
(caracterização especial).
2. Ligar uma fonte calibrada de sinal pneumático à entrada do posicionador.
3. Verificar se a haste de realimentação da posição da válvula está corretamente
colocada e fixada, considerando-se o curso nominal da válvula. Uma falha comum é
colocar a haste no orifício da braçadeira de realimentação, provocando falta ou
excesso de realimentação fornecida pelo mecanismo do posicionador. Excesso de
realimentação pode causar danos nas partes internas do posicionador.
Calibração, Ajuste e Manutenção
4. Instalar um manômetro calibrado na saída do posicionador, com precisãode ±0,5%
do fundo de escala, quando o posicionador não tiver manômetro ou quando o
manômetro existente não tiver a confiabilidade requerida.
5. Para o posicionador de ação ar-para- fechar, reduzir o sinal de entrada até atingir o
limite inferior da faixa. A saída do posicionador deve indicar O kPa (O psi) e a válvula
deve assumir a posição correspondente a O kPa (O psi): totalmente aberta ou
totalmente fechada. Se a saída do posicionador não indicar O kPa (O psi), ajustar o
zero do posicionador até obter este valor.
6. Aumentar o sinal de entrada até atingir o limite superior da faixa. A saída do
posicionador deve indicar 1 00 kPa (1 5 psi), quando o suprimento for de 120 a 140 kPa
(20 a 22 psi) e a válvula deve indicar o curso total. Se o sinal de saída não indicar a
pressão mencionada, ajustar o span do posicionador até conseguir este valor. Se o
ajuste não for possível, o posicionador está operando incorretamente e requer
manutenção.
Calibração, Ajuste e Manutenção
7. Repetir os itens 5 e 6 até que o resultado obtido seja:
a) 0 kPa (0 psi) na entrada provoca o deslocamento da válvula para uma das
extremidades do curso
b) 100 kPa (15 psi) provoca o acionamento do curso total da válvula na direção
oposta.
A repetição deste procedimento é necessária por causa da interação dos ajustes de zero
e de span do posicionador.
8. Observar que existem muitos fatores que podem afetar o curso da válvula e que não
estão relacionados com o desempenho do posicionador e por isso o posicionador pode
estar em perfeita condição e o curso da válvula pode parecer irregular. Se o sinal de
saída estiver variando de uma pressão de 100 kPa para O kPa, o posicionador está
funcionando corretamente e a falha está em outro componente:
a) bench set está errado,
b) suprimento de ar está
insuficiente
c) ajuste do curso está incorreto.
Calibração, Ajuste e Manutenção
https://www.youtube.com/watch?v=A7-ORGX7AIA&t=56s
https://www.youtube.com/watch?v=A7-ORGX7AIA&t=56s