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Válvulas de polpa avançadas oferecem eficiência e produtividade

Um pequeno artigo analisando a sólida razão de utilizar válvulas de polpa avançadas em diversas indústrias onde as metas de eficiência e produtividade exigem parâmetros de processo que podem parecer totalmente intoleráveis para materiais e construção - ou seja, uma exposição constante a sólidos abrasivos e erosivos que frequentemente se movem a velocidades muito altas.

Estar em total conformidade com os códigos de engenharia, padrões de segurança e exigências de emissão é um bom começo. Mas criar um valor agregado real vem do desempenho extra que pode ser oferecido além das exigências mínimas.

Com instrumentação e digitalização inteligentes, os processos podem ser mantidos e realizados com base na condição real do equipamento, em vez da condição presumida ou média dos equipamentos. Então, quando a confiabilidade e o desempenho são consistentes, as operações de manutenção podem ser agendadas e planejadas.

No melhor dos casos, as paradas para manutenção podem ser mais curtas, mais seguras e menos frequentes, já que as melhorias tecnológicas podem estender a vida útil efetiva de equipamentos essenciais, como válvulas.

Suportando condições difíceis

Valve

As válvulas de polpa fazem parte do controle crítico do processo em várias indústrias, em aplicações para as quais a eficiência e a produtividade almejadas exigem parâmetros de processo que podem parecer completamente intoleráveis - para qualquer material ou construção. Nas  aplicações mais severas, as válvulas de processamento de polpa devem suportar uma exposição constante a sólidos abrasivos ou erosivos que se movem a velocidades muito altas, frequentemente a altas temperaturas.

Apesar do cauteloso dimensionamento das válvulas, o flashing e a cavitação às vezes são inevitáveis, o que aumenta ainda mais o carregamento das superfícies internas nas válvulas. Além disso, o fluído pode conter químicos capazes de dissolver metais muito rapidamente. Usando como exemplo os processos de mineração e metalurgia, as válvulas frequentemente operam em um ambiente extremamente exigente. Então, se torna necessário encontrar o melhor design para a válvula e os melhores materiais de construção para cada componente.

No serviço de isolamento, as válvulas de guilhotina são usadas quando as características do meio não interferem na confiabilidade da abertura e do fechamento. Mas este tipo de design de válvula não é o melhor para o serviço de controle. Válvulas de agulha são usadas em aplicações com polpa, mas não são uma opção para temperaturas altas - acima da faixa de temperatura segura para materiais de borracha. Válvulas cujo design tem como base materiais de construção metálicos e um membro rotativo de fechamento geralmente oferecem a melhor combinação entre operação confiável e durabilidade do componente na mais ampla variedade de parâmetros.

Inovações de material para serviços severos

Para fluídos com polpa, as inovações em materiais com proteção antidesgaste e o desenvolvimento de revestimentos funcionais contribuíram para apoiar o uso de válvulas metálicas, com base de metal, em serviços de controle severos.

Durante a década atual, o uso de materiais antidesgaste inovadores na construção das válvulas esfera da Metso obtiveram resultados positivos em serviços de controle severo de polpa, mesmo a pressões de operação de até 30 bar e temperaturas de 200 a 300 °C. Os materiais Metso Wear Block incluem compósitos de matriz de metal, nos quais a resistência contra erosão se aproxima do desempenho de materiais de cerâmica, enquanto as características mecânicas e elétricas são como as de metais. Dependendo do ambiente do processo para cada aplicação, a seleção do material final corresponde a exigências específicas para resistência contra corrosão e desgaste - e ao cronograma pretendido de manutenção e à vida útil em geral. Para cada caso, uma ampla variedade de detalhes é considerada ao selecionar o material que possa entregar o desempenho esperado.   

A comparison of operation costs between a typical erpsion valve and am engineered

Resultados favoráveis

O resultado de usar essas soluções com proteção antidesgaste da Metso ajudou a multiplicar a vida útil efetiva das válvulas. Nos casos mais bem-sucedidos, essas melhorias reduziram custos operacionais e de substituição de válvulas em mais de 90%. Isso significa uma redução semelhante em situações de risco potencial de HSE devido à substituição ou trabalho de reparos - ou devido a casos de falhas inesperadas na válvula caso a manutenção seja atrasada.

Estes resultados também ajudam na sustentabilidade ambiental, já que a fabricação dos equipamentos, operações de serviço e logística consomem menos materiais e muita menos energia. Além da eficiência, um processo de produção ininterrupto geralmente exerce um efeito muito positivo sobre a qualidade do produto final, outro pré-requisito de boa produtividade em qualquer indústria.

 

 

Artigo escrito por Ville Kähkönen e Jussi Hellman, Metso Flow Control Oy, Vantaa, Finlândia

Artigo original publicado na revista Valve World India, edição de junho/julho de 2018.

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