O que é uma válvula globo de aço fundido?

Válvulas globo fornecem controle de fluxo preciso em inúmeros processos industriais. A construção durável em aço fundido suporta altas pressões enquanto permite ligas e geometrias personalizadas. 

Ao selecionar válvulas globo, as principais decisões incluem fabricação e materiais forjados versus fundidos.

Válvula globo de aço fundido – uma visão geral

O aço fundido começa como metal fundido que os trabalhadores colocam em moldes para formar válvulas, corpos e componentes. Os principais ingredientes incluem liga de aço carbono com teor de carbono 2-3%, juntamente com vários agentes de fortalecimento como manganês ou silício.

A fundição usa moldes de formato especial para formar o corpo oco e intrincado e o caminho de fluxo curvo dentro das válvulas globo. Isso difere do forjamento, onde os metalúrgicos aplicam força para moldar blocos sólidos. As peças fundidas apresentam uma estrutura de grãos solidificados, invisível em itens forjados.

Após o resfriamento, os técnicos usinam os globos fundidos nas dimensões finais com grande precisão. Isso produz tolerâncias estreitas e superfícies lisas necessárias para a funcionalidade da válvula globo. Os componentes são então montados na válvula completa.

Como funciona a válvula globo de aço fundido?

As válvulas globo operam com um conceito plug-and-seat para interromper o fluxo. O tampão se conecta a uma haste que o eleva ou abaixa no fluxo. Na parte inferior, uma sede usinada circunda a saída do corpo da válvula.

Para abrir a válvula, os técnicos giram o volante para retirar o tampão da sede. O fluido do processo flui então através do corpo da válvula e sai pela saída. Fechar a válvula abaixa o bujão de volta na sede, bloqueando o fluxo através da área de contato selada.

Este movimento reto e perpendicular proporciona às válvulas globo um controle de fluxo muito preciso em comparação com outros projetos. A grande área de contato entre o plugue e a sede também permite excelente desempenho de vedação.

Por que usar válvula globo de aço fundido?

O controle preciso e o baixo vazamento das válvulas globo são adequados para processos críticos que necessitam de modulação de fluxo precisa.

As válvulas globo também suportam bem serviços diferenciais de alta pressão, graças aos seus corpos robustos. Sua capacidade de vedação bidirecional os torna eficazes para aplicações de reversão de fluxo.

Qual é a diferença entre válvulas globo de aço fundido e aço forjado?

A fundição e o forjamento produzem produtos finais semelhantes, mas cada método de formação de metal impacta as propriedades de maneiras únicas. Vamos nos aprofundar nas vantagens comparativas de um projeto de válvula globo em aço fundido.

1. Diferenças de composição

As ligas fundidas geralmente contêm mais carbono e silicatos do que válvulas equivalentes em aço forjado. O maior teor de carbono aumenta a dureza, enquanto os silicatos melhoram a fluidez. As válvulas forjadas geralmente utilizam barras simples de aço carbono.

2. Estruturas de grãos

O processo de solidificação na fundição cria grãos orientados aleatoriamente. Isso torna o metal fundido mais isotrópico ou uniforme em resistência e durabilidade em todas as direções. Em vez disso, os forjados possuem grãos alongados que se adaptam ao padrão de deformação mecânica.

3. Potenciais defeitos

Cavidades de contração, porosidade de gás e preenchimentos metálicos incompletos podem prejudicar as peças fundidas se não forem cuidadosamente controlados. Métodos de análise modernos, como testes radiográficos, detectam a maioria dos defeitos. Mas pequenos vazios ainda podem existir internamente. O aço forjado evita essa preocupação porque os trabalhadores moldam um estoque já sólido.

4. Usinabilidade

A estrutura uniforme dos grãos do aço fundido permite uma usinagem suave e previsível nas dimensões finais. As taxas de desgaste da ferramenta permanecem consistentes em todas as direções. Os grãos não lineares do metal forjado levam a mais variações na usinabilidade.

5. Tolerâncias alcançáveis

As práticas modernas de fundição proporcionam excelente precisão dimensional. Certas aplicações exigem tolerâncias de usinagem inferiores a 0,5 mm – facilmente alcançadas por válvulas globo de aço fundido de precisão. Mais distorção ocorre ao deformar peças forjadas, limitando as tolerâncias viáveis.

6. Integração de peças

A fundição permite consolidar vários componentes em um único corpo. Por exemplo, corpos de válvulas globo, castelos e plugues podem formar uma única peça. Isso reduz possíveis pontos de vazamento e aumenta a robustez. Itens forjados sempre requerem algum tipo de montagem.

7. Espessuras da Seção

Objetos fundidos atingem facilmente espessuras superiores a 50 mm em seções. Isso fornece força inerente e capacidade de lidar com pressão. Os forjados normalmente permanecem abaixo de 40 mm de espessura devido às limitações dos processos de deformação mecânica.

8. Considerações sobre custos

O forjamento vence em termos de utilização de matéria-prima – começar com blocos pré-formados reduz o desperdício em comparação com a fundição. Mas a fundição consolida as peças para economia de mão de obra na montagem. Ambos os métodos oferecem eficiência de custos dependendo da complexidade da peça.

Quando você deve escolher válvulas globo forjadas ou fundidas?

Com seus respectivos pontos fortes e fracos, quando os engenheiros devem especificar uma válvula globo de aço forjado ou fundido?

Válvulas forjadas funcionam bem para:

1. Pressão ou temperatura muito alta – Os forjados lidam melhor com os extremos graças às ligas uniformes e às paredes mais espessas.
2. Aplicações de commodities – Forjamentos simples são suficientes para serviços básicos de ligar/desligar sem ligas ou geometrias especiais.
3. Instalações com espaço limitado – Peças forjadas compactas em estilo de impulsor se adaptam a locais apertados.

As vantagens da válvula fundida incluem:

1. Ligas ou geometrias personalizadas – A fundição permite materiais especializados e formatos de caminhos de fluxo.
2. Órgãos consolidados – Fundições multicomponentes eliminam possíveis pontos de vazamento.
3. Processamento de fluidos com partículas – Grandes passagens fundidas evitam entupimentos melhor do que peças forjadas.
4. Serviços de limitação – A precisão do aço fundido permite uma modulação fina do controle de fluxo.
5. Poupança de custos – A fundição pode reduzir as despesas totais de fabricação.

Ambos os métodos de produção resistiram ao teste do tempo graças à confiabilidade e ao potencial de personalização. Embora os forjados lidem bem com os extremos, a fundição permite mais flexibilidade.

Introdução às válvulas de aço fundido PANS

PANS é um fabricante de válvulas globo de aço fundido especializado em válvulas globo, de retenção, de gaveta e de esfera de aço fundido de precisão para aplicações industriais. Fundada na China em 1985, ela agora opera uma fundição e oficina mecânica de 70.000 metros quadrados equipada com um laboratório de testes completo.

As válvulas globo PANS apresentam corpos fundidos integrais com classes que vão desde aço carbono WCB até ligas exóticas como Hastelloy, Duplex e titânio. Eles incorporam designs exclusivos de acabamento e sede de troca rápida que permitem fácil manutenção em campo. A PANS atende indústrias que abrangem transporte de petróleo e gás, processamento químico, geração de energia e manuseio geral de fluidos. 

Com ênfase na flexibilidade, a PANS produz válvulas submarinas especiais e com classificação criogênica, juntamente com ofertas de catálogo padrão em sua fábrica de válvulas globo de aço fundido na China. Eles exportam produtos para todo o mundo e continuam inovando em novos materiais, métodos de teste e soluções de controle.

Conclusão

Especificar a válvula globo ideal envolve equilibrar requisitos de aplicação, necessidades de materiais, precisão de controle de fluxo e orçamento. As válvulas de aço fundido brilham graças aos seus designs flexíveis e integrados. 

O Grupo PANS tem mais de 40 anos de experiência na fabricação de válvulas de aço fundido especializadas para atender demandas exclusivas. Entre em contato com a PANS hoje mesmo para explorar como seus produtos de válvulas fundidas de qualidade podem resolver seus desafios de controle de fluxo industrial.