Tabela de parafusos para válvula borboleta e dicas de instalação que você deve conhecer

Principais parâmetros dos parafusos de válvulas borboleta

• Diâmetro do parafuso: determina tanto a capacidade de carga quanto a compatibilidade com os furos do flange. Tamanhos ANSI/ASME comuns incluem 5/8″, 3/4″ e 1″, enquanto normas EN normalmente usam M16, M20 e M24.
• Comprimento do parafuso: deve cobrir a espessura combinada do flange, corpo da válvula, junta e porca, deixando 1–3 filetes visíveis além da porca. Em geral, válvulas borboleta tipo wafer exigem parafusos mais longos em comparação com projetos tipo lug.
• Rosca do parafuso: as normas ANSI especificam roscas em TPI (Threads Per Inch), como 11 TPI ou 10 TPI, enquanto as normas EN usam passo em milímetros, como M20×2.5.
• Quantidade de parafusos: definida pelas normas de flange. Por exemplo, tanto um flange DN100 PN16 quanto um flange 4″ Class 150 exigem 8 parafusos. Válvulas borboleta tipo lug, por serem fixadas independentemente nos dois lados, normalmente exigem o dobro do número de parafusos em comparação com os tipos wafer.
• Classe de resistência: classes EN típicas incluem 8.8, 10.9 e 12.9, enquanto as normas ANSI frequentemente fazem referência a ASTM A193, A325 e A490. A classe deve ser selecionada com base na classe de pressão e nos fatores de segurança exigidos.
• Material do parafuso: opções comuns incluem aço carbono, aço inoxidável e ligas resistentes à corrosão. A escolha depende da natureza do meio e do ambiente de serviço.

Depois de esclarecer os parâmetros fundamentais, a próxima etapa é selecionar o tipo apropriado de parafuso de acordo com o espaço de instalação e as condições de operação. Abaixo estão os três tipos de parafusos mais amplamente usados em conjuntos de válvulas borboleta.

Tipos de parafusos para válvulas borboleta

Parafuso de cabeça sextavada

Com cabeça hexagonal, este é o tipo de parafuso mais comum e versátil. É amplamente usado em diferentes classes de pressão e tamanhos de válvula, incluindo conexões flangeadas de válvulas borboleta, conexões entre corpo da válvula e sede, e montagem de atuadores. Entre todos os tipos de parafusos, os parafusos de cabeça sextavada são os mais frequentemente usados em conjuntos de válvulas borboleta.

Parafuso Allen de cabeça cilíndrica

Este tipo tem cabeça cilíndrica com um encaixe hexagonal na superfície superior. Normalmente é usado em áreas com espaço de instalação limitado, como conexões flangeadas de válvulas borboleta leves ou para fixar atuadores aos eixos das válvulas.

Prisioneiro

Rosqueados nas duas extremidades, com uma haste lisa no meio, os prisioneiros são projetados para uso com duas porcas. Eles permitem instalação e desmontagem mais fáceis, tornando-se especialmente adequados para aplicações que exigem inspeção frequente ou para conexões flangeadas espessas.Como o aperto é realizado pela rotação das porcas, e não do próprio parafuso, as roscas têm menor probabilidade de sofrer danos. Prisioneiros são muito comuns em conexões flangeadas de válvulas borboleta de médio a alto nível de pressão e grande diâmetro.

Normas americanas e europeias para parafusos de válvulas borboleta

A seleção dos parafusos de válvulas borboleta é totalmente determinada pela norma de flange correspondente. Abaixo estão tabelas de referência para as normas mais comuns: ASME Class 150 (norma dos EUA) e EN 1092-1 PN10/PN16 (norma europeia).

ASME B16.5 Class 150

Válvula borboleta wafer Tabela de parafusos

Válvula borboleta lug Tabela de parafusos

Série EN 1092-1 PN

Válvula borboleta Tabela de parafusos

Nota: as tabelas de parafusos para válvulas borboleta fornecidas são apenas para referência geral. A seleção e as dimensões reais dos parafusos devem ser confirmadas de acordo com a aplicação específica e verificadas com o fornecedor da válvula e dos parafusos.

Os comprimentos dos parafusos fornecidos são para referência geral. Na instalação real, ajustes devem ser feitos de acordo com a espessura do corpo da válvula e da junta.

Instalação e aperto dos parafusos de válvulas borboleta

Depois que o tamanho correto do parafuso foi determinado, o método de instalação torna-se igualmente crítico. Mesmo com os parafusos corretos, o aperto inadequado ainda pode causar vazamento ou falha dos parafusos. As etapas a seguir descrevem o procedimento correto de instalação e aperto:

Aperto em padrão cruzado: evite apertar os parafusos sequencialmente, um a um. Em vez disso, use um método em “padrão cruzado” para garantir compressão uniforme do anel de vedação.

Aperto em etapas:

• Aperto inicial (pré-carga): aperte manualmente ou aplique torque leve em todas as porcas para garantir que a válvula e o flange estejam corretamente assentados.
• Aperto intermediário: usando um torquímetro, aperte todas as porcas em sequência cruzada até 30%–50% do valor final de torque.
• Aperto final: aperte novamente todas as porcas em sequência cruzada, desta vez até 100% do valor de torque recomendado.

Aviso: torque excessivo pode esmagar a sede da válvula ou causar alongamento e fratura do parafuso. Torque insuficiente, por outro lado, não gerará a pressão de vedação necessária, resultando inevitavelmente em vazamento.

Problemas comuns e soluções

P: Por que ocorre vazamento após a instalação?

• Os parafusos não foram apertados em padrão cruzado, resultando em distribuição desigual de carga.
• Pré-carga insuficiente, deixando os parafusos frouxos demais.
• A superfície de vedação do flange apresenta riscos ou irregularidades.
• Parafusos incorretos foram usados (por exemplo, parafusos ANSI aplicados a flanges de norma EN).

P: Por que os parafusos quebram?

• Os parafusos não foram apertados em padrão cruzado, levando a tensão desigual.
• Pré-carga inadequada, deixando os parafusos com aperto insuficiente.
• A superfície de vedação do flange apresenta riscos ou irregularidades.
• Uso de parafusos incompatíveis (por exemplo, parafusos ANSI aplicados a flanges de norma EN).

Recomendações práticas e diretrizes de seleção

• Verifique a norma do flange: a seleção dos parafusos é totalmente determinada pela norma de flange da válvula e da tubulação. Antes de comprar parafusos, sempre confirme a especificação do flange (normalmente estampada na borda do flange, como “PN16” ou “CL150”).
• Entenda o sistema de normas: tamanhos como M16 e M20 são métricos (norma EN), enquanto tamanhos fracionários, como 3/4″, pertencem ao sistema imperial (norma ANSI/ASME).
• Equilibre resistência e ambiente: além da classe de pressão, considere a corrosividade do meio e o ambiente de instalação ao selecionar o material e a classe do parafuso.

Embora pequenos em tamanho, os parafusos de válvulas borboleta são componentes críticos tanto para a contenção de pressão quanto para a confiabilidade da vedação. A seleção adequada, especialmente distinguindo claramente entre as normas EN (PN) e ANSI/ASME (Class), junto com a instalação correta, pode prolongar significativamente a vida útil tanto da válvula quanto do sistema de tubulação, reduzindo em última análise os custos de manutenção e minimizando o tempo de parada.

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