1. Consideracions per seleccionar la connexió final de la vàlvula
Un cop dimensionada la vàlvula, però abans de seleccionar-la, cal especificar les connexions finals de la vàlvula.
El tipus de connexió final per a vàlvula específica s’ha de seleccionar tenint en compte les qualificacions de pressió / temperatura, els materials, la freqüència de muntatge i desmuntatge. A més, les connexions finals de les vàlvules han de coincidir amb el disseny i les especificacions de les canonades, i cal tenir en compte les forces de les canonades que actuaran sobre el cos de la vàlvula. L’objectiu de les connexions finals és assegurar connexions rígides i lliures de fuites a les vàlvules.
Hi ha tres mètodes habituals de connexió de vàlvules a les canonades i els accessoris: connexió final brida, roscada i soldada.
Per al servei general, la selecció de la connexió final de la vàlvula és una pregunta senzilla sobre si el tipus de connexió final seleccionat està disponible per al tipus de vàlvula requerit. Però quan es consideren serveis exigents, cal tenir en compte tots els factors anteriors i alguns altres específics per a determinades aplicacions. Això pot significar considerar factors com l'erosió, la corrosió, la toxicitat, la contaminació, el risc d'incendi, el risc per a la salut humana, etc. Aquests requisits poden venir a causa de requisits específics de funcionament per a determinades aplicacions de vàlvules i, per tant, poden augmentar significativament el preu de les vàlvules.
Les connexions finals a les vàlvules solen ser especificades per l'enginyer de disseny de canonades i és preferible coincidir amb les especificacions de disseny de canonades. No obstant això, el dissenyador de canonades no determina les forces generades a la canonada per l'acció de la vàlvula i l'enginyer de vàlvules ha de ser informat d'aquestes. A continuació, es poden seleccionar les connexions finals de la vàlvula adequades segons la força necessària per mantenir l’estrès de segellat de la junta en totes les condicions de funcionament i el grau d’estanquitat de la junta tenint en compte:
2. Connexió de brida
El tipus de connexió de brida és la connexió més fàcil d’instal·lar o desinstal·lar des d’una canonada. Probablement, aquestes són les connexions finals més utilitzades actualment.
Normalment estan disponibles en mides de 1/2 ”(DN15) en endavant. Un punt important que cal esmentar sobre aquest tipus de connexions finals és que estan fixats amb perns, on el nombre de perns oscil·la entre 4 i 8, fins a 12 i 16 per obtenir una mida nominal superior. Per aquest motiu, aquest tipus de connexió necessita un parell de tensió inferior al que requereix una connexió final roscada. Per tant, les connexions finals amb brides es poden utilitzar eficaçment per a diversos tipus de vàlvules. Com que es fixen a les brides de les canonades, el seu muntatge o desmuntatge és fàcil i ràpid.
Per garantir un tancament hermètic, normalment s’instal·la una junta entre el revestiment mecanitzat de les brides. El tipus de junta pot ser no metàl·lic, metàl·lic o una combinació de materials no metàl·lics / metàl·lics, depèn de les condicions de servei i del tipus de brida.
Hi ha diversos tipus de brides més àmpliament utilitzades avui en dia: Brida de cara elevada - RF, Brida de cara plana - FF, Brida de junta anellada -RTJ.
2.1 Brida de cara elevada - RF
El tipus més comú que s’utilitza en aplicacions de plantes de procés són les brides de cara elevada. Es prefereix aquesta brida perquè la superfície de la junta elevada per sobre de la cara del cercle de cargol com es mostra a la figura 2. Aquest disseny permet utilitzar una àmplia combinació de dissenys de juntes, inclosos els tipus de làmines d’anell pla i els compostos metàl·lics com els tipus de bobina en espiral i els de doble camisa.
La intenció de disseny de la brida RF és concentrar més pressió en una àrea de juntes més petita i, per tant, augmentar la capacitat de contenció de la pressió de la junta.
2.2 Cara plana - FF
La cara plana - La brida FF (figura 3) té una superfície de junta que es troba al mateix pla que la cara del cercle de cargol. Les aplicacions que fan servir brides planes són sovint aquelles en què la brida d’acoblament o l’acoblament amb brides es realitza a partir d’una fosa (per exemple, vàlvules de bronze i ferro). A més, segons ASME B31.1, quan es connecten brides de ferro colat de cara plana a brides d’acer al carboni, s’ha d’eliminar la cara elevada de la brida d’acer al carboni i es requereix una junta de cara completa.
En general, és important tenir en compte que cap d’aquests tres tipus de brides més utilitzats són intercanviables entre tipus.
2.3 Una articulació tipus anell - RTJ
Una junta tipus anell també pot tenir una cara de junta elevada amb la diferència de la ranura mecanitzada en aquesta cara. Aquesta ranura s'adaptarà a una junta d'anell d'acer per a l'acoblament de brides.
Les brides RTJ s’utilitzen en aplicacions d’alta pressió, normalment per a # 600 i més i / o amb temperatures de més de 800 ° F. Per a la junta s’utilitza un anell R d’estil àmpliament utilitzat que es fabrica d’acord amb l’ASME B16.20 que s’utilitza amb les brides ASME B16.5. Les juntes tipus R (figura 5) presenten majoritàriament una forma ovalada, però també hi ha configuracions octogonals.
3 Connexió de cargol
La majoria de les vàlvules amb connexions extremes cargolades es produeixen amb rosques de canonada femella, tot i que per a alguns propòsits especials poden venir amb altres tipus de connexions cargolades.
Les connexions d'extrem cargolat s'utilitzen principalment en vàlvules petites, ofereixen més economia que els extrems amb brides. S'utilitza àmpliament per a vàlvules de bronze / llautó i, en menor mesura, per a vàlvules de ferro i acer. Els fils que normalment s’especifiquen són NPT femella cònica (o alternativament com a BSPT que difereix lleugerament en angle cònic de 55⁰ en lloc de graus en lloc de 60⁰ com ho és per a NPT) al cos de la vàlvula.
Tot i que NPT aplica connexions còniques a còniques, l’articulació estanca a la pressió es realitza a les rosques, hi ha rosques NPS que vénen com a connexions paral·leles a paral·leles. Per a la connexió NPS, la junta estanca de pressió es realitza comprimint una rosca o una junta contra la cara final d'una vàlvula.
L'estil de connexió de cargol es limita normalment a vàlvules no superiors a 2" (en casos rars de fins a 6"), no es recomana per al servei a temperatura elevada. El manteniment de la vàlvula pot complicar-se si hi ha connexions extremes cargolades si és necessari treure el cos de la canonada perquè la vàlvula no es pot treure sense trencar una junta amb brida o una connexió d’unió per permetre descargolar el cos de la vàlvula de la canonada.
4 Connexió final soldada
Els extrems soldats de les vàlvules estan estancs a totes les pressions i temperatures com a pressió / temperatura del material de la vàlvula i s’utilitzen normalment per a vàlvules de diàmetre superior. Els extrems de soldadura es presenten en dos estils de soldadura per socket: SW i soldadura per culata - BW.
4.1 Extrem de soldadura de sòcol - SW
Els extrems SW (com es mostra a la figura 7) es preparen perforant a cada extrem de la vàlvula un endoll amb un diàmetre interior lleugerament superior al diàmetre exterior de la canonada. La canonada es llisca a la presa de corrent on es troba contra una espatlla i després s’uneix a la vàlvula amb una soldadura de filet. Els extrems SW en una mida determinada són dimensionalment els mateixos independentment del calendari de canonades.
4.2 Extrem de soldadura per darrere - BW
Els extrems BW es preparen bisellant cada extrem de la vàlvula perquè coincideixi amb un bisell similar de la canonada. Els dos extrems es col·loquen a la canonada i s’uneixen amb una soldadura de penetració completa. Aquest tipus de juntes s’utilitzen en tots els estils de vàlvules i la preparació final ha de ser diferent per a cada horari de canonada.
Els extrems de soldadura a tope només s’utilitzen en vàlvules d’acer, normalment en mides 2" i cap amunt, per a aplicacions de pressió / temperatura més elevades en canonades que no requereixen un desmuntatge freqüent.
En general, les vàlvules finals soldades són més difícils de treure de la línia i, òbviament, es limiten a materials manipulables, de manera que el seu cost inicial és més econòmic que en altres tipus de connexions.