Vazamento interno na válvula novamente? A GEKO revela seis causas principais de danos na superfície de vedação da válvula.

Em sistemas industriais como os das áreas petroquímica, de geração de energia, metalúrgica e farmacêutica, o vazamento interno em válvulas é um problema comum que afeta a segurança, a eficiência e a estabilidade operacional do sistema. Uma das principais causas de vazamento interno é, frequentemente, o dano à superfície de vedação da válvula.

Como marca focada em válvulas industriais e soluções de controle de fluxo, a GEKO utiliza anos de experiência em aplicações para resumir seis causas comuns de falhas na superfície de vedação de válvulas, ajudando os usuários a identificar problemas com mais precisão, otimizar a seleção de válvulas e prolongar a vida útil.

1. Danos por erosão

Quando o fluido contém partículas sólidas, como pó de catalisador, ferrugem ou areia, ou quando um fluxo bifásico gás-líquido de alta velocidade passa pela válvula, a superfície de vedação é submetida a impactos contínuos de alta frequência. Isso pode causar sulcos, corrosão por pite ou desgaste linear em áreas localizadas.

Isso é especialmente comum em condições de estrangulamento, onde a velocidade do fluxo aumenta significativamente e a superfície de vedação pode ser "soprada" em marcas de fluxo radial pelo fluido em alta velocidade. Um sinal típico é a erosão linear evidente na direção do fluxo do fluido.

Lembrete da GEKO: Para fluidos contendo partículas, alta velocidade de fluxo ou condições erosivas, deve-se priorizar materiais de vedação e projetos estruturais com maior resistência à erosão.

2. Deformação plástica e indentação causadas por tensão de contato

No momento em que uma válvula se fecha, a superfície de vedação é submetida a uma pressão de contato extremamente alta. Se a dureza do material for insuficiente ou a força de fechamento for excessiva, pode ocorrer deformação plástica na superfície de vedação.

Materiais macios são propensos a amassados ​​superficiais, enquanto materiais duros podem sofrer lascamento localizado. Após repetidas aberturas e fechamentos ao longo do tempo, a camada superficial da vedação pode sofrer gradualmente "endurecimento por deformação", o que pode induzir microfissuras e eventualmente evoluir para falha por delaminação.

Recomendação da GEKO: Para aplicações de operação em alta frequência ou com alta diferença de pressão, deve-se atentar para a compatibilidade de dureza do par de vedação e para o controle da força de fechamento, a fim de evitar falhas prematuras na superfície de vedação causadas por sobrecarga.

3. Fluência e amolecimento em altas temperaturas

Em tubulações de alta temperatura, como sistemas de vapor ou óleo térmico, os materiais da superfície de vedação das válvulas podem sofrer dois tipos de alterações prejudiciais.

Por um lado, a alta temperatura pode amolecer o material, reduzir sua dureza e diminuir sua resistência a arranhões e desgaste. Por outro lado, sob pressão contínua, a superfície de vedação pode sofrer deformação por fluência, danificando o perfil de vedação preciso.

Além disso, altas temperaturas aceleram a formação de uma camada de óxido. Quando essa camada se desprende e penetra na junta de vedação, intensifica ainda mais o atrito e o desgaste.

Lembrete da GEKO: Para aplicações em altas temperaturas, a seleção da válvula deve priorizar a resistência do material a altas temperaturas, a resistência à oxidação e a estabilidade da vedação.

4. Corrosão eletroquímica e corrosão por frestas

Quando diferentes materiais metálicos são usados ​​no par de vedação, como uma sede de válvula de aço inoxidável combinada com uma superfície de vedação revestida com liga Stellite, uma célula galvânica pode se formar em um meio eletrolítico, levando à corrosão eletroquímica.

Mais importante ainda, pequenas frestas podem se formar entre as superfícies de vedação após o fechamento da válvula. O fluido pode ficar estagnado dentro dessas frestas, criando diferenças na concentração de oxigênio e causando corrosão localizada, cavidades profundas ou furos de corrosão. Se houver íons cloreto presentes, as superfícies de vedação de aço inoxidável também podem sofrer fissuras por corrosão sob tensão.

Recomendação da GEKO: Para meios corrosivos, a composição do meio, a temperatura, a concentração e a compatibilidade dos materiais devem ser avaliadas de forma abrangente para selecionar uma solução de vedação anticorrosiva mais adequada.

5. Rachaduras e lascamento causados ​​por choque térmico

Válvulas que abrem e fecham com frequência e rapidez, como válvulas programáveis ​​e válvulas de segurança, muitas vezes sofrem choques térmicos repetidos na superfície de vedação.

Como a temperatura da superfície varia mais rapidamente do que a do material base, podem ocorrer tensões térmicas cíclicas. Quando a tensão excede o limite de fadiga do material, fissuras de fadiga térmica com formato de malha podem surgir gradualmente na superfície. À medida que as fissuras continuam a se expandir e se conectar umas às outras, pode ocorrer lascamento localizado, formando um padrão de falha "trincado" ou "em casco de tartaruga".

Lembrete da GEKO: Para aplicações com grandes flutuações de temperatura e operação frequente, devem ser selecionados materiais e estruturas de vedação de válvulas com melhor resistência à fadiga térmica.

6. Corrosão acelerada causada pela retenção do fluido entre as superfícies de vedação

Quando uma válvula permanece parcialmente aberta, com um pequeno vazamento ou mal vedada por um longo período, o fluido do lado de alta pressão lava continuamente a superfície de vedação, enquanto fluidos corrosivos podem ficar estagnados no lado de baixa pressão.

Em áreas com fluxo estagnado, alterações no pH, na concentração iônica e o acúmulo de produtos de corrosão podem acelerar significativamente a corrosão localizada. A taxa de corrosão pode ser até várias vezes maior do que em condições normais de fluxo, formando eventualmente cavidades localizadas que podem penetrar rapidamente a superfície de vedação.

Recomendação da GEKO: Durante a operação da válvula, deve-se evitar o estrangulamento prolongado em posição parcialmente aberta ou a operação com vazamento existente. A inspeção regular do desempenho da vedação e o tratamento oportuno de pequenos vazamentos internos podem evitar que problemas menores se transformem em falhas graves.

Conclusão GEKO

Os danos na superfície de vedação das válvulas raramente são causados ​​por um único fator. Na maioria dos casos, resultam dos efeitos combinados de erosão, desgaste, corrosão, alta temperatura, choque térmico e condições de operação.

Escolher a válvula certa exige mais do que simplesmente considerar a pressão nominal e o tamanho. As características do fluido, a faixa de temperatura, a frequência de operação, o diferencial de pressão e o risco de corrosão devem ser avaliados de forma abrangente.

A GEKO está comprometida em fornecer soluções de válvulas confiáveis, eficientes e específicas para cada aplicação, para usuários industriais, ajudando os clientes a reduzir os riscos de vazamento interno e a melhorar a segurança do sistema e a estabilidade operacional. Entre em contato conosco para saber mais!