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Seleção dos equipamentos para procedimentos,

processos e materiais de processo

Cada processo, numa instalação ou num sistema de tubulação, coloca diferentes exigências aos instrumentos e às válvulas. Portanto, existem numerosas variantes e modelos diferentes disponíveis no mundo todo. A funcionalidade, a vida útil e a segurança da instalação, assim como, a qualidade do produto gerado depende principalmente da escolha correta das válvulas e dos componentes de medição e de controle.

O caminho para a escolha da válvula adequada

A fim de definir a versão otimizada do aparelho para a respectiva utilização, deverá ser realizada uma análise precisa dos parâmetros de operação inicialmente. O perfil requisitado resultante desta análise servirá então para a escolha das válvulas ou os equipamentos, entre as diversas variantes disponíveis.

A análise dos requisitos dos equipamentos

A análise dos requisitos é dividida em três categorias:

  • os requisitos tecnológicos de operação e de processo
  • as influências do fluido
  • os requisitos tecnológicos da instalação

Todos estes critérios deverão ser anotados, a fim de não se esquecer de qualquer parâmetro operacional ou requisito, além dos fatores econômicos em potencial não sejam negligenciadas. Este esquema de seleção também poderá ser utilizado na escolha de outros componentes, como, bombas, filtros, sensores etc.

Os requisitos tecnológicos de operação e de processo

Categoria 1: Determinação dos parâmetros de processo

  • Temperatura operacional e ambiente
  • Pressão de operação e classe de pressão
  • Fluxo volumétrico (Valor Kv) e velocidade de fluxo
  • Demais requisitos de desempenho como, p.ex. misturar, distribuição, funções de comando e de controle.

Na determinação destes parâmetros, é importante observar todas as condições de trabalho. Muitas vezes se considera apenas o próprio processo. As condições de trabalho, como, limpeza e/ou esterilização do sistema, são frequentemente desconsideradas. Porém, pode haver condições de operação completamente diferentes, que exigem cargas muito maiores aos componentes da tubulação do que as da operação normal da instalação, e que podem influenciar de forma negativa, tanto na sua função, como, na sua vida útil.

As influências do fluido

Categoria 2: Determinação dos parâmetros do fluido

  • Propriedades químicas (neutras, corrosivas, explosivas)
  • Propriedades mecânicas (contaminações, partículas, formação de bolhas, abrasão, viscosidade)
  • Propriedades elétricas (condutibilidade, carregamento estático)
  • Estado de agregação

As características específicas dos fluidos de operação sempre tem de ser controladas em relação a todas as suas características físicas e químicas relevantes. Além disto, jamais se deve ignorar as interações em potencial, como, por exemplo, entre temperatura, pressão ou agressividade em função da concentração. Da mesma maneira, a velocidade do fluxo tem um efeito direto sobre a abrasão (incluindo o teor de partículas) do fluido e/ou a formação de cavitação. É sempre importante esclarecer a questão: Existe apenas um único fluido de operação, ou há a possibilidade do equipamento trabalhar com misturas, compostos, agentes de limpeza, fluidos de esterilização ou outras substâncias adicionais? Até a adição de volumes pequenos de outras substâncias poderão ter influencia drástica sobre a vida útil dos materiais e das vedações.

Os requisitos tecnológicos da instalação

Categoria 3:Determinação do projeto da instalação disponível e/ou necessária

  • Função de acionamento necessária (manual, pneumática/hidráulica, motorizada, magnética)
  • Requisitos de segurança (proteção contra explosão, substâncias voláteis, função de emergência)
  • Condições ambientais (sala limpa, quente/frio, poeira, vibração, química, umidade, ao ar livre, vapores salinos ou corrosivos => condições ambientais corrosivos)
  • Tecnologia de instalação disponível (SPS, Fieldbus/interfaces de comunicação, fluido de acionamento)
  • Cumprimento de normas e regulamentos

Numa instalação já existente, ou seja, em salas já existentes, varias condições  devem ser consideradas. Até numa construção nova vários parâmetros já existem. Exemplos típicos são a tecnologia de comando dos componentes de atuadores (conexões de ar comprimido disponíveis ou não) ou o nível de automação da instalação (mensagem de retorno / comando via SPS necessário ou não). Até as soluções móveis, principalmente no tratamento de água, determinam diversos parâmetros, onde, por exemplo, só poderão ser utilizados atuadores manuais ou motorizados.

A tecnologia dos equipamentos

Agora, após uma análise precisa dos requisitos dos equipamentos e às condições reais, é possível selecionar os equipamentos adequados a partir de uma grande gama de produtos. Para esta finalidade, é importante observar a que o fornecedor também disponha de uma grande gama de produtos e variantes. Se este não for o caso, sempre há o perigo de que seja oferecido um equipamento menos adequado ou até inadequado. Os acessórios deveriam vir da mesma linha de produtos. Como alternativa, pode-se optar por acessórios que já foram instalados com resultados compatíveis com o respectivo equipamento numa instalação.

Otimização das válvulas selecionadas

Depois de definida a válvula, o próximo passo deve ser seguido. Além das "versões padrões" muitos fabricantes de válvulas ainda oferecem outras versões secundárias, que demonstram um perfil potencial muito bom. A GEMÜ, por exemplo, oferece vários tamanhos de corpos/sedes e atuadores para um tamanho da conexão. Assim podem-se evitar fenômenos físicos indesejados, como cavitação, além de reduzir os custos de operação. Por exemplo, na utilização de tamanhos menores do atuador, pode-se reduzir energia na operação, devido a um perfil de aplicação vantajoso (verbete: sobredimensionamento).

Soluções

Baseados nos parâmetros de operação e as condições de aplicação, geralmente existem várias abordagens de soluções. De acordo com a nossa experiência, a melhor opção técnica de uma válvula é frequentemente a mais cara Por isso os engenheiros e operadores de instalações tendem a escolher uma segunda melhor opção. Esta geralmente atende todos os requisitos, porém, pode deixar a desejar em relação à sua vida útil e funcionalidade.

Análise do custo/beneficio

Na escolha desta última opção, a segunda melhor solução, é importante num período posterior de tempo, analisar se de fato esta solução oferece o melhor custo beneficio. Se por exemplo, um material for menos resistente ao fluido, de modo que o corpo da válvula precisa ser trocado em intervalos menores (custos de manutenção, tempos de montagem), pode ser vantajoso, substituir este por um corpo de válvula feito de um material mais resistente.