Uma classe de válvula como 300 ou 2500 é uma designação que seleciona uma linha em uma tabela de valores admissíveis, não uma pressão em psi. A pressão permitida nessa linha depende do grupo do material do corpo e da temperatura de projeto, e uma sede, vedação ou fole com um limite nominal menor pode restringir o conjunto abaixo do que a classe permite. Esta nota explica como os valores admissíveis são efetivamente determinados, o que um grau não listado precisa atender antes que esses valores possam ser atribuídos e quais dessas informações devem constar em uma consulta para cotação de forjados.
Uma classe é uma designação, não uma pressão
Class 300 não significa 300 psi, e Class 2500 não significa 2,500 psi. A classe define qual linha de uma tabela de pressão e temperatura se aplica. O que essa linha permite depende do material do corpo e da temperatura de trabalho. A ASME B16.34 contém essas tabelas para válvulas de aço e ligas de níquel, e seu escopo publicado abrange valores admissíveis, dimensões, tolerâncias, materiais, exames, ensaios e marcação, sem vincular uma única pressão a uma classe. [S1]
Os valores admissíveis são tabelados por grupo de materiais
As tabelas são organizadas por grupo de materiais, não pelo nome do grau. A B16.34 coloca os aços carbono, os aços carbono ligados e os aços de baixa liga no Grupo 1; os aços inoxidáveis de base ferrosa, incluindo graus martensíticos, ferríticos, austeníticos e duplex, no Grupo 2; as ligas de níquel no Grupo 3; e as ligas para elementos de fixação no Grupo 4. Um forjado de aço carbono e um de aço inoxidável da mesma classe não seguem a mesma curva, porque suas tensões admissíveis na temperatura considerada são diferentes. É por isso que as colunas de material e classe de um desenho devem ser lidas em conjunto, e que uma classe isolada informa muito pouco a uma fábrica de forjamento. [S2]
A temperatura altera o valor
A temperatura altera a pressão admissível mais do que a maioria dos compradores espera. Uma tabela publicada para uma válvula agulha de aço inoxidável 316, classificada como Class 2200 no grupo de materiais 2.2, indica 5,280 psig de -20 a 100 °F, 4,541 psig a 200 °F, 3,767 psig a 400 °F e 3,256 psig a 650 °F. A classe nunca mudou; o que mudou foi a tensão admissível. Uma válvula selecionada apenas pelo seu valor admissível à temperatura ambiente pode exceder seu limite em uma linha quente se a pressão de operação estiver acima do valor permitido naquela temperatura, mesmo que a placa de identificação ainda indique Class 2200. [S3]
Um grau não listado precisa de cálculo, não de cópia
Um grau que não consta na tabela não herda o valor admissível de um grau semelhante. O ASME B16 Case 2 exige que a especificação do material esteja listada na Seção II do Boiler and Pressure Vessel Code, que estejam disponíveis a tensão admissível e os limites de resistência à tração e de escoamento na temperatura considerada e que, para dados dependentes do tamanho, seja adotado o menor valor; em seguida, aplica as regras de Standard Class ou Special Class com suas pressões-limite. O valor admissível resulta de um cálculo com dados de resistência na temperatura considerada, não de uma etiqueta transferida porque a composição química parece próxima. [S2]
O mesmo documento trata Standard Class, Special Class e Limited Class como caminhos distintos e proíbe Special Class para válvulas com extremidades flangeadas. Portanto, duas válvulas do mesmo tamanho e classe podem diferir em espessura de parede e exames porque seus valores admissíveis foram determinados por regras diferentes. Essa decisão cabe ao projetista da válvula. [S2]
O corpo pode não ser o componente com o menor limite
Os valores admissíveis se referem ao conjunto. Sedes, vedações, castelos e foles podem limitar a válvula abaixo do que sua classe permite. No mesmo catálogo, uma válvula com vedação por fole é indicada como Class 1500 para os componentes da fronteira de pressão, com uma nota informando que não pode operar acima da pressão máxima de trabalho admissível do fole, de 2,500 psi. O corpo forjado pode suportar mais. A linha é limitada pelo componente com o menor valor admissível, portanto as condições de processo devem ser informadas a quem seleciona os internos e as vedações da válvula. [S3]
O que informar em uma consulta para cotação de forjados
Para um pedido de forjados, informe a classe, o grau e sua norma, a temperatura de projeto e as condições de serviço, e indique conforme qual norma serão determinados os valores admissíveis da válvula acabada. Forjamos o corpo ou a tampa no grau solicitado, realizamos o tratamento térmico segundo o ciclo exigido pelo grau e pelo pedido e executamos os ensaios no escopo acordado no pedido. Não emitimos a classificação de pressão e temperatura da válvula. Um certificado de material comprova que o aço é F316, não que uma válvula é Class 600 a 400 °F.
Indique com precisão a norma do grau. A ASTM A105 abrange componentes de tubulação de aço carbono para serviço à temperatura ambiente e a temperaturas mais altas; a A182 abrange componentes de aço liga e inoxidável para serviço em alta temperatura e estabelece que a escolha do grau depende dos requisitos de projeto e de serviço. A temperatura já faz parte da escolha do grau antes mesmo de se abrir a tabela de classes. A correspondência é conduzida em inglês, e uma consulta completa normalmente recebe uma cotação em um prazo de 24 a 48 horas. [S4] [S5]
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Perguntas frequentes
Class 300 significa que a válvula pode trabalhar a 300 psi?
Não. A classe seleciona a linha da tabela, não a pressão. Consulte o valor admissível para o grupo real do material na temperatura de projeto. Em temperatura moderada, uma válvula de aço carbono Class 300 pode ter pressão admissível bem acima de 300 psi, enquanto uma válvula de aço inoxidável da mesma classe pode ter um limite menor.
O fornecedor dos forjados pode certificar os valores admissíveis da válvula?
Certificamos o grau, o número de corrida, o ciclo de tratamento térmico, os resultados dos ensaios mecânicos e os ensaios não destrutivos dentro do escopo acordado. Os valores admissíveis pertencem ao projeto da válvula e são declarados conforme a norma de válvulas adotada pelo projetista. Nosso certificado é a evidência do material que dá suporte a esses valores, não um substituto para eles.
Por que duas válvulas do mesmo tamanho e classe têm espessuras de parede diferentes?
A classe não é o único dado de entrada. O grupo do material altera a tensão admissível, a temperatura de projeto a altera novamente, a B16.34 oferece mais de um caminho para determinar os valores admissíveis, e a sobreespessura para corrosão se soma a isso. O desenho que chega à fábrica de forjamento é o resultado dessas decisões, e trabalhamos conforme esse desenho.
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Publicado por Zhejiang Longrui Forging Co., Ltd.
Informações técnicas de referência. As especificações e os requisitos de inspeção aplicáveis devem ser acordados para cada pedido. Dúvidas sobre esta nota: sales@longruiforging.com