API 6D vs. BS 5351: Análise aprofundada de padrões internacionais de projeto para válvulas esfera flutuantes

API 6D é um padrão para válvulas de dutos formulado pelo American Petroleum Institute (API). É usado principalmente para o projeto e fabricação de válvulas em oleodutos de longa distância, oleodutos de coleta e transporte e equipamentos relacionados nas indústrias de petróleo e gás. Esta norma impõe requisitos rígidos ao projeto, fabricação, teste e controle de qualidade de válvulas esfera flutuantes , com o objetivo de garantir a confiabilidade e segurança das válvulas sob alta pressão, alto fluxo e ambientes agressivos.

(A) Escopo de aplicação
API 6D é aplicável a válvulas de esfera flutuantes com classificações de pressão nominal variando de Classe 150 a Classe 2500 e tamanhos nominais de NPS 1/2 a NPS 60. Essas válvulas são usadas principalmente em tubulações de longa distância, tubulações de coleta e transporte e equipamentos relacionados nas indústrias de petróleo e gás para controlar o liga-desliga de fluidos.

(B) Características do projeto • Método de suporte de esfera:
As válvulas de esfera flutuante API 6D adotam uma estrutura de esfera flutuante. A esfera é suportada pelas sedes da válvula nas extremidades de entrada e saída da válvula, e a haste da válvula é conectada de forma móvel à esfera. Quando a válvula é fechada, a esfera é empurrada em direção à sede da válvula na extremidade de saída sob a ação da pressão média para obter a vedação.
• Desempenho de vedação: A norma API 6D exige que as válvulas esfera flutuantes tenham um bom desempenho de vedação e sejam capazes de suportar altas diferenças de pressão. Quando a válvula está no estado fechado, a pressão específica de vedação entre a esfera e a sede da válvula deve ser alta o suficiente para garantir que não haja vazamento.
• Medidas antiestáticas: Devido aos riscos de inflamabilidade e explosividade nas indústrias de petróleo e gás, a norma API 6D exige que as válvulas de esfera flutuantes sejam equipadas com dispositivos antiestáticos para evitar acidentes de segurança causados ​​pelo acúmulo de eletricidade estática.
• Resistência ao fogo: A norma API 6D também exige que as válvulas esfera flutuantes tenham resistência ao fogo e possam manter seu desempenho de vedação em situações extremas, como incêndios, para evitar a propagação de incêndios.
• Desempenho operacional: As válvulas esfera flutuantes API 6D possuem um pequeno torque operacional, abrem e fecham rapidamente e são adequadas para operação frequente.

(C) Requisitos de teste
API 6D tem requisitos de teste muito rigorosos para válvulas de esfera flutuantes , incluindo:
• Teste de pressão: As válvulas devem passar por testes de pressão, incluindo testes de resistência do casco, testes de vedação, etc., para garantir sua confiabilidade sob a pressão de projeto.
• Teste Funcional: O teste funcional de válvulas inclui o teste de funções como purga, ventilação e alívio de sobrepressão para garantir sua segurança em aplicações práticas.
• Teste de durabilidade: As válvulas precisam passar por testes de durabilidade para verificar sua confiabilidade e estabilidade durante o uso a longo prazo.

II. Visão geral da norma BS 5351

BS 5351 é um padrão para válvulas de esfera formulado pela British Standards Institution (BSI). É amplamente utilizado nas áreas industriais do Reino Unido e de outros países europeus. Esta norma também apresenta requisitos detalhados sobre o projeto, fabricação e teste de válvulas de esfera flutuantes para garantir a confiabilidade e segurança das válvulas sob diversas condições de trabalho.

(A) Escopo de aplicação
A BS 5351 é aplicável a válvulas esfera flutuantes com classificações de pressão nominal variando de PN10 a PN40 e tamanhos nominais de DN15 a DN300. Essas válvulas são usadas principalmente em sistemas de dutos industriais, como nas indústrias química, de petróleo e de gás, para controlar o liga-desliga de fluidos.

(B) Características do projeto
• Método de suporte de esfera: As válvulas de esfera flutuante BS 5351 também adotam uma estrutura de esfera flutuante. A esfera é suportada pelas sedes da válvula nas extremidades de entrada e saída da válvula, e a haste da válvula é conectada de forma móvel à esfera. Quando a válvula é fechada, a esfera é empurrada em direção à sede da válvula na extremidade de saída sob a ação da pressão média para obter a vedação.
• Desempenho de vedação: A norma BS 5351 exige que as válvulas esfera flutuantes tenham bom desempenho de vedação e sejam capazes de suportar altas diferenças de pressão. Quando a válvula está no estado fechado, a pressão específica de vedação entre a esfera e a sede da válvula deve ser alta o suficiente para garantir que não haja vazamento.
• Medidas antiestáticas: A norma BS 5351 também exige que as válvulas esfera flutuantes sejam equipadas com dispositivos antiestáticos para evitar acidentes de segurança causados ​​pelo acúmulo de eletricidade estática.
• Resistência ao fogo: A norma BS 5351 exige que as válvulas esfera flutuantes tenham resistência ao fogo e possam manter seu desempenho de vedação em situações extremas, como incêndios, para evitar a propagação de incêndios.
• Desempenho Operacional: As válvulas esfera flutuantes BS 5351 possuem um pequeno torque operacional, abrem e fecham rapidamente e são adequadas para operação frequente.

(C) Requisitos de teste
Os requisitos de teste da BS 5351 para válvulas de esfera flutuantes incluem:
• Teste de pressão: As válvulas devem passar por testes de pressão, incluindo testes de resistência do casco, testes de vedação, etc., para garantir sua confiabilidade sob a pressão de projeto.
• Teste Funcional: O teste funcional de válvulas inclui o teste de funções como purga e ventilação para garantir sua segurança em aplicações práticas.
• Teste de durabilidade: As válvulas precisam passar por testes de durabilidade para verificar sua confiabilidade e estabilidade durante o uso a longo prazo.

III. Análise Comparativa de API 6D e BS 5351

Para comparar as semelhanças e diferenças entre as normas API 6D e BS 5351 de forma mais intuitiva, podemos fazer uma comparação detalhada através da tabela a seguir:

(A) Escopo de Aplicação e Indústrias
• API 6D: Aplicável a válvulas com classificações de pressão mais altas e tamanhos maiores, usadas principalmente em dutos de longa distância e dutos de coleta e transporte nas indústrias de petróleo e gás. Essas tubulações geralmente precisam suportar o transporte de fluidos sob alta pressão e alto fluxo.
• BS 5351: Aplicável a condições de trabalho de média e baixa pressão, com uma faixa de tamanho relativamente estreita, amplamente utilizada em sistemas de dutos industriais nas indústrias química, de petróleo e de gás, e dá mais atenção à universalidade e adaptabilidade das válvulas.

(B) Características do projeto
• Método de suporte de esfera: Ambos adotam uma estrutura de esfera flutuante, com a esfera apoiada pelas sedes da válvula nas extremidades de entrada e saída. Esta estrutura é simples e confiável e adequada para operação frequente.
• Desempenho de vedação: Tanto a API 6D quanto a BS 5351 exigem que as válvulas tenham alta pressão específica de vedação para garantir que não haja vazamento sob altas diferenças de pressão. Contudo, a API 6D enfatiza mais o desempenho de vedação das válvulas sob condições extremas de trabalho, como alívio de sobrepressão e resistência ao fogo.
• Antiestática e Resistência ao Fogo: Ambas exigem que as válvulas sejam equipadas com dispositivos antiestáticos e resistentes ao fogo para garantir a segurança em ambientes inflamáveis ​​e explosivos.

(C) Requisitos de teste
• Teste de pressão: Tanto a API 6D quanto a BS 5351 exigem que as válvulas passem por rigorosos testes de resistência do casco e testes de vedação para garantir sua confiabilidade sob a pressão de projeto.
• Teste Funcional: API 6D presta mais atenção aos testes de funções como purga, ventilação e alívio de sobrepressão de válvulas para atender às necessidades especiais de tubulações de longa distância. A BS 5351 concentra-se mais nos testes funcionais gerais de válvulas em sistemas de tubulações industriais.
• Teste de durabilidade: Ambos exigem que as válvulas sejam submetidas a testes de durabilidade para verificar sua confiabilidade e estabilidade durante o uso a longo prazo.

4. Resumo

API 6D e BS 5351 são dois padrões de projeto amplamente reconhecidos internacionalmente para válvulas de esfera flutuantes . Ambos apresentam requisitos rigorosos de projeto, fabricação e testes para garantir a confiabilidade e a segurança das válvulas sob diversas condições de trabalho. A API 6D concentra-se mais na confiabilidade e segurança de válvulas em oleodutos de alta pressão e longa distância e é aplicável a oleodutos de longa distância e oleodutos de coleta e transporte nas indústrias de petróleo e gás. Enquanto a BS 5351 se concentra mais na universalidade e segurança de válvulas em sistemas de dutos industriais e é aplicável a áreas industriais como as indústrias química, de petróleo e de gás.