Comparado comválvula de gaveta, projeto de válvula globo e válvula de retenção, a história da válvula esfera é muito mais curta. Embora a primeira patente da válvula esférica tenha sido emitida em 1871, serão necessários 85 anos para que a válvula esférica tenha sucesso comercial. O politetrafluoroetileno (PTFE, ou “Teflon”) foi descoberto durante o processo de projeto da bomba atômica durante a Segunda Guerra Mundial, que se tornará um catalisador para iniciar a indústria de válvulas de esfera. As válvulas esfera estão disponíveis em todos os materiais, desde latão até aço carbono e aço inoxidável até zircônio.

Existem dois tipos básicos: bolas flutuantes e bolas munhão. Esses dois projetos permitem a construção de válvulas esfera eficazes de ¼” a 60” e maiores. Geralmente, o projeto flutuante é usado para válvulas de pressão menores e mais baixas, enquanto o tipo munhão é usado para aplicações de válvulas de pressão maiores e mais altas.

VM SUM21 BOLA API 6Dválvula de esferaA válvula esférica API 6D usa esses dois tipos de válvulas esféricas devido aos seus métodos de vedação e como a força do fluido flui da tubulação para a esfera e depois se distribui para a sede da válvula. No design de esfera flutuante, a esfera se ajusta firmemente entre dois assentos, um a montante e outro a jusante. A força do fluido atua sobre a esfera, empurrando-a para dentro da sede da válvula localizada no corpo da válvula a jusante. Como a esfera cobre todo o orifício de fluxo, toda a força do fluxo empurra a esfera para forçá-la para dentro da sede da válvula. Se a esfera for muito grande e a pressão for muito grande, a força na sede da válvula será grande, porque o torque operacional é muito grande e a válvula não pode ser operada.

As válvulas de esfera flutuantes têm uma variedade de estilos de corpo, mas o mais popular é o tipo de entrada final de duas peças. Outros estilos de carroceria incluem três peças e entrada superior. As válvulas esfera flutuantes são fabricadas em tamanhos de até 24″ e graus 300, mas a faixa real de aplicação das válvulas esfera flutuantes é geralmente muito menor - o máximo é cerca de 12″.

Embora as válvulas esfera sejam projetadas principalmente como válvulas liga/desliga ou de “parada”, a adição de algumas válvulas esfera e portas Vválvula de esferadesigns os tornam ideais para aplicações controladas.

Assento elástico
VM SUM21 BALL Válvula Esfera Flangeada Válvula Esfera Flangeada Válvulas esféricas flutuantes menores podem ser usadas em muitas aplicações diferentes, desde tubulações domésticas até tubulações contendo os produtos químicos mais exigentes. O material de sede mais popular para essas válvulas é algum tipo de termoplástico, como o PTFE. As sedes das válvulas de Teflon funcionam bem porque são macias o suficiente para vedar bem as esferas de metal polido, mas fortes o suficiente para não explodirem para fora da válvula. Os dois principais problemas com essas válvulas de sede macia são que elas são facilmente riscadas (e potencialmente vazam) e a temperatura é limitada abaixo do ponto de fusão da sede termoplástica - em torno de 450oF (232oC), dependendo do material da sede.

Uma característica de muitas válvulas de esfera flutuante de sede elástica é que elas podem ser adequadamente vedadas no caso de um incêndio que cause o derretimento da sede principal. Isso é chamado de design à prova de fogo; possui um bolso de assento que não apenas mantém o assento elástico no lugar, mas também fornece uma superfície de assento metálica que fornece uma vedação parcial quando entra em contato com a bola. De acordo com os padrões de teste de incêndio 607 ou 6FA do American Petroleum Institute (API), a válvula é testada para confirmar o projeto de proteção contra incêndio.

Projeto de munhão
VM SUM21 BALL Válvula esfera munhão API 6D Válvula esfera munhão API 6D Quando uma válvula esfera de tamanho maior e maior pressão é necessária, o projeto passa para o tipo munhão. A diferença entre o munhão e o tipo flutuante é que a esfera do munhão é fixada no corpo principal pelo munhão inferior (biela curta) e pela haste superior. Como a esfera não pode “flutuar” na sede da válvula para conseguir um fechamento forçado, a sede da válvula deve flutuar na esfera. O design da sede do munhão faz com que a sede seja estimulada pela pressão a montante e forçada para dentro da esfera para vedação. Como a esfera está firmemente fixada no lugar, exceto pela sua rotação de 90o, a extraordinária força e pressão do fluido não prenderão a esfera na sede da válvula. Em vez disso, a força atua apenas numa pequena área fora do assento flutuante.

VM SUM21 BALL Design de entrada final A válvula de esfera munhão com design de entrada final é a poderosa irmã mais velha da válvula de esfera flutuante, portanto, pode lidar com grandes trabalhos - alta pressão e grandes diâmetros de tubos. De longe, o uso mais popular de válvulas de esfera munhão é em serviços de encanamento.