A característica marcante da válvula guilhotina de alta resistência da TIANYU é sua lâmina afiada e retificada com precisão, projetada para enfrentar o maior desafio dos meios com sólidos: o entupimento. Ao contrário das válvulas guilhotina convencionais, com lâminas planas que podem reter partículas, a lâmina guilhotina cônica e afiada corta fibras (por exemplo, celulose em fábricas de papel), sedimentos (por exemplo, lodo de águas residuais) e sólidos granulares (por exemplo, rejeitos de mineração), garantindo abertura e fechamento suaves sem emperramento.
Em aplicações de mineração que manipulam rejeitos com 30–40% de teor de sólidos, a ação de corte da guilhotina evita o acúmulo de partículas no corpo da válvula, reduzindo o tempo de inatividade não planejado em 80% em comparação com válvulas de guilhotina padrão. A dureza da lâmina (≥45 HRC para aço inoxidável, ≥58 HRC para Stellite 6) garante que ela mantenha o fio afiado mesmo após milhares de ciclos, evitando o embotamento que leva a cortes ineficientes e entupimentos.
Projetada para uso industrial pesado, a construção robusta da válvula resiste a impactos, vibrações e abrasão, comuns em mineração, metalurgia e canteiros de obras:
- Corpo de válvula espessado: Os corpos de aço fundido/WCB apresentam paredes reforçadas (≥25 mm para DN300 PN25) para resistir a impactos externos e à pressão interna de meios de alta densidade. Em usinas de agregados para construção, o corpo reforçado resiste a impactos acidentais de máquinas pesadas sem deformação.
- Componentes resistentes ao desgaste: A superfície Stellite 6 e os revestimentos de carboneto de tungstênio na lâmina e no assento reduzem o desgaste em 70% em comparação ao aço sem revestimento, estendendo a vida útil de 2 a 3 anos para 8 a 10 anos em aplicações de polpa abrasiva.
- Resistência à Corrosão: O aço inoxidável 304/316 e o revestimento epóxi protegem contra ferrugem e corrosão química, tornando a válvula adequada para operações de mineração costeira (exposição à água do mar) e plantas químicas (lamas corrosivas).
A TIANYU oferece três soluções de vedação para atender a diversas condições de mídia, garantindo desempenho ideal em todos os setores:
- Selo rígido de metal (Stellite 6): Ideal para meios altamente abrasivos e de alta temperatura (por exemplo, cinzas de carvão, rejeitos de mineração, enxofre fundido). A extrema dureza e a inércia química do Stellite 6 previnem o desgaste e o vazamento da vedação, mantendo o desempenho ANSI Classe IV mesmo após mais de 10,000 ciclos.
- Vedação macia de PTFE reforçada: Para meios limpos e não abrasivos (por exemplo, óleos viscosos, suspensões de grau alimentício sem partículas), proporcionando vedação ANSI Classe VI à prova de bolhas. A inércia química do PTFE resiste a ácidos, álcalis e solventes orgânicos, tornando-o adequado para aplicações farmacêuticas e de processamento de alimentos.
- Selo de uretano: Equilibra flexibilidade e resistência à abrasão para aplicações gerais de lama (por exemplo, lodo de águas residuais, fertilizantes agrícolas). A elasticidade do uretano compensa o desgaste leve da lâmina, mantendo a integridade da vedação e resistindo à abrasão por partículas.
As diversas opções de operação da válvula atendem a diferentes requisitos de projeto, desde uso remoto de baixa frequência até sistemas automatizados de alto ciclo:
- Operação manual: Econômico para diâmetros pequenos e locais remotos (por exemplo, locais de mineração rurais sem energia), com volantes ergonômicos que garantem fácil operação.
- Operação assistida por engrenagem: Reduz o torque para diâmetros médios a grandes, permitindo o controle de válvulas DN800 por uma única pessoa, essencial para instalações industriais com recursos de mão de obra limitados.
- Automação Pneumática: Ideal para operação de alta frequência (por exemplo, estações de tratamento de águas residuais com requisitos de ciclo horário), com atuadores de retorno por mola fornecendo proteção à prova de falhas (por exemplo, fechando a válvula durante a perda de fornecimento de ar para evitar transbordamento do meio).
- Automação Elétrica: Permite monitoramento e controle remotos por meio de sistemas SCADA/DCS (por exemplo, operações de mineração em larga escala com salas de controle centralizadas), com sinais de 4 a 20 mA para modulação precisa do fluxo.
O design interno desobstruído e com passagem completa garante que o fluido flua livremente através da válvula, minimizando a queda de pressão (≤ 5% em abertura total) e evitando o acúmulo de partículas. Em dutos de rejeitos de mineração, isso reduz o consumo de energia da bomba em 20 a 30% em comparação com válvulas com passagem parcial, enquanto a ausência de cavidades internas elimina zonas mortas onde sólidos podem se acumular e causar entupimentos.
Por exemplo, uma válvula DN500 que movimenta rejeitos de minério de ferro (densidade de 1.8 g/cm³) mantém uma queda de pressão de apenas 0.05 MPa em vazão máxima, reduzindo a carga da bomba e prolongando sua vida útil. As superfícies internas lisas (Ra ≤ 1.6 μm) também evitam a aderência do fluido, reduzindo ainda mais a necessidade de manutenção.
- Verificação de matéria-prima:Todos os materiais passam por testes rigorosos para garantir a conformidade com os padrões:
- Tarugos de aço fundido/WCB são testados por meio de análise espectral (ASTM A216) para confirmar a composição química (C: 0.25–0.35% para WCB) e testes ultrassônicos (UT) para detectar defeitos internos (porosidade, rachaduras).
- As placas de aço inoxidável 304/316 são verificadas por meio de identificação positiva do material (PMI) para confirmar o teor de cromo (17–19% para 304) e níquel (8–11% para 304), garantindo resistência à corrosão.
- Os revestimentos de Stellite 6 e carboneto de tungstênio são testados quanto à espessura (1.5–2.0 mm) e dureza (≥58 HRC para Stellite 6) por meio de testes de dureza e análise de fluorescência de raios X (XRF).
- Preparação da superfície:
- Os componentes fundidos (carroceria, capô) são jateados com areia (ISO 8501-1) para remover incrustações e defeitos de superfície, melhorando a adesão da tinta e a resistência à corrosão.
- As hastes das válvulas são tratadas termicamente (têmpera e revenimento) para aumentar a resistência e, em seguida, polidas até uma rugosidade superficial de Ra ≤0.4μm para reduzir o atrito com a gaxeta.
- As lâminas de corte são retificadas com precisão para obter uma borda afiada (ângulo de conicidade de 5° a 10°) e rugosidade de superfície de Ra ≤0.8μm para corte e vedação ideais.
- Corpo de válvula e capô: Centros de torneamento e fresamento CNC moldam o corpo e o castelo, com caminhos de fluxo internos usinados em dimensões de passagem completa (sem obstruções). As faces do flange são usinadas com tolerância de planicidade ≤ 0.05 mm/m (ASME B16.5) e acabamento superficial Ra ≤ 3.2 μm para assentamento adequado da junta. As cavidades do assento são brunidas com uma tolerância de diâmetro H7 (0–+0.03 mm) para garantir contato uniforme com a lâmina.
- Portão de Faca (Lâmina): A lâmina é usinada em CNC a partir de aço inoxidável/aço-liga, com uma borda afiada formada por retificação de precisão. Para lâminas equipadas com Stellite 6, a soldagem TIG (ASTM A312) aplica a liga à aresta de corte, seguida de retificação para obter uma espessura uniforme. Revestimentos de carboneto de tungstênio são aplicados por pulverização de oxigênio combustível de alta velocidade (HVOF), garantindo adesão e espessura uniforme.
- haste da válvula: A rosca (trapezoidal, ISO 2904) é realizada por laminação de roscas para maior resistência ao desgaste, com passo de rosca otimizado para uma operação suave. A extremidade superior da haste é usinada para se encaixar no acoplamento volante/atuador, garantindo uma transmissão segura do torque.
- Componentes do assento: Os assentos metálicos são usinados em CNC a partir de Stellite 6 ou aço-liga e, em seguida, lapidados até uma rugosidade superficial de Ra ≤0.4 μm para corresponder ao acabamento da lâmina. As vedações de PTFE/uretano são cortadas com precisão para se ajustarem ao perfil do assento, com anéis de retenção para evitar deslocamento durante a operação.
- Conjunto de lâmina e haste: A lâmina é fixada à haste por meio de uma ranhura e um contrapino (ISO 8750), garantindo uma transmissão segura do torque. O conjunto é testado quanto à excentricidade axial (≤ 0.05 mm) para evitar emperramento durante a operação.
- Instalação de vedação: Assentos metálicos são encaixados por pressão no corpo da válvula, com mola para compensar a expansão térmica e o desgaste. Vedações de PTFE/uretano são instaladas com anéis de retenção, garantindo compressão uniforme contra a lâmina.
- Integração de Componentes de OperaçãoVolantes, redutores ou atuadores são montados na válvula por meio de flanges adaptadores ISO 5211. Os redutores são lubrificados com graxa sintética (faixa de temperatura de -20°C a 150°C) para reduzir o atrito. Os atuadores pneumáticos/elétricos são calibrados para atender aos requisitos de torque da válvula (por exemplo, 5000 N·m para DN1200 PN25).
- Alinhamento Final: A lâmina é ajustada para garantir uma pré-carga de 0.1–0.2 mm contra o assento, e a verticalidade da haste é verificada para ≤0.05 mm/m para evitar emperramento.
- Teste hidrostático:
- Teste de Shell: O corpo da válvula é preenchido com água e pressurizado a 1.5x a pressão nominal (por exemplo, 3.75 MPa para PN25) por 30 minutos (API 598). Não são permitidos vazamentos, transpiração ou deformação — os resultados dos testes são documentados em um relatório de teste hidrostático.
- Teste de Assento: A válvula é fechada e a água é pressurizada a 1.1×pressão nominal (por exemplo, 2.75 MPa para PN25) no lado de entrada. O vazamento é medido por meio de um medidor de vazão: ≤0.01% da vazão nominal para vedações metálicas (ANSI Classe IV) e ≤0.1×DN mm³/min para vedações macias (ANSI Classe VI).
- Teste Operacional:
- A válvula passa por 100 ciclos de abertura e fechamento para verificar a operação suave, com torque medido a cada ciclo (variação ≤ 5%). Válvulas assistidas por engrenagens e automatizadas são testadas quanto ao tempo de ciclo e à consistência do torque.
- O desempenho de corte da lâmina é testado com meios simulados (por exemplo, lama rica em fibras, sólidos granulares) para garantir que não haja emperramento ou embotamento.
- Ensaios não destrutivos (NDT):
- Os componentes fundidos são inspecionados por meio de testes de partículas magnéticas (MPI, ASTM E709) para detectar rachaduras na superfície.
- Os componentes soldados (revestimentos Stellite 6) são inspecionados por meio de testes de penetração de líquido (PT, ASTM E165) para garantir que não haja defeitos de solda.
- Documentação de Certificação: Cada válvula é acompanhada por um Relatório de Teste de Material (MTR), relatório de teste hidrostático e certificados de conformidade (ISO 9001, CE, API 600, se aplicável).
