Uma válvula borboleta chega ao local mais leve do que qualquer outra válvula da sua classe de pressão, e é precisamente por isso que é instalada de forma descuidada. O disco permanece dentro do canal de água em qualquer posição, pelo que a válvula apoia-se nos seus elementos adjacentes: as duas flanges que fixam um corpo tipo «wafer» ou os pinos que fixam um corpo tipo «lug». Se esses elementos adjacentes, as setas e os parafusos forem posicionados corretamente durante a instalação, a válvula funcionará durante anos. Se algum deles for ignorado, o erro geralmente permanece oculto até que a conduta seja pressurizada ou a válvula tenha de ser removida.
A ordem abaixo segue as decisões que um instalador toma na prática: o que a válvula exige da conduta, o que o tipo de ligação permite e proíbe, a sequência de aparafusamento, a orientação e a direção do fluxo, bem como as avarias que têm origem no dia da instalação.
Como uma válvula borboleta se encaixa na sua conduta
Uma válvula borboleta controla o fluxo através de um disco que gira um quarto de volta no interior do corpo da válvula. Na posição aberta, o disco permanece no canal de passagem, paralelo ao fluxo; na posição fechada, pressiona contra uma sede para vedar. Esta característica específica do design determina todas as regras de instalação que se seguem. O disco precisa sempre de espaço para oscilar e a sede precisa sempre de uma superfície limpa contra a qual se feche.
A maioria das válvulas borboleta não possui roscas nem extremidades soldadas. Um corpo tipo «wafer» é encaixado entre duas flanges de tubagem. Um corpo com saliências recebe pernos através de orifícios nas saliências da sua borda, e um corpo com flange dupla é aparafusado a flanges correspondentes, tal como acontece com uma válvula de guilhotina. Esta válvula depende da tubagem circundante muito mais do que outras famílias de válvulas.
As válvulas borboleta típicas com sede de borracha (resilientes) operam dentro de um intervalo modesto de pressão e temperatura. No âmbito da AWWA, as classificações variam entre 25 e 250 psi. A mais comum é a Classe 150B: 150 psi com um caudal de 16 pés/s. Os corpos tipo wafer industriais PN10 e PN16 são os equivalentes de uso corrente, e os modelos AWWA com flanges atingem 72 polegadas, com os modelos tipo wafer concentrados nos tamanhos mais pequenos
Verifique o estado da sua conduta com base nessa janela antes de a válvula sair do armazém, e não depois de começar a verter. As três decisões que se seguem — tipo de ligação, orientação e aperto dos parafusos — são aquelas que não poderá reverter sem desligar a conduta.
Wafer, Lug ou com flange dupla: o que determina o seu tipo de ligação
O tipo de ligação é a primeira verdadeira encruzilhada. É ele que determina quais as flanges necessárias e como os parafusos são dispostos. Determina também se a válvula pode ser instalada num ponto sem saída e se será possível retirá-la posteriormente para manutenção. As diferenças são de natureza mecânica, não estética.
Corpo de wafer: a opção predefinida e a sua única grande limitação
P A válvula de borboleta do tipo «wafer» é a mais comum em todo o mundo, e por boas razões. É curta, leve e económica, e centra-se automaticamente entre duas flanges. A instalação é feita por fixação: basta deslizá-la entre as flanges, verificar se o espaçamento entre as flanges permite que o disco fique livre e apertar a junta com um conjunto de parafusos que atravesse ambas as flanges.
A limitação é simétrica. Como as flanges da tubagem prendem o corpo, a válvula tipo wafer não se sustenta sozinha. Não pode servir de terminal de uma linha e, uma vez montada, não pode ser retirada por si só. Para a libertar, é necessário apoiar ou desmontar a linha adjacente. Em termos de tubagem, uma válvula tipo wafer instalada hoje é uma válvula que o seu «eu futuro» irá desmontar à volta, e não remover.
Um corpo tipo wafer também depende dos elementos adjacentes para suportar o impulso axial. As diretrizes da AWWA desaconselham a instalação de qualquer válvula borboleta num ponto morto ou perto de uma curva sem um sistema de fixação adequado. Sem ele, o impulso axial da conduta pode arrancar a válvula da extremidade do tubo. No caso de um corpo tipo wafer, que não possui fixações próprias, esse aviso merece especial atenção.
Corpo do olhal: parafusos de passagem, remoção por um único lado
Um corpo de roscas possui roscas ao longo do seu aro. Cada perno enrosca-se numa roscas e fixa-se a uma flange, pelo que qualquer uma das metades da junção pode ser desmontada sem afetar a outra. É isso que faz com que o corpo de roscas seja a escolha padrão a jusante de equipamentos que necessitam de isolamento para manutenção: um lado permanece ligado à tubagem, enquanto o outro é desmontado.
Há duas verificações que garantem essa comodidade. Em primeiro lugar, o comprimento do parafuso. Um parafuso demasiado comprido encosta no fundo da orelha ou preenche o espaço, e o aperto excessivo acaba por rachar a orelha em vez de comprimir a junta. Meça o comprimento total de aperto antes de retirar os parafusos do recipiente. Em segundo lugar, a classificação de vedação. Os corpos das orelhas e das placas são frequentemente fornecidos com uma classificação de sede inferior à classificação do flange do corpo. Leia ambos os valores na placa de identificação e mantenha a pressão da linha abaixo do valor mais baixo.
A experiência no terreno demonstra a importância desta segunda verificação. Foi construída uma plataforma de montagem em torno de cerca de 150 válvulas borboleta da classe 150 revestidas a borracha, tendo sido solicitada a sua estanqueidade face a uma pressão de 20 bar de água do mar, e as sedes falharam em lotes (Uma dica, 2006). A solução final consistiu em encomendar válvulas de alto desempenho, aguardar o longo prazo de entrega e interromper o funcionamento da instalação para as instalar.
Há aqui mais uma nuance a referir. Os modelos com assentamento por binário, comuns em corpos de alto desempenho e com triplo desvio, vedam-se através da carga em cunha exercida pelo operador, e não pela elasticidade da borracha. As suas caixas de engrenagens têm de fornecer o binário de assentamento nominal. Uma caixa de engrenagens que nunca atinge os 100 por cento de fecho deixa a válvula com fugas em cada ciclo (Uma dica, 2006).
Com flange dupla: quando a válvula se sustenta a si própria
Um corpo com flange dupla possui as suas próprias flanges, perfuradas e faceadas, e aparafusa-se às flanges dos tubos correspondentes tal como qualquer válvula de gaveta com flange. É autossustentável e suporta o impulso, o que o torna adequado para aplicações em que os corpos do tipo «wafer» e «lug» não são adequados: condutas de grande diâmetro, subterrâneas ou municipais, e descargas de bombas com perturbações hidráulicas significativas. O custo reside no comprimento e no peso, além de um segundo par de juntas que requer manutenção. Em contrapartida, a válvula tolera melhor as imperfeições das peças adjacentes do que um corpo do tipo «wafer» alguma vez o fará.
A matriz abaixo compara as três entidades com as decisões que efetivamente toma no local.
Matriz de decisão sobre o tipo de ligação
| Tipo de ligação | Serviço típico | O que muda durante a instalação | Onde falha |
|---|---|---|---|
| Wafer (P por predefinição) | AVAC, serviços de abastecimento de água, isolamento geral de processos, espaços reduzidos | Encaixado entre flanges, com autocentragem, um conjunto de pernos atravessa ambas as flanges | Não é possível terminar uma linha; não pode ser removida isoladamente depois de montada; é frágil face à pressão em pontos mortos ou perto de curvas |
| Lug | Isolamento do equipamento, ramos operacionais, funcionamento em beco-cego com verificação | Os pinos enroscam-se em cada lado de forma independente; um lado pode abrir enquanto o outro permanece fechado | A resistência da sede é frequentemente inferior à resistência da flange da carcaça; os pernos demasiado compridos provocam fissuras nas orelhas dos terminais |
| Com flange dupla | Condutas de grande diâmetro, subterrâneas ou municipais, descarga de bombas, elevada perturbação | Fixa-se como uma válvula de gaveta com flange, dois pares de juntas; a válvula suporta-se a si própria | Mais pesado, comprimento de colocação maior, segundo conjunto de juntas para manter |
| Ranhurado | Plataformas de montagem rápida, linhas temporárias e modulares | Os acoplamentos fixam-se nas extremidades ranhuradas, montagem rápida | Pressão e temperatura limitadas pelas especificações do acoplamento e da ranhura, bem como pela disponibilidade do nicho |
A válvula de disco existe porque é fixada por duas flanges e, uma vez montada a conduta, é a única válvula que não pode ser removida isoladamente para manutenção.
Aplique essa ideia à área das aquisições. A diferença de preço entre uma pastilha e um corpo de ligação mede-se em minutos de trabalho de montagem. A diferença entre a escolha certa e a errada mede-se numa paragem, numa escavação ou num ramal que tenha de ser redesenhado.
A sequência de instalação, passo a passo
Uma vez definido o tipo de ligação, a instalação em si consiste numa curta sequência de passos, cada um dos quais envolve uma decisão que distingue uma ligação bem feita de uma que exija uma nova intervenção. Siga-os por ordem; cada passo pressupõe o anterior.
- 1Verificar: superfícies das flanges, sede, disco
- 2Cargo: alinhar as flanges, deixar o disco solto
- 3Discos e juntas: escolher o estado do disco para o projeto do assento
- 4Parafuso: padrão em estrela, comprimento medido do pino
- 5Demonstre que: ciclo e, em seguida, realizar um ensaio de pressão dentro dos limites nominais
Passo 1: Inspecione a válvula antes de a retirar do solo. Limpe as faces das flanges, a sede e o disco; em seguida, acione a válvula uma vez e verifique se os batentes ou interruptores de limite garantem o fecho total. Os resíduos de areia resultantes do armazenamento causam a maior parte dos danos logo no primeiro curso.
Passo 2: Posicione sem forçar. Alinhe as flanges de encaixe e afaste-as o suficiente para que o corpo da válvula — e qualquer revestimento moldado — não seja arranhado nem deslocado durante a inserção. Nunca puxe o tubo em direção à válvula com parafusos. Desviar o tubo para fechar a junta torce o corpo da válvula e danifica a vedação, e este problema agrava-se com o aumento do tamanho da válvula.
Passo 3: Coloque o disco e ajuste as juntas de acordo com o desenho da sede. As recomendações publicadas divergem quanto à posição do disco durante a montagem, e essa divergência tem uma causa concreta. A prática municipal com sedes de borracha exige que a válvula esteja fechada antes da instalação. Os guias para válvulas do tipo «wafer» e com revestimento preferem um disco ligeiramente aberto, mantido ligeiramente dentro da face de vedação. Os corpos de válvulas de AVAC acionadas são normalmente colocados quase fechados, para que o disco não fique preso num flange. Siga o desenho da sede que tem em mãos. Um revestimento moldado integralmente depende, para o seu bom funcionamento, de não ser raspado. Uma sede substituível tolera um disco fechado. Um corpo com assentamento por binário deve atingir a sua sede sob o acionador, não sob as suas mãos. As juntas seguem a mesma lógica. Um revestimento moldado integralmente não necessita de uma junta de flange separada. Um corpo com uma sede substituível veda através da junta; por isso, coloque a junta indicada nas especificações.
Passo 4: Aperte os parafusos em padrão de estrela com os pinos medidos. Aperte primeiro cada parafuso à mão. Em seguida, aperte ao longo da junta em padrão de estrela, repetindo as passagens cruzadas em vez de apertar apenas um lado; até cinco passagens é uma prática municipal aceite para garantir uma distribuição uniforme da tensão. Confirme se o disco oscila livremente ao longo de todo o curso antes de aplicar o binário final. O comprimento do pino deve corresponder à espessura de ambas as flanges mais o corpo, com uma porca totalmente encaixada em cada extremidade e sem que a rosca toque no fundo de uma saliência.
Passo 5: Verifique a junção antes de a deixar assim. Faça a válvula passar por um ciclo completo de abertura e fecho e observe se o disco passa livremente pelos dois orifícios das flanges. Há uma folga que merece uma segunda análise. No caso de tubos de parede espessa ou revestidos a plástico, o disco aberto penetra no tubo correspondente. Um furo subdimensionado pode travá-lo a meio do percurso, rachar a sede e deixar a válvula a verter mesmo quando está fechada. Em seguida, lave a conduta e realize um ensaio de pressão, pois os resíduos deixados em tubos novos são uma das principais causas de fugas nas válvulas durante os ensaios. Realize o ensaio à pressão nominal da sede ou abaixo dela, que é a pressão para a qual a vedação foi efetivamente concebida.
Se o tipo de ligação para a sua aplicação ainda estiver em aberto, a Vincer fabrica corpos do tipo wafer, lug e de flange dupla com acionamento compatível.
Solicitar um orçamento para válvulasOrientação e direção do fluxo: as decisões que não se podem desfazer
Tudo o que aconteceu até agora pode ser resolvido reabrindo a junta. A orientação e a direção do fluxo estão incorretas. Assim que a linha entrar em funcionamento, um erro de orientação manifesta-se sob a forma de condensação nos componentes eletrónicos, de uma válvula que não fecha corretamente ou de um atuador que fica bloqueado. Cada uma dessas situações implica uma paragem para se resolver o problema.
Orientação da haste e do atuador
As respostas dos manuais dizem que uma válvula borboleta pode ser montada em qualquer ângulo e, no caso de uma válvula manual em bom estado e em condições de funcionamento favoráveis, isso é verdade. A prática de engenharia restringe rapidamente essas possibilidades, sendo que três regras assumem o peso principal.
Em primeiro lugar, nunca aponte um atuador ou uma caixa de velocidades diretamente para baixo. Os fabricantes de atuadores proíbem essa orientação, pois a condensação e os fugas das juntas escorrem diretamente para os componentes eletrónicos e para a vedação (Reddit r/MechanicalEngineering, 2020). A mesma regra aplica-se do ponto de vista do armazenamento: as válvulas com acionamentos elétricos em armazenamento necessitam que os seus componentes eletrónicos sejam protegidos contra a condensação resultante das oscilações de temperatura. Além disso, um disco virado para baixo exerce pressão sobre o rolamento de empuxo do eixo, que foi dimensionado para suportar cargas de pressão e não a gravidade.
Em segundo lugar, opte por uma haste horizontal em válvulas de maiores dimensões e em aplicações com presença de sujidade. Desta forma, o peso do disco repousa sobre as buchas do eixo, em vez de sobre a superfície de impulso, e os resíduos não se acumulam na cavidade da sede.
Em terceiro lugar, pense na próxima manutenção. Vale a pena prever o acesso pelo lado da sede já na fase de instalação, porque alguns projetos da AWWA só permitem a substituição da sede em linha se a equipa conseguir aceder ao lado da sede.
Um atuador ou caixa de engrenagens virada diretamente para baixo acumula condensação nos seus componentes eletrónicos e transfere o peso do disco para o rolamento de empuxo. Ambas as avarias permanecem invisíveis até ao primeiro ciclo de chuva forte ou ao primeiro fecho de emergência.
Direção do fluxo e binário dinâmico
A maioria das válvulas borboleta com sede resiliente veda em ambas as direções, e os corpos AWWA estão classificados para caudal em qualquer sentido. A seta no corpo não é, de forma alguma, uma mera decoração. Ela indica a direção para a qual a sede, o batente do disco e a curva de binário publicada foram definidos. O binário dinâmico, a carga hidráulica que atinge o seu pico à medida que o disco se desloca, é um dos primeiros fatores que um guia de instalação de engenharia indica que se deve definir. Se a válvula for instalada na direção nominal, o atuador que dimensionou teoricamente poderá não ter margem suficiente para libertar o disco em caso de diferença de pressão. Essa falha manifesta-se como um atuador bloqueado no pior momento possível.
Os elementos adjacentes são tão importantes quanto as setas. A turbulência proveniente de um encaixe situado diretamente a montante provoca vibração do disco e desgaste dos rolamentos. As localizações em becos sem saída e em curvas colocam a válvula na trajetória de impulso, razão pela qual a fixação nessas zonas é um requisito da especificação, e não uma sugestão. A velocidade de fecho faz parte do mesmo contexto. Uma alavanca de um quarto de volta pode fechar uma válvula com tanta rapidez que provoca picos de pressão na conduta. As alavancas destinam-se a condutas pequenas e de baixa energia; para todas as outras, devem ser utilizados operadores mais lentos.
Uma regra de operação fecha o ciclo. Nunca retire uma caixa de velocidades ou um atuador enquanto a linha estiver sob fluxo ou pressão. O disco transforma-se num amortecedor fechado, o fluxo pode bater com força e é o operador que mantém as juntas do eixo no lugar.
Resumo das regras de orientação
Decisões de orientação e os seus modos de falha
| Escolha da orientação | Funciona melhor quando | Falha quando |
|---|---|---|
| Haste na posição vertical para cima, atuador para cima | Fluidos limpos, válvulas de pequeno a médio porte, coletores com pouco espaço | Em condições de funcionamento com sujidade, pode acumular-se condensação ou resíduos no disco fechado |
| Haste horizontal | Válvulas de grandes dimensões, para transporte de sólidos ou para serviços municipais, caixas enterradas | É necessário espaço livre para o operador; o peso do disco assenta nas buchas, conforme previsto no projeto |
| Acionador ou redução de velocidade | Em nenhum lugar; considerar proibido | A condensação penetra nos componentes eletrónicos, a vedação escorre por gravidade e o peso do disco exerce carga sobre o rolamento de empuxo |
| Segue o movimento da seta do corpo | Configuração predefinida para todas as válvulas | O fluxo inverso exerce pressão sobre a sede e reduz a margem de binário do atuador |
Quando uma válvula borboleta recém-instalada apresenta problemas de funcionamento
A maioria dos problemas com válvulas borboleta que surgem no primeiro ano de funcionamento tem origem no dia da instalação. A lista abaixo apresenta os problemas pela ordem em que as equipas de manutenção costumam encontrá-los, e cada linha começa com a verificação mais económica.
O encravamento ou o funcionamento a meio curso, especialmente no final de cada ciclo, raramente significa que a válvula esteja avariada. Numa linha acionada, isso significa normalmente que os interruptores de limite e de binário nunca foram ajustados para atingir o fecho total, ou que se estão a acumular resíduos do processo na sede. Um caso relatado, em que uma válvula tripla excêntrica de 12 polegadas encravava no final de cada ciclo de regeneração, revelou-se ser devido ao ajuste dos interruptores e à presença de resíduos transportados pelo vapor (Uma dica, 2018). A válvula em si estava em bom estado. Reinicie os interruptores com o disco efetivamente fechado antes de encomendar peças.
Falhas em série nas sedes e fugas internas persistentes indicam uma incompatibilidade de classificação, e não azar. Verifique a classificação da sede em relação à pressão real da linha, incluindo transientes e vácuo. As sedes resilientes apresentam habitualmente uma pressão de vedação inferior à classificação do flange do corpo, e os picos de pressão ou o vácuo podem concluir o que a sobrepressão inicia (Uma dica, 2006). Quando um documento de compra exigir um número, indique um teste de sede reconhecido em vez da expressão “estanque à bolha”. O teste correto pressiona a válvula acima da sua capacidade nominal e não permite qualquer fuga visível das sedes resilientes (Uma dica, 2006).
A infiltração na face da flange começa normalmente nas superfícies de vedação, raramente no interior da válvula. Retire a junta, inspecione ambas as faces para detetar sulcos e riscos e volte a alisá-las antes de voltar a montar. Os instaladores que identificaram esta avaria referem que a solução consiste na limpeza com escova de arame e no realisamento das faces (Reddit r/HVAC, 2025). Uma válvula mantida parcialmente aberta sofre o mesmo desgaste, uma vez que os corpos das válvulas borboleta não são concebidos para regular o fluxo. O funcionamento prolongado com uma abertura inferior a cerca de 20 graus está fora dos parâmetros de conceção.
- Sintoma do ciclo: Verifique primeiro as definições do limitador e do interruptor de binário e, em seguida, os resíduos.
- Fuga para além da sede: comparar a classificação da válvula de assento com a pressão na linha e os picos de pressão.
- Fuga na flange: inspecionar e retificar as faces das flanges.
- Difícil de virar: Verifique a vedação, a folga do disco no tubo correspondente e os batentes do operador.
- Qualquer falha que tenha sido acionada: Confirme se a direção do fluxo corresponde à seta indicada no corpo antes de alterar o tamanho do atuador
Elaboração de especificações de instalação que evitem retrabalho
Cada uma das falhas acima tem um registo documental que começa antes mesmo da encomenda. A incompatibilidade dos assentos, que resultou em substituições com longos prazos de entrega, foi um erro de especificação. O mesmo se aplica aos pernos de fixação rachados pelo que quer que estivesse no contentor e ao disco bloqueado por um diâmetro interior de tubo demasiado pequeno. Cada um destes casos poderia ter sido evitado com apenas uma linha adicional nas especificações. O retrabalho, em contrapartida, implica uma paragem da produção, uma escavação ou a instalação de um desvio alugado.
Três verificações são fundamentais para essa prevenção e, na fase de licitação, não implicam qualquer custo. Em primeiro lugar, o tipo de ligação em função da função. Especifique corpos com terminais ou de flange dupla em pontos finais, em equipamentos que necessitem de isolamento de um único lado e na descarga da bomba, onde se verificam forças de impulso e turbulência. Reserve as válvulas tipo wafer para ligações que nunca necessitem de remoção por um único lado. Em segundo lugar, as classificações por escrito. Indique a classificação da sede, e não apenas a classe do corpo, na especificação de compra, e compare-a com a pressão nominal do sistema, incluindo picos transitórios. Em terceiro lugar, o acionamento como um sistema. Confirme a direção do fluxo e o binário de funcionamento em relação ao tamanho do atuador, e mantenha a válvula e o atuador numa única interface de montagem, para que o conjunto chegue já compatível.
Três pontos a verificar na especificação
- 1Tipo de ligação consoante a função: com terminais ou com flange dupla em extremidades cegas, ramificações de isolamento de um só lado e descarga da bomba; tipo wafer apenas nos casos em que a junta nunca precise de ser removida.
- 2Classificação dos assentos por escrito: deve ter em conta a pressão de projeto da linha, incluindo os transientes, e não apenas a classe da carroçaria.
- 3Acionamento como um sistema: uma interface de montagem, binário ajustado, batentes de curso definidos, direção do fluxo confirmada.
Essa última verificação é tanto um hábito da área de compras como da engenharia. Uma válvula encomendada juntamente com o seu atuador a um único fornecedor chega com o binário ajustado e os batentes de curso definidos. Uma válvula e um atuador encomendados separadamente chegam como dois quebra-cabeças para a equipa no local. VINCER‘O catálogo da [empresa] está disponível online, caso pretenda verificar se uma válvula do tipo wafer, lug ou de flange dupla e a sua gama de atuadores de 50 a 4 000 Nm correspondem à sua lista de verificação de instalação.
Certifique-se de que a válvula e o atuador são compatíveis antes de efetuar a encomenda
Envie-nos as condições da sua linha e a Vincer responderá com um conjunto de tipo wafer, lug ou de flange dupla, com um binário de acionamento compreendido entre 50 e 4 000 Nm.
Inicie o seu pedido de informaçãoReferências
- Eng-Tips. “Falhas em válvulas borboleta revestidas a borracha.” 2006. https://www.eng-tips.com/threads/rubber-lined-butterfly-valve-failures.147087/
- Eng-Tips. “A questão espinhosa da ”12” Butterfly». 2018. https://www.eng-tips.com/threads/12-quot-butterfly-sticky-issue.438927/
- Reddit r/MechanicalEngineering. “Por que razão não se podem instalar válvulas borboleta viradas para baixo?” 2020. https://www.reddit.com/r/MechanicalEngineering/comments/f1n2pk/why_cannot_install_butterfly_valves_downwards/
- Reddit r/HVAC. “Fuga no flange de uma válvula borboleta.” 2025. https://www.reddit.com/r/HVAC/comments/1ql15tm/butterfly_valve_flange_leaking/
