Classificação de pressão e temperatura de válvula industrial, saiba mais sobre classe, classificação e PN

Ao selecionar a válvula certa para aplicações industriais, é crucial entender as classificações de pressão e temperatura. 

Muitos profissionais da área têm dificuldades com termos como Classe, Classificação e PN, que podem levar a erros dispendiosos se mal compreendidos.

Este guia ajudará você a entender esses conceitos para que você possa selecionar válvulas com confiança.

O que significam unidades de pressão?

Vamos começar com o básico e entender as unidades de pressão comuns que você encontrará ao trabalhar com válvulas industriais.

PSI: O Padrão Americano

PSI significa Pounds per Square Inch, a unidade de medida de pressão mais amplamente usada em países de língua inglesa. É uma unidade fundamental que mede a força aplicada sobre uma polegada quadrada de área.

Para referência, 3000 PSI equivale a aproximadamente 206 bar, enquanto 6000 PSI equivale a cerca de 413 bar. Essas conversões são essenciais ao trabalhar com especificações internacionais.

PSIG: Compreendendo a pressão manométrica

PSIG refere-se a Pound per Square Inch Gauge, representando a pressão relativa à pressão atmosférica conforme lida em um manômetro. O “G” indica que estamos medindo a diferença entre a pressão interna e a pressão atmosférica ambiente.

Quando você mede a pressão de um pneu de carro, você está lendo PSIG – a diferença entre o ar dentro do pneu e o ar externo. No nível do mar, a pressão absoluta do ar é de aproximadamente 14,7 psi, então uma pressão de pneu de 30 PSIG significa que a pressão absoluta dentro é de 44,7 psia (libras por polegada quadrada, absoluta).

BAR: A Preferência Europeia

Enquanto o Sistema Internacional (SI) usa pascal como unidade de pressão oficial, bar é mais comumente usado em ambientes industriais europeus. Um bar é igual a 100.000 Pascals ou 100 Kilopascals.

A conversão entre bar e psi é direta: 1 bar = 14,5 psi. Essa conversão é crucial ao lidar com equipamentos de diferentes regiões.

Compreendendo as classificações de pressão da válvula

A pressão que uma válvula pode suportar depende de múltiplos fatores, incluindo material de construção e temperatura operacional. Existem vários padrões e nomenclaturas para esclarecer essas especificações.

CLASSE ANSI (O Padrão Americano)

A classe ANSI é usada principalmente para válvulas flangeadas, definindo a pressão máxima que a válvula pode suportar em várias temperaturas. As classes de pressão primárias incluem 125, 150, 250, 300, 400, 600, 900, 1500 e 2500.

Muitos profissionais usam abreviações como LBS, LB, CL ou # de forma intercambiável ao se referir a essas classes. Historicamente, a nomenclatura de 1973 usava termos como 150LBS, mas os padrões modernos preferem CL (por exemplo, CL 150).

É vital distinguir entre PSI (unidade de pressão) e Classe ANSI. Uma pressão de trabalho de 150 PSI (10 bar) não é a mesma que CL 150 (que pode lidar com aproximadamente 20 bar em temperatura ambiente).

PN (Pressão Nominal) (O Sistema Europeu)

Pressão Nominal (PN) é usada principalmente em padrões europeus, incluindo DIN, EN, BS e ISO. Esta classificação indica diretamente a pressão operacional da válvula em bar.

Por exemplo, uma válvula PN250 funciona a uma pressão de 250 bar (aproximadamente 3.625 psi) e não corresponde à Classe 250 ANSI. Essa distinção é crucial ao adquirir válvulas internacionalmente.

WOG (Classificação de Água, Óleo e Gás)

WOG significa Água, Óleo, Gás e representa uma classificação de pressão para válvulas em temperatura ambiente (tipicamente -29°C a 38°C). De acordo com o padrão MSS-SP-25, WOG é sinônimo de CWP (Pressão de Trabalho a Frio).

A medição é direta: 600 WOG equivale a 600 psi em temperatura ambiente. Lembre-se de não confundir isso com classificações de classe. Por exemplo, 2000 WOG equivale a 2000 PSI, o que é aproximadamente equivalente a CL 800 ou PN 140.

MAWP (Pressão Máxima de Trabalho Permitida)

MAWP se refere à pressão mais alta na qual uma válvula é classificada para operar em uma temperatura específica. Derivado do ASME Pressure Vessel Code, esta não é a pressão de ruptura, mas sim o máximo operacional seguro.

O MAWP deve ser sempre igual ou maior que a pressão de projeto, e as unidades são sempre indicadas (por exemplo, MAWP 1500 PSI).

Equivalências entre PN e ANSI CLASS

Entender como os padrões europeus e americanos se correlacionam é essencial ao trabalhar com equipamentos internacionais. O padrão API 6D fornece equivalências entre classificações PN e Class.

Tabela de Equivalências Padrão

PN (EN 1092-1/ISO-7268)	Classe (ASME B16.34)
PN 20	CL 150
PN 50	CL 300
PN 64	CL 400
PN 100	CL 600
PN 150	CL 900
PN 250	CL 1500
PN 420	CL 2500

Equivalências não padronizadas, mas usadas comercialmente

Fora do padrão API 6D, existem diversas equivalências usadas comercialmente:

PN	Aula
PN 140	CL 800
PN 690	CL 4000
PN 750	CL 4500

A classe 800 está listada na API 602 e é equivalente a aproximadamente 132,4 bar ou 1920 psi de pressão. Ela serve como uma classe intermediária entre 600 e 900, frequentemente arredondada para PN140 ou 2000 PSI.

A relação crítica entre pressão e temperatura

Um ponto crucial que muitos ignoram é que as classificações de pressão da válvula mudam com a temperatura. A mesma válvula pode suportar diferentes pressões dependendo de sua temperatura operacional e material de construção.

Classificações específicas de materiais

Por exemplo, uma válvula Classe 1500 feita de aço inoxidável 316 pode suportar 248 bar a 25°C, mas apenas 166 bar a 250°C. A mesma válvula de classe feita de aço carbono A105 pode suportar 255 bar a 25°C e 209 bar a 250°C.

É por isso que você deve consultar tabelas de pressão e temperatura específicas do material para determinar a classe de válvula apropriada para as condições da sua aplicação.

Compreendendo a terminologia da pressão

Vários termos descrevem diferentes aspectos da pressão em aplicações de válvulas, e entender essas distinções é importante para uma seleção adequada.

Pressão de operação

Esta é a pressão na qual o equipamento funciona em condições normais. Ela representa a pressão diária que a válvula experimentará em seu sistema.

Pressão de design

A pressão de projeto é igual à pressão operacional mais qualquer excesso de pressão que possa ocorrer durante a operação. Isso leva em conta as flutuações de pressão e fornece uma margem de segurança.

MAWP (Pressão Máxima de Trabalho Permitida)

Conforme mencionado anteriormente, esta é a pressão máxima na qual o fabricante indica que o equipamento pode operar com segurança. Ela nunca deve ser excedida durante operações normais.

Pressão de teste

Esta é a pressão na qual os fabricantes testam equipamentos sem vazamento (ou com um coeficiente de vazamento acordado). Esses testes geralmente são executados por curtas durações.

Pressão de ruptura

A pressão na qual o equipamento sofre danos irreversíveis. Isso raramente é testado para ruptura real e representa um ponto de falha catastrófico que nunca deve ser abordado na prática.

Conclusão

A diferença entre PSI, classificações de classe e valores de PN pode parecer minúcias de engenharia, mas essas distinções determinam se seus sistemas industriais operam com segurança ou falham catastroficamente.

Na Lianke Valve, vimos em primeira mão como a seleção adequada de válvulas com base no entendimento preciso de pressão-temperatura previne o tempo de inatividade e estende a vida útil do equipamento. Desde 1982, nossa jornada de uma pequena fábrica de máquinas para especialistas em válvulas de aperto e produtos revestidos com flúor nos ensinou uma verdade: em aplicações de válvulas industriais, a precisão importa.

Referência

Dicionário de válvulas de pressão. Vamos esclarecer a diferença entre classe, classificação e PN de uma vez.