As válvulas desempenham um papel vital na produção moderna e na vida diária, atendendo a tudo, desde condições operacionais amenas até ambientes industriais extremos. As válvulas criogênicas são usadas principalmente em aplicações como plantas de etileno, instalações de gás natural liquefeito (GNL), tanques de armazenamento de gás natural/GLP/GNL e terminais de recebimento, unidades de separação de ar e equipamentos petroquímicos de separação de gases residuais.
No entanto, os meios criogénicos – como o etileno, o oxigénio líquido, o hidrogénio líquido, o GNL e os produtos petrolíferos liquefeitos – não são apenas inflamáveis e explosivos, mas também propensos à vaporização quando aquecidos, fazendo com que o seu volume se expanda centenas de vezes quase instantaneamente. O uso de válvulas criogênicas permite um controle eficaz da temperatura, evitando assim riscos de segurança como explosões e vazamentos.
A manutenção da válvula é de suma importância, independentemente das condições de operação. Em ambientes criogênicos, a manutenção é muito mais desafiadora do que em temperaturas ambientes devido a fatores como fragilização do material, congelamento ou entupimento causado pelo meio e deformação da vedação. Mesmo pequenos descuidos podem causar vazamento de mídia, danos ao equipamento ou graves acidentes de segurança. Aderir a um procedimento de manutenção científico é o pré-requisito fundamental para garantir a operação estável e de longo prazo das válvulas em serviço criogênico.
O primeiro passo é a seleção das ferramentas de manutenção. Ferramentas padrão de aço carbono são propensas a fraturas frágeis em temperaturas abaixo de -20°C; portanto, eles devem ser substituídos por ferramentas - como chaves inglesas e alavancas - feitas de liga de aço para baixa temperatura. Para juntas, materiais resistentes a baixas temperaturas como PTFE (politetrafluoroetileno) ou juntas metálicas enroladas em espiral devem ser priorizados para evitar a perda de eficácia da vedação causada pelo endurecimento das juntas de borracha no frio. Além disso, prepare lubrificantes anticongelantes de nível industrial, etanol anidro e vedações sobressalentes adequadas às condições operacionais específicas.
Em segundo lugar, devem ser seguidos procedimentos rigorosos de isolamento de energia antes do início da manutenção. Feche imediatamente as válvulas de isolamento a montante e a jusante da válvula alvo e utilize a válvula de ventilação para drenar qualquer meio criogénico residual da cavidade da válvula. Permita que a temperatura do corpo da válvula suba naturalmente acima de 0°C antes de iniciar a desmontagem. Se o meio for inflamável, explosivo ou corrosivo, a cavidade da válvula deverá ser purgada e deslocada com um gás inerte, e as verificações de segurança deverão ser concluídas com êxito antes do início do trabalho. Finalmente, e mais importante, o pessoal deve usar roupas de trabalho resistentes ao frio e sapatos de segurança antiderrapantes, bem como luvas projetadas para ambientes de baixa temperatura, para evitar queimaduras causadas por respingos de meios criogênicos. Devem ser colocados sinais de alerta antiderrapante na área de trabalho e qualquer água ou gelo acumulado no solo deve ser imediatamente removido para evitar que o pessoal escorregue.
Primeiro, inspecione o exterior do corpo da válvula quanto a trincas ou deformações devido à fragilidade pelo frio, prestando especial atenção aos pontos de concentração de tensão, como soldas e conexões de flange. Se forem detectadas fissuras, realizar imediatamente ensaios não destrutivos (END); se o dano exceder os limites permitidos, substitua o corpo da válvula diretamente. Após desmontar o obturador e a haste da válvula, verifique as superfícies quanto a sinais de corrosão criogênica ou desgaste. Se a flexão da haste ultrapassar 0,1 mm/m, ela deverá ser endireitada ou substituída; se a profundidade do dano na superfície de vedação do obturador da válvula exceder 0,5 mm, será necessário reafiar ou substituir.
Todas as juntas removidas devem ser substituídas. Antes da instalação, aplique uma camada uniforme de graxa de vedação específica para baixas temperaturas nas superfícies de vedação. Aperte os parafusos do flange em etapas usando um padrão diagonal para garantir uma distribuição uniforme da carga e evitar vazamentos causados por pressão de vedação irregular em baixas temperaturas. Remova completamente a gaxeta antiga da caixa de gaxeta e instale a nova gaxeta, anel por anel, escalonando as juntas dos anéis adjacentes em pelo menos 120°. Ao apertar a sobreposta, deixe uma margem de 1–2 mm para acomodar o encolhimento ou deformação da gaxeta em baixas temperaturas.
Após a montagem, realize um teste de abertura e fechamento sem carga (girando a válvula de 3 a 5 vezes) para confirmar a operação suave sem emperramento e garantir que a válvula atinja as posições corretas de aberta/fechada. Se as instalações permitirem, realize um teste de vazamento utilizando ar comprimido; a válvula passa se a queda de pressão não exceder 1% do valor de projeto durante um período de retenção de 30 minutos.
Se nenhum problema for encontrado após a manutenção, a válvula poderá retornar ao serviço. Contudo, evite o contato repentino com meios criogênicos ao colocar a válvula novamente em operação. Em vez disso, abra ligeiramente a válvula a montante para introduzir uma pequena quantidade de meio criogénico e pré-resfrie o corpo da válvula durante pelo menos 30 minutos. Quando a temperatura do corpo da válvula se aproximar da temperatura operacional, abra gradualmente a válvula totalmente para evitar rachaduras por tensão causadas por rápidas flutuações de temperatura. Designe pessoal dedicado para realizar inspeções dentro de 24 horas após o comissionamento, concentrando-se na verificação de vazamentos nas conexões de flange e caixas de empanque e na verificação do funcionamento adequado da válvula. Aumentar a frequência das inspeções durante os períodos de baixas temperaturas no inverno; para válvulas fora de serviço por longos períodos, drene o meio interno e, se necessário, introduza um meio de traceamento térmico para evitar congelamento e bloqueios.
