A principal diferença entre uma válvula de retenção simples e uma válvula de retenção dupla é que Uma válvula de retenção simples possui um mecanismo de retenção, enquanto uma válvula de retenção dupla possui dois mecanismos de retenção independentes em série, para proporcionar uma barreira de segurança contra o fluxo inverso. Opte por uma válvula de retenção simples para uma proteção adequada do equipamento, ou por um conjunto de válvula de retenção dupla aprovado para uma ligação de água potável classificada como não representativa de risco para a saúde, sempre que a regulamentação local o permita; as ligações que representam risco para a saúde requerem um nível diferente de proteção.
| Recurso | Válvula de retenção simples | Conjunto de válvula de retenção dupla (DCVA) |
|---|---|---|
| Etapas de verificação | Um | Duas verificações independentes em série |
| Plano de contingência caso uma das verificações falhe | Sem segunda fase de verificação | A outra válvula de retenção ainda pode impedir o refluxo |
| Finalidade típica | Controlar o refluxo na bomba adequada e na tubagem do processo | Proteger as ligações de água aprovadas que não representem um risco para a saúde |
| Testes de campo | Os modelos comuns não dispõem, normalmente, de ligações de teste específicas | Inclui torneiras de ensaio e válvulas de isolamento para a realização de ensaios |
| Proteção da água contra riscos para a saúde | Não substitui o dispositivo anti-retorno obrigatório | Não adequado para situações em que seja necessária proteção contra riscos para a saúde |
| Perda de pressão | Depende do design, do tamanho e do caudal | Depende do conjunto completo; compare as curvas de caudal |
| Custo e espaço | Normalmente, tem um custo mais baixo e uma instalação mais simples | Normalmente, o custo é mais elevado, sendo necessário espaço para testes e manutenção |
Há um pormenor importante a ter em conta antes de encomendar qualquer produto: um produto vendido como “válvula de retenção dupla” não é, automaticamente, uma DCVA testável. Este guia utiliza a terminologia comum dos EUA relativa ao refluxo. Outros países classificam os dispositivos e os riscos associados aos fluidos de forma diferente; por isso, confirme a homologação exata exigida na sua localidade.
Qual é a função de uma válvula de retenção simples?
Uma válvula de retenção simples permite automaticamente o fluxo no sentido normal e fecha-se para impedir o fluxo inverso. Utiliza um único estágio de retenção, acionado pela diferença de pressão na válvula, sendo que o fecho é auxiliado pela gravidade ou por uma mola, dependendo do modelo.
Imagine uma bomba de drenagem a bombear água através de um tubo de descarga. Quando a bomba pára, a água nesse tubo pode voltar para o poço de drenagem. Uma válvula de retenção adequada ajuda a impedir esse fluxo de retorno e os ciclos adicionais da bomba que isso pode causar.
Trabalho simples. Componente útil.
No entanto, o seu desempenho depende da aplicação. Uma válvula de retenção selecionada para água limpa pode não ser adequada para sólidos, fluidos quentes ou uma bomba com ciclos rápidos.
Como funcionam os principais modelos de válvulas de retenção
As válvulas de balancim, de elevação, assistidas por mola e de esfera utilizam diferentes peças móveis para desempenhar a mesma função básica: abrir para permitir o fluxo no sentido normal e fechar para impedir o fluxo no sentido inverso.
- Verificação do balanço: Um disco articulado afasta-se da sua sede à medida que o fluido passa.
- Verificação do elevador ou do pistão: Um elemento de fecho guiado levanta-se da sede e regressa à sua posição inicial quando a força de abertura diminui.
- Verificação assistida por mola: Uma mola ajuda a fechar o disco ou a válvula de retenção à medida que o caudal de avanço diminui.
- Verificação da bola: Uma esfera afasta-se da sua posição durante o fluxo para a frente e regressa para bloquear o fluxo inverso.
Estas categorias podem sobrepor-se. Um sistema de controlo por pistão, por exemplo, também pode ser assistido por mola.
A orientação de instalação varia consoante o modelo. Nunca presuma que todas as válvulas de retenção de elevação devem ser instaladas num tubo vertical ou que todas as válvulas de retenção de mola funcionam em qualquer posição. Leia as instruções de instalação específicas do modelo em questão.
Quando uma única válvula de retenção não é suficiente
Uma válvula de retenção simples não dispõe de um segundo estágio de retenção independente caso a sua sede apresente fugas ou o seu elemento móvel fique encravado. Isso faz com que a sua adequação dependa das consequências de uma falha.
Um pequeno pedaço de detrito pode manter a vedação aberta. O desgaste, a corrosão ou um caudal inadequado também podem afetar o funcionamento.
Além disso, o fluxo normal no sentido direto pouco nos diz sobre a estanqueidade no sentido inverso. A água pode passar por uma válvula que já não fecha corretamente.
O facto de uma bomba estar a funcionar não significa necessariamente que a proteção contra refluxo esteja a funcionar.
O que é que um conjunto de válvula de retenção dupla acrescenta?
Um conjunto de válvula de retenção dupla inclui uma segunda válvula de retenção de funcionamento independente e os acessórios necessários para testar o conjunto no local. Na configuração comum nos EUA, isso significa duas válvulas de retenção acionadas por mola, uma válvula de corte a montante e outra a jusante, e quatro torneiras de teste.
A água segue esta sequência:
Entrada → primeira verificação → segunda verificação → saída.
Se uma das válvulas de retenção não vedar, a outra poderá ainda assim impedir o fluxo inverso. O conjunto oferece redundância, enquanto as suas ligações de teste permitem que um técnico qualificado avalie cada uma das válvulas de retenção individualmente.
Essa proteção tem os seus limites. A mesma água suja, os danos causados pelo gelo ou a falta de manutenção podem afetar ambas as verificações. Duas barreiras não constituem uma garantia contra falhas.
Para dar um exemplo concreto do setor do betão, A Watts descreve a sua Série 007 conforme previsto para ligações cruzadas que não representam riscos para a saúde. Identifica ainda as torneiras de teste e as sedes substituíveis entre as características do produto.
«Double Check», «Dual Check» e «Dual Plate» são termos diferentes
Um dispositivo compacto de dupla retenção, uma válvula DCVA testável e uma válvula de retenção industrial de dupla placa são produtos diferentes, apesar de os seus nomes serem semelhantes.
Um dispositivo compacto de controlo duplo contém duas válvulas de controlo, mas pode não dispor das torneiras de teste e das válvulas de corte de um DCVA. A sua utilização autorizada depende da sua certificação e dos requisitos locais.
A válvula de retenção de dupla placa possui duas placas semicirculares que se fecham sobre uma passagem de fluxo. Essas placas não criam duas fases de controlo independentes em série.
A minha recomendação: solicite a designação completa do produto e a documentação de homologação. Contar os discos numa fotografia do produto não é um método de seleção fiável.
Que riscos de refluxo pode um DCVA prevenir?
Um DCVA aprovado pode proteger tanto contra a contrapressão como contra a sifonagem inversa em aplicações autorizadas que não representem risco para a saúde. A sua adequação depende do risco associado à água, bem como da causa do fluxo inverso.
A contrapressão ocorre quando a pressão a jusante excede a pressão de alimentação. Uma bomba ou um reservatório elevado podem provocar essa situação.
A sifonagem inversa ocorre quando a pressão de abastecimento diminui, permitindo que a água seja aspirada para trás através de uma ligação cruzada. Uma ruptura na conduta principal de água é um dos possíveis fatores desencadeantes.
Estas são duas formas pelas quais o refluxo ocorre. Nenhum destes termos indica o grau de perigo que a água que regressa poderia representar.
Por que razão a classificação de perigos vem em primeiro lugar
A consequência da contaminação determina o nível de proteção necessário. Um risco que não afete a saúde pode comprometer as qualidades estéticas da água; um risco para a saúde pode causar lesões, intoxicação ou doença.
O Estado de Washington constitui um exemplo claro e verificável. A sua regra de ligações cruzadas, Tabela 12, inclui os DCVAs entre os métodos permitidos para o isolamento de instalações de baixo risco. No caso de ligações que representam um elevado risco para a saúde, especifica opções como um espaço de ar aprovado ou um conjunto de pressão reduzida.
Esses são requisitos de Washington, não um conjunto de regras aplicáveis a nível mundial. É a sua empresa de abastecimento de água e a autoridade local responsável pela regulamentação que determinam o que é aceitável na sua ligação.
Evite utilizar uma designação vaga como “risco moderado”, a menos que as regras aplicáveis a definam. Obtenha a classificação efetiva.
Quando precisar de um conjunto RP ou de um espaço de ar
Uma ligação que represente um risco para a saúde requer, geralmente, uma proteção para além de um DCVA, como, por exemplo, um conjunto de pressão reduzida aprovado ou um espaço de ar selecionado para a aplicação. Alguns riscos graves exigem uma separação física através de um espaço de ar.
Um conjunto de pressão reduzida, frequentemente designado por RP ou RPZ, inclui duas válvulas de retenção e uma válvula de alívio de pressão diferencial entre elas. A válvula de alívio pode descarregar água quando as condições no interior do conjunto assim o exigirem.
A Watts identifica o seu conjunto RP da Série 009 no caso de ligações cruzadas que representem um risco para a saúde e que envolvam contrapressão ou sifonagem inversa.
Essa capacidade de descarga também afeta a instalação. É necessário ter em conta a drenagem, o espaço livre e a proteção contra inundações. A adição de uma segunda válvula de retenção comum não reproduz o projeto nem a homologação de um conjunto RP.
Válvula de retenção dupla vs. válvula de retenção simples: comparação dos custos reais
Ao escolher entre uma válvula de retenção simples e um conjunto de válvulas de retenção duplas, compare o preço de aquisição, a perda de pressão, os testes, as reparações e o custo de uma instalação inadequada. Uma válvula mais barata pode acabar por sair cara se não passar na inspeção ou se restringir o caudal necessário.
Comece por estes quatro fatores.
1. Comparar a perda de pressão para a mesma vazão
Compare as curvas de perda de pressão publicadas para o caudal de projeto, utilizando as dimensões e os modelos reais das válvulas em consideração. Não existe um valor universal de queda de pressão para nenhuma das duas categorias.
Um conjunto de válvulas de retenção duplas acrescenta componentes e resistência ao fluxo. No entanto, não significa necessariamente que perca exatamente o dobro da pressão em comparação com uma determinada válvula de retenção simples.
Para um cálculo ilustrativo, suponha que estejam disponíveis 50 psi na entrada do conjunto enquanto o sistema está em funcionamento. Se o conjunto selecionado apresentar uma perda de 6 psi com esse caudal, restam aproximadamente 44 psi imediatamente a jusante, antes de outras perdas na tubagem e variações de altitude.
50 psi − 6 psi = 44 psi.
Estes são valores de exemplo, não classificações do produto. Utilize a curva do fabricante e as condições reais de funcionamento do sistema para o seu cálculo.
2. Separar a pressão de craqueamento da perda operacional
A pressão de abertura é a pressão diferencial necessária para que uma válvula de retenção comece a abrir. É diferente da perda de pressão na válvula para um determinado caudal de funcionamento.
Essa distinção é importante em sistemas de baixa pressão. Uma válvula pode começar a abrir e, mesmo assim, exercer uma resistência superior à que a aplicação consegue suportar ao nível do caudal necessário.
Solicite ambos os valores, sempre que for relevante. Um único valor de pressão numa página de vendas raramente responde à questão na íntegra.
3. Incluir testes e acesso aos serviços
O custo de instalação de um DCVA inclui o acesso para testes e reparações, além do programa de testes necessário. O local físico mais barato pode acabar por ser dispendioso em termos de manutenção.
Deixe espaço suficiente para acionar as válvulas de corte, ligar o equipamento de teste e remover os componentes internos. Tenha em conta a proteção contra o congelamento e evite locais onde o conjunto possa ficar submerso.
Uma válvula escondida por trás de uma estrutura permanente cria um problema de manutenção antes mesmo do seu primeiro teste.
4. Adequar os materiais e as classificações ao serviço
O corpo, as juntas, as molas, a pressão nominal e a temperatura nominal devem ser adequados ao fluido e às condições de funcionamento. Para aplicações com água potável, verifique também as homologações necessárias relativas à água potável e ao teor de chumbo.
“O facto de ser ”aço inoxidável“ ou ”bronze», por si só, não garante a adequação. A compatibilidade das juntas, a listagem do produto e as condições máximas de funcionamento continuam a ser fatores importantes.
No que diz respeito à utilização industrial, tenha em conta que um DCVA destinado a água potável não é automaticamente adequado para vapor, gás, produtos químicos ou altas temperaturas.
Qual é a válvula mais adequada para a sua aplicação?
Escolha a válvula de acordo com a função que deve desempenhar e com as consequências de um fluxo inverso. Os exemplos abaixo são cenários de seleção, não aprovações para instalações específicas nem estudos de caso reais relatados no terreno.
Sistemas de descarga de bombas e de poços de recolha
Uma válvula de retenção única adequada costuma assegurar o controlo do fluxo inverso na descarga de uma bomba, nos casos em que não se aplica um requisito específico relativo a ligações cruzadas na rede de água potável.
Por exemplo, a descarga de um poço de recolha requer uma válvula compatível com a água, eventuais sólidos, caudal e posição de instalação. Um dispositivo comercial de prevenção de refluxo não constitui, por si só, uma melhoria útil para essa aplicação.
Avalie também o comportamento de fecho. Uma válvula de retenção mal ajustada pode bater com força ou vibrar; a simples escolha de uma válvula com fecho mais lento não é uma solução universal para o golpe de aríete.
Para a manutenção de bombas industriais, um sistema assistido por mola válvula de retenção axial É uma solução que vale a pena avaliar para uma resposta rápida à medida que o caudal de saída diminui. Confirme o seu desempenho dinâmico em relação às condições reais do sistema.
Ligações de sistemas de extinção automática de incêndios
Algumas ligações de sistemas de extinção automática por aspersão utilizam um DCVA (conjunto de detetor de dupla verificação) quando a autoridade competente classifica a ligação como apresentando um risco baixo adequado. Os aditivos químicos ou uma fonte de água auxiliar podem alterar a proteção exigida.
Por exemplo, a norma de Washington distingue as ligações de incêndio comuns que cumprem os requisitos dos sistemas com adição de produtos químicos ou com um abastecimento auxiliar não aprovado. Estes últimos exigem proteção com pressão reduzida ao abrigo dessa norma.
A perda de pressão adicional também deve ser considerada na avaliação hidráulica do sistema de combate a incêndios. Qualquer substituição requer aprovação e uma verificação do desempenho.
Irrigação e injeção de produtos químicos
A proteção contra refluxo na irrigação depende da regulamentação local, do risco de contaminação e da possibilidade de ocorrer contrapressão. Nunca se deve partir do princípio de que todos os sistemas de irrigação de relvados são elegíveis para um DCVA.
A injeção de fertilizantes ou pesticidas é um pormenor particularmente importante a divulgar. Pode constituir um risco para a saúde, exigindo um método de proteção diferente.
Alguns sistemas de irrigação podem permitir a instalação de um válvula de vácuo em condições de instalação específicas. Uma válvula de vácuo previne o sifonamento inverso e não constitui uma solução geral para a contrapressão.
Forneça ao projetista a descrição completa do sistema antes de escolher o hardware.
Como escolher a válvula certa em cinco passos
Comece pela classificação de risco e, em seguida, verifique o dispositivo aprovado, o desempenho hidráulico, as condições de instalação e os requisitos de manutenção. Esta sequência ajuda a evitar substituições dispendiosas após a compra.
- Defina a função. Registe o fluido, o caudal mínimo e máximo, a pressão, a temperatura e o que acontece caso ocorra um fluxo inverso.
- Confirme a proteção necessária. No que diz respeito às ligações à rede de água potável, solicite à empresa de abastecimento de água ou à entidade responsável pela aplicação da normativa que identifique a classificação de risco e o método de proteção adequado.
- Verifique qual é o produto exato. Verifique o modelo, o tamanho, a descrição do produto e a orientação permitida, comparando-os com os requisitos de aprovação aplicáveis.
- Verifique o desempenho do sistema. Utilize os dados de caudal publicados para avaliar a perda de pressão, o comportamento de abertura e a compatibilidade com a bomba ou com o equipamento a jusante.
- Planeie toda a instalação. Incluir o acesso, a proteção ambiental, a colocação em serviço, a frequência dos ensaios, as peças de reposição e os registos.
Orientações do Departamento de Saúde de Washington ilustra a importância de verificar a lista de montagem aprovada. Uma aprovação aplica-se à montagem aceite, e não apenas à ideia de utilizar duas verificações.
Antes de solicitar um orçamento, reúna esses cinco conjuntos de informações. Um fornecedor pode dar uma recomendação muito mais útil com base num fluxo operacional e numa classificação de riscos do que apenas com o diâmetro da tubagem.
Erros de instalação e manutenção a evitar
Uma orientação incorreta, pontos de teste inacessíveis, detritos, congelamento e a falta de testes podem comprometer o bom funcionamento de uma válvula corretamente selecionada. Siga as instruções de instalação do modelo e os requisitos das entidades competentes ao longo de toda a sua vida útil.
Inclua estes pontos na sua lista de verificação de instalação:
- Alinha a seta de fluxo. Confirme tanto a direção do fluxo como a posição de montagem aprovada.
- Puxe o autoclismo conforme as instruções. Os detritos de construção podem danificar ou obstruir uma válvula. Instale um filtro apenas nos locais em que o fabricante e os requisitos do sistema o permitam.
- Efetuar a autorização de serviço. As válvulas de corte, as tampas e as torneiras de teste devem permanecer acessíveis.
- Proteja contra o gelo e as inundações. Uma válvula de retenção não impede que a água retida congele.
- Avaliar a expansão térmica. A prevenção do refluxo pode criar um sistema de água fechado que necessita de um dispositivo adequado de controlo da expansão.
- Registe os testes e as reparações. Registe o modelo, o número de série, a localização, os resultados e as medidas corretivas.
A título de exemplo regulamentar específico, o estado de Washington exige que os dispositivos anti-retorno abrangidos sejam submetidos a ensaios aquando da instalação e após eventos que incluam reparações ou mudanças de localização, passando a ser realizados anualmente, a menos que sejam exigidos ensaios com maior frequência. Siga o calendário da sua própria entidade reguladora e recorra a um técnico de ensaios qualificado que cumpra os requisitos da mesma.
Se um conjunto apresentar falha, providencie a reparação necessária e volte a testá-lo. A pressão normal da água ou a ausência de fugas visíveis não garantem que ambas as vedações estejam corretas.
Perguntas frequentes
As questões mais frequentes dizem respeito à substituição, aos ensaios e à questão de saber se duas verificações proporcionam automaticamente a proteção necessária. As respostas dependem do dispositivo na sua totalidade e da sua aplicação aprovada.
Posso instalar duas válvulas de retenção simples em vez de uma DCVA?
Duas válvulas de retenção distintas montadas em série não constituem automaticamente um DCVA aprovado. A certificação do conjunto, as válvulas de corte, as ligações de ensaio e a configuração aceite são fatores determinantes.
Utilize o produto completo aprovado sempre que for necessária uma DCVA. Obtenha aprovação antes de propor uma solução alternativa.
Uma válvula de retenção dupla interrompe o fluxo em ambas as direções?
Não. Durante o funcionamento normal, ambas as válvulas de retenção abrem para permitir o fluxo no sentido normal e fecham para impedir o fluxo no sentido contrário. O termo “duplo” refere-se às duas fases de retenção.
As válvulas de corte independentes do conjunto permitem o isolamento manual para tarefas como testes e manutenção.
Uma válvula de retenção dupla é melhor do que uma válvula de retenção simples?
Um conjunto de válvulas de retenção duplas proporciona redundância e facilidade de teste, tornando-o adequado para funções específicas de proteção contra refluxo. Uma válvula de retenção simples pode, no entanto, continuar a ser a escolha adequada para uma aplicação em bombas ou em processos.
«Melhor» significa adequado à função pretendida, às condições de funcionamento e às normas aplicáveis.
Consigo perceber se funciona só de olhar para a água?
Não. Água límpida, sabor normal e pressão constante não comprovam que um dispositivo antirretorno esteja a funcionar. Alguns contaminantes não provocam alterações evidentes e, mesmo com uma fuga, o fluxo normal pode continuar a passar sem problemas.
Utilize o processo de inspeção e ensaio exigido para avaliar o funcionamento.
Escolha a proteção de que o seu sistema realmente precisa
Escolha uma válvula de retenção simples para um controlo adequado do fluxo unidirecional, uma DCVA para proteção contra refluxo aprovada em casos que não representem riscos para a saúde e o nível de proteção mais elevado exigido para riscos para a saúde. Em seguida, confirme a homologação do modelo exato, a perda de pressão, os requisitos de instalação e o calendário de ensaios.
A minha recomendação prática é definir a classificação de risco antes de comparar preços. Essa decisão reduz o leque de opções e evita a compra de uma válvula que não cumpra a função necessária.
Para aplicações industriais de fluxo unidirecional, utilize o gama de produtos de válvulas de retenção para comparar os modelos disponíveis. No que diz respeito à proteção contra refluxo de água potável, verifique se é necessária uma homologação específica do conjunto, conforme exigido pela sua autoridade competente.
