Válvula borboleta wafer, lug, biexcêntrica ou AWWA: como escolher

A válvula borboleta ocupa pouco espaço, pesa pouco perto de uma gaveta do mesmo DN e fecha com um quarto de volta do disco. Por isso aparece em quase todo barrilete de estação de bombeamento e em boa parte das adutoras de grande diâmetro. Só que "válvula borboleta" é um nome que cobre construções bem diferentes. A linha PAM Saint-Gobain tem quatro: wafer semi lug, lug, flangeada biexcêntrica TH e flangeada AWWA C504. Neste artigo da Universidade Mininco mostramos o que muda entre elas e como chegar à escolha certa para cada ponto da instalação.

As quatro construções

Wafer semi lug

A válvula borboleta wafer semi lug é montada entre dois flanges e presa pelos parafusos que atravessam o conjunto. Vai do DN 50 ao 500 em semi lug e do DN 600 ao 1000 com flange único. O padrão construtivo é a API 609, com eixo concêntrico, sede de EPDM no corpo e disco de ferro dúctil ou de inox CF8M. Encaixa entre flanges NBR 7675 PN 10 e PN 16 e, até o DN 500, também ANSI B16.5 classe 150. O revestimento é epóxi pó com média igual ou acima de 250 µm, e o acionamento é por alavanca ou redutor com volante. Com EPDM, opera de -20 °C a 110 °C. A ficha é explícita: é válvula de bloqueio e não deve ser usada para regulagem.

Lug

A válvula borboleta lug segue a mesma base, com API 609, eixo concêntrico, sede de EPDM (Buna-N opcional) e disco de inox CF8M. O corpo tem orelhas de fixação ao longo de toda a periferia. Vai do DN 50 ao 600, para flanges NBR 7675 PN 10 ou PN 16. Para flanges ANSI, a aplicação precisa ser consultada. Também é de bloqueio, com pino de inox que trava o eixo ao disco e evita a expulsão do eixo.

Flangeada biexcêntrica TH

A válvula borboleta flangeada biexcêntrica TH é fabricada conforme a EN 593, com face a face AWWA C504 de corpo curto, do DN 80 ao 1400. É a única da linha com opção de PN 25, além de PN 10 e 16. Tem disco de ferro dúctil, eixo biexcêntrico de inox AISI 420, junta de vedação de 360° em EPDM ou NBR inteiriça e epóxi com no mínimo 250 µm. Aceita cabeçote, volante, atuador elétrico e cilindro pneumático ou hidráulico.

Flangeada AWWA C504

A válvula borboleta flangeada AWWA C504, classe 150B, cobre do DN 75 ao 2000 em PN 10 e PN 16. A sede de vedação é um anel de inox no corpo, e a junta de Buna-N ou EPDM é fixada ao disco por anel de aperto de inox. O catálogo destaca a estanqueidade nos dois sentidos de fluxo, a troca da junta sem desmontar o disco, o torque de fechamento mínimo e a ausência de vibração na posição semiaberta. Os testes de fábrica seguem a própria AWWA C504: no PN 16, são 3,2 MPa no corpo e 1,6 MPa na sede.

Comparativo técnico

Critério	Wafer semi lug	Lug	Biexcêntrica TH	AWWA C504
Padrão construtivo	API 609	API 609	EN 593	AWWA C504 classe 150B
Faixa de DN	50 a 1000	50 a 600	80 a 1400	75 a 2000
Pressão	PN 10 / 16	PN 10 / 16	PN 10 / 16 / 25	PN 10 / 16
Eixo	Concêntrico	Concêntrico	Biexcêntrico	Biexcêntrico
Vedação	Sede de EPDM no corpo	Sede de EPDM ou Buna-N no corpo	Junta de 360° no disco	Junta no disco contra sede de inox
Conexão	Entre flanges	Entre flanges, por orelhas	Flanges próprios	Flanges próprios
Função indicada	Bloqueio	Bloqueio	Bloqueio	Bloqueio, com regulagem conforme o catálogo

Regulagem: o que a perda de carga mostra

O catálogo PAM atribui à válvula borboleta flangeada as funções de bloqueio e de regulagem, e publica o coeficiente de perda de carga Kα por ângulo de abertura. O valor é 670 a 10°, 145 a 20°, 47 a 30°, 18 a 40°, 7 a 50°, 3 a 60°, 1,4 a 70°, 0,7 a 80° e 0,36 com a válvula totalmente aberta. A curva é muito íngreme abaixo de 30°, e é aí que a válvula fica mais sensível a ruído e cavitação. Se o ponto exige controle fino de pressão ou de vazão com grande diferencial, como a entrada de um reservatório ou uma redução de pressão, a solução da linha é a válvula de fluxo anular, desenhada para controle linear e com opção de cilindro anticavitação. As borboletas wafer e lug devem ficar no bloqueio.

Na estação de bombeamento

No barrilete, o espaço manda. Na sucção e no recalque de bombas de pequeno e médio porte, a wafer e a lug resolvem o bloqueio com o menor comprimento possível entre flanges e com acionamento por alavanca ou redutor. Para facilitar a manutenção, combine a válvula de bloqueio com uma válvula de retenção wafer de portinhola dupla e com uma junta de desmontagem travada axialmente (JDTA), que permite retirar qualquer peça sem cortar a linha. No recalque de grandes vazões, em que a válvula também participa da manobra de partida e parada, a flangeada biexcêntrica ou a AWWA com atuador elétrico é a escolha mais robusta. Lembre: o catálogo desaconselha operação a seco.

Na adutora

Acima do DN 1000, as opções ficam com a AWWA, até o DN 2000, e com a biexcêntrica TH, até o DN 1400. Com PN 25, a TH é a única borboleta da linha. Instalação enterrada pede atenção ao acionamento. O catálogo recomenda câmara de manobra para válvula enterrada, com volante, ou chave T com haste de prolongamento quando o eixo de operação é vertical. Em galerias, o volante vai sobre pedestal de manobra com indicador de posição. A ficha da AWWA prevê versões especiais para enterramento direto, sem câmara, o que precisa ser definido na consulta.

Redutor K ou redutor C?

Para acionamento manual, a linha AWWA oferece dois mecanismos de coroa e sem-fim. O redutor K é só manual e não permite automação futura. O redutor C, usado na válvula borboleta flangeada com redutor tipo C, aceita automação depois. Ele vai até o DN 350 em PN 16 e até o DN 450 em PN 10. Acima disso, o sistema é de porca viajante, com a mesma possibilidade de automação. Se a adutora pode ganhar telemetria nos próximos anos, o redutor C evita trocar o mecanismo.

Cuidados de instalação e estocagem

• Monte com o eixo do disco na horizontal, que é a posição mais recomendada. Com o eixo vertical, o mecanismo fica em cima, e nunca embaixo. Do DN 1200 em diante, o eixo horizontal é obrigatório.
• O mecanismo sai de fábrica na posição 1. Outras posições precisam ser pedidas na consulta.
• Estoque as válvulas flangeadas fechadas, em local coberto e protegido do sol, para preservar os elastômeros.
• Respeite os limites gerais do catálogo, de 60 °C e 1,6 MPa para a série AWWA. Fora disso, o caso precisa ser analisado.

O que informar na consulta

Informe a função (bloqueio ou regulagem), a pressão máxima de serviço, o diferencial máximo previsto na válvula, a furação dos flanges, a posição na linha, o modo de acionamento com a cota H entre o eixo da tubulação e o piso de manobra e se a válvula vai ficar enterrada, submersa ou exposta a ambiente agressivo. Para ver a válvula dentro do sistema completo, consulte o guia de saneamento em ferro fundido.

Perguntas frequentes

Qual é a diferença entre válvula borboleta wafer e lug?

As duas seguem a API 609, têm eixo concêntrico e sede de elastômero no corpo e são montadas entre flanges. A wafer semi lug vai do DN 50 ao 1000 e aceita flanges NBR 7675 e, até o DN 500, ANSI B16.5. A lug tem orelhas de fixação em toda a periferia do corpo e vai do DN 50 ao 600. As duas são indicadas só para bloqueio.

Válvula borboleta serve para regular vazão?

A válvula borboleta flangeada é apresentada no catálogo PAM para regulagem e bloqueio, mas a perda de carga sobe muito abaixo de 30° de abertura, com Kα de 47 a 30° e de 670 a 10°. Para controle fino com grande diferencial de pressão, use a válvula de fluxo anular. As borboletas wafer e lug são só de bloqueio, segundo as fichas técnicas.

Quando escolher a borboleta biexcêntrica em vez da AWWA C504?

Quando o projeto exige PN 25, porque a biexcêntrica TH é a única borboleta da linha PAM com essa classe, do DN 80 ao 1400. A AWWA C504 vai até o DN 2000, mas em PN 10 e PN 16. Nas duas, o eixo é biexcêntrico e a vedação é de 360°, com estanqueidade nos dois sentidos de fluxo na posição fechada.

Válvula borboleta pode ser instalada enterrada?

Pode. O catálogo PAM recomenda colocá-la em câmara de manobra quando enterrada, e o acionamento pode ser por chave T com haste de prolongamento ou por volante sobre pedestal em galerias. A ficha da AWWA C504 prevê versões especiais para enterramento direto, sem câmara, que devem ser pedidas na consulta. Informe a cota H entre o eixo da tubulação e o piso.

Qual redutor pedir na válvula borboleta AWWA?

Se existe chance de automação futura, peça o redutor C, de coroa e sem-fim, que aceita atuador depois e é usado até o DN 350 em PN 16 e até o DN 450 em PN 10. Acima disso, o mecanismo é de porca viajante, também automatizável. O redutor K é mais simples, mas só manual, e não permite automação sem troca do mecanismo.

Mande o fluxograma da estação ou o perfil da adutora e a equipe técnica da Mininco, a partir de Minas Gerais, indica o tipo de borboleta, a classe de pressão e o acionamento para cada ponto. Veja a linha de válvulas borboleta PAM e solicite sua cotação.