¿Qué es la válvula de compuerta API 600?
La válvula de compuerta API 600 es un tipo de válvula de compuerta de apertura y cierre utilizada. Esta válvula se utiliza para abrir y cerrar el flujo de fluido en una tubería. La válvula de compuerta API es una válvula de flujo bidireccional. Esto significa que el flujo de fluido a través de la válvula puede tener lugar en cualquier dirección. Los fabricantes de válvulas de compuerta API diseñan la válvula de tal manera que un extremo puede actuar como la entrada permitiendo que el fluido entre en cualquier dirección. Una válvula de compuerta API 600 se caracteriza por tener un gran diámetro (entre 2 y 80 pulgadas), un cuerpo de acero fundido, un gran espesor de pared y una superficie de sellado plana entre la compuerta y el asiento. Las válvulas de compuerta API 600 se utilizan sobre todo en la industria del petróleo y el gas, especialmente en aplicaciones en las que se desea una caída de presión mínima para un funcionamiento suave. Este tipo de válvula no se utiliza para la regulación del caudal. El término “API 600” representa una norma americana para el diseño de válvulas de compuerta destinadas a aplicaciones de la industria petrolera. Esta norma especifica los criterios de diseño para las válvulas de compuerta de acero fundido (acero al carbono y aleado) y también dicta la geometría y los tamaños de la válvula de compuerta en términos de espesores del cuerpo y del bonete, dimensiones, juntas, yugos y pernos, y conexiones auxiliares.
Figura 1: Válvula de compuerta API 600
Componentes de la válvula de compuerta API 600
El API 600 es un conjunto de varios componentes que incluyen lo siguiente:
Figura: Diagrama que muestra las partes y el montaje de una válvula de compuerta estándar API 600
Cuerpo de la válvula
Es la parte de la válvula de compuerta API 600 que se utiliza para albergar las partes internas de la válvula. El cuerpo de la válvula también actúa como la principal barrera de presión de una compuerta API 600. Para que el cuerpo resista la alta presión y las altas temperaturas, se fabrica con materiales metálicos resistentes, como el acero inoxidable y el acero al carbono.
Puerta
La compuerta forma parte de una válvula de compuerta API 600 responsable de la estanqueidad efectiva. Los fabricantes de válvulas de compuerta API modifican la compuerta para adaptarla a una variedad de aplicaciones. Algunos de los tipos más comunes de compuertas utilizadas en las válvulas de compuerta API 600 incluyen compuertas deslizantes, compuertas de cuña, compuertas de cuchilla y compuertas paralelas.
Capó
El bonete es la parte de una válvula de compuerta API 600 que alberga los componentes internos de una válvula de compuerta. Contiene los componentes móviles y se fija al cuerpo de la válvula mediante tornillos o pernos para crear un sello hermético.
Vástago
Es la parte de una válvula de compuerta API 600 que sirve para subir y bajar la compuerta. Esta función se consigue girando el vástago roscado manualmente o por accionamiento. Los fabricantes de válvulas de compuerta API 600 diseñan el vástago de manera que pueda ser de tipo ascendente o no ascendente en función del extremo del vástago roscado.
Asiento
El asiento es el componente de una válvula de compuerta API 600 que se utiliza para apoyar la compuerta y evitar la fuga de fluidos. El fabricante de la válvula de compuerta API 600 proporciona los asientos integrados dentro del cuerpo de la válvula de compuerta o como un diseño de anillo de asiento separado. Los anillos de asiento que ya están unidos a la válvula de compuerta deben ser construidos utilizando el mismo material que el cuerpo de la válvula.
Variación del diseño de la válvula de compuerta API 600
El diseño de la válvula de compuerta API 600 puede variar en función de las conexiones del bonete y del extremo, del tipo de cuña, del vástago o del funcionamiento de la válvula. Por ejemplo, el bonete puede tener una conexión atornillada o una conexión con sello de presión. La compuerta también proporciona una gran área para la variación del diseño de la válvula de compuerta API 600, ya que las compuertas pueden diseñarse en diferentes configuraciones, como una compuerta de cuña sólida, una compuerta de cuña flexible, una compuerta de cuña de deslizamiento paralelo y una compuerta de cuña dividida. Una compuerta de cuña sólida se fabrica a partir de una pieza de acero. El diseño de una cuña flexible es tal que puede ajustarse a los cambios de ángulo entre los asientos. Una cuña dividida tiene una construcción de dos discos para ayudar a la alineación de la cuña en los asientos de la válvula. Como se ha indicado anteriormente, el vástago de una válvula de compuerta API 600 puede diseñarse como de tipo ascendente o no ascendente, mientras que el funcionamiento de la válvula puede ser manual, de engranajes o de accionamiento neumático/eléctrico/hidráulico.
¿Cómo funciona la válvula de compuerta API 600?
Las válvulas de compuerta API 600 se accionan con volante o son automatizadas. Las válvulas de compuerta API 600 funcionan insertando una compuerta o disco en el recorrido del fluido a través de un vástago roscado. El vástago une el volante y la válvula de compuerta. Cuando el volante se gira en sentido contrario a las agujas del reloj, el movimiento vertical del vástago hace que la compuerta se abra. A la inversa, la rotación del volante en el sentido de las agujas del reloj hace que la compuerta se mueva hacia abajo y, por tanto, la válvula de compuerta API 600 se cierre. Los fabricantes de válvulas de compuerta API 600 diseñan estas válvulas para su uso en aplicaciones de apertura y cierre, pero no para la estrangulación. Cuando la válvula está completamente abierta, la válvula de compuerta está libre de obstrucciones en el camino del flujo y, por lo tanto, experimenta una muy ligera caída en la presión del flujo. El funcionamiento de la válvula de compuerta cuando está parcialmente abierta provoca una gran pérdida de presión. La válvula de compuerta debe utilizarse estrictamente con fluidos menos corrosivos y que no dejen sedimentos porque pueden impedir que la compuerta se cierre completamente. Además, la válvula de compuerta API 600 no puede utilizarse para la regulación del flujo porque el flujo de fluido a través de una compuerta parcialmente cerrada puede generar mucha vibración que puede hacer que la válvula se desplace de su posición de diseño. Además, los asientos de la válvula y la compuerta pueden sufrir una gran erosión cuando la válvula está parcialmente abierta.
Tipos de válvulas de compuerta API 600
Los fabricantes de válvulas de compuerta API 600 ofrecen algunos tipos diferentes entre los que elegir. Dichos tipos incluyen los siguientes.
Válvula de compuerta API 600 con compuerta de cuchilla
Se trata de un tipo especial de válvula de compuerta API 600 que se utiliza para fluidos altamente viscosos. La válvula está diseñada para eliminar el efecto del golpe de ariete al abrirse y cerrarse a una velocidad muy baja. La válvula de compuerta API 600 con compuerta de cuchilla puede construirse con una gama de materiales que incluyen el hierro dúctil y el acero inoxidable. Este tipo de válvula de compuerta API 600 está disponible en una variedad de tamaños que van desde las 2 pulgadas hasta las 24 pulgadas y también tiene varias variantes que incluyen el asiento blando, el asiento metálico y los tipos con bonete. Una de las principales limitaciones de una válvula de compuerta API 600 con compuerta de cuchilla es que tiene una clasificación de baja presión.
Figura: Válvulas de compuerta API 600 con compuerta de cuchilla.
Válvula de compuerta API 600 de vástago ascendente y no ascendente
En el tipo de válvula de compuerta API 600 de vástago ascendente, el vástago se eleva por encima del volante cuando se abre la válvula. Por otro lado, el tipo de vástago no ascendente consiste en un vástago que no se eleva por encima del volante cuando se abre la válvula. La válvula compuerta API 600 de vástago ascendente facilita al operador de la válvula saber cuándo se está abriendo o cerrando comprobando la subida o bajada del vástago. Los fabricantes de válvulas de compuerta API 600 no ascendentes producen la válvula con indicadores de cierre y apertura.
Figura: Válvulas de compuerta API 600 de vástago ascendente y no ascendente.
Válvula de compuerta API con compuerta expansiva
Este es el tipo de válvula de compuerta API 600 diseñada con una compuerta de cuña y un segmento. Es la más adecuada para líquidos altamente abrasivos bajo altas temperaturas y presión. En una válvula de compuerta API 600 con compuerta expansiva, el sellado positivo se logra a través de la expansión mecánica de la compuerta y el segmento contra el sello. La expansión de la compuerta y el segmento se produce cuando el vástago ejerce un empuje sobre ellos. Tanto en posición cerrada como abierta, la expansión crea un sello hermético contra la corriente ascendente y los lados aguas abajo. Este diseño único ayuda a evitar el desgaste de los asientos y la compuerta.
Figura 5: Válvula de compuerta API 600 con compuerta expansiva.
Aplicaciones de la válvula de compuerta API 600
Las válvulas de compuerta API 600 se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones que incluyen las siguientes:
Ventajas de la válvula de compuerta API 600
Desventajas de la válvula de compuerta API 600
Solución de problemas de la válvula de compuerta API 600
La tuerca de accionamiento no gira en ningún sentido
Al cerrar la válvula de compuerta API 600, no se obtiene el número correcto de vueltas
La tuerca de accionamiento no deja de girar ni siquiera después del número correcto de vueltas
Fuga entre la carrocería y la brida del capó
Fuga de líquido en la zona del prensaestopas
Fugas en el asiento
Resumen
Una válvula de compuerta API 600 es una válvula bidireccional de apertura y cierre. Las válvulas de compuerta API 600 se construyen según las normas del Instituto Americano del Petróleo (API 600), principalmente mediante el método de fundición con material de acero. Se prefiere el método de fundición porque garantiza la ausencia de fugas de fluido. Las válvulas de compuerta API 600 pueden accionarse manualmente o mediante actuadores hidráulicos, neumáticos o eléctricos. Los fabricantes de válvulas de compuerta API 600 diseñan estas válvulas con diámetros extra grandes, paredes de gran espesor y una superficie de sellado entre la compuerta y el asiento. Las válvulas de compuerta API 600 se utilizan ampliamente en las industrias del petróleo y el gas porque son seguras contra el fuego y proporcionan una caída mínima de la presión del flujo de fluido. Estas válvulas también se utilizan para el trasvase de fluidos a alta presión y alta temperatura en las industrias de vapor pesado y en las industrias petroquímicas y químicas. Los fabricantes de válvulas de compuerta API 600 disponen de varios tipos diferentes en el mercado, incluyendo las válvulas de compuerta API 600 con compuerta de cuchilla, válvulas de compuerta API 600 con vástago ascendente y no ascendente, y válvulas de compuerta API 600 con compuerta expansiva, entre otras. Una válvula de compuerta API 600 ofrece numerosas ventajas en sus aplicaciones, incluyendo versatilidad, durabilidad, cero fugas, alta resistencia, seguridad contra incendios y baja caída de presión. Sin embargo, las válvulas de compuerta API 600 no son adecuadas para aplicaciones de estrangulamiento y funcionan lentamente.
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