Válvula de compuerta de hierro dúctil

¿Qué es una válvula de compuerta de hierro dúctil?

Una válvula de compuerta de hierro dúctil es un tipo de válvula de compuerta que se fabrica con material de hierro dúctil. El hierro dúctil también se conoce como hierro fundido nodular o hierro fundido dúctil. Las válvulas de compuerta de hierro dúctil tienen una alta resistencia a la fatiga y al impacto debido al uso de material de hierro dúctil. Las válvulas de compuerta de hierro dúctil son más dúctiles debido al uso de material de “hierro dúctil”. Esta ductilidad hace que la válvula de compuerta de hierro dúctil tenga una excelente ductilidad que ayuda a resistir el impacto y la flexión. Los fabricantes de válvulas de compuerta de hierro dúctil diseñan estas válvulas para su uso a altas temperaturas, como 730^o C. Estas válvulas también están pensadas para su uso en aplicaciones de alta presión de alrededor de 640 psi. Las válvulas de compuerta de hierro dúctil tienen una excelente resistencia a la corrosión. Uno de los principales retos de las válvulas de compuerta de hierro dúctil es que son un poco caras en comparación con otros tipos de válvulas de compuerta como las de hierro fundido. El elevado coste se debe a su compleja composición química.

Figura: Válvula de compuerta de hierro dúctil.

Componentes y construcción de una válvula de compuerta de hierro dúctil

Las válvulas de compuerta de hierro dúctil están hechas de material de hierro dúctil. Las válvulas de compuerta de hierro dúctil se conectan a la tubería mediante pernos, roscas o soldadura. El material dúctil se utiliza para hacer el cuerpo, la compuerta y el bonete de la válvula. El cuerpo y el bonete se utilizan para proteger los componentes internos de la válvula y actúan como la principal barrera de presión. Otras partes de la válvula de compuerta de hierro dúctil, como el vástago, pueden ser de diferentes materiales, como el acero inoxidable y el bronce, mientras que los asientos pueden ser metálicos o de materiales blandos. Los asientos metálicos están hechos de materiales metálicos como el acero y el bronce, mientras que los asientos blandos están hechos de materiales plásticos o de goma. El material utilizado para fabricar el asiento en una válvula de compuerta de fundición dúctil determina la aplicación de la válvula. Las válvulas fabricadas con asientos blandos no se recomiendan para su uso a altas temperaturas, ya que los asientos pueden dañarse. En una válvula de compuerta de fundición dúctil, la compuerta está conectada al volante a través de . El bonete se coloca en la parte superior del cuerpo de la válvula y los dos se conectan mediante pernos o tornillos, sello de presión y o conexión de unión. La conexión por tornillos se utiliza cuando la aplicación necesita una alta presión, a diferencia de la conexión por tornillos. La conexión de unión se prefiere cuando la válvula de compuerta de hierro dúctil necesita ser inspeccionada y limpiada. La conexión de bonete con sello de presión se prefiere cuando la válvula de compuerta de fundición dúctil está destinada a una aplicación de alta presión.

Figura: Construcción y componentes de una válvula de compuerta de hierro dúctil.

¿Cómo funciona una válvula de compuerta de hierro dúctil?

Una válvula de compuerta de hierro dúctil funciona subiendo o bajando una compuerta para cerrar o abrir el flujo de fluido. La compuerta está conectada al actuador o al volante a través del vástago. Los fabricantes de válvulas de compuerta de fundición dúctil diseñan el vástago con roscas. Cuando se gira el volante, éste hace girar el vástago, lo que hace que éste se mueva hacia arriba o hacia abajo. Como el vástago está conectado a la compuerta, cuando el vástago se mueve hacia abajo, se mueve junto con la compuerta. Por lo tanto, para abrir una válvula de compuerta de fundición dúctil, el volante se gira varias veces en sentido contrario a las agujas del reloj. Esta rotación del volante hace que el vástago gire en la misma dirección. La rotación del vástago hace que se mueva hacia arriba junto con la compuerta. Cuando la compuerta se mueve hacia arriba, deja la válvula abierta, lo que permite que el fluido fluya a través de ella. Para cerrar una válvula de compuerta de hierro dúctil, el volante se gira en el sentido de las agujas del reloj. Esto hace que el vástago gire en la misma dirección mientras se mueve linealmente hacia abajo. El movimiento del vástago hacia abajo hace que la compuerta también se mueva hacia abajo, lo que bloquea el flujo de fluido a través de la válvula. La válvula de compuerta de hierro dúctil manual se acciona mediante el volante, mientras que la automática se acciona mediante actuadores.

Figura: Funcionamiento de una válvula de compuerta de hierro dúctil.

Tipos de válvulas de compuerta de hierro dúctil

 Válvula de compuerta de hierro dúctil de corredera paralela

Se trata de una válvula de compuerta de hierro dúctil que se fabrica con una compuerta de caras paralelas para abrir y cerrar el flujo de fluido. La compuerta de cierre puede tener uno o dos discos que tienen un mecanismo de propagación entre ellos. La compuerta se presiona contra el asiento mediante una fuerza controlada por la presión del fluido que actúa sobre un asiento flotante o un disco flotante. Los fabricantes de válvulas de compuerta de fundición dúctil hacen que la compuerta se deslice a través del asiento, lo que hace que estos asientos puedan manejar fluidos con partículas sólidas. Otras válvulas de compuerta de hierro dúctil de deslizamiento paralelo tienen resortes destinados a mantener los asientos aguas abajo y aguas arriba en contacto deslizante, lo que mejora la carga del asiento a baja presión del fluido. La válvula de compuerta de hierro dúctil de corredera paralela tiene un bajo par de maniobra y un bajo coste de mantenimiento. Sin embargo, esta válvula tiene la ventaja de una ligera pérdida de presión a través de la válvula.

Figura: Válvula de compuerta de hierro dúctil de corredera paralela.

Válvula de compuerta de hierro dúctil para conductos pasantes

Se trata de una válvula de compuerta de hierro dúctil fabricada como una unidad con orificios del tamaño del agujero. Los fabricantes de válvulas de compuerta de hierro dúctil fabrican estas válvulas de forma que, cuando se abre la válvula, el orificio del tamaño del agujero se alinea con dos anillos de asiento, creando un flujo de fluido suave con una turbulencia mínima. Por lo tanto, la válvula compuerta de hierro dúctil de paso tiene una pérdida de presión mínima y es adecuada para el transporte de gas natural y petróleo crudo a larga distancia. Los asientos de una válvula de compuerta de hierro dúctil de paso deben permanecer limpios, aunque la cavidad de la compuerta puede tener materiales extraños. Por ello, los fabricantes de válvulas de compuerta de hierro dúctil se aseguran de que la válvula tenga un tapón incorporado para eliminar la suciedad acumulada.

Figura: Válvula de compuerta de hierro dúctil de paso.

Válvula de compuerta de hierro dúctil con cuchillas

Se trata de un tipo de válvula de compuerta de hierro dúctil con una compuerta especialmente diseñada para manejar fluidos con partículas en suspensión. Como tal, los fabricantes de válvulas de compuerta de hierro dúctil diseñan estas válvulas para que puedan controlar eficazmente el flujo incluso en medios de lodos, corrosivos, viscosos y abrasivos. La capacidad de la válvula para manejar estos medios se debe a que la compuerta con filo de cuchillo puede cortar materiales sólidos. Este tipo de válvula de compuerta de hierro dúctil está diseñada con una longitud de cara corta en relación con otras válvulas de compuerta. Como resultado, las válvulas de compuerta de hierro dúctil con cuchilla son más ligeras que otras válvulas de compuerta. Estas válvulas se utilizan en aplicaciones como la pasta y el papel, los metales, la minería, la industria petroquímica, los productos químicos, las centrales térmicas y las plantas de acero, entre otras.

Figura: Válvula de compuerta de hierro dúctil con cuchillas.

Válvula de compuerta de hierro dúctil con cuña

Esta es una válvula de compuerta de hierro dúctil que utiliza una compuerta en forma de cuña. Los fabricantes de válvulas de compuerta de hierro dúctil diseñan estas válvulas con compuertas en forma de cuña para ayudar a mejorar la alta carga de asiento. Con una alta carga de asiento, estas válvulas pueden sellar contra presiones de fluido altas y bajas. El grado de estanqueidad del asiento que se consigue con este tipo de válvula de compuerta de fundición dúctil es mayor que el de las válvulas de compuerta paralela. Hay tres diseños de compuertas de cuña que incluyen la compuerta de cuña sólida, la compuerta de cuña flexible y la compuerta de cuña dividida.

Figura: Válvula de compuerta de hierro dúctil con cuña.

Válvula de compuerta de hierro dúctil con vástago ascendente y sin vástago ascendente

Como su nombre indica, los fabricantes de válvulas de compuerta de hierro dúctil de vástago ascendente las diseñan de forma que el operador de la válvula pueda ver el movimiento del vástago cuando la válvula se cierra o se abre. El vástago de la válvula de compuerta de hierro dúctil de vástago ascendente se eleva cuando la válvula se está abriendo y se mueve hacia abajo cuando la válvula se está cerrando. Esto ayuda al operador de la válvula a saber fácilmente cuándo está cerrando o abriendo el flujo de fluido. Esto ayuda a evitar que el operador de la válvula dañe la válvula. Una válvula de vástago ascendente ocupa mucho espacio, por lo que se instala donde el espacio no es limitado. La válvula de compuerta de fundición dúctil de vástago no ascendente es un tipo de válvula en la que el vástago no se eleva ni se mueve hacia abajo como en el tipo de vástago ascendente. En este tipo de válvula de compuerta de fundición dúctil, la compuerta se desplaza a lo largo del vástago de la válvula cuando se gira el volante. La válvula de compuerta de fundición dúctil de vástago no ascendente no ocupa mucho espacio en comparación con la versión de vástago ascendente, lo que la hace adecuada para su uso cuando el espacio es limitado. La versión de vástago no ascendente tiene un indicador de cierre y apertura para ayudar a saber cuándo se está girando la válvula para cerrarla o abrirla.

Figura: Válvula de compuerta de hierro dúctil con vástago ascendente y no ascendente.

Aplicaciones de las válvulas de compuerta de hierro dúctil

• Las válvulas de compuerta de hierro dúctil se utilizan en las industrias mineras.
• Las válvulas de compuerta de hierro dúctil se utilizan en fluidos muy viscosos.
• Se utilizan para transportar petróleo crudo y gas natural líquido.
• Han utilizado las industrias químicas.
• Se utilizan en aplicaciones de suministro de agua.
• Las válvulas de compuerta de hierro dúctil se utilizan en las centrales eléctricas de vapor.
• Estas válvulas se utilizan en aplicaciones de papel y pulpa.
• Estas válvulas se utilizan en la industria alimentaria y de bebidas.
• Se utilizan en aplicaciones farmacéuticas.

Ventajas de las válvulas de compuerta de hierro dúctil

• Las válvulas de compuerta de hierro dúctil son muy resistentes para las altas temperaturas y las altas presiones.
• Estas válvulas son duraderas, ya que las piezas rotas pueden repararse o sustituirse.
• Son versátiles, ya que pueden utilizarse en diferentes aplicaciones.
• Tienen cero fugas.
• Tienen una pérdida de presión baja.
• Las válvulas de compuerta de hierro dúctil son bidireccionales.
• Estas válvulas son fáciles de instalar, limpiar y reparar.

Desventajas de las válvulas de compuerta de hierro dúctil

• No son adecuados para aplicaciones de estrangulamiento.
• Funcionan lentamente, a diferencia de las válvulas de bola.
• Son caras en comparación con otras válvulas de compuerta.

Solución de problemas de las válvulas de compuerta de hierro dúctil

Elevado par de giro

• Brida del prensaestopas mal alineada. Alinee correctamente la brida del prensaestopas.
• Pernos del prensaestopas excesivamente apretados. Afloje los tornillos del prensaestopas para reducir la fricción.
• Materiales extraños atascados entre la brida del prensaestopas y el vástago.
• Vástago dañado. Sustituya el vástago.

La válvula de compuerta de hierro dúctil no se abre

• La válvula se cerró con un exceso de torsión. Desmonte la válvula teniendo cuidado de no dañarla.
• Los interruptores de límite de torsión han sido ajustados incorrectamente. Reajuste los interruptores de par según las instrucciones del fabricante de la válvula de compuerta de hierro dúctil.

La válvula no se abre completamente

• Hay materiales extraños atascados en la válvula. Desmonte la válvula según las instrucciones del fabricante de la válvula de compuerta de hierro dúctil y retire los materiales extraños.

La válvula de compuerta de hierro dúctil no se cierra completamente

• Hay objetos extraños atascados en la válvula. Abra la válvula y retire los cuerpos extraños.
• La superficie de asiento y/o el vástago están dañados. Desmonte la válvula de compuerta de hierro dúctil y sustituya los asientos y/o el vástago según sea necesario.

Fugas a través de la conexión de pernos y tuercas

• Pernos y tuercas sueltos. Apriete las tuercas.
• Junta desgastada o dañada. Sustituya la junta.

Fugas a través de los asientos

• Asientos dañados. Sustituya los asientos.
• Asientos cargados de residuos. Limpie los restos de los asientos.

Fugas a través de la empaquetadura del vástago

• Pernos y tuercas del prensaestopas sueltos. Apriete los tornillos y tuercas del prensaestopas.
• Prensaestopas dañado. Sustituya el prensaestopas.

Resumen

Una válvula de compuerta de hierro dúctil es un tipo de válvula de compuerta que está hecha de material de hierro dúctil. El material de hierro dúctil es un material metálico fuerte en comparación con el material de hierro fundido en términos de fuerza y resistencia al impacto. Los fabricantes de válvulas de compuerta de hierro dúctil diseñan estas válvulas para su uso en aplicaciones de encendido y apagado donde hay alta temperatura y alta presión. Las válvulas de compuerta de hierro dúctil son más caras en comparación con otras válvulas de compuerta debido a su compleja composición química. Las válvulas de compuerta de hierro dúctil utilizan una compuerta para cerrar y abrir el flujo de fluido. La compuerta se eleva o se baja para abrir o cerrar el flujo de fluido, respectivamente. Las válvulas de compuerta de fundición dúctil se accionan manualmente con un volante o se automatizan con actuadores. Los fabricantes de válvulas de compuerta de hierro dúctil producen diferentes tipos de válvulas de compuerta de hierro dúctil, como las de vástago ascendente y no ascendente, las de cuña, las de conducto pasante, las de corredera paralela y las de cuchilla, entre otras. Las válvulas de compuerta de hierro dúctil se utilizan en diferentes aplicaciones como la minería, los productos químicos, el papel y la pasta de papel, los alimentos y las bebidas, los productos farmacéuticos, el suministro de agua, las centrales eléctricas de vapor, el gas natural líquido y el petróleo crudo, entre otros. Las ventajas de utilizar válvulas de compuerta de hierro dúctil son la versatilidad, la durabilidad, el flujo bidireccional de fluidos, la baja pérdida de presión, la ausencia de fugas y la alta resistencia, entre otras.