Válvula de bola flotante

Definición de válvula de bola flotante

Como sugiere el nombre, una válvula de bola flotante utiliza una bola como estructura para cerrar la sección transversal de la tubería y evitar el flujo del fluido. Ahora, la característica principal de una válvula de bola flotante es que la bola no tiene estructura para sostenerla, por lo que permanece suspendida en el fluido y en su lugar por los asientos de la válvula.

Estándares de válvulas de bola flotantes

a. Diseño estándar API 608 / API6D

b. Prueba estándar API 598 / API6D

c. Estándar de fuego API 607

d. Estándar de espesor de pared ASME B16.34

Clasificación de la válvula de bola flotante

Válvula de bola flotante de una pieza

La válvula de bola de una pieza y la válvula de compuerta con brida pertenecen al mismo tipo de válvula, siendo el miembro de cierre la principal diferencia entre ellas. Obviamente, la válvula de bola de una pieza usa una esfera en la que gira alrededor de la línea central del cuerpo, mientras que la válvula de compuerta con brida abre un tipo de compuerta levantando la estructura de bloqueo cuando se gira la manija. La válvula de bola se utiliza principalmente en la tubería para cortar, distribuir y cambiar la dirección del flujo del medio. También conocida como válvula de bola integral, es un nuevo tipo de válvula que se ha utilizado ampliamente en los últimos años.

Válvula de bola flotante de dos piezas

La válvula de bola flotante de dos piezas toma su nombre del hecho de que está compuesta por dos partes llamadas cuerpo izquierdo y derecho que están conectadas entre sí a través de roscas y pernos o soldando. Este tipo de válvula es adecuada para diferentes condiciones de trabajo, como alta temperatura y alta presión.

Válvula de bola flotante de tres piezas

La válvula de bola flotante de tres piezas se refiere a una válvula de bola flotante cuyo cuerpo se compone de tres partes de izquierda a derecha. Las partes suelen ser un cuerpo y dos capotas. Al igual que en el caso de las válvulas de bola flotante de dos piezas, las tapas de los extremos generalmente se conectan a través de roscas y pernos, soldando o bridando a la tubería.

Principio de sellado de la válvula de bola flotante

Dado que la bola de la válvula de bola flotante no está restringida por ningún componente, cuando la válvula está cerrada, el medio se presiona desde un extremo aguas arriba de la válvula, la bola puede producir un cierto desplazamiento y presionar firmemente sobre la superficie de sellado de la válvula. extremo de salida (aguas abajo) de la válvula, produciendo así un sello de salida. Como se muestra en la Figura 3

Estructura de características

a. El estado de la válvula puede entenderse mirando la posición del mango. Si está cruzando la tubería, significa que está cerrado, y si está a lo largo de la tubería, significa que está abierto.

b. El mal uso de la válvula puede evitarse mediante un dispositivo de bloqueo como se muestra en los gráficos.

c. La válvula viene con una estructura anti-vuelo en el vástago y el empaque se puede reemplazar en línea.

                      (2”-300Lb y especificaciones más grandes)

El vástago de la válvula montado en la parte inferior tiene un hombro de eje en la raíz del vástago. El diámetro exterior del hombro del eje es mayor que el orificio del vástago

(2”-300LB especificaciones más pequeñas)

Vástago montado en la parte superior con una estructura de prensaestopas, donde el diámetro interior del orificio de la prensaestopas es más pequeño que el diámetro del hombro del vástago

re. El diseño antiestático es más adecuado para medios inflamables y explosivos.

Válvula seca, voltaje de CC no superior a 12 V, resistencia no superior a 10 Ω

Dado que el relleno y el cojinete afectan el rendimiento conductor, se proporcionan componentes antiestáticos como resortes de acero inoxidable y bolas de acero inoxidable entre el vástago de la válvula y el cuerpo de la válvula, y entre el vástago de la válvula y la bola.

e. Diseño a prueba de fuego

① Asiento de válvula (bola y cuerpo de válvula)

El asiento de la válvula está rodeado por tres lados y se procesa un labio de sellado a prueba de fuego en el lado cerca del canal de flujo, que puede desempeñar el papel de un sellado de emergencia después de que se quema el asiento de la válvula.

② Brida mediana (cuerpo de válvula y bonete)

Está sellado con una junta ignífuga de grafito en espiral de acero inoxidable y la estructura utiliza contacto metal-metal.

③ Empaquetadura (tallo y cuerpo)

Adopta un empaque de grafito de anillos múltiples para sellar, ya que el empaque de grafito puede evitar que el medio se escape.

Varias formas de sellado adecuadas para diferentes condiciones de trabajo

Sello compuesto

• Se proporciona un asiento de válvula en los lados aguas arriba y aguas abajo de la válvula, y el asiento de la válvula está incrustado en el cuerpo de la válvula por medio de una prensa especial.

• Se basa en la elasticidad del asiento de la válvula para proporcionar la precarga inicial.

• Los asientos en los lados aguas arriba y aguas abajo de la válvula son completamente simétricos y no hay restricciones en la dirección de instalación. Es una válvula de dos vías.

• Se utiliza principalmente para aplicaciones con condiciones de trabajo inferiores a 150 ℃ (el material especial puede alcanzar 250 ℃)

• Tiene las ventajas de un funcionamiento flexible y un sellado fiable.

• Los materiales de sellado blando de uso común incluyen: PTFE, RPTFE, NYLON, PPL, PEEK, etc.

Sello duro de metal

• El lado corriente arriba de la válvula está provisto de un conjunto de asiento y la superficie de sellado está cubierta con carburo. El lado aguas abajo del cuerpo de la válvula está directamente soldado.

• El asiento en el lado aguas arriba de la válvula proporciona la presión específica de sellado inicial necesaria para la válvula, el asiento en el lado aguas abajo de la válvula desempeña el papel principal de sellado y la válvula tiene una dirección de instalación restringida.

• Estos sellos se utilizan principalmente en aplicaciones con condiciones de trabajo que incluyen alta temperatura y presencia de partículas, polvo, lodos, etc.

• Tiene las ventajas de ser resistente a altas temperaturas, altas presiones, desgaste y erosión, además de ser un sellado confiable.

• El material de recubrimiento de superficie habitual es carburo cementado Stellite.

Sello suave

• Se proporcionan dos componentes del asiento de la válvula en los lados aguas arriba y aguas abajo de la válvula. Cada componente del asiento de válvula está formado por un asiento de válvula, un anillo de asiento de válvula y un anillo de junta. El anillo del asiento de la válvula se fija en el asiento de la válvula mediante el anillo de la junta, y se coloca una junta tórica entre el asiento de la válvula y el anillo de sellado del tipo de cuerpo de la válvula. Por un lado, el asiento de la válvula y el cuerpo de la válvula están sellados, por otro lado, puede proporcionar la pretensión inicial de la válvula.

• Los dos asientos de la válvula son completamente simétricos, la válvula no tiene restricciones en la dirección de instalación y es una válvula de dos vías.

• El sello de metal es el sello principal, que se utiliza para cortar la mayor parte del medio y bloquear las impurezas de partículas en el medio para que no entren en la superficie de sellado suave. El sello blando es el sello secundario, que se utiliza para bloquear completamente el medio.

• Estos sellos se utilizan principalmente en aplicaciones donde las condiciones de trabajo incluyen la presencia de partículas, polvo, lechada y otros medios a temperatura normal (por debajo de 150 ℃)

• Tiene las ventajas de tener un funcionamiento flexible, resistencia al desgaste y la erosión, una larga vida útil y ser un tipo de sellado confiable.

• El material utilizado para los sellos blandos (anillo de asiento de válvula) suele ser un tipo de caucho.

Pros y contras

Ventajas de la válvula de bola:

• La resistencia del fluido es pequeña y el coeficiente de resistencia es igual al de la sección de tubería de la misma longitud.

• Tiene una estructura simple, un tamaño reducido y un peso ligero.

• Es hermético y confiable. Actualmente, el material de superficie de sellado de una válvula de bola más utilizado es el plástico, que tiene un buen rendimiento de sellado y se ha utilizado ampliamente en sistemas de vacío.

• Es fácil de operar con una velocidad de obturación rápida. La rotación desde la posición completamente abierta a la completamente cerrada es tan larga como 90º, para facilitar el control remoto.

Desventajas de las válvulas de bola:

• La superficie de sellado de la esfera puede dañarse con mucha facilidad y no es adecuada para aplicaciones con condiciones de trabajo donde el medio contiene partículas.

• Las válvulas de sellado suave no son prácticas para condiciones de alta temperatura y alta presión.

• Las válvulas de sellado duro requieren altas fuerzas de sellado y un alto par para crear la barrera de protección.

Guía de selección

a. La tubería principal para el transporte de petróleo y gas natural debe ser una tubería limpia y debe estar enterrada bajo tierra. Para tuberías enterradas, se recomienda seleccionar válvulas de bola con bridas o soldadas de diámetro completo. Para los ramales, se recomienda seleccionar conexiones de brida o conexiones soldadas con una válvula de bola de diámetro completo o de diámetro reducido.

b. Para la tubería y el equipo de almacenamiento de productos petrolíferos, se recomienda utilizar válvulas de bola con bridas.

c. Para gasoductos de ciudad y gas natural, la opción sugerida es válvulas de bola flotantes con conexión de brida y conexiones hembra.

d. El sistema de tuberías de oxígeno metalúrgico debe utilizar válvulas de oxígeno rigurosamente desalifáticas.

e. Cuando se trabaja con fluidos a muy bajas temperaturas, se recomienda seleccionar la válvula de bola de baja temperatura con tapa de válvula

f. El sistema de tuberías de la unidad de craqueo catalítico de la unidad de refino de petróleo se puede utilizar con una válvula de bola con varilla elevadora.

g. En los equipos y sistemas de tuberías de medios corrosivos como ácidos y álcalis utilizados en la industria química, es apropiado seleccionar válvulas de bola de acero inoxidable hechas de acero inoxidable austenítico con politetrafluoroetileno como anillo de asiento.

h. Las válvulas de bola selladas de metal a metal se pueden usar en los sistemas de tuberías o dispositivos que funcionan a alta temperatura en sistemas metalúrgicos, sistemas de energía, plantas petroquímicas y sistemas de calefacción urbana.

i. Cuando se requiere un ajuste de flujo, se puede seleccionar un engranaje helicoidal, una válvula de bola de ajuste neumático o eléctrico con abertura en forma de V.

Resumen

Con muchos tipos diferentes de válvulas en el mercado, es importante comprender las diferencias que tienen para poder seleccionar la que mejor se adapte a la aplicación en cuestión.

Las válvulas de bola flotante son un tipo de válvula de bola donde el sistema de cierre permanece suspendido, lo que significa que tiene un diseño y operación muy simple, por lo que se puede utilizar para aplicaciones donde los factores más importantes son la velocidad para abrir o cerrar el flujo, la facilidad para cambiar la dirección de dicho flujo o instalación simple.

Si existen requisitos más complejos, como una mayor resistencia a entornos hostiles, altas temperaturas y altas presiones, se deben considerar otros diseños. Quizás usar un diseño de dos o tres piezas sería una mejor idea, mientras que considerar el tipo de sellado es otro factor importante que afecta la decisión en esos casos.

Siguiendo las pautas presentadas anteriormente, la selección no debería ser un problema importante. Sin embargo, se recomienda consultar con un experto en caso de duda para evitar recompras o costos adicionales asociados con el reemplazo de válvulas que no se ajustan a las necesidades de la aplicación.