¿Qué es una válvula de cierre de gas?
Se trata de un tipo de válvula de tapón que se utiliza en el transporte de productos gaseosos e inflamables como el gas natural, el vapor, el GLP y los vapores químicos. Los fabricantes de válvulas de tapón para gas diseñan este tipo de válvula con un volante o un actuador de válvula. El volante se utiliza cuando la válvula debe ser accionada manualmente por un operario. El actuador de la válvula se utiliza cuando la válvula se acciona de forma automática o semiautomática. Las válvulas de tapón de gas utilizan un componente de tapón para permitir y bloquear el flujo de fluido. El tapón tiene uno o más agujeros por los que fluye el fluido. Los fabricantes de válvulas de tapón para gas diseñan este tipo de válvulas con un tapón cilíndrico o cónico. El obturador funciona girando dentro de la válvula a través de un componente roscado conocido como vástago. El vástago gira un cuarto de vuelta para abrir o cerrar la válvula. Los fabricantes de válvulas de tapón para gas diseñan este tipo de válvulas con materiales resistentes para garantizar que la válvula no cause fugas, además de hacerla resistente a las altas temperaturas.
Figura: Válvula de tapón de gas.
Componentes de una válvula de cierre de gas
Cuerpo de la válvula
Es el componente principal de una válvula de tapón de gas que se utiliza para alojar las piezas internas de la válvula. Los fabricantes de válvulas de tapón para gas diseñan el cuerpo de la válvula utilizando materiales metálicos resistentes, como hierro dúctil, hierro fundido, acero inoxidable y acero al carbono, entre otros materiales resistentes. El cuerpo de la válvula contiene los puertos de entrada y salida de la válvula, por donde el fluido entra y sale de la misma.
Tapón de la válvula
Es la parte de una válvula de tapón de gas que se encarga de abrir y cerrar el flujo de fluido. El tapón está diseñado con orificios por los que el fluido de la tubería fluye a través de la válvula. Los materiales del tapón determinan el área de aplicación.
Asiento de la válvula
El asiento es un componente que se coloca entre el cuerpo de la válvula y el obturador para evitar la fuga de fluidos cuando la válvula está cerrada. El asiento de la válvula proporciona una superficie donde el tapón se apoya cuando la válvula está cerrada.
Vástago
Es la parte de una válvula de obturador de gas diseñada con roscas para que pueda ser girada por el volante/palanca para proporcionar un par de torsión al obturador y así poder abrir o cerrar el paso del fluido. El vástago conecta el volante/palanca o el accionamiento con el obturador de la válvula. El vástago se gira para dar sólo un cuarto de vuelta permitiendo o bloqueando el paso del fluido.
Volante/actuador
El volante es un componente de una válvula de obturador de gas en el que el operario aplica la fuerza para abrir o cerrar la válvula. El accionamiento es un componente que se utiliza en las válvulas automáticas de obturador de gas para proporcionar el par necesario para girar el vástago y abrir o cerrar el flujo de fluido. El actuador puede ser eléctrico, hidráulico o neumático.
Embalaje
Se trata de un componente de una válvula de obturador de gas que se utiliza para evitar cualquier fuga de fluido a través del vástago.
Figura: Componentes de una válvula de cierre de gas.
¿Cómo funciona una válvula de cierre de gas?
Las válvulas de tapón de gas están diseñadas con asientos cónicos o paralelos donde se apoya el tapón. El obturador está diseñado con uno o más puertos. La posición de los orificios es la que determina si la válvula está en posición abierta o cerrada. Un ángulo de un cuarto de vuelta del obturador asegura que la válvula esté en posición abierta o cerrada. Las válvulas de obturador para gas funcionan en la posición totalmente abierta o cerrada y no son adecuadas para su uso en la posición de estrangulación. Cuando los orificios del obturador y los orificios de la válvula están alineados, el fluido comienza a fluir a través de la válvula de tapón de gas. Para cerrar el flujo de fluido, el obturador es girado por el volante a través del vástago en un ángulo de 90o grados. Esto alinea los puertos del obturador perpendicularmente al flujo de fluido. Esto asegura que el fluido no accede a los puertos y por lo tanto no hay flujo de fluido.
Figura: Funcionamiento de una válvula de tapón de gas.
Tipos de válvulas de cierre de gas
Válvula de tapón de gas lubricada
Se trata de una válvula de obturador de gas diseñada para utilizar lubricante para facilitar su funcionamiento en diferentes niveles de presión. Una válvula de tapón de gas lubricada tiene una capa de lubricación entre el componente del tapón y el cuerpo de la válvula. La capa de lubricación sirve como sello y también evita cualquier fuga de fluido. Los fabricantes de válvulas de obturador para gas recomiendan lubricar este tipo de válvulas con regularidad para garantizar un buen funcionamiento y aumentar su vida útil. El material de sellado utilizado debe ser tal que pueda soportar la temperatura del fluido, así como los residuos o lodos asociados al mismo. Por ello, los fabricantes de válvulas de tapón de gas diseñan este tipo de válvulas con un material sellador eficaz con resistencia química, suficiente resiliencia y que sea impermeable alrededor de cualquier parte del cuerpo de la válvula. El lubricante también ayuda a evitar la formación de corrosión en el material metálico entre el tapón y el cuerpo.
Válvula de tapón de gas no lubricada
Se trata de una válvula de tapón de gas que no tiene película de lubricación. Los fabricantes de válvulas de tapón de gas diseñan este tipo de válvula para su uso en aplicaciones de baja presión. La válvula está diseñada con un revestimiento o manguito de cuerpo elastomérico. Este revestimiento o manguito se instala en la cavidad del cuerpo de la válvula. El tapón es cónico y pulido y funciona como una cuña para comprimir el revestimiento contra el cuerpo de la válvula. De este modo, la camisa ayuda a reducir la fricción entre el obturador y el cuerpo de la válvula. Las válvulas de tapón de gas no lubricadas tienen menos niveles de mantenimiento en comparación con los tipos lubricados. Los fabricantes de válvulas de tapón de gas recomiendan estas válvulas para su uso en aplicaciones que requieren menos niveles de mantenimiento.
Válvula excéntrica de gas
Se trata de una válvula de cierre de gas diseñada con un medio tapón. El medio tapón tiene forma de cono o de bola. Estas válvulas son adecuadas para su uso cuando se necesita una gran fuerza de asiento y menos fricción desde la posición de apertura hasta la de cierre. La válvula de tapón de gas excéntrica tiene un excelente cierre que ayuda a garantizar que no haya fugas de fluido.
Válvulas de enchufe de gas multipuerto
Se trata de una válvula de obturador de gas diseñada con más de un puerto. Los fabricantes de válvulas de tapón para gas diseñan este tipo de válvulas para su uso en la transferencia y desviación del flujo de fluidos. Una válvula de tapón para gas de varias salidas puede cumplir la función de tres o cuatro válvulas de globo o de compuerta.
Válvula de tapón de gas de extremo roscado
Se trata de una válvula de tapón de gas que se conecta a la tubería mediante roscas. Este tipo de válvula se utiliza en aplicaciones de media y baja presión. Sin embargo, dependiendo de los materiales utilizados para fabricar las piezas internas, la válvula puede utilizarse a bajas y altas temperaturas. Los fabricantes de válvulas de tapón para gas diseñan este tipo de válvulas con roscas macho o hembra. Si la válvula se diseña con rosca hembra, el extremo de la tubería a conectar se diseña con rosca macho y viceversa. Las válvulas de tapón de gas con extremo roscado son de tamaño reducido y de peso ligero en comparación con las de tipo atornillado.
Figura: Válvula de tapón de gas de extremo roscado.
Válvula de tapón de gas con brida
Se trata de una válvula de tapón de gas que se conecta a la tubería mediante tornillos y tuercas. Los fabricantes de válvulas de tapón para gas producen esta válvula con bridas en los extremos. Las bridas tienen agujeros donde se insertan los pernos. Las válvulas de tapón para gas con bridas en los extremos tienen una gran resistencia y se recomiendan para su uso en aplicaciones de alta presión. Los fabricantes de válvulas de tapón de gas con bridas utilizan materiales metálicos resistentes para fabricar estas válvulas, lo que las hace más resistentes. Estas válvulas son fáciles de instalar y montar. Sin embargo, estas válvulas son pesadas debido a los tornillos y tuercas utilizados, así como a las bridas diseñadas en la válvula.
Figura: Válvula de tapón de gas con brida.
Válvulas de tapón de gas con extremos soldados
Se trata de una válvula de tapón de gas que se conecta a la válvula mediante el método de soldadura. Los fabricantes de válvulas de tapón de gas recomiendan el uso de este tipo de válvula cuando la fuga de fluido pueda ser peligrosa, como en el caso de productos inflamables. Esta válvula no puede abrirse para su inspección o limpieza mientras se encuentra en el campo, a menos que se retire primero la soldadura. La válvula de tapón de gas de extremo soldado es adecuada para su uso cuando la válvula no necesita ser limpiada y cuando no es necesaria una reparación frecuente. Este tipo de válvula garantiza la ausencia de fugas de fluido y, por lo tanto, su uso en fluidos inflamables y muy calientes aumenta la seguridad del operador de la válvula.
Aplicaciones de las válvulas de tapón de gas
Ventajas de las válvulas de tapón de gas
Inconvenientes de las válvulas de cierre de gas
Solución de problemas de las válvulas de tapón de gas
Fuga de fluidos internos
Fuga de fluidos externos
El volante es difícil de girar
La válvula del tapón de gas produce mucho ruido o vibración
Resumen
Una válvula de tapón de gas es un tipo de válvula de tapón que se utiliza en el transporte de productos gaseosos como el vapor, el gas y productos similares. Las válvulas de tapón para gas permiten y bloquean el flujo de fluido mediante el uso de un componente de tapón con dos o más puertos. El tapón funciona al estar alineado con los puertos de la válvula permitiendo el flujo de fluido. La válvula de tapón de gas se cierra cuando los puertos del tapón se giran para quedar perpendiculares a los puertos de la válvula. Los fabricantes de válvulas de tapón de gas utilizan diferentes materiales para diseñar y fabricar estas válvulas para su uso en diferentes niveles de presión y temperatura. La válvula debe utilizarse de acuerdo con las instrucciones del fabricante de la válvula de tapón de gas para ayudar a la válvula a vivir más tiempo y reducir los costes de mantenimiento. Estas válvulas son manuales o automáticas. Las automáticas se accionan mediante actuadores como los hidráulicos, eléctricos o neumáticos.
Las válvulas de tapón de gas son de varios tipos, como las válvulas de tapón de gas lubricadas, las válvulas de tapón de gas no lubricadas, las válvulas de tapón de gas excéntricas, las válvulas de tapón de gas multipuerto, las válvulas de tapón de gas con brida, las válvulas de tapón de gas con rosca y las válvulas de tapón de gas con soldadura, entre otras. Estas válvulas se utilizan en aplicaciones como el procesamiento de petróleo y gas, el transporte de gas natural licuado, la fabricación de gases, las plantas de generación de energía de vapor y el procesamiento de hidrocarburos, entre otras. Las ventajas de utilizar válvulas de tapón de gas son la versatilidad, la alta eficiencia, la ausencia de fugas, la alta resistencia, la durabilidad, el diseño simple y compacto y el funcionamiento muy rápido.
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