Válvula de retención de alta presión

¿Qué es una válvula de retención de alta presión?

Una válvula de retención de alta presión es un tipo de válvula diseñada para soportar altas presiones por encima de 500 PSI y que evita el flujo de fluido inverso. El flujo de fluido inverso ocurre cuando la bomba se apaga, reduciendo la energía de presión hacia adelante y lo que puede provocar que el fluido cambie la dirección del flujo de adelante hacia atrás. Dicho flujo de fluido inverso puede provocar daños como contaminación del fluido ascendente y/o interferir con el funcionamiento de la caldera y la bomba. Las válvulas de retención de alta presión son lo suficientemente fuertes como para resistir los niveles de alta presión. La alta resistencia asegura que la válvula no pueda colapsar ni experimentar fugas de fluido a través de los elementos conectados. Los fabricantes de válvulas de retención de alta presión utilizan materiales fuertes para fabricar la válvula, como acero inoxidable, hierro dúctil, acero al carbono y hierro fundido, entre otros. Además, otros materiales pueden usarse para fabricar partes internas como asientos y anillos, como plásticos y caucho. El uso de tales materiales blandos (plástico y caucho) hace que la válvula de retención de alta presión sea adecuada para su uso en bajas temperaturas y alta presión. Esto se debe a que los materiales blandos tienen una baja resistencia a las altas temperaturas. La válvula de retención de alta presión se recomienda para su uso en aplicaciones de alta temperatura si los componentes internos están hechos de metales que pueden soportar altas temperaturas sin causar una reacción química.

Componentes de una válvula de retención de alta presión

Cuerpo

El cuerpo es la parte principal de una válvula de retención de alta presión y se utiliza para contener los componentes interiores. El cuerpo es muy resistente ya que está hecho de metales fuertes como acero inoxidable y acero al carbono. La alta resistencia del metal hace que el cuerpo de la válvula sea resistente y resistente al daño por impacto que puede ser debido a objetos que caen o a la válvula de retención de alta presión que cae. El cuerpo contiene los puertos de entrada y salida de la válvula.

Tapa

Esta es otra parte del cuerpo que se coloca en la parte superior de la válvula. Los fabricantes de válvulas de retención de alta presión diseñan la tapa y el cuerpo con el mismo material. Esto ayuda a mejorar la compatibilidad de los dos cuando están conectados y asegura una resistencia igual y un sellado hermético contra cualquier fuga. El cuerpo y la tapa en las válvulas de retención de alta presión están conectados mediante diferentes métodos que son el atornillado, el sello de presión y los métodos de soldadura. Estos son los métodos que los fabricantes de válvulas de retención de alta presión recomiendan para válvulas utilizadas para transmitir fluidos a muy alta presión.

Disco

Este es el componente de una válvula de retención de alta presión que se encarga de abrir el flujo de fluido hacia adelante y cerrar cualquier fluido que intente invertir la dirección. El disco está hecho de diferentes materiales fuertes dependiendo del área de aplicación.

Asiento

Esta es una parte interna de una válvula de retención de alta presión que se utiliza para proporcionar la superficie de asiento del disco cuando la válvula está cerrada. El asiento también evita cualquier fuga de fluido entre el cuerpo y el disco de la válvula. Los fabricantes de válvulas de retención de alta presión utilizan diversos materiales para hacer el asiento. El material del asiento determina dónde es mejor adecuada la válvula para su uso.

Junta

Esta parte se coloca entre las caras de unión del cuerpo y la tubería y del cuerpo y la tapa. Ayuda a evitar cualquier fuga de fluido garantizando un sellado hermético.

¿Cómo funciona una válvula de retención de alta presión?

Una válvula de retención de alta presión está diseñada para funcionar según el principio de diferencia de presión. Según este principio, el disco de la válvula permite el flujo de fluido a través de la válvula cuando la presión aguas arriba es mayor que la presión aguas abajo. Como tal, la energía de presión proporciona la energía mecánica utilizada para forzar el disco hacia arriba dejando un camino despejado por donde fluye el fluido. Una vez que el disco abre el pasaje de flujo y la presión de succión permanece alta, el fluido sigue fluyendo a través de la válvula de retención de alta presión. Cuando la bomba se apaga o cuando la presión del fluido se reduce, el flujo de fluido intenta revertirse y el disco de la válvula regresa a su posición de asiento donde evita el flujo de retroceso.

Tipos de válvulas de retención de alta presión

Válvula de retención de oscilación de alta presión

Esta es una válvula de retención de alta presión que ofrece una resistencia al flujo de fluido baja cuando está completamente abierta. Como su nombre lo indica, el disco de la válvula oscila para abrir y cerrar la válvula de manera similar a una trampilla. El disco pivota alrededor de una bisagra montada fuera del asiento de la válvula. Los fabricantes de válvulas de retención de alta presión utilizan una arandela de composición en el disco de la válvula para soportar la mayor parte del desgaste. La bisagra de pasador se hace suelta para ayudar al disco a cerrarse cuando el flujo de fluido se reduce a cero. Las válvulas de retención de oscilación de alta presión se montan en dirección horizontal pero también se pueden montar en dirección vertical siempre que el disco no se quede atascado al cerrar la válvula. Los fabricantes de válvulas de retención de alta presión recomiendan usar estas válvulas donde el flujo de fluido inverso no es frecuente para evitar que la válvula vibre. El diseño de esta válvula de retención de alta presión evita que los fluidos viscosos y la suciedad interfieran con la rotación del disco alrededor de la bisagra.

Válvula de retención de elevación de alta presión

Esta es una válvula de retención de alta presión en la que el fluido abre el disco de la válvula desde el lado inferior. El principio de funcionamiento es tal que la presión de entrada alta que la presión de salida proporciona la fuerza que levanta el disco contra la gravedad o el resorte de la válvula y permite el flujo de fluido. Cuando la presión del fluido se reduce, el disco de la válvula se ve obligado a volver a la posición de cierre por el resorte de la válvula, el flujo de retorno y/o la gravedad. Los fabricantes de válvulas de retención de alta presión diseñan estas válvulas con la ventaja de que necesitan un pequeño levantamiento para obtener una apertura completa de la válvula. Además, los fabricantes de válvulas de retención de alta presión diseñan esta válvula con una guía que ayuda al disco a moverse hacia abajo con precisión hasta la posición de asiento. El problema con esta guía es que tiende a atrapar suciedad que puede hacer que la válvula permanezca abierta cuando la presión del fluido se reduce. Los fluidos muy viscosos también pueden mantener el disco en la trampa interfiriendo con el cierre de la válvula. Las válvulas de retención de elevación de alta presión son ventajosas en el sentido de que no son propensas a golpear como las válvulas de retención de oscilación y son adecuadas para su uso en aplicaciones donde hay inversión de fluidos frecuente o irregular.

Válvula de retención de parada de alta presión

Este es un tipo especial de válvula de retención de alta presión. Los fabricantes de válvulas de retención de alta presión producen esta válvula con un mecanismo de control que es una rueda de mano o actuador. Esta válvula está destinada a evitar el flujo de fluido inverso al igual que otras válvulas de retención de alta presión. El mecanismo de control hace posible cerrar el flujo de fluido independientemente del nivel de presión. Las válvulas de retención de parada de alta presión son una ligera modificación de las válvulas de globo comunes diseñadas con un vástago fijo en el disco. Sin embargo, cuando se trata de válvulas de retención de parada de alta presión, los fabricantes diseñan la cabeza del vástago flotante en el disco que no está unido. Como el disco no está unido al vástago de la válvula, opera levantándose, lo que hace que se mueva libremente hacia arriba y hacia abajo cuando se ajusta el vástago para abrir o cerrar el flujo de fluido. Esto ayuda a controlar el flujo de fluido, pero si el fluido intenta fluir en dirección inversa, el disco reacciona rápidamente para bloquear el fluido. Además, utilizando el mecanismo de control, el vástago se puede girar para moverse hacia abajo y forzar el disco a cerrar y así evitar el flujo de fluido hacia adelante o hacia atrás según sea necesario.

Válvula de retención de alta presión con resorte

Esta es una válvula de retención de alta presión que se cierra mediante el uso de un resorte. El resorte y el disco funcionan juntos en los que el resorte se comprime por la presión del fluido de succión permitiendo que el disco se mueva hacia adelante. Esto crea espacio libre para que el fluido fluya a través de la válvula. Cuando la presión del fluido de succión se reduce, el resorte se alivia de la compresión, lo que hace que revierta y así el disco se mueve a su posición de cierre donde evita el flujo de fluido inverso. Los fabricantes de válvulas de retención de alta presión con resorte pueden usar el resorte para diseñar una válvula en forma de Y, cargada en línea o cargada verticalmente. Una ventaja de las válvulas de retención de alta presión con resorte es que se pueden instalar en posición vertical u horizontal ya que no dependen de la gravedad para cerrar.

Aplicaciones de las válvulas de retención de alta presión

• Las válvulas de retención de alta presión se utilizan en aplicaciones mineras.
• Se utilizan en aplicaciones de tratamiento de agua dulce y residual.
• Se utilizan en aplicaciones de alimentos y bebidas.
• Se utilizan en aplicaciones de lucha contra incendios.
• Las válvulas de retención de alta presión se utilizan en plantas generadoras de energía a vapor.
• Se utilizan en plantas de procesamiento de productos químicos.
• Las válvulas de retención de alta presión se utilizan en industrias de refinación de petróleo y gas.
• Se utilizan en el transporte de gas natural licuado y petróleo crudo.

Ventajas de las válvulas de retención de alta presión

• Pueden soportar alta presión y alta temperatura.
• Están libres de flujo de fluido inverso.
• No experimentan fugas debido a sellos herméticos y materiales de alta resistencia utilizados.
• Operan automáticamente.
• Las válvulas de retención de alta presión tienen alta eficiencia debido a la baja pérdida de presión.
• Estas válvulas mantienen la presión de trabajo.
• Las válvulas de retención de alta presión son versátiles ya que pueden funcionar en diferentes aplicaciones.
• Son fáciles de instalar y reparar.
• Son duraderas ya que pueden repararse en caso de avería.
• Las válvulas de retención de alta presión operan muy rápido para abrir o cerrar.

Desventajas de las válvulas de retención de alta presión

• Las válvulas de retención de alta presión son pesadas en comparación con otras válvulas de retención.
• Estas válvulas tienden a experimentar efectos de martilleo de agua.
• No funcionan bien en flujo de fluido pulsante.
• Son más caras en relación con otras válvulas de retención.

Resolución de problemas de las válvulas de retención de alta presión

La válvula vibra/tiembla

• Velocidad de fluido alta. Verificar que el nivel de velocidad del fluido sea el indicado por el fabricante de la válvula de retención de alta presión.

Fuga interna de fluido

• Materiales extraños en la válvula. Abrir la válvula y retirar cualquier material extraño.
• Juntas tóricas desgastadas. Reemplazar las juntas tóricas.
• Asiento dañado. Reemplazar el asiento.

Fuga externa de fluido

• Tornillos y tuercas flojos. Apriete los tornillos y tuercas al nivel de torque recomendado por el fabricante de la válvula de retención de alta presión.
• Junta desgastada. Reemplazar la junta.

El fluido no fluye a través de la válvula de retención de alta presión

• Instalación incorrecta. Instalar la válvula de modo que la dirección del flujo de fluido sea la misma que la flecha de flujo indicada en la válvula. Seguir cualquier otra instrucción de instalación indicada por el fabricante de la válvula de retención de alta presión en el manual del usuario.
• Obstrucción de la tubería. Revisar la tubería que alimenta el fluido a la válvula en busca de obstrucciones y eliminar cualquier material que bloquee el flujo de fluido.
• Válvula aguas abajo cerrada. Abrir la válvula aguas abajo para crear una diferencia de presión.
• Flujo de succión bajo. Aumentar la presión del flujo de succión al valor de presión recomendado por el fabricante de la válvula de retención de alta presión.

Resumen

La válvula de retención de alta presión es una válvula resistente destinada a evitar el flujo de fluido inverso y está diseñada para funcionar en aplicaciones de alta presión por encima de 500 PSI. Los fabricantes de válvulas de retención de alta presión diseñan este tipo de válvula para trabajar según el principio de diferencia de presión en el que el disco de la válvula se abre cuando la presión de succión supera la presión de salida.

Este principio de funcionamiento ayuda a que la válvula funcione automáticamente sin un actuador de válvula o rueda de mano, con excepción de una válvula de retención de parada de alta presión. La válvula de tipo de parada tiene una rueda de mano que se utiliza para detener el flujo de fluido independientemente del nivel de presión. Los fabricantes de válvulas de retención de alta presión producen esta válvula utilizando materiales metálicos fuertes y la válvula tiene bridas para conectarla a la tubería. Además, la válvula se puede conectar a la tubería mediante el método de soldadura.

Los diversos tipos de válvulas de retención de alta presión son la válvula de retención de oscilación de alta presión, la válvula de retención de parada de alta presión, la válvula de retención de elevación de alta presión y la válvula de retención de alta presión con resorte, entre otras. Las aplicaciones de las válvulas de retención de alta presión son en petróleo y gas, tratamiento de aguas residuales, productos químicos, alimentos y bebidas, lucha contra incendios, minería y aplicaciones de energía a vapor, entre otras. Las ventajas de comprar una válvula de retención de alta presión son la alta resistencia, el funcionamiento automático, la alta eficiencia y la falta de fugas, la capacidad de mantener la presión, la ausencia de flujo inverso y el funcionamiento rápido. Sin embargo, estas válvulas son pesadas en comparación con otras válvulas de retención y pueden permitir el flujo de fluido en una dirección solamente.