Válvula de bola de soldadura por encastre

¿Qué es una válvula de bola soldada?

Una válvula de bola con soldadura de encaje es un tipo de válvula de bola con soldadura de encaje. La soldadura por encastre es una zona empotrada de la válvula de bola en la que se inserta un tubo. Las válvulas de bola con soldadura por encastre están hechas de acero para aplicaciones que implican una mayor presión y temperaturas más altas y que no necesitan ser desmontadas. Las válvulas de bola de soldadura por encastre son buenas porque garantizan conexiones a prueba de fugas que duran mucho tiempo. Las válvulas de bola de soldadura por encastre tienen el extremo soldado con forma de encaje. El extremo de la válvula con forma de zócalo se inserta en la tubería y luego se suelda en la válvula de bola con forma de zócalo. Las válvulas de bola de soldadura por encastre se utilizan para diámetros de tubería pequeños, de unas 2 pulgadas o menos. Las válvulas de bola de soldadura por encastre son importantes en los casos en que la alta resistencia estructural y la integridad de las fugas son consideraciones de diseño primordiales.

Figura: Válvula de bola de soldadura por encastre.

Componentes de las válvulas de bola de soldadura por encastre

Cuerpo de la válvula

El cuerpo de la válvula es el componente principal de una válvula de bola de soldadura por encastre que alberga todos los componentes internos de la válvula. El cuerpo de la válvula sirve como barrera de presión de la válvula. Por ello, siempre es necesario fabricar el cuerpo de la válvula con materiales que garanticen que la presión no pueda dañar la válvula. El cuerpo de la válvula contiene los puertos en los que la válvula de bola de soldadura por encastre se conecta a la tubería.

Mango

La manija es el componente de una válvula de bola soldada por encastre que es utilizado por el operador de la válvula para aplicar la fuerza para abrir/cerrar la válvula. El mango está hecho de un material resistente para que pueda soportar el par de torsión utilizado para abrir/cerrar la válvula de bola de soldadura de encaje.

Vástago

El vástago de una válvula también se conoce como eje. El vástago de una válvula de bola soldada es el componente que conecta la manija y la bola de la válvula. El vástago también está hecho de un material resistente para que pueda transmitir el par de torsión necesario para abrir/cerrar la válvula, así como para soportar la alta presión y la alta temperatura que la válvula de bola de soldadura de encaje puede experimentar durante su uso.

Bola 

La bola en una válvula de bola de soldadura de encaje es el componente utilizado para mejorar el flujo y el bloqueo del fluido. La bola tiene un orificio en su sección central que se alinea con la tubería para permitir el flujo del fluido.

Asientos

Los asientos son componentes de una válvula de bola de soldadura por encastre que se colocan entre la bola y el cuerpo de la válvula y se utilizan para evitar la fuga de fluidos. El asiento también se utiliza para sostener la bola en su posición.

Embalaje

La empaquetadura es una junta colocada alrededor del vástago de una válvula de bola de soldadura de encaje para evitar la fuga de fluidos.

¿Cómo funciona una válvula de bola soldada?

Una válvula de bola para soldar consiste en una bola con un orificio en su centro. La bola está conectada al vástago de la válvula y al mando. El flujo de fluido en una válvula de bola para soldar fluye a través del orificio de la bola. Para poner en marcha la válvula bola de soldadura por encastre, la manija se gira un cuarto de vuelta equivalente a 90^o . Dado que la manija en una válvula de bola de soldadura por encastre está conectada a la bola a través del vástago, la rotación de la manija a 90^o hace girar el vástago y la bola por los mismos 90^o . De este modo, el orificio giratorio de la bola se vuelve colineal con la tubería, de modo que el fluido puede fluir a través del sistema de tuberías a través de la válvula de bola de soldadura por encastre. En este caso, se dice que la válvula de bola de soldadura por encastre está en estado abierto. Para cerrar la válvula de bola de soldadura de encaje, la manija se gira en dirección opuesta durante otros 90^o . Esto hace que el vástago y la bola de la válvula de bola de soldadura de encaje den un cuarto de vuelta de 90^o . Cuando la bola hace este ángulo de un cuarto de vuelta, hace que el orificio de la bola sea perpendicular a la tubería con fluido, bloqueando así el flujo de fluido. Por lo tanto, se dice que la válvula de bola de soldadura de encaje está en un estado cerrado.

Figura: Funcionamiento de una válvula de bola de soldadura por encastre.

¿Tipos de válvulas de bola para soldar?

Válvula de bola de soldadura en V

Se trata de una válvula de bola soldada por encastre con un orificio en forma de V en la bola de la válvula. La “V” indica el diseño del asiento y la bola utilizados. Este tipo de válvula de bola soldada por encastre proporciona una apertura y cierre eficientes del flujo de fluido. El flujo en una válvula de bola de soldadura de encaje con puerto en V es casi lineal. Cuando la válvula de bola de soldadura de encaje con puerto en V está cerrada y se inicia una apertura, el extremo pequeño del orificio en V se abre primero, lo que permite un control estable del flujo. Una válvula de bola de soldadura de encaje con puerto en V necesita una construcción de válvula fuerte debido a las altas velocidades de fluido que pueden dañar una válvula de bola estándar. Cuando una válvula de bola de soldadura de encaje con puerto en V está bien mecanizada, ofrece un rendimiento sin fugas.

Figura: Válvula de bola de soldadura en V.

Válvula de bola de tres piezas para soldar

Una válvula de bola de soldadura de encaje de tres piezas está formada por tres piezas, que son el cuerpo y las dos tapas de los extremos. Las tres piezas de una válvula de bola soldada por encastre se mantienen unidas mediante pernos y tuercas. Los extremos de la válvula de bola de soldadura por encastre están soldados a la tubería. Una válvula de bola de tres piezas soldada por encastre permite retirar fácilmente de la tubería las partes centrales de la válvula, es decir, el vástago de la bola y los asientos. Esto hace posible que el operador de la válvula limpie los sólidos depositados, sustituya las empaquetaduras y los asientos, y pula los arañazos de la bola sin necesidad de retirar el cuerpo de la válvula de la tubería. De este modo, una válvula de bola de tres piezas con soldadura de encaje puede ser revisada y limpiada fácilmente sin necesidad de retirarla de la tubería. Las válvulas de bola de tres piezas con soldadura por encastre pueden utilizarse en industrias en las que la higiene es muy importante, como la farmacéutica y la alimentaria. Sin embargo, las válvulas de bola de tres piezas son muy caras en comparación con otras válvulas de bola de soldadura por encastre.

Figura: Válvula de bola de tres piezas para soldar.

Válvula de bola de soldadura por encastre de paso reducido

Se trata de una válvula de bola de soldadura por encastre en la que el diámetro del orificio de la bola es menor que el diámetro de la tubería. Este tipo de válvula de bola de soldadura por encastre tiene un orificio reducido con un paso en forma de venturi. Debido al reducido diámetro interior de la bola, la válvula de bola para soldar por encastre experimenta pérdidas por fricción. Las válvulas de bola de soldadura por encastre de paso reducido se utilizan cuando la caída de presión, la turbulencia del flujo y las características del material no son una preocupación importante. Las válvulas de bola de soldadura por encastre de paso reducido son de menor coste y tienen un tamaño más reducido. Las válvulas de bola de soldadura por encastre de paso reducido son adecuadas para su uso cuando el caudal no tiene una demanda estricta para ayudar a reducir el coste y el peso, ya que estas válvulas tienen un peso relativamente menor.

Válvula de bola de soldadura por encastre de puerto completo

Se trata de una válvula de bola de soldadura por encastre que tiene el diámetro del orificio de la bola del mismo tamaño que el diámetro de la tubería. Este tipo de válvula de bola de soldadura de encaje ayuda a reducir la resistencia del fluido, ya que el flujo de fluido de la tubería a través de la válvula es casi lineal, lo que reduce la turbulencia del fluido. Sin embargo, el coste de una válvula de bola de soldadura de encaje de puerto completo es mayor en relación con otras válvulas de bola de soldadura de encaje. Las válvulas de bola de soldadura por encastre de puerto completo son adecuadas cuando la baja resistencia al flujo de fluido es importante, como en las tuberías de aspiración de las bombas, en las que la pérdida de presión puede afectar al rendimiento de la bomba.

Válvula de bola de soldadura por encastre forjada

Se trata de una válvula de bola de soldadura por encastre fabricada mediante el proceso de forja. La válvula de bola de soldadura por encastre de este tipo se fabrica calentando el material metálico a altas temperaturas hasta que se funde y, a continuación, se utiliza una fuerza mecánica de prensado para dar a la válvula la forma requerida. Una vez fabricada, la válvula se somete a pruebas no destructivas (NDTS) para garantizar que no tiene defectos ni poros por los que pueda filtrarse el líquido. Una vez fabricado el cuerpo de la válvula, se ensambla con otros componentes como las bolas, los asientos, los anillos de empaquetadura y la manija.

Válvula de bola con cuerpo soldado

Una válvula de bola de encaje con cuerpo soldado es una válvula de bola fabricada mediante el método de la soldadura. Este tipo de válvula de bola con soldadura de encaje garantiza que el cuerpo de la válvula esté libre de fugas, a diferencia de las válvulas atornilladas, como las válvulas de bola con soldadura de encaje de tres piezas. Sin embargo, este tipo de válvula es difícil de mantener o limpiar in situ. Para limpiar o realizar el mantenimiento de una válvula de bola soldada, es necesario retirar la válvula completamente de la tubería. Las válvulas de bola de cuerpo soldado son adecuadas para su uso en sistemas subterráneos o enterrados en los que no se espera un mantenimiento frecuente. La prueba NDTS también se lleva a cabo en la válvula de bola de cuerpo soldado para asegurar que la válvula está libre de fugas.

Aplicaciones de las válvulas de bola de soldadura por encastre

• Las válvulas de bola de soldadura por encastre se utilizan en las industrias petroleras.
• Estas válvulas se utilizan en las industrias del petróleo y el gas.
• Estas válvulas se utilizan en los sistemas de suministro de agua y de riego.
• Las válvulas de bola de soldadura por encastre se utilizan en las mezclas y tratamientos químicos.
• Se utilizan en la generación de electricidad en las centrales eléctricas.
• Estas válvulas se utilizan en los sistemas de climatización.

Ventajas de las válvulas de bola de soldadura por encastre

• Las válvulas de bola de soldadura por encastre son más fáciles de manejar.
• Estas válvulas son versátiles, ya que pueden utilizarse en diferentes aplicaciones industriales.
• Las válvulas de bola de soldadura por encastre son de pequeño tamaño y ligeras.
• Estas válvulas de bola son más baratas que otros tipos de válvulas de bola.
• Las válvulas de bola de soldadura por encastre son a prueba de fugas.
• Las válvulas de bola de soldadura por encastre son resistentes para la mayoría de las aplicaciones de alta presión y alta temperatura.
• Las válvulas de bola de soldadura por encastre tienen una baja caída de presión y un gran caudal.
• Estas válvulas son duraderas cuando se utilizan para los medios adecuados.

Desventajas de las válvulas de bola de soldadura por encastre

• La mayoría de las válvulas de bola de soldadura de encaje no pueden ser inspeccionadas, limpiadas o reparadas.
• Estas válvulas no son adecuadas para la regulación de fluidos.
• Las válvulas de bola de soldadura por encastre no son adecuadas para su uso en tuberías grandes de más de 2 pulgadas.

Solución de problemas de las válvulas de bola de soldadura por encastre

Fuga a través del cuerpo de la válvula

• Cuerpo de la válvula roto. Sustituya el cuerpo de la válvula o toda la válvula de bola de soldadura por encastre según sea necesario.

Fuga a través del vástago

• Vástago roto. Sustituya el vástago.
• Empaquetadura del vástago rota o desgastada. Sustituya la empaquetadura del vástago.
• Vástago desalineado. Alinee el vástago correctamente.

Fuga a través del balón

• Bola de válvula dañada. Sustituya la bola.
• Bola cargada de residuos. Limpie o retire los residuos.
• Asegurar la compatibilidad del asiento con el soporte. 

Fugas a través de los asientos

• Asientos desgastados. Sustituya los asientos.
• Asientos dañados. Sustituya los asientos.
• Escombros en los asientos. Elimine los residuos.
• Incompatibilidad química con los medios. Esto hace que los medios dañen los asientos; asegúrese de que ambos sean compatibles.

La manija es difícil de abrir/cerrar

• Mango dañado. Sustituya el mango.
• Obstrucciones internas. Compruebe si hay obstrucciones internas y elimínelas.
• Vástago roto. Sustituya el vástago.

Resumen

Una válvula de bola de soldadura por encastre es un tipo de válvula de bola conectada a la tubería mediante una conexión soldada. Como su nombre indica, una válvula de bola de soldadura de encaje se fabrica con una soldadura de encaje. Las válvulas de bola de soldadura por encastre están fabricadas con materiales de acero resistentes, lo que las hace adecuadas para su uso en aplicaciones de alta presión y alta temperatura. Una de las principales ventajas de las válvulas de bola de soldadura por encastre es que son a prueba de fugas y duraderas.

Las válvulas de bola para soldar por encastre se fabrican para su uso en tuberías de pequeño tamaño con diámetros de hasta 2 pulgadas. Las válvulas de bola de soldadura de encaje son de varios tipos, entre ellos las válvulas de bola de soldadura de encaje forjadas, las válvulas de bola de soldadura de encaje de cuerpo soldado, las válvulas de bola de soldadura de encaje de tres piezas, las válvulas de bola de soldadura de encaje de diámetro reducido y las válvulas de bola de soldadura de encaje de puerto completo. Las válvulas de bola de soldadura por encastre se utilizan en diversas aplicaciones, como el petróleo y el gas, el suministro de agua y el sistema de riego, la generación de energía, los aditivos químicos y el tratamiento, y los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado, entre otros.

Las ventajas de las válvulas de bola de soldadura de encaje son que son rápidas de abrir/cerrar, son duraderas, no tienen fugas, son de pequeño tamaño, ligeras de peso, son versátiles y tienen una gran resistencia.