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Válvula de globo de acero inoxidable

April 30, 2022

¿Qué es una válvula de globo de acero inoxidable?

La válvula de globo de acero inoxidable es un tipo de válvula de globo fabricada en acero inoxidable. Este tipo de válvula está pensada para estrangular, abrir o cerrar el flujo de fluidos. Los fabricantes de válvulas de globo de acero inoxidable suelen utilizar material de acero inoxidable para fabricar el cuerpo, el bonete, el disco y el vástago. Esto ayuda a que la válvula sea muy fuerte y resistente a los daños causados por el impacto, así como capaz de soportar altas presiones y temperaturas. Otras partes de las válvulas de globo de acero inoxidable, como los asientos, pueden ser de otros materiales, como el plástico o el caucho. Las válvulas de globo de acero inoxidable pueden ser de asiento blando o de asiento metálico. Las válvulas de asiento metálico son aquellas en las que el asiento está hecho de un material blando como el caucho o el plástico. Las válvulas de globo de acero inoxidable de asiento metálico son aquellas en las que el asiento está hecho de un material metálico como el acero inoxidable. Las válvulas de globo de acero inoxidable utilizan un movimiento lineal al cerrar o abrir el flujo de fluido. El elemento de cierre de una válvula de globo de acero inoxidable se conoce como disco. El disco encaja en el asiento para bloquear el flujo de fluido cuando la válvula está cerrada. Los fabricantes de válvulas de globo de acero inoxidable diseñan estas válvulas para que sean manuales o automáticas.

Figura: Válvula de globo de acero inoxidable.

 

¿Cómo funciona una válvula de globo de acero inoxidable?

Una válvula de globo de acero inoxidable es un tipo de válvula unidireccional, es decir, el flujo de fluido puede tener lugar en una sola dirección. Una válvula de globo de acero inoxidable funciona mediante un volante o actuador. El volante se utiliza en las válvulas de globo de acero inoxidable manuales para que el operador de la válvula pueda aplicar fuerza sobre el volante para girar el vástago. El vástago conecta el volante y el disco de la válvula. La válvula de globo de acero inoxidable con actuador es automática. El actuador se utiliza para determinar cuándo se abre y se cierra la válvula de globo de acero inoxidable, así como para proporcionar la fuerza necesaria para abrir o cerrar el flujo de fluido. Para abrir una válvula de globo de acero inoxidable, el volante se gira en sentido contrario a las agujas del reloj. Esto hace que el vástago que está conectado al disco se mueva en la misma dirección contraria a las agujas del reloj. A medida que el vástago gira, se mueve linealmente hacia arriba. Esto hace que el disco se mueva hacia arriba, lo que abre el flujo de fluido. Para cerrar una válvula de globo de acero inoxidable, el volante se gira en el sentido de las agujas del reloj. Esto hace que el vástago comience a girar en la misma dirección mientras se mueve linealmente hacia abajo hasta que cierra el flujo de fluido. Para estrangular la válvula, el volante se gira ligeramente en el sentido contrario a las agujas del reloj para que el disco abra parcialmente el flujo de fluido.

Figura: Funcionamiento de una válvula de globo de acero inoxidable.

 

Los fabricantes de válvulas de globo de acero inoxidable emplean dos diseños de esta válvula. Los dos diseños son:

  1. El disco se cierra en sentido contrario a la dirección del flujo del fluido. En este diseño de válvula de globo de acero inoxidable, la energía cinética del fluido ayuda a abrir el flujo de fluido. Sin embargo, este diseño de una válvula de globo de acero inoxidable se convierte en un reto cuando se cierra la válvula. Por ello, este diseño es adecuado cuando la válvula de globo de acero inoxidable se necesita para aplicaciones de apertura rápida.
  2. El otro diseño es aquel en el que el disco se cierra en la misma dirección que el flujo del fluido. En este diseño de válvula de globo de acero inoxidable, la energía cinética del fluido ayuda a cerrar el disco rápidamente. Sin embargo, una válvula con este diseño resulta difícil de abrir. Por ello, los fabricantes de válvulas de globo de acero inoxidable recomiendan este diseño cuando las válvulas son necesarias para cerrar rápidamente el flujo de fluido.

Figura: Diseños de las válvulas de globo de acero inoxidable (izquierda: el disco cierra en contra del flujo del fluido, derecha: el disco cierra en la misma dirección que el flujo del fluido).

 

Tipos de válvulas de globo de acero inoxidable

Válvula de globo de acero inoxidable en forma de T

Se trata de una válvula de globo de acero inoxidable que tiene un cuerpo en forma de T. Esta válvula también se conoce como válvula de globo de acero inoxidable de patrón estándar. Es el tipo más común de válvula de globo de acero inoxidable. Los fabricantes de válvulas de globo de acero inoxidable diseñan estas válvulas con un ajuste horizontal del asiento de la válvula para que el disco y el vástago puedan moverse perpendicularmente a la dirección del flujo del fluido. Este tipo de válvula de globo de acero inoxidable tiene un paso de flujo que se tuerce y que es conocido por causar resistencia al flujo de fluido en todas las válvulas de patrón T. El diseño de una válvula de globo con patrón en T tiene una alta caída de presión en relación con otras válvulas. Por ello, los fabricantes de válvulas de globo de acero inoxidable recomiendan estas válvulas para su uso en aplicaciones de estrangulamiento difíciles y en aplicaciones en las que la pérdida de presión no es una preocupación técnica importante.

Figura: Válvula de globo de acero inoxidable en forma de T.

Válvula de globo de acero inoxidable en forma de Y

Este tipo de válvula de globo de acero inoxidable también se conoce como válvula de globo de acero inoxidable de diseño oblicuo. Los fabricantes de válvulas de globo de acero inoxidable diseñan esta válvula de forma que el vástago y el asiento están orientados en un ángulo de 45o grados respecto al eje de la tubería. Esta orientación ayuda a proporcionar un flujo de fluido recto cuando la válvula está completamente abierta, lo que resulta en una baja caída de presión, a diferencia de la válvula de globo de acero inoxidable con patrón en T. Esta es la válvula que se utiliza como la mejor alternativa a la válvula de globo de acero inoxidable en forma de T en caso de una caída de presión elevada. Esto se debe a que esta válvula de globo de acero inoxidable en forma de Y tiene una baja caída de presión.

Figura: Válvula de globo de acero inoxidable en forma de Y.

Válvula de globo de acero inoxidable en ángulo

Se trata de un tipo de válvula de globo de acero inoxidable en la que los puertos de entrada y salida están situados a 90o grados. Como tal, el flujo de fluido se produce a 90o grados. Las válvulas de globo de acero inoxidable con patrón en ángulo tienen un menor coeficiente de flujo de fluido en relación con las válvulas de globo de acero inoxidable con patrón en Y. Estas válvulas se utilizan en aplicaciones que tienen un flujo pulsante ya que pueden manejar el efecto de babeo de ese flujo. Cuando una válvula de globo de acero inoxidable con patrón en ángulo se monta cerca de una curva de la tubería, ayuda a reducir la resistencia al flujo de fluido, a diferencia de la válvula con patrón en T. Además, cuando la válvula de globo de acero inoxidable con patrón de ángulo se monta cerca de un codo de tubería, ayuda a reducir el número de uniones de tuberías.

Figura: Válvula de globo de acero inoxidable de diseño angular.

Válvula de globo de acero inoxidable con bonete roscado

Se trata de una válvula de globo de acero inoxidable en la que el bonete y el cuerpo están conectados mediante roscas. Los fabricantes de válvulas de globo de acero inoxidable diseñan el cuerpo con rosca macho y el bonete con rosca hembra o viceversa. Este tipo de válvula de globo de acero inoxidable es el menos costoso y emplea un diseño sencillo. La válvula de globo de acero inoxidable con bonete roscado es adecuada para su uso en aplicaciones de baja presión y bajo coste.

Figura: Válvula de globo de acero inoxidable con bonete roscado.

Válvula de globo de acero inoxidable con bonete de brida

Se trata de una válvula de globo de acero inoxidable en la que el bonete y el cuerpo tienen extremos embridados. Los fabricantes de válvulas de globo de acero inoxidable diseñan estas válvulas con extremos embridados para que el bonete y el cuerpo puedan conectarse utilizando varios pernos para garantizar un sellado muy hermético. Las válvulas de globo de acero inoxidable con bonete embridado son más fáciles de montar e instalar. Estas válvulas son adecuadas para su uso en aplicaciones de alta presión y alta temperatura, como las plantas de generación de energía de vapor. Los extremos embridados y los pernos dan lugar a una conexión sin fugas. Sin embargo, el uso de los pernos y las bridas acaba haciendo que estas válvulas sean más pesadas en comparación con otras.

Figura: Válvula de globo de acero inoxidable con bonete embridado.

Válvula de globo de acero inoxidable con bonete soldado

Este es el tipo de válvula de globo de acero inoxidable en el que el bonete y el cuerpo están conectados mediante soldadura. Este tipo de válvula de globo de acero inoxidable se utiliza cuando el fluido a transportar es muy peligroso y o cuando no se desea la reparación y el mantenimiento de la válvula. Estas aplicaciones incluyen el transporte de productos petrolíferos y fluidos peligrosos como los ácidos. El método de conexión por soldadura garantiza que no haya fugas de estos fluidos peligrosos. La válvula de globo de acero inoxidable con bonete soldado se somete a una prueba no destructiva en el perímetro de la soldadura para garantizar que no hay defectos que emanen de la soldadura y que puedan causar fugas de fluidos. Las válvulas de globo de acero inoxidable soldadas son adecuadas para su uso en aplicaciones de alta presión y alta temperatura.

Figura: Válvula de globo de acero inoxidable soldada.

 

Aplicaciones de las válvulas de globo de acero inoxidable

  • Las válvulas de globo de acero inoxidable se utilizan en sistemas de refinería de petróleo y gas.
  • Estas válvulas se utilizan en las plantas de generación de energía de vapor.
  • Se utilizan en las industrias químicas.
  • Las válvulas de globo de acero inoxidable se utilizan en sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado.
  • Estas válvulas se utilizan en los sistemas de suministro de agua.
  • Se utilizan en los sistemas de refrigeración por agua y en los desagües de los calentadores.
  • Se utilizan en los sistemas de lubricación.

 

Ventajas de las válvulas de globo de acero inoxidable

  • Las válvulas de globo inoxidables tienen una buena capacidad de cierre.
  • Estas válvulas son duraderas porque pueden ser reparadas cada vez que se rompen y reutilizadas una y otra vez.
  • Las válvulas de globo de acero inoxidable son versátiles porque pueden servir en diferentes aplicaciones industriales.
  • Estas válvulas funcionan bien incluso cuando hay operaciones frecuentes.
  • Funcionan rápidamente en comparación con otras válvulas, como las de compuerta.
  • Las válvulas de globo de acero inoxidable pueden accionarse manualmente o ser automáticas.
  • Pueden utilizarse a altas temperaturas y en aplicaciones de alta presión.
  • Son resistentes a la corrosión.

 

Desventajas de las válvulas de globo de acero inoxidable

  • Las válvulas de globo de acero inoxidable tienen una gran caída de presión.
  • Suelen hacer más ruido, a diferencia de otras válvulas.
  • Son pesadas en comparación con otras válvulas.

 

Solución de problemas de las válvulas de globo de acero inoxidable

Fugas a través de la empaquetadura del vástago

  • Tuerca de la empaquetadura floja. Apriete la tuerca de la empaquetadura con el nivel de par recomendado por el fabricante de la válvula de globo de acero inoxidable.
  • Insuficientes anillos de empaque. Añada más piezas de anillos de empaquetadura.
  • Embalaje desgastado o dañado. Sustituya la empaquetadura.

Fugas a través de las superficies de los asientos

  • Asientos dañados. Sustituya los asientos.
  • Materiales extraños en los asientos. Desmonte la válvula según las instrucciones del fabricante de la válvula de globo de acero inoxidable y elimine los materiales extraños.

Fuga a través de la conexión cuerpo-capucha

  • Conexión floja. Apriete los elementos de conexión entre el cuerpo y el bonete, como los pernos y los tornillos, con el par de apriete recomendado por el fabricante de la válvula de globo de acero inoxidable. Recuerde que un par de apriete excesivo en la conexión puede provocar daños en la junta y, por tanto, más fugas.
  • Junta desgastada o dañada. Sustituya la junta.

La válvula de globo de acero inoxidable es difícil de abrir o cerrar

  • El vástago de la válvula está doblado. Sustituya o rectifique la curvatura.
  • La empaquetadura de la válvula está demasiado apretada. Afloje ligeramente la tuerca de la empaquetadura. Recuerde que una empaquetadura suelta provocará una fuga de líquido.
  • Suciedad en el tallo. Limpiar la suciedad.
  • Roscas de la tuerca del vástago desgastadas. Sustituya la tuerca del vástago.

 

Resumen

La válvula de globo de acero inoxidable es un tipo de válvula de globo en la que el cuerpo, el bonete y el vástago están hechos de material de acero inoxidable. Este tipo de válvula se utiliza para estrangular, abrir y cerrar el flujo de fluido. Este tipo de válvula es adecuada para su uso en aplicaciones que tienen alta presión y alta temperatura. Esto se debe a que el material de acero inoxidable tiene un alto punto de fusión de alrededor de 1400o C, lo que hace que soporte altas temperaturas en la mayoría de las aplicaciones industriales. Los fabricantes de válvulas de globo de acero inoxidable diseñan estas válvulas con asientos blandos o con asientos metálicos. Los asientos blandos se utilizan cuando la válvula se destina a aplicaciones de baja temperatura de menos de 60o C, mientras que los asientos metálicos se utilizan cuando la válvula se destina a aplicaciones de alta temperatura de más de 60o C. Las válvulas de globo de acero inoxidable se accionan manualmente o mediante actuadores hidráulicos, neumáticos o eléctricos. Hay varios tipos de válvulas de globo de acero inoxidable que incluyen la válvula de globo de acero inoxidable con bonete roscado, la válvula de globo de acero inoxidable con bonete embridado, la válvula de globo de acero inoxidable con bonete soldado, la válvula de globo de acero inoxidable con patrón en T, la válvula de globo de acero inoxidable con patrón en Y y la válvula de globo de acero inoxidable con patrón en ángulo. Estas válvulas se utilizan en diferentes aplicaciones, como la generación de energía de vapor, las refinerías de petróleo y gas, el tratamiento de aguas, las industrias químicas, los sistemas de lubricación y los sistemas de climatización, entre otros. Las ventajas de utilizar válvulas de globo de acero inoxidable son la resistencia a la corrosión, la durabilidad, la versatilidad y la ausencia de fugas, la buena capacidad de cierre y la rapidez de funcionamiento.

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