Válvula de retención de disco basculante

¿Qué es una válvula de retención de disco basculante?

Una válvula de retención de disco basculante es un tipo de válvula destinada a impedir el flujo inverso de fluidos. El flujo de fluido en dirección inversa puede dañar las instalaciones de tuberías, como bombas y calderas, o provocar la contaminación del fluido. La válvula de retención de disco basculante está diseñada con un disco como miembro de apertura y cierre. El disco se hace girar sobre un pivote y está desplazado del plano de asiento. El disco es forzado sobre el asiento cuando se cierra y se levanta del asiento cuando se abre. Estas válvulas se cierran muy rápido porque el centro de gravedad en el disco se reduce a la mitad. Los fabricantes de válvulas de retención de disco basculante también utilizan un mecanismo de resorte para ayudar a la válvula a abrirse y cerrarse rápidamente. Uno de los principales retos de las válvulas de retención basculantes es que son difíciles de reparar y también más caras en comparación con otras válvulas, como las de retención basculante. Por ello, los fabricantes de válvulas de retención de disco basculante recomiendan el uso de estas válvulas cuando no se pueden utilizar las válvulas de retención basculantes. Las válvulas de retención de disco basculante funcionan automáticamente y no necesitan un volante o actuador común en otras válvulas como las de bola, compuerta o globo. Las válvulas de retención basculantes dependen de la diferencia de presión, por lo que se abren cuando hay una alta presión de aspiración y se cierran automáticamente cuando la presión de aspiración se reduce o cuando hay un reflujo de fluido.

Figura: Válvula de retención de disco basculante.

Componentes de la válvula de retención de disco basculante

Cuerpo de la válvula

Es la parte de una válvula de retención basculante utilizada para contener todas las partes internas de la válvula. El cuerpo debe ser muy resistente para soportar la presión interna, así como para proteger las piezas internas contra los daños por impacto. Por ello, los fabricantes de válvulas de retención de disco basculante diseñan estas válvulas con materiales metálicos resistentes, como hierro dúctil, acero al carbono y acero inoxidable, para garantizar que el cuerpo de la válvula tenga una gran resistencia. El cuerpo de la válvula también contiene los puertos de la válvula que la conectan a la tubería para permitir la transmisión de fluidos.

Tapa de la válvula/capó

Es el componente de una válvula de retención basculante que se coloca sobre el cuerpo de la válvula. El bonete/cubierta se une al cuerpo de la válvula mediante pernos y tuercas o por soldadura. La tapa y el cuerpo también están hechos del mismo material metálico para asegurar la uniformidad al ser apretados.

Disco

Es la parte de una válvula de retención de disco basculante que se utiliza para abrir y cerrar el flujo de fluido. El material utilizado para fabricar el disco depende de la aplicación indentada de la válvula de retención basculante.

Asiento

Es la parte en la que se asienta el disco cuando la válvula está cerrada. El material del asiento, al igual que el del disco, depende de la aplicación prevista de la válvula. El asiento puede ser de asiento blando o metálico. Los asientos blandos están hechos de plástico o caucho y los fabricantes de válvulas de retención de disco basculante recomiendan estos asientos para aplicaciones de baja temperatura. Los asientos metálicos pueden soportar altas temperaturas, por lo que se utilizan en aplicaciones de alta temperatura.

Junta

Es el material que se coloca entre el orificio de la válvula y la tubería para mejorar el cierre hermético con cero fugas de fluido. Asimismo, el tipo de material utilizado para fabricar la junta depende de la aplicación prevista de la válvula de retención basculante.

¿Cómo funciona una válvula de retención de disco basculante?

Una válvula de retención de disco basculante funciona empleando la diferencia de presión. Esto hace que la válvula funcione automáticamente sin necesidad de utilizar un actuador o un volante/palanca de válvula. La diferencia de presión es el principio por el cual el disco de la válvula se abre cuando la presión de succión es mayor que la presión de salida y es lo suficientemente alta como para producir la energía suficiente para empujar el disco hacia la apertura. La presión del fluido la proporciona la bomba del sistema de tuberías. Una vez que la válvula se abre por la presión del fluido de succión, éste sigue fluyendo a través de la válvula hasta que la presión de succión se reduce hasta ser menor que la presión de salida o cuando hay reflujo. En caso de baja presión de succión o de reflujo, el disco de la válvula vuelve a la posición de asiento automáticamente. Los fabricantes de válvulas de retención de disco basculante también utilizan un muelle para ayudar a que el disco vuelva a la posición de asiento inmediatamente después de que se reduzca la presión del fluido. Este tipo de válvula puede instalarse en posición vertical u horizontal.

Figura: Funcionamiento de una válvula de retención de disco basculante.

Tipos de válvulas de retención de disco basculante

Válvula de retención de disco basculante de cuerpo dividido

Se trata de una válvula de retención de disco basculante con dos piezas del cuerpo. Las dos piezas están orientadas horizontalmente entre sí y colinealmente a la tubería. Las dos piezas de la válvula retención de disco basculante se conectan mediante pernos y tuercas. Se coloca una junta entre las dos piezas para garantizar un cierre hermético y la ausencia de fugas de fluido. Los fabricantes de válvulas de retención de disco de cuerpo partido recomiendan este tipo de válvula para su uso en aplicaciones de alta presión. Esto se debe a que la conexión atornillada de las dos piezas del cuerpo hace que la válvula sea lo suficientemente fuerte como para soportar niveles de alta presión. Sin embargo, el fuerte cuerpo y el número de pernos y tuercas y los extremos embridados hacen que la válvula sea muy pesada en comparación con otros tipos de válvulas de retención de disco basculante. Una de las ventajas de esta válvula de retención de disco basculante es que la inspección, la limpieza y la reparación de la válvula pueden realizarse fácilmente tras abrir las dos piezas del cuerpo.

Figura: Válvula de retención de disco basculante de cuerpo partido.

Válvula de retención de disco basculante con junta de presión

Se trata de una válvula de retención de disco basculante en la que el bonete y el cuerpo están conectados mediante una junta de presión. La junta de presión es un método de conexión entre el bonete y el cuerpo de las válvulas destinadas a utilizarse en aplicaciones de alta presión. Una válvula de retención de disco basculante con un sello de presión es tal que el sello entre el cuerpo y el bonete se hace más estricto a medida que aumenta la presión del fluido. Los fabricantes de válvulas de retención de disco basculante diseñan estas válvulas para su uso en aplicaciones como la petroquímica, el petróleo y el gas, el vapor y la circulación de calderas, entre otras.

Figura: Válvula de retención de disco basculante con cierre a presión.

Válvula de retención de disco basculante

Se trata de una válvula de retención de disco basculante que utiliza una placa en forma de disco para cerrar y abrir el flujo de fluido. El diseño emplea dos medios discos o placas que pivotan sobre un poste central que es un pasador de bisagra. Se utilizan resortes de torsión para mantener los medios discos en la posición de asiento contra el cuerpo de la válvula. Un pasador paralelo al pasador de bisagra se utiliza para impedir que las placas giren libremente. La fuerza del flujo de fluido sobre los platos se transmite a los resortes de la válvula. Esto hace que los resortes se estiren hacia adelante al permitir que el fluido fluya a través de la válvula. El grado de apertura de los platos de la válvula depende de la cantidad de fuerza del fluido. Cuanto mayor sea la fuerza del fluido, más se abrirán los platos. Para que la válvula se cierre más rápidamente, los fabricantes de válvulas de retención de disco basculante utilizan muelles más resistentes que los hacen más sensibles a una ligera reducción de la presión de succión y, por tanto, se cierran más rápidamente. Sin embargo, la gran resistencia de los muelles puede dificultar la apertura de los platos por la presión de succión. Por ello, los fabricantes de válvulas de retención de disco basculante intentan equilibrar la presión de succión y la fuerza de los muelles.

Figura: Válvula de retención de disco basculante.

Válvula de retención de disco basculante de cuerpo soldado

Se trata de una válvula de retención de disco basculante que se fabrica soldando el cuerpo y el cuerpo. Los fabricantes de válvulas de retención de disco basculante diseñan este tipo de válvula para su uso en áreas donde la válvula transporta fluidos de alta presión o peligrosos. La válvula se somete a pruebas no destructivas para garantizar que no tiene ningún defecto que pueda causar fugas o cualquier mal funcionamiento cuando se utiliza. Las válvulas de retención de disco basculante con cuerpo soldado son muy fiables, ya que no presentan fugas de fluido a pesar de la elevada presión del mismo. Sin embargo, estas válvulas no pueden ser inspeccionadas, limpiadas o reparadas mientras están en el campo. En caso de que la válvula desarrolle un problema, la soldadura tiene que ser retirada antes de la inspección o reparación.

Aplicaciones de la válvula de retención de disco basculante

• Las válvulas de retención basculantes se utilizan en el tratamiento y la distribución de agua.
• Se utilizan en los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado.
• Se utilizan en los sistemas de extinción de incendios.
• Las válvulas de retención de disco basculante se utilizan en aplicaciones de petróleo y gas.
• Estas válvulas se utilizan en las industrias mineras.
• Se utilizan en aplicaciones de perforación y construcción naval.
• Las válvulas de retención de disco basculante se utilizan en la fabricación de productos petroquímicos y químicos.
• Se utilizan en la elaboración de alimentos y bebidas.
• Se utilizan en las industrias del papel y la pasta de papel.

Ventajas de la válvula de retención de disco basculante

• Las válvulas de retención basculantes funcionan rápidamente, lo que permite ahorrar tiempo y garantizar que no se produzca un flujo de fluido inverso que pueda causar contaminación.
• Estas válvulas son automáticas, lo que reduce la necesidad de un actuador de válvula.
• Las válvulas de retención de disco basculante tienen un alto rendimiento porque tienen una baja caída de presión.
• Estas válvulas pueden mantener la presión de trabajo.
• No tienen fugas de líquido.
• Estas válvulas pueden utilizarse tanto en aplicaciones de baja como de alta temperatura.
• Las válvulas de retención basculantes son versátiles, ya que se utilizan en diferentes industrias.
• Son duraderas, ya que se pueden reparar para volver a utilizarlas en caso de que se rompan.

Desventajas de las válvulas de retención de disco basculante

• Las válvulas de retención de disco basculante tienden a provocar golpes de ariete y efectos asociados.
• No se pueden inspeccionar mientras se usan.
• Son difíciles de reparar en comparación con las otras válvulas de retención.

Solución de problemas de las válvulas de retención de disco basculante

Válvula de retención basculante que produce ruido durante su funcionamiento

• Es normal que una válvula de retención de disco basculante haga un ruido mínimo. Sin embargo, si el ruido se convierte en un problema de martilleo, podría deberse a la cavitación debida a la caída de la alta presión. Asegúrese de que la velocidad del fluido es la recomendada por el fabricante de la válvula de retención de disco basculante.

La válvula no se cierra

• Partículas sólidas que interfieren con el disco de la válvula. Abra la válvula y elimine cualquier material extraño en su interior. Limpie el interior de la válvula.

La válvula de retención basculante no se abre

• Baja presión diferencial. Asegúrese de que la presión de entrada es mayor que la de salida.
• La válvula aguas abajo está cerrada. Abra la válvula aguas abajo.
• La tubería conectada a la válvula de retención basculante está obstruida. Compruebe si hay materiales extraños en la válvula que causen la obstrucción y retírelos.

Fuga de fluido cuando la válvula está cerrada

• Escombros en la válvula. Abra la válvula de retención de disco basculante y limpie los residuos.
• Asiento desgastado. Sustituya el asiento de la válvula.
• Juntas tóricas desgastadas o dañadas. Sustituya las juntas tóricas.

Fuga de fluido a través de las caras de contacto de las bridas

• Conexión floja. Apretar los tornillos y tuercas.
• Junta desgastada. Sustituya la junta.

Resumen

Una válvula de retención de disco basculante es un tipo de válvula de retención que utiliza un disco basculante para abrir y cerrar el flujo de fluido. Estas válvulas están destinadas a evitar el flujo inverso de fluido que se produce debido a una presión de succión baja que la presión de salida o debido al reflujo de fluido. Los fabricantes de válvulas de retención de disco basculante utilizan muelles o pueden no utilizarlos, dependiendo del diseño de la válvula. Un muelle se utiliza para ayudar a revertir el disco a la posición de asiento inmediatamente después de que el fluido intente invertir la dirección del flujo. Las válvulas de retención de disco basculante sin muelle dependen del reflujo del fluido para cerrar la válvula evitando el flujo inverso. Los fabricantes de válvulas de retención de disco basculante diseñan estas válvulas con materiales resistentes para hacerlas aptas para su uso tanto a alta presión como a altas temperaturas. El cuerpo está fabricado con materiales metálicos resistentes como el acero al carbono, el acero inoxidable y la fundición dúctil, entre otros. Las válvulas de retención de disco basculante funcionan automáticamente sin utilizar un volante o un actuador. Dependen de la presión del fluido de succión para abrirse y cerrarse. Hay varios tipos de válvulas de retención de disco basculante que incluyen la válvula de retención de disco basculante de cuerpo dividido, la válvula de retención de disco basculante wafer, la válvula de retención de disco basculante con sello de presión y la válvula de retención de disco basculante de cuerpo soldado. Las aplicaciones de estas válvulas incluyen petróleo y gas, productos petroquímicos, fabricación de productos químicos, alimentos y bebidas, tratamiento y distribución de agua y centrales eléctricas de vapor, entre otras. Las ventajas de utilizar válvulas de retención basculantes son el funcionamiento automático, la versatilidad, la ausencia de fugas, la alta eficiencia, la capacidad de mantener la presión, el funcionamiento rápido y la ausencia de flujo inverso.