jueves, febrero 2, 2023

Cómo elegir correctamente una válvula industrial

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La válvula industrial de seguridad constituye un elemento clave de seguridad usado ampliamente en la industria y que es parte del reglamento se toda empresa. En la industria es algo común el uso de sistemas que operan a presión. Calderas, reactores, re calentadores, tuberías, tanques de almacenamiento y demás aparatos a presión, pueden verse sometidos a presiones superiores a su diseño.

Por consiguiente, existe riesgo de explosión, pudiendo causar graves consecuencias tanto para el equipo de trabajo como para las instalaciones. Para prevenir este riesgo en estos equipos se instan válvulas de seguridad, que permitan por medio de la descarga del fluido contenido, aliviar el exceso de presión.

Por eso es importante saber adecuadamente su funcionamiento y selección, que son aspectos claves de este proceso de entender cómo los materiales utilizados en una válvula industrial tendrán un impacto de largo alcance en las válvulas y en el rendimiento general del sistema.

Así que a continuación, te mostramos algunos tips para saber cómo seleccionar apropiadamente una válvula industrial.

Establecer los parámetros

La selección de válvulas para sistemas presurizados depende de la función de cada una se ellas y la manera en que estas actúan. La velocidad de flujo, el fluído, la temperatura, la presión y el propósito de una válvula son algunos de los parámetros claves que guían al ingeniero a la selección de una válvula industrial específica.

Por ejemplo, se necesita bombear agua de pozo con una cabeza de 15m. Siempre que exista una bomba, se necesita una válvula de seguridad para proteger la bomba. Mientras que aguas arriba de la bomba se debe controlar el flujo protegiendo la tubería de problemas como corrosión.

Por eso se deben instalar válvulas de control manuales o automatizadas, que deben regular la presión o el flujo. A partir de ahí, el ingeniero debe elegir una válvula específica basado en el costo, su vida útil o la facilidad de mantenimiento.

Más allá de estos parámetros básicos de operación, el ingeniero debe tener en cuenta los materiales de la válvula según la temperatura, el fluído y presión. Considerado el ejemplo de la válvula en la tubería, el ingeniero debe preguntar al cliente qué aditivos contiene el fluido y verificar la compatibilidad con los materiales.

Por ejemplo, si el flujo es una solución cianurada, los componentes de la válvula como el cuerpo, eje, asiento, sellos y empaques deben tener alta resistencia al ataque químico

Algunos materiales de la válvula no son compatibles

Cómo elegir correctamente una válvula industrial - Grafico 01

Entendiendo la incompatibilidad de los materiales, eso es clave, particularmente para esas partes de la válvula que tienen contacto directo con el fluido, llamados “áreas húmedas”, que variarán según diversos tipos de válvulas.

Materiales de construcción comunes en válvula

Los componentes de las válvulas como, los asientos, el elemento obturador y el eje, generalmente se venden en materiales que proporcionan un rango variable de temperatura, corrosión y resistencia al desgaste.

Entre los principales materiales que se utilizan en aplicaciones de agua a alta presión incluyen:

  • Hierro dúctil: usado por su bajo costo y disponibilidad, además tiene el beneficio adicional de ser un gran absorbente, aunque ofrece poca resistencia a la corrosión.
  • Latón y bronce: las válvulas de estos materiales también ofrecen un bajo costo y están disponibles. Un beneficio adicional sobre el hierro dúctil es tener mejor resistencia a la corrosión.
  • Acero al carbón: tiene mejor resistencia a la corrosión que los hierros fundidos o dúctiles y a un costo más bajo que el 316SS.
  • Acero inoxidable 316: conocido por su alta resistencia a la corrosión, las válvulas de acero inoxidable 316 son más caras que las de hierro fundido, bronce y latón.
  • Monel: es una aleación de níquel y cobre que ofrece una resistencia superior a la corrosión. Por lo general, se utiliza para el revestimiento de piezas de molduras de válvulas.
  • Inconel: se trata de una aleación de níquel, cromo y hierro que se utiliza para manejar medios corrosivos a temperaturas más altas.

En cuanto a los sellos, el empaque y las juntas mecánicas generalmente se construyen de la siguiente manera:

Buna-N: este material duradero es ideal para temperaturas de hasta 200 F, presión de hasta 6.000 psi ofreciendo una excelente resistencia a la abrasión.

Vitón: ofrece una excelente resistencia química y se adapta a altas temperaturas.

PTFE: es un material de poca fricción que funciona bien en un amplio rango de presiones y temperaturas.

PTFE relleno de vidrio: PTFE con vidrio agregado para mejorar las propiedades mecánicas, como la resistencia al desgaste y la transferencia de calor.

PEEK: la polietercetona es adecuada para usar con aplicaciones de vapor. Generalmente ofrece índices de temperatura más altos y tiene excelente resistencia a la corrosión.

¿Qué es una válvula industrial de seguridad?

Es un dispositivo empleado para evacuar el caudal de fluido necesario de tal forma que no se sobrepase la presión de timbre del elemento protegido.
En cuanto a los tipos de válvulas, tenemos:

Según su elevación:

  • Válvulas de seguridad de apertura instantánea: Cuando se supera la presión de tarado la válvula abre repentina y totalmente.
  • Válvulas de alivio de presión: Cuando se supera la presión de tarado, la válvula abre proporcionalmente al aumento de presión.

Según su actuación:

  • Válvulas de actuación directa: Son válvulas cargadas axialmente, que al alcanzar la presión de tarado abren automáticamente debido a la acción del fluido a presión sobre el cierre de la válvula.
  • Válvulas de actuación indirecta: Son válvulas accionadas por piloto. Deben actuar debidamente sin ayuda de ninguna fuente exterior de energía.

Según su agrupación:

  • Válvulas de seguridad sencilla: Son las que alojan en su cuerpo a un solo asiento de válvula.
  • Válvulas de seguridad dobles o múltiples: Son las que alojan en su cuerpo dos o más asientos de válvulas.

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