Diferentes tipos de válvulas para tuberías  

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07/02/2023
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Imagine un sistema de oleoductos como una compleja red de tuberías y conductos que transportan recursos vitales como petróleo, gas y agua. Estos oleoductos son la savia de nuestra sociedad y su correcto funcionamiento es crucial para abastecer de energía a nuestros hogares, combustible a nuestros vehículos y agua potable. Pero, ¿se ha preguntado alguna vez cómo se controlan y regulan estas tuberías? Ahí es donde entran en juego las válvulas para tuberías.

Estos pequeños pero poderosos dispositivos desempeñan un papel fundamental en el funcionamiento seguro y eficaz de las tuberías. Permiten a los operarios controlar el flujo de fluidos o gases, regular la presión y la temperatura, dirigir el flujo a partes específicas de la tubería y, lo que es más importante, cortar el flujo por completo en caso de emergencia o mantenimiento. 

Piense en ellos como en los semáforos del sistema de tuberías; controlan el flujo y garantizan que todo funcione correctamente. Por ejemplo válvula de mariposa industrial es una empresa especializada en la fabricación de válvulas de mariposa para aplicaciones industriales. Las válvulas de mariposa son válvulas de cuarto de vuelta que utilizan un disco que gira para abrir o cerrar el flujo. Suelen utilizarse en aplicaciones que requieren un diseño compacto y una baja caída de presión.

Válvulas utilizadas en tuberías

Válvula de mariposa Wafer 1
Fuente : dombor

Varios tipos de válvulas son de uso común en los sistemas de tuberías, cada una con su conjunto único de características y usos. Algunas de las válvulas más comunes utilizadas en tuberías incluyen:

  • Válvulas de bola industriales: Las válvulas de bola industriales utilizan una bola con un orificio en el centro para controlar el caudal de fluidos o gases. Se suelen utilizar para cortar el flujo por completo y son conocidas por su durabilidad y fácil mantenimiento.
  • Válvulas de mariposa: Las válvulas de mariposa utilizan un disco giratorio para controlar el caudal de fluido o gas. Son conocidas por su capacidad para manejar grandes volúmenes de fluido o gas y su baja caída de presión.
  • Válvulas de compuerta: Las válvulas de compuerta utilizan una compuerta o cuña para controlar el caudal de fluido o gas. Suelen utilizarse para aislar secciones de tuberías para su mantenimiento o reparación y pueden manejar sistemas de alta presión.
  • Válvulas de mariposa de doble offset: Válvula de mariposa de doble offset es un tipo de válvula de mariposa que tiene un diseño de doble desplazamiento, lo que significa que el eje del disco está desplazado tanto de la línea central del cuerpo de la válvula como del eje del vástago. Este diseño reduce el par necesario para abrir y cerrar la válvula, lo que la hace más fácil de manejar y más adecuada para aplicaciones en las que la válvula se va a utilizar con frecuencia.
  • Válvulas de globo: Las válvulas de globo utilizan un disco móvil para controlar el caudal de fluidos o gases. Se suelen utilizar para regular el caudal y son conocidas por su capacidad para manejar sistemas de alta presión.
  • Válvulas de retención: Las válvulas antirretorno permiten el paso de fluidos o gases en una sola dirección. Se suelen utilizar para evitar el reflujo y proteger las bombas y otros equipos de la tubería.
  • Válvulas de alivio: Estas válvulas liberan la presión para proteger la tubería y el equipo circundante de la sobrepresión, que se produce debido a la expansión térmica, fallos de la bomba u otras causas.
  • Válvulas de control: Las válvulas de control ajustan automáticamente el caudal de fluido o gas en función de los cambios de presión, temperatura u otras condiciones. Se suelen utilizar para regular el caudal y son conocidas por su capacidad para manejar sistemas de alta presión.

Cada válvula tiene características y ventajas específicas, en función de la aplicación y del fluido o gas transportado, y se mantiene la seguridad y la normativa.

Qué es una válvula de tubería?

Válvula de compuerta 1
Fuente: Dombor

Las válvulas para tuberías se utilizan en diversas industrias, como las del petróleo y el gas, el agua y las aguas residuales, y la generación de energía. Pueden clasificarse en varios tipos: válvulas de compuerta, válvulas de globo, válvulas antirretorno, válvulas de bola y válvulas de diafragma.

Las válvulas de compuerta se utilizan para iniciar o detener el flujo de fluido en una tubería. Tienen una compuerta que se mueve hacia arriba y hacia abajo para abrir o cerrar el flujo. Las válvulas de globo también inician o detienen el flujo, pero tienen un disco que se mueve hacia arriba y hacia abajo para abrirla o cerrarla.

Las válvulas de retención permiten que el fluido fluya en una sola dirección y se utilizan para evitar el reflujo en la tubería. Las válvulas de bola tienen una bola dentro de la válvula que gira para abrir o cerrar el flujo; las válvulas de diafragma utilizan un diafragma flexible para abrir o cerrar el flujo.Las válvulas de tubería pueden accionarse manualmente girando una manivela o una rueda, o automáticamente mediante un actuador neumático, hidráulico o eléctrico. 

Las válvulas automáticas están controladas por un sistema de control, que puede accionarse a distancia o automáticamente en función de unas condiciones preestablecidas.Las válvulas de las tuberías son componentes críticos en las conducciones, ya que garantizan el funcionamiento seguro y eficaz del sistema. Deben estar diseñadas y fabricadas para soportar la presión, la temperatura y la naturaleza corrosiva del fluido o gas que circula por la tubería.

¿Cómo funcionan las válvulas para tuberías?

funciones de la tubería
Fuente : dombor 

Las válvulas para tuberías controlan el caudal de fluido o gas que circula por ellas. Para ello, modifican el tamaño de la abertura por la que circula el fluido o el gas. Dependiendo del tipo de válvula, esto puede hacerse moviendo una compuerta, un disco, una bola o un diafragma dentro o fuera de la abertura.

Cuando se abre una válvula, el fluido o el gas circula por la tubería como de costumbre. 

Cuando se cierra una válvula, se impide que el fluido o el gas circule por la tubería. Puede utilizarse para iniciar, detener o regular el flujo y aislar secciones de la tubería para su mantenimiento o reparación.

Los distintos tipos de válvulas funcionan de manera diferente. Por ejemplo:

  • Válvulas de compuerta para tuberías : 

utilizan una compuerta que se mueve hacia arriba y hacia abajo para abrir o cerrar el paso. Cuando la compuerta está totalmente abierta, queda enrasada con las válvulas de paso de la tubería, permitiendo el paso del fluido o gas. Cuando la compuerta está cerrada, bloquea el flujo.

  • Válvulas de globo para tuberías:

 utilizan un disco que se mueve hacia arriba y hacia abajo para abrir o cerrar el paso. Cuando el disco está totalmente abierto, queda a ras de la tubería, permitiendo el paso del fluido o gas. Cuando el disco está cerrado, bloquea el flujo.

  • Válvulas antirretorno para tuberías

permiten que el fluido fluya en una sola dirección y se utilizan para evitar el reflujo en la tubería. Tienen un disco accionado por un muelle; cuando el fluido fluye, el disco de la válvula de retención se mueve abriéndose, y cuando el flujo se detiene, el muelle cierra la válvula.

  • Válvulas de bola para tuberías:

tienen una bola dentro de la válvula que gira para abrir o cerrar el paso. La bola tiene un orificio en el centro que se alinea con la tubería cuando la válvula se abre, permitiendo el paso del fluido o gas. Cuando la válvula está cerrada, la bola gira, bloqueando el orificio, lo que implica alta tecnología para esta tarea.

  • Diafragma de tubería:

Las válvulas utilizan un diafragma flexible para abrir o cerrar el paso. El diafragma se presiona contra la tubería cuando la válvula se abre, permitiendo el paso del fluido o gas. Cuando la válvula se cierra, el diafragma se aleja de la tubería, bloqueando el flujo.

Válvulas de tuberías pueden accionarse manualmente girando una manivela o una rueda, o automáticamente mediante un actuador neumático, hidráulico o eléctrico. Las válvulas automáticas se controlan mediante un sistema de mando, que puede accionarse a distancia o automáticamente en función de condiciones preestablecidas.

Válvulas en tuberías según su diseño

conductos estéticos
Fuente: Dombor

En las tuberías se suelen utilizar varios tipos de válvulas en función de su diseño:

  • Válvulas de compuerta:

Las válvulas de compuerta para tuberías suelen utilizarse en tuberías para iniciar o detener el flujo de fluidos. Tienen una compuerta que se mueve hacia arriba y hacia abajo para abrir o cerrar el flujo. La compuerta suele tener forma de cuña y está diseñada para crear un cierre hermético cuando la válvula está cerrada. Las válvulas de compuerta están disponibles con vástago ascendente y sin vástago ascendente. Las de vástago ascendente tienen un vástago que sube al abrir la válvula, mientras que las de vástago no ascendente tienen un vástago que permanece en la misma posición al abrir la válvula.

  • Válvulas de globo:

Las válvulas de globo también se utilizan para iniciar o detener el flujo en una tubería. Tienen un disco que se mueve hacia arriba y hacia abajo para abrir o cerrar el paso. El disco suele ser cónico y está diseñado para crear un cierre hermético cuando la válvula está cerrada. Las válvulas de globo suelen utilizarse en aplicaciones que requieren un control preciso del caudal.

  • Válvulas de retención: 

Las válvulas antirretorno se utilizan para evitar el reflujo en una tubería. Permiten que el fluido fluya en una sola dirección. Suelen tener un disco accionado por muelle; cuando el fluido fluye, el disco de la válvula de retención se abre, y cuando el flujo se detiene, el muelle cierra la válvula. Suelen utilizarse en aplicaciones en las que el reflujo podría dañar el equipo o crear un riesgo para la seguridad.

  • Válvulas de bola:

Las válvulas de bola para tuberías son válvulas de un cuarto de vuelta con una bola en su interior que gira para abrir o cerrar el paso. La bola tiene un orificio en el centro que se alinea con la tubería cuando la válvula se abre, permitiendo el paso del fluido o gas. Las válvulas de bola suelen utilizarse en aplicaciones que requieren un funcionamiento frecuente y un mantenimiento sencillo. Están disponibles en varios materiales, como metal y plástico, para adaptarse a distintas aplicaciones.

  • Válvulas de diafragma: 

Las válvulas de diafragma utilizan un diafragma flexible para abrir o cerrar el paso. El diafragma se presiona contra la tubería cuando la válvula se abre, permitiendo el paso del fluido o gas. Cuando la válvula se cierra, el diafragma se aleja de la tubería, bloqueando el flujo. Las válvulas de diafragma suelen utilizarse en aplicaciones con fluidos abrasivos o corrosivos.

  • Válvulas de mariposa: 

Las válvulas de mariposa utilizan un disco que gira para abrir o cerrar el flujo. El disco suele tener forma de mariposa y está diseñado para crear un cierre hermético cuando la válvula está cerrada. Las válvulas de mariposa suelen utilizarse en aplicaciones que requieren un diseño compacto y una baja caída de presión.

  • Válvulas de aguja: 

Válvulas de aguja utilizan un disco en forma de aguja que se mueve hacia arriba y hacia abajo para abrir o cerrar el caudal. Suelen utilizarse en aplicaciones que requieren un control preciso del caudal. Suelen tener un vástago largo y estrecho con un extremo puntiagudo, lo que permite ajustar con precisión el caudal.

  • Válvulas de tapón: 

Las válvulas de macho utilizan un obturador que gira para abrir o cerrar el paso. El obturador suele ser cilíndrico y está diseñado para crear un cierre hermético cuando la válvula está cerrada. Las válvulas de macho suelen utilizarse en aplicaciones con fluidos abrasivos o corrosivos.

  • Válvulas de pellizco:

Las válvulas de pellizco utilizan un manguito flexible que se pellizca para abrir o cerrar el flujo. Suelen tener un diseño sencillo, con un manguito flexible que se cierra mediante un mecanismo externo, como una leva o un tornillo. Las válvulas de pellizco suelen utilizarse en aplicaciones con fluidos abrasivos o corrosivos.

  • Válvulas de seguridad

Las válvulas de seguridad están diseñadas para liberar automáticamente la presión de una tubería en caso de emergencia. Suelen tener una válvula accionada por resorte que se abre cuando la presión de la tubería supera un determinado nivel. Las válvulas de seguridad suelen utilizarse en aplicaciones en las que se producen fallos en las tuberías. 

  • Válvula de bola V-Port:

Válvula de bola V-Port Es un tipo de válvula de bola que tiene una ranura en forma de V cortada en la bola. Esto permite un control más preciso del caudal, ya que éste puede ajustarse girando la bola hasta un ángulo específico. Las válvulas de bola con puerto en V suelen utilizarse en aplicaciones que requieren un control preciso del caudal, como en los sistemas de control de procesos.

Las válvulas de bola para tuberías son un tipo de válvula de un cuarto de vuelta que se utiliza habitualmente en tuberías para controlar el caudal; suelen estar fabricadas con materiales duraderos como acero inoxidable, latón y aceros aleados que pueden soportar altas presiones, altas temperaturas y entornos corrosivos.

Material y componentes de una tubería 

materiales de tubería en fábrica
Fuente: Dombor

Hay muchos tipos de tuberías, por ejemplo: Un fabricante de válvulas de bola industriales es una empresa especializada en la fabricación de válvulas de bola para aplicaciones industriales. Las válvulas de bola son un tipo de válvulas de un cuarto de vuelta que se utilizan habitualmente en tuberías industriales para controlar el caudal. Suelen estar fabricadas con materiales duraderos, como acero inoxidable, latón y aceros aleados, que soportan altas presiones, altas temperaturas y entornos corrosivos.

He aquí algunos materiales y componentes de una tubería para que funcione eficazmente: 

  • Acero: El acero es un material habitual en la construcción de válvulas para tuberías. Es resistente, duradero y puede soportar altas presiones y temperaturas. El acero inoxidable es una opción popular para las válvulas utilizadas en entornos corrosivos.
  • Bronce: El bronce es una aleación resistente a la corrosión que se utiliza a menudo para construir válvulas de tuberías de agua y aguas residuales.
  • Latón: El latón es una aleación resistente a la corrosión que se utiliza a menudo para construir válvulas de tuberías de agua y aire.
  • Hierro fundido: El hierro fundido es un material resistente y duradero que suele utilizarse para construir válvulas en aplicaciones de servicio pesado.
  • De plástico: El plástico es un material ligero y resistente a la corrosión que suele utilizarse para construir válvulas en aplicaciones de baja presión.
  • Aceros aleados: Los aceros aleados como el Inconel, el Monel y el Hastelloy se utilizan a menudo en aplicaciones de alta temperatura y alta presión en entornos corrosivos.

Componentes de la válvula de tubería:

una persona con válvulas
Fuente: Dombor
  • Cuerpo: El cuerpo es el componente principal de la válvula que alberga todos los demás componentes. Suele ser de metal y está diseñado para soportar la presión y la temperatura del fluido o gas que circula por la tubería.
  • Capó: El bonete es el componente que cubre el cuerpo de la válvula. Suele ser metálico y está diseñado para proteger los componentes internos de la válvula.
  • Vástago: El vástago es el componente que conecta la maneta o el actuador a la válvula. Suele ser metálico y está diseñado para soportar las fuerzas necesarias para abrir o cerrar la válvula.
  • Asiento: El asiento es el componente que crea un sello entre el cuerpo y el disco o compuerta. Suele ser de metal o plástico y está diseñado para soportar la presión y la temperatura del fluido o gas que circula por la tubería.
  • Disco o puerta: El disco o compuerta es el componente que se mueve para abrir o cerrar la válvula. Suele ser de metal y está diseñado para soportar la presión y la temperatura del fluido o gas que circula por la tubería.
  • Junta: La junta es el componente que crea un sello entre el cuerpo y el bonete. Suele ser de caucho u otro material flexible y está diseñada para soportar la presión y la temperatura del fluido o gas que circula por la tubería.
  • Maneta o actuador: La maneta o actuador es el componente que se utiliza para abrir o cerrar la válvula. Puede accionarse manual o automáticamente y suele ser de metal o plástico.
  • Muelles: Los muelles se utilizan para mantener la válvula cerrada en algunas válvulas y proporcionan fuerza para abrir las válvulas en otras.
  • Embalaje: Las empaquetaduras se utilizan para evitar fugas alrededor del vástago de las válvulas, que suelen estar fabricadas con materiales sintéticos.
  • Rodamientos: Los cojinetes se utilizan para reducir la fricción entre el vástago y el cuerpo de la válvula y para apoyar el vástago en una válvula.

Aplicaciones de las válvulas para tuberías

tuberías al aire libre
Fuente: dombor

En todas las aplicaciones mencionadas, las válvulas deben estar diseñadas y fabricadas para soportar la presión, temperatura y naturaleza corrosiva del fluido o gas que circula por la tubería.

  • Válvulas para oleoductos : En los oleoductos, las válvulas arrancan, paran y regulan el flujo de crudo y productos refinados. También se utilizan para aislar secciones de oleoductos para su mantenimiento o reparación.
  • Gasoducto: En los gasoductos, las válvulas se utilizan para iniciar, detener y regular el flujo de gas natural. También se utilizan para aislar secciones de la tubería para su mantenimiento o reparación.
  • Conducción de agua: En las tuberías de agua, las válvulas arrancan, paran y regulan el flujo de agua. También se utilizan para aislar secciones de tuberías para su mantenimiento o reparación. Además, las válvulas también sirven para controlar la presión en la tubería y evitar el reflujo.
  • Canalización de aguas residuales: En las tuberías de alcantarillado y aguas residuales, las válvulas se utilizan para iniciar, detener y regular el flujo de aguas residuales; también se utilizan para aislar secciones de tuberías para su mantenimiento o reparación y para evitar el reflujo.
  • Tuberías de calefacción, ventilación y aire acondicionado: Las válvulas controlan el caudal y la temperatura del agua, el aire y otros fluidos utilizados en los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado de los edificios.
  • Oleoducto químico y petroquímico: En las tuberías químicas y petroquímicas, las válvulas inician, detienen y regulan el flujo de productos químicos y petroquímicos. También se utilizan para aislar secciones de tuberías para su mantenimiento o reparación.
  • Gasoducto de generación de energía: En las tuberías de generación de energía, las válvulas arrancan, paran y regulan el flujo de fluidos, como el agua y el vapor, utilizados en la generación de energía. También se utilizan para aislar secciones de tuberías para su mantenimiento o reparación.

Normas ASME y API para la industria de tuberías

una persona que inspecciona
Fuente: dombor

ASME y API elaboran y publican normas para el sector de las tuberías. 

ASME (American Society of Mechanical Engineers) es una organización profesional que establece normas para el diseño, la construcción y el funcionamiento de equipos mecánicos, incluidas las válvulas utilizadas en tuberías. La norma ASME más utilizada para las válvulas es la ASME B16.34 - Válvulas - Bridadas, Roscadas y Extremo Soldable. Esta norma regula las dimensiones, los valores nominales de presión y temperatura, los materiales y los requisitos de ensayo de las válvulas para tuberías.

API (American Petroleum Institute) es una organización comercial que representa a la industria del petróleo y el gas. Elabora normas para el diseño, la construcción y el funcionamiento de los equipos utilizados en la industria del petróleo y el gas, incluidas las válvulas utilizadas en las tuberías. La norma API más utilizada para las válvulas es la API 6D - Pipeline Valves. Esta norma abarca los requisitos de diseño, fabricación y ensayo de las válvulas para oleoductos.

Tanto las normas ASME como las API son ampliamente reconocidas y seguidas en el sector de las tuberías y garantizan la seguridad y fiabilidad de las válvulas utilizadas en las tuberías. El cumplimiento de estas normas suele ser un requisito para las válvulas utilizadas en tuberías.

Factores a tener en cuenta al seleccionar una válvula para una tubería

fábrica de fabricación de válvulas
Fuente: Dombor 

Al seleccionar una válvula para una tubería, deben tenerse en cuenta varios factores para garantizar que la válvula es adecuada para la aplicación específica y que funcionará de forma fiable y segura. Algunos de los factores críticos que deben tenerse en cuenta al seleccionar una válvula para una tubería son los siguientes:

1. Presión y temperatura nominales:

La válvula debe soportar la presión y la temperatura del fluido o gas que circula por la tubería. Es esencial seleccionar una válvula con los valores nominales de presión y temperatura adecuados para la aplicación específica.

2. Características del flujo:

La válvula debe ser capaz de controlar el flujo de fluido o gas a través de la tubería. Las características de flujo de la válvula, como su Cv (coeficiente de caudal) para garantizar que puede manejar el caudal requerido.

3. Tamaño y peso:

Hay que tener en cuenta el tamaño y el peso de la válvula para garantizar que pueda instalarse y mantenerse fácilmente. A veces, una válvula ligera y compacta puede ser preferible a otra más grande y pesada.

4. Materiales:

La válvula debe estar fabricada con materiales compatibles con el fluido o gas que circula por la tubería. La válvula debe soportar la presión, la temperatura y la naturaleza corrosiva del fluido o gas.

5. Actuación:

La válvula debe poder abrirse y cerrarse según las necesidades. Debe considerarse si la válvula se acciona manual o automáticamente y si dispone del actuador adecuado para la aplicación específica.

6. Cumplimiento de las normas:

La válvula debe cumplir las normas industriales pertinentes, como ASME, API, etc.

7. Coste:

El coste de la válvula también debe tenerse en cuenta a la hora de tomar una decisión. El coste de la válvula incluye el precio de compra, los costes de instalación y los costes de mantenimiento a lo largo de la vida útil de la válvula.

8. Fiabilidad y durabilidad:

La válvula debe funcionar de forma fiable y tener una larga vida útil. Es esencial seleccionar una válvula duradera que pueda soportar las duras condiciones del entorno de las tuberías.

9. 9. Facilidad de mantenimiento:

La válvula debe ser fácil de mantener y reparar. Es esencial seleccionar una válvula que pueda desmontarse y volver a montarse fácilmente, con piezas reemplazables de fácil acceso.

Tener en cuenta todos estos factores ayudará a garantizar que la válvula seleccionada para una tubería sea la opción más apropiada y adecuada para la aplicación específica y que funcione de forma fiable.

Conclusión

una persona en una fábrica de válvulas
Fuente:dombor

Las válvulas para tuberías son componentes críticos en cualquier sistema de tuberías, ya que controlan el flujo de fluidos o gases. Al seleccionar una válvula para una tubería, es esencial tener en cuenta factores como los valores nominales de presión y temperatura, las características de caudal, el tamaño y el peso, los materiales, el accionamiento, el cumplimiento de las normas, el coste, la fiabilidad y durabilidad, y la facilidad de mantenimiento.

Puede ponerse en contacto con Dombor para informarse sobre sus productos y servicios si busca un fabricante profesional de válvulas para tuberías. No dude en póngase en contacto con ellos para obtener las válvulas adecuadas para su aplicación de tuberías.

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