Válvulas criogénicas Aplicaciones

Inicio Válvulas criogénicas Aplicaciones
27/07/2022
Comparte:

¿Qué son las válvulas criogénicas?

A menudo, en las industrias química y de GNL (gas natural licuado), las tuberías y válvulas intervienen en la transmisión de líquidos y gases criogénicos. Estos son algunos válvulas criogénicas aplicaciones. Las válvulas criogénicas son válvulas especialmente diseñadas para ser empleadas en situaciones como éstas. Criogénico se refiere a materiales y fluidos que se manipulan por debajo de -101℃, es decir, -239℉, por lo que estas válvulas deben fabricarse con materiales que soporten estos rangos de temperaturas extremas.

Vista amplia de una fábrica química
Fuente: Pexels

Las válvulas criogénicas no son sólo las que funcionan bien a bajas temperaturas: también se denominan criogénicas las válvulas que manipulan fluidos a altas presiones. En general, una válvula criogénica puede trabajar con fluidos a temperaturas de hasta -320℉ y presiones de hasta 750 psi (libras por pulgada cuadrada).

Características de las válvulas criogénicas

Válvulas criogénicas y las válvulas estándar utilizadas a temperaturas normales tienen varias características diferentes. Aquí se indican algunas:

  • Las válvulas criogénicas son capaz de soportar temperaturas de 37℉ a -320℉. El intervalo de temperatura varía de una válvula a otra.
  • Normalmente, las válvulas criogénicas están diseñadas para tener vástagos largos. Esto se debe a que la junta del vástago de la válvula debe mantenerse alejada del fluido frío.
  • Las válvulas criogénicas tienen excelentes características de cierre hermético a las burbujas para evitar fugas a toda costa. Como los fluidos transportados en estas válvulas y tuberías son productos químicos, las fugas pueden provocar resultados extremos.
  • Las válvulas criogénicas se emplean específicamente en los sectores químico, GNL, GNC y otras industrias del petróleo y el gas.
  • En comparación con las válvulas estándar, estas válvulas son ligeras. Además, deben estar muy limpias y libres de lubricantes.

¿Cómo funcionan las válvulas criogénicas?

Las válvulas criogénicas se utilizan para almacenar y transportar líquidos y gases criogénicos como oxígeno líquido, hidrógeno líquido, gas natural licuado, petróleo licuado, etc. El funcionamiento de una válvula criogénica depende en cierta medida de la presión externa. La posición estándar en la que se mantiene una válvula criogénica es la posición cerrada. De este modo se garantiza que el medio dentro de la válvula permanezca en su sitio y no escape a la atmósfera.

Estas válvulas están diseñadas de forma experta para reaccionar cuando aumenta la presión. Cuando la presión aumenta, empuja la válvula a la posición abierta y, por tanto, el medio fluye. Este flujo continuará hasta que disminuya la presión.

Diseño

Las válvulas criogénicas se fabrican con materiales especiales como LCB, LC3, CF8, etc. El material de la válvula se elige en función del intervalo de temperatura que puede soportar. Si la válvula no se fabrica con un material adecuado, el diseño provocará fugas internas y externas, grietas y otros problemas importantes.

El principal aspecto del diseño de la válvula criogénica que destaca de una válvula industrial es el vástago extendido. Este vástago está diseñado para mantener fuera el calor exterior y el prensaestopas a temperaturas superiores a 0°C. Además, el vástago garantiza que las piezas situadas por encima del bonete de la válvula no se congelen.

Una válvula de bola flotante criogénica
Fuente: DomBor

Sellado impresionante 

La razón por la que estas válvulas tienen propiedades de sellado extremas es el medio que transportan. La fuga de algunos productos químicos almacenados en una válvula criogénica puede provocar resultados desastrosos: muchos productos químicos son inflamables a temperaturas más altas. 

Además, otro problema importante del aumento de temperatura en las válvulas es el fenómeno de la gasificación. Si los fluidos del interior de una válvula criogénica se gasifican, el volumen del fluido se multiplicará por diez y por cien, provocando una explosión en la tubería. 

Desafíos

Cuando una válvula criogénica no está diseñada según las normas, hay muchas posibilidades de que la válvula cause un riesgo extremo. Varios factores como el calor externo, la presión y otros peligros siempre suponen un reto para las válvulas criogénicas, por lo que es de suma importancia que estas válvulas estén fabricadas con materiales de calidad.

Algunas normas y códigos para válvulas criogénicas son: BS 6364, MSS SP-134, ISO 28921-1 y ASME B16.34.

Tipos de válvulas criogénicas

No todos los tipos de válvulas estándar pueden utilizarse como válvulas criogénicas. Generalmente, las válvulas de bola, mariposa, globo y alivio se utilizan como válvulas criogénicas. Además, se da más preferencia a las válvulas de cuarto de vuelta por su capacidad de cierre correcto.

  • Válvulas de bola criogénicas

Una válvula que pertenece a la familia de las de cuarto de vuelta, la válvula de bola es un gran elección para el transporte y almacenamiento de fluidos criogénicos. Esto se debe a que la válvula tiene grandes características de caudal y una excelente calidad de cierre. 

  • Válvulas de mariposa criogénicas

Las válvulas de mariposa criogénicas tienen una longitud menor en comparación con otras válvulas criogénicas debido al disco circular en el centro. Esta gama es más barata y ligera en comparación con otras, y también proporciona acciones rápidas de apertura y cierre.

  • Válvulas de globo criogénicas

Las válvulas de globo contienen un disco interno que gira perpendicularmente al asiento de la válvula. Una válvula de globo criogénica ofrece funcionamiento y durabilidad a largo plazo. Además, estas válvulas ofrecen un sellado duradero.

Una válvula de globo criogénica
Fuente: DomBor
  • Válvulas de compuerta criogénicas

En una válvula de compuerta, hay una estructura que puede bajarse para detener el flujo del medio. La compuerta obstruye el flujo y puede levantarse para reanudarlo. La válvula de compuerta criogénica es similar a la variante de válvula de bola, pero con una capacidad de cierre hermético. 

  • Válvulas de alivio criogénicas 

Las válvulas de alivio criogénicas son una opción perfecta para muchas industrias, ya que funcionan en función de las diferencias de presión. Estas válvulas mantienen un determinado rango de presión dentro de una tubería y evitan la sobrepresurización. Cuando se supera un determinado límite de presión, estas válvulas liberan la presión por sí solas.

Aplicaciones comunes de las válvulas criogénicas 

Principalmente, las válvulas criogénicas encuentran aplicaciones en la industria del petróleo y el gas, pero hay otras industrias y sectores que emplean estas válvulas. Éstos son algunos de los aplicaciones habituales de las válvulas criogénicas:

  • Plantas y terminales de GNL - El gas natural licuado (GNL) sólo puede transportarse eficazmente a través de tuberías y válvulas criogénicas porque el líquido tiene un alto riesgo de vaporizarse y expandirse con la presión. En función de los requisitos, puede elegirse el tipo adecuado de válvula criogénica.
  • Industria alimentaria - Las válvulas criogénicas tienen una amplia aplicación en fábricas que procesan alimentos y bebidas. Estos artículos se transfieren a y desde un congelador utilizando tuberías y válvulas criogénicas.
  • Industria química y petroquímica - En las industrias química y petroquímica surge la necesidad de transportar gases licuados y otros productos químicos. Esto se hace con la ayuda de válvulas criogénicas.
Tuberías en una industria petroquímica
Fuente: Pexels
  • Almacenamiento aeroespacial - Utilizadas en construcciones y turbinas, las válvulas criogénicas son habituales en la industria aeroespacial.
  • Industria médica - El campo de aplicación de las válvulas criogénicas es cada vez mayor y se emplean incluso en la industria médica. Se pueden encontrar en tuberías que transmiten gases como el oxígeno y también en espacios de almacenamiento que albergan instrumental médico.
  • Plantas de separación de aire - Para separar los distintos gases del aire, se utilizan varias técnicas de presión. Las válvulas criogénicas encuentran grandes aplicaciones en estas plantas.

Conclusión 

Las aplicaciones de las válvulas criogénicas se extienden a lo largo y ancho: como estas válvulas están especializadas en el tratamiento de fluidos a temperaturas extremadamente bajas y altas presiones, son adecuadas para muchas industrias y sectores. 

Al elegir un fabricante de válvulas criogénicas, es importante fijarse en los materiales que utiliza para fabricarlas. Además, es obligatorio contar con determinadas certificaciones para fabricar estas válvulas. DomBor es uno de los principales fabricantes de válvulas criogénicas y lleva dos décadas suministrando válvulas a diversas industrias.

Póngase en contacto con nosotros hoy mismo y elija la solución criogénica perfecta que se adapte a sus necesidades.

es_ESES
Logotipo animado de dombor

Generar soluciones de válvulas de alta calidad requiere un profundo conocimiento de las necesidades del mercado. DomBor Valve, como fabricante de válvulas fiable, cuenta con una red de suministro de confianza, la maquinaria de producción y montaje más moderna, junto con capacidades de diseño digital y 20 años de experiencia en el sector.

Consulta rápida