Cómo seleccionar correctamente una válvula industrial

por YYL9KVYnXO · Published Febrero 5, 2018 · Updated Febrero 20, 2018

Los sistemas hidráulicos de agua a alta presión se han usado ampliamente desde su desarrollo en los años 1700. Los primeros fueron diseñados para aprovechar el potencial energético que es capaz de producir el agua, una práctica aún muy usada estos días. Estos han evolucionado a lo largo del tiempo, tanto que ahora se puede observar cómo se usan en la industria general, minera y de perforación. Estos sistemas seguros y confiables ofrecen una eficacia constante cuando se diseñan y mantienen de forma adecuada.

Por supuesto, un diseño apropiado requiere mucha dedicación, especialmente cuando se trata de especificar los componentes que conforman este tipo de sistemas. La selección de una válvula industrial es de suma importancia, y un aspecto clave de este proceso es entender cómo los materiales utilizados en una válvula tendrán un impacto de largo alcance en la misma y en el rendimiento general del sistema. A continuación, Zurich Perú Valves te enseñará como seleccionar de manera apropiada una válvula industrial.

Establecer los parámetros

La selección de válvulas para sistemas presurizados depende de la función de cada válvula y la forma en que estas actúan (Ver cómo funcionan las válvulas). El fluido, la velocidad de flujo, temperatura, concentración ó % de sólidos, el flujo o caudal, la presión y el propósito de una válvula son algunos de los parámetros claves que guiarán al ingeniero a la selección de una válvula en específico.

Por ejemplo, se requiere bombear agua de pozo con una cabeza de 15m. Siempre que haya una bomba, se requiere una válvula de seguridad para proteger la bomba. Aguas arriba de la bomba se requiere debe controlar el flujo protegiendo la tubería de problemas como cavitación o corrosión, por lo que se instalaran válvulas de control manuales o automatizadas, las cuales regularán la presión o el flujo. A partir de ahí, el ingeniero puede elegir una válvula específica basado en el costo, facilidad de mantenimiento o la vida útil de un modelo de en particular.

Más allá de estos parámetros básicos de operación, el ingeniero deberá tener en cuenta los materiales de la válvula según el fluido, temperatura 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, asiento, eje, sellos y empaques deben tener alta resistencia al ataque químico

Algunos materiales no son compatibles

Entender la incompatibilidad de los materiales es crucial, particularmente para esas partes de la válvula que tendrán contacto directo con el fluido, llamados “áreas húmedas”, que variarán según los diferentes tipos de válvulas.

Materiales comunes de construcción

Los componentes de las válvulas como, los asientos, el cuerpo, el elemento obturador y el eje, generalmente se ofrecen en materiales que proporcionan un rango variable de corrosión, temperatura y resistencia al desgaste. Los materiales comúnmente utilizados en aplicaciones de agua a alta presión incluyen:

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

Los sellos, las juntas mecánicas y el empaque generalmente se construyen de la siguiente manera:

Buna-N: este material duradero es adecuado para temperaturas de hasta 200 F, presión de hasta 6.000 psi y ofrece una excelente resistencia a la abrasión.
Vitón: proporciona una excelente resistencia química y se adapta bien altas temperaturas.
PTFE: un material de poca fricción que puede funcionar 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 muy adecuada para usar con aplicaciones de vapor. Por lo general, ofrece índices de temperatura más altos y tiene buena resistencia a la corrosión.