Los edificios industriales dependen de algo más que maquinaria de producción. Suministro de agua, drenaje, enfriamiento, protección contra incendios, aire comprimido, manejo de químicos, y las tuberías de proceso requieren un control de flujo confiable.
Por lo tanto, seleccionar la válvula industrial adecuada no es simplemente una cuestión de elegir el diámetro de tubería correcto.. Los ingenieros y los equipos de adquisiciones deben considerar el fluido., presión operacional, temperatura, requisitos de flujo, espacio de instalación, frecuencia de operación, condiciones de mantenimiento, y el entorno circundante.
Esta guía explica cómo evaluar válvulas para edificios industriales y sistemas de servicios públicos comunes y dónde se encuentran las válvulas de compuerta., válvulas de mariposa, válvulas de bola, y las válvulas de globo suelen ser las más adecuadas.
Comience con la función de la válvula
Antes de seleccionar un tipo de válvula, determinar exactamente qué debe hacer la válvula.
La mayoría de las válvulas industriales realizan una o más de tres funciones básicas.:
Aislamiento
La válvula normalmente está completamente abierta o completamente cerrada.. El requisito principal es un cierre confiable con una pérdida de presión aceptable cuando está abierto..
Regulación de flujo
La válvula debe operar en posiciones intermedias para controlar el flujo.. En este caso, Las características de estrangulamiento y la resistencia a la erosión se vuelven más importantes..
Control automático o remoto
Es posible que la válvula necesite, eléctrico, o accionamiento hidráulico y puede formar parte de un sistema de automatización de plantas..
Uso de una válvula de aislamiento para regulación continua, o especificar una válvula orientada al control donde se requiere un cierre simple, Puede aumentar tanto el costo inicial como los requisitos de mantenimiento a largo plazo..
Válvulas de compuerta para líneas principales de aislamiento
Las válvulas de compuerta se utilizan ampliamente cuando una tubería requiere una apertura total o un cierre completo..
Cuando está completamente abierto, la compuerta se aleja de la ruta de flujo principal. Esto hace que las válvulas de compuerta sean particularmente útiles en tuberías donde se desea una baja resistencia al flujo..
Las aplicaciones industriales típicas incluyen:
- Tuberías principales de suministro de agua.
- Sistemas de agua de refrigeración
- Redes de agua contra incendios
- Líneas de distribución de servicios públicos
- Tuberías de proceso de gran diámetro
Las válvulas de compuerta generalmente son más adecuadas para el aislamiento que la regulación frecuente del flujo.. Mantener una compuerta parcialmente abierta durante períodos prolongados puede exponer la compuerta y las superficies de sellado a una mayor velocidad del fluido y desgaste..
Para sistemas donde la válvula normalmente permanecerá completamente abierta y solo se cerrará para mantenimiento o aislamiento de emergencia., una válvula de compuerta suele ser una opción práctica.
Válvulas de mariposa para tuberías de servicios públicos de gran diámetro
Las válvulas de mariposa utilizan un disco giratorio para controlar el flujo a través de la tubería.. Su construcción compacta los hace particularmente atractivos para medianas- y sistemas de gran diámetro donde el espacio de instalación, peso de la válvula, y la comodidad de funcionamiento son importantes.
A válvula de mariposa de oblea se instala entre las bridas de la tubería, permitiendo un conjunto de válvula relativamente compacto.
Las válvulas de mariposa se consideran frecuentemente para:
- Agua de refrigeración industrial
- Sistemas de tratamiento de agua.
- Circuitos de agua HVAC
- Sistemas de protección contra incendios
- Abastecimiento y drenaje general de agua.
- Bajo de gran diámetro- y tuberías de media presión
En comparación con muchos diseños de válvulas de cuerpo completo, Las válvulas de mariposa pueden reducir significativamente la cantidad de espacio requerido alrededor de la tubería..
Sin embargo, Los ingenieros aún deben verificar el material del asiento., material del disco, La calificación de presión, Temperatura de funcionamiento, compatibilidad de fluidos, y rendimiento de sellado requerido antes de especificar una válvula de mariposa.
Válvulas de bola para un cierre confiable de un cuarto de vuelta
Las válvulas de bola utilizan un elemento de cierre esférico perforado que gira aproximadamente 90 grados entre las posiciones abierta y cerrada.
Su rápido funcionamiento y cierre eficaz los hacen adecuados para muchas aplicaciones de procesos y servicios industriales..
A válvula de bola con bridas Proporciona una conexión atornillada al sistema de tuberías y se considera comúnmente cuando se requieren conexiones seguras de tuberías y una extracción conveniente para mantenimiento..
Las aplicaciones típicas incluyen:
- Tuberías de procesamiento químico
- Sistemas de tratamiento de agua.
- Servicios de petróleo y gas
- aire comprimido
- Sistemas de servicios públicos
- Aislamiento de fluidos de proceso
La selección de la válvula de bola debe considerar algo más que el material del cuerpo. El material del asiento es particularmente importante porque la temperatura, presión, quimicos, sólidos suspendidos, y la frecuencia de operación pueden afectar el rendimiento del sellado y la vida útil.
Válvulas de globo donde la regulación del flujo importa
Cuando el ajuste preciso del flujo es más importante que la pérdida mínima de presión, una válvula de globo puede ser más apropiada.
Su ruta de flujo interna permite que la posición del disco influya progresivamente en el flujo., haciendo que las válvulas de globo sean útiles en aplicaciones como:
- Regulación del agua de refrigeración
- Sistemas de vapor
- Control de flujo de proceso
- Tuberías de derivación
- Sistemas de control de servicios públicos
La desventaja es una mayor resistencia al flujo en comparación con los tipos de válvulas diseñadas principalmente para aislamiento de paso total..
Por esta razón, Los ingenieros deben distinguir entre una válvula que simplemente necesita detener el flujo y otra que debe regularlo activamente..
Considere el fluido antes de elegir la válvula
Un mismo diseño de válvula puede comportarse de manera muy diferente según el medio que la atraviesa.
Agua Limpia
Para sistemas de agua industriales ordinarios, hierro fundido, hierro dúctil, acero carbono, Se pueden considerar válvulas de acero inoxidable dependiendo de la presión., calidad del agua, y especificaciones del proyecto.
Fluidos corrosivos
La compatibilidad química se vuelve crítica cuando los ácidos, álcalis, sales, u otros medios agresivos están presentes.
el cuerpo, recortar, provenir, superficies de sellado, y los materiales del asiento deben evaluarse en lugar de seleccionar una válvula basándose únicamente en el material de su cuerpo externo..
Fluidos que contienen sólidos
Partículas suspendidas, estiércol líquido, sedimento, o las aguas residuales pueden dañar las superficies de sellado o acumularse alrededor de los componentes internos..
Por lo tanto, la geometría de la válvula y el diseño del sellado deben seleccionarse de acuerdo con la concentración real de sólidos y las características de las partículas..
Vapor y fluidos de alta temperatura
La temperatura afecta los materiales del cuerpo., embalaje, juntas, asientos, y actuadores.
Una válvula adecuada para agua a temperatura ambiente no se puede utilizar automáticamente para vapor o fluidos de proceso a alta temperatura simplemente porque la presión nominal nominal parece suficiente..
La presión y la temperatura deben evaluarse juntas
Un error de compra común es comprobar la presión nominal sin tener en cuenta la temperatura..
La presión de trabajo permitida puede cambiar a medida que aumenta la temperatura de funcionamiento. Material del cuerpo de válvula, material del asiento, embalaje, atornillar, y los estándares de bridas pueden afectar los límites operativos reales.
Al especificar una válvula industrial, proporcionar al fabricante al menos:
- Tamaño nominal de tubería
- Presión de diseño
- Presión de funcionamiento normal
- Temperatura de diseño
- Temperatura de funcionamiento normal
- Fluido o medio
- Materiales necesarios para la carrocería y las molduras.
- Finalizar conexión
- Método de actuación
- Norma aplicable
Esta información permite al fabricante de la válvula evaluar la aplicación en lugar de simplemente cotizar una válvula según el diámetro..
Los materiales de las válvulas deben adaptarse al entorno operativo
La compatibilidad de fluidos internos es solo una parte de la selección del material de la válvula..
Las plantas industriales también pueden exponer los equipos a la humedad., sal, vapores químicos, agua de lluvia, polvo, y fluctuaciones de temperatura. Estas condiciones externas pueden contribuir a la corrosión de los cuerpos de válvulas., sujetadores, actuadores, apoya, y tuberías circundantes.
Para instalaciones al aire libre o corrosivas, Por lo tanto, los ingenieros deben considerar todo el entorno operativo..
Este principio también se aplica al edificio mismo.. Instalaciones industriales ubicadas en zonas húmedas., costero, agrícola, o entornos químicamente agresivos a menudo utilizan materiales de construcción resistentes a la corrosión para reducir el mantenimiento a largo plazo.. Por ejemplo, fabricantes de láminas para techos industriales proporcionar PVC, PVC, ASA y otros sistemas de techado destinados a fábricas, almacenes, talleres, y edificios similares.
El material del techo y la válvula de la tubería obviamente realizan funciones muy diferentes., pero el principio de ingeniería es similar: La selección de materiales debe reflejar el entorno de servicio real y no sólo el precio de compra inicial..
Manual, Eléctrico, o Operación Neumática?
El accionamiento de la válvula debe estar determinado por la frecuencia de funcionamiento y la arquitectura del sistema..
Operación Manual
Las válvulas manuales normalmente son apropiadas cuando:
- La operación es poco frecuente
- La válvula es accesible.
- El control automático del proceso es innecesario
- No se requiere cierre remoto de emergencia
Actuación eléctrica
Los actuadores eléctricos pueden ser adecuados cuando las válvulas necesitan control remoto y hay energía eléctrica disponible.
Comúnmente se integran con sistemas de control para apertura y cierre automatizados..
Actuación neumática
Los actuadores neumáticos se utilizan ampliamente en la automatización industrial donde ya se dispone de aire comprimido..
Pueden proporcionar un funcionamiento rápido y se utilizan comúnmente en plantas de proceso y sistemas de producción automatizados..
El tamaño del actuador debe dimensionarse de acuerdo con los requisitos reales de torque de la válvula y no solo con el diámetro de la válvula..
No seleccione válvulas industriales sólo por el precio
Dos válvulas con el mismo diámetro nominal pueden tener especificaciones muy diferentes.
Las diferencias de precio pueden resultar de:
- Material del cuerpo
- Material de adorno
- Material del asiento
- Proceso de fundición o forja.
- Clase de presión
- Estándar de brida
- Requisitos de prueba
- Configuración del actuador
- Revestimiento
- Proceso de dar un título
- Requisitos de inspección
Un precio de compra más bajo proporciona pocos beneficios si la válvula requiere un reemplazo prematuro, causa fugas, aumenta el tiempo de inactividad por mantenimiento, o no puede satisfacer las especificaciones del proyecto.
Para contratistas, distribuidores, y compradores de proyectos industriales, comparar válvulas con la especificación técnica completa es más significativo que comparar precios unitarios únicamente.
Un proceso práctico de selección de válvulas
Para la mayoría de los proyectos industriales, La selección de válvulas puede seguir una secuencia sencilla..
Primero, identificar si la válvula es necesaria para el aislamiento, regulación, no retorno, control de presión, o operación automatizada.
Próximo, definir el medio, presión, temperatura, tamaño de tubería, y condiciones operativas esperadas.
Luego determine el tipo de válvula y los materiales apropiados..
Después, confirmar el estándar de conexión requerido, clase de presión, solenoide, requisitos de prueba, y estándares de proyecto aplicables.
Finalmente, evaluar el espacio de instalación, acceso de mantenimiento, frecuencia de funcionamiento esperada, y requisitos del ciclo de vida antes de realizar el pedido.
Este enfoque ayuda a prevenir un problema común en la contratación industrial.: Seleccionar una válvula que técnicamente se ajuste a la tubería pero no a la aplicación..
No existe un único tipo de válvula que sea mejor para cada edificio industrial o tubería..
Las válvulas de compuerta son fuertes candidatas para el aislamiento de flujo total. Las válvulas de mariposa brindan soluciones compactas para muchos sistemas de servicios públicos de gran diámetro. Las válvulas de bola ofrecen un cierre rápido de un cuarto de vuelta y un sellado confiable para una amplia gama de servicios industriales., mientras que las válvulas de globo siguen siendo valiosas cuando la regulación del flujo es el requisito principal.
La selección correcta depende de cómo interactúan estas características con el medio real., presión, temperatura, frecuencia de funcionamiento, ambiente, y estándares del proyecto.
Para proyectos industriales, Proporcionar las condiciones operativas completas al fabricante de la válvula antes de solicitar una cotización es una de las formas más sencillas de reducir los errores de especificación y obtener una configuración de válvula que coincida con la aplicación real..