Resumen rápido
válvulas de compuerta Desempeñan un papel clave en el aislamiento de tuberías en sistemas de procesamiento de agua, petróleo, gas y industriales. Su confiabilidad de cierre depende del tipo de cuña, el diseño del vástago, los materiales de sellado y la clase de presión. Muchos problemas de rendimiento, como fugas internas o cierres incompletos, suelen deberse a especificaciones incorrectas y no a defectos de fabricación.
Esta guía proporciona una descripción técnicamente enfocada de Estructura de la válvula de compuerta de cuña, principio de funcionamiento, tipos, materiales y consejos de selección., ayudando a ingenieros y compradores a especificar la configuración correcta para un servicio a largo plazo.
Por qué es importante una selección cuidadosa
Una elección incorrecta de la válvula puede provocar fugas, mantenimiento frecuente o incluso incidentes de seguridad. La selección gira en torno a cinco factores principales: características del fluido, presión y temperatura, frecuencia de operación, fugas permitidas y acceso para mantenimiento. En servicios corrosivos o de alta temperatura, la selección de materiales es igualmente importante; El hierro dúctil puede ser económico para el agua potable, mientras que el acero fundido ayuda con presiones más altas y los grados de acero inoxidable son adecuados para productos químicos corrosivos.
Los cinco tipos de válvulas de compuerta
1. Válvula de compuerta de cuña
La válvula de compuerta de cuña utiliza una cuña cónica que se asienta en las caras del asiento maquinadas a juego. Es una opción robusta y probada en el tiempo para muchas industrias y, a menudo, se especifica donde se requiere un cierre hermético y resistencia mecánica. Se prefieren los diseños de cuña sólida cuando el ciclo térmico es limitado; Las cuñas flexibles o divididas se adaptan a desalineaciones menores y expansión térmica.
Usos típicos: Aislamiento general en petróleo y gas, obras de agua y plantas de proceso.
2. Válvula de compuerta corrediza paralela
Los diseños de correderas paralelas utilizan dos caras de compuerta planas guiadas dentro de anillos de asiento. Los resortes o actuadores mecánicos empujan los asientos hacia la puerta para lograr un sello hermético. Estas válvulas destacan cuando la expansión térmica o el desgaste del asiento podrían causar atascos.
Usos típicos: sistemas de vapor y tuberías de alta presión donde es necesario volver a asentarlos después del desgaste.
3. Válvula de compuerta con asiento resistente
Aquí, un asiento elastomérico está adherido o retenido mecánicamente en el cuerpo o anillo del asiento. El asiento blando proporciona un sellado excelente para sistemas de distribución de agua potable y contra incendios; espere resultados de fugas cercanos a cero cuando se especifica correctamente.
Usos típicos: agua municipal, aguas residuales y aplicaciones que requieren aislamiento sin fugas.
4. Válvula de compuerta con asiento metálico
Los asientos de metal con metal, a menudo endurecidos o recubiertos, son necesarios cuando la temperatura y las partículas abrasivas degradarían rápidamente los asientos de elastómero. Estas válvulas toleran una mayor tensión térmica y medios abrasivos a expensas de permitir una fuga controlada muy pequeña en algunos diseños.
Usos típicos: petroquímica, cabezales de vapor, lodos.
5. Válvulas OS&Y y de vástago no ascendente
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OS&Y (tornillo exterior y yugo) las válvulas muestran el recorrido del vástago hacia el exterior; el vástago ascendente indica la posición de la válvula y simplifica la inspección visual.
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Vástago no ascendente las válvulas mantienen la posición del vástago mientras gira el volante; Son compactos e ideales donde el espacio vertical es limitado o donde se enterrarán válvulas.
Ambos estilos se pueden construir con asientos elásticos o metálicos y en una variedad de materiales de carrocería para satisfacer las necesidades de servicio.
Piezas de válvulas de compuerta: qué inspeccionar y por qué
Conocer los componentes ayuda con la selección y la resolución de problemas:
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Cuerpo: Carcasa que contiene presión; Elija un material compatible con la presión y los medios (hierro dúctil, acero fundido, acero inoxidable).
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Capó: Proporciona acceso a los componentes internos; El diseño del capó y el patrón de pernos afectan la mantenibilidad.
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Puerta/cuña: El componente que bloquea el flujo; puede ser sólido, flexible o paralelo.
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Anillos de asiento: A menudo reemplazable; Existen como inserciones elásticas o asientos metálicos.
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Tallo: Transfiere movimiento; La elección de vástago ascendente o no ascendente afecta la retroalimentación y el espacio.
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Empaquetadura y prensaestopas: Conjunto de sellado del vástago; El material de embalaje debe adaptarse a la temperatura y la exposición química.
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Actuación o caja de cambios: Volante manual, caja de cambios o actuador motorizado según lo requiera el par y el ciclo de trabajo.
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Empernados y juntas del capó: Asegúrese de que el par y la clase de junta coincidan con la brida y la temperatura de servicio.
Una lista de verificación de inspección proactiva centrada en el desgaste de los asientos, la rectitud del vástago, el estado del empaque y los pernos del capó evita fallas costosas.
¿Cómo funciona una válvula de compuerta?
Una válvula de compuerta se abre y cierra moviendo la compuerta perpendicularmente a la trayectoria del flujo. Pasos de operación típicos:
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Apertura: La rotación del volante o actuador eleva el vástago y la compuerta, despejando la ruta del flujo para producir un diámetro total con una pérdida de presión mínima.
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Cierre: Bajar la puerta le permite asentarse en el anillo, comprimiendo un inserto resistente o poniendo en contacto caras metálicas para crear aislamiento.
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Mecánica de asientos: En diseños elásticos, el asiento se comprime para sellar; En las válvulas con asiento metálico, el mecanizado preciso y los tratamientos superficiales producen una interfaz metal con metal que resiste las altas temperaturas y la erosión.
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No para estrangular: Las aperturas parciales provocan flujo turbulento y pueden dañar tanto la puerta como el asiento; Seleccione una válvula de control para el servicio de modulación.
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Torque y mantenimiento: El asiento metálico requiere un torque de asiento mayor para un cierre positivo; Verifique el tamaño del actuador y los límites de torsión durante la adquisición.
Comprender esta acción lineal es esencial al definir los ciclos de mantenimiento y evaluar los modos de falla.
Selección de materiales: hierro dúctil, acero fundido, acero inoxidable
La elección del material debe guiarse por la química del fluido, la temperatura y presión de funcionamiento y los márgenes de corrosión.
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Válvula de compuerta de hierro dúctil: Económico, resistente y comúnmente recubierto de epoxi para servicio de agua potable. Se adapta a sistemas de temperatura baja a moderada y se utiliza ampliamente en tuberías municipales.
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Válvula de compuerta de acero fundido (WCB): Diseñado para temperaturas y presiones más altas; típico en líneas de petróleo, gas y vapor donde se requiere dureza mecánica.
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Válvula de compuerta de acero inoxidable (CF8M/CF3M): Seleccionado para servicios corrosivos o higiénicos (plantas químicas, líneas de agua de mar o sistemas de calidad alimentaria) donde la resistencia a la corrosión es primordial.
Notas de especificación: verifique la trazabilidad del material, el tratamiento térmico y cualquier revestimiento o revestimiento requerido para un rendimiento a largo plazo.
Guía práctica de selección: paso a paso
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Definir condiciones de servicio: fluido, contenido de sólidos, presión, temperatura y frecuencia de operación.
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Seleccione tipo de asiento: resistente para agua limpia y cierre sin fugas; Metal para servicios abrasivos y de alta temperatura.
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Elija el tipo de válvula: cuña para aislamiento convencional, paralela para ciclos térmicos, asiento elástico para aplicaciones sin fugas.
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Escoger material: hierro dúctil para agua; acero fundido para alta presión y temperatura; Inoxidable para medios corrosivos.
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Decidir actuación: volante manual para válvulas pequeñas; reductores o actuadores motor/neumáticos para tamaños más grandes o sistemas automatizados.
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Especificar estándares: API 600, AWWA C515, ISO o equivalentes EN según la jurisdicción del proyecto.
Seguir este árbol de decisiones reduce el trabajo repetido y garantiza la compatibilidad con los estándares de tuberías existentes.
Consejos para la resolución de problemas y el mantenimiento
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Fuga del asiento: Compruebe si hay daños en el asiento, objetos extraños o torsión de asiento inadecuada. Reemplace los anillos del asiento si están rayados o deformados.
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Agarrotamiento de válvula: Ejercite las válvulas periódicamente; las tuberías limpiadas reducen la acumulación de escombros; aplique la lubricación adecuada donde esté permitido.
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Fugas en el embalaje: Reemplace el empaque con un material especificado para el servicio (por ejemplo, grafito para altas temperaturas). Asegúrese de que el torque del prensaestopas sea correcto.
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Problemas con el actuador: Verifique periódicamente los ajustes de torsión y los límites de recorrido; comprobar las conexiones eléctricas y neumáticas.
La mejor práctica es un plan de mantenimiento escrito con intervalos para ejercicios, inspección e inventario de piezas de repuesto (anillos de asiento, compuerta, vástago, empaquetadura).
Comparaciones técnicas
Caída de presión típica
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Válvula de compuerta (completamente abierta): muy baja
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Válvula de globo: moderada a alta
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válvula de mariposa: moderado
Características de los asientos
| Tipo de asiento | Adecuado para | Ventaja clave |
|---|---|---|
| Sentado resistente | Abastecimiento de agua, servicio de bomberos. | Cierre hermético |
| Asiento de metal | vapor, petroquímica | Resistencia a altas temperaturas y abrasión |
Tendencias y conocimientos de la industria
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Control de fugas: Las empresas de servicios públicos prefieren cada vez más diseños de asientos resilientes para minimizar las pérdidas de agua no contabilizadas.
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Demanda de materiales: Los proyectos químicos y de desalinización impulsan la demanda de válvulas de acero inoxidable.
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Automatización: Más válvulas de aislamiento están equipadas con sensores de posición y accionamiento remoto para mantenimiento predictivo.
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Estándares y trazabilidad: Los clientes exigen cada vez más materiales certificados y documentación rastreable para satisfacer las necesidades de cumplimiento y garantía.
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VÁLVULA DE PUERTA
Recomendaciones de estilo y uso
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No utilice válvulas de compuerta para estrangular. Utilice válvulas de globo o de control dedicadas para regular el flujo.
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Utilice la construcción OS&Y cuando se requiera una indicación visible del estado de la válvula, particularmente en aplicaciones críticas para la seguridad.
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Especifique vástagos no ascendentes para instalaciones enterradas o con espacio limitado; Proporcionar vástagos de extensión para instalaciones subterráneas.
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Mantenga anillos de asiento, vástagos y empaquetaduras de repuesto en el sitio donde existen válvulas críticas para acortar el tiempo de inactividad.
Conclusión y llamado a la acción
Elegir el tipo de válvula, la construcción del asiento y el material correctos ahorra tiempo de mantenimiento, reduce el costo del ciclo de vida y mejora la seguridad. Para obtener ayuda para seleccionar válvulas de compuerta con bridas en hierro dúctil, acero fundido o acero inoxidable, comuníquese con nuestro equipo de ingeniería para obtener una recomendación personalizada y una cotización rápida.
Contacto Válvula Vacore para soporte de especificaciones.
Preguntas frecuentes
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¿Cuál es el propósito principal de una válvula de compuerta?
Una válvula de compuerta está diseñada para un aislamiento total, proporcionando una resistencia mínima al flujo cuando está abierta. -
¿Cuáles son las partes principales de una válvula de compuerta?
Cuerpo, capó, compuerta/cuña, anillos de asiento, vástago, empaquetadura, volante o actuador y pernos/juntas. -
¿Cómo funciona una válvula de compuerta?
Mediante movimiento lineal: levantando la compuerta para abrirla y bajándola para cerrarla, produciendo un camino de flujo claro o un sello. -
¿Se pueden utilizar válvulas de compuerta para estrangular?
No. La apertura parcial corre el riesgo de dañar el asiento y la puerta y no se recomienda. -
¿Cuándo debo especificar un diseño con asiento de metal?
Especifique asientos metálicos para servicios abrasivos o erosivos a alta temperatura. -
¿Qué materiales son mejores para medios corrosivos?
Los grados de acero inoxidable se utilizan normalmente cuando la resistencia a la corrosión es esencial. -
¿Para qué se utiliza una válvula OS&Y?
Se utiliza cuando se requiere una confirmación visible de la posición de la válvula, especialmente en sistemas de seguridad o extinción de incendios.
Referencias
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ASME B16.34 – Válvulas: Bridadas, Roscadas y Extremo para Soldar.
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AWWA C515 – Válvulas de compuerta con asiento elástico para servicio de suministro de agua.
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API 600 – Válvulas de compuerta de acero: extremos con bridas y para soldar a tope.
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ISO 5208 – Válvulas industriales – Pruebas de presión.
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Asociación de fabricantes de válvulas: recursos técnicos.
