Características clave del producto
- Diseño de sellado de metal a metal para aislamiento de servicio severo
- Superficies de asiento y bola de revestimiento duro para resistencia a la abrasión y la temperatura.
- Adecuado para medios seleccionados de alta temperatura, vapor, lodos, polvo y partículas
- Construcción de bola flotante o montada sobre muñón según el tamaño, la presión y el par
- Paso de flujo de paso total o de paso reducido
- Bridas, soldadura por enchufe, soldadura a tope y otras opciones de conexión
- Caja de cambios manual, funcionamiento neumático, eléctrico o hidráulico.
- Opciones a prueba de incendios, antiestáticas, de bajas emisiones y NACE disponibles solo cuando son compatibles con el diseño seleccionado
- La clase de fuga, el recubrimiento, la dureza y el torque deben confirmarse antes de la cotización.
Configuración del producto
| Elemento de configuración | Configuración común | Configuración opcional |
|---|---|---|
| Diseño de válvula | Válvula de bola de dos vías | Estructura de bola flotante, montada sobre muñón o de entrada superior |
| Tipo de asiento | Asiento metálico | Sellado bidireccional o unidireccional, según diseño |
| Superficie de sellado | Bola y asiento de superficie dura | Recubrimiento o superposición seleccionado por medio y temperatura. |
| Construcción de carrocerías | Construcción de dos piezas o de cuerpo dividido | Construcción de tres piezas, forjada, fundida o de entrada superior |
| Finalizar conexión | Brida | Soldadura a tope, soldadura a encaje o conexión específica del proyecto |
| Operación | Operación de caja de cambios | Actuador neumático, eléctrico o hidráulico. |
Especificaciones técnicas
| Artículo de especificación | Opciones típicas/disponibles |
|---|---|
| Tipo de producto | Válvula de bola con asiento de metal/válvula de bola sellada dura |
| Función primaria | Aislamiento todo-nada para tuberías de servicios severos |
| Soporte de bola | Montado en bola flotante o muñón, según el tamaño, la presión y el par |
| Construcción de carrocerías | Diseño de dos piezas, tres piezas, cuerpo dividido, forjado, fundido o de entrada superior |
| Rango de tamaño | Según serie de productos seleccionada y plano aprobado. |
| Clasificación de presión | Según el material del cuerpo, la conexión final, la temperatura y el índice de presión-temperatura aprobado |
| Material del cuerpo | WCB, A105, LCB, LF2, CF8, CF8M, F304, F316, acero aleado, acero inoxidable dúplex o material especificado por el proyecto |
| Material de la bola | Acero inoxidable, acero aleado, acero inoxidable dúplex o material base endurecido |
| Material del asiento | Asiento metálico con revestimiento duro o revestimiento según condición de servicio. |
| Revestimiento duro/recubrimiento | Carburo de tungsteno, carburo de cromo, recubrimiento tipo estelita, nitruración o tratamiento de superficie específico del proyecto |
| Material del tallo | Acero inoxidable, acero aleado, acero inoxidable dúplex o material especificado por el proyecto |
| Embalaje | Grafito, grafito flexible o sistema de empaquetadura de bajas emisiones |
| Sello del cuerpo | Grafito, junta en espiral o sello de alta temperatura específico del proyecto |
| Diseño de puertos | Paso total o paso reducido |
| Finalizar conexión | Brida, soldadura a tope, soldadura a encaje o conexión específica del proyecto |
| Operación | Caja de cambios, actuador neumático, actuador eléctrico o actuador hidráulico. |
| Referencia de diseño | API 608, API 6D, ASME B16.34 o especificación de proyecto aprobada cuando corresponda |
| Referencia de prueba | API 598, API 6D, EN 12266 o especificación de inspección aprobada cuando corresponda |
| Medios típicos | Vapor, aceite térmico, lodos, polvo, cenizas, finos de catalizador, medios abrasivos, gases de alta temperatura y servicios químicos seleccionados. |
Nota técnica: No publique la temperatura máxima fija, la presión, la clase de fuga o la dureza del recubrimiento hasta que se confirmen la hoja de datos del producto seleccionado, la especificación del recubrimiento y el dibujo aprobado. Las válvulas de bola con asiento metálico dependen en gran medida de las condiciones de servicio reales.
Válvula de bola con asiento de metal versus válvula de bola con asiento blando
La diferencia clave es el par de sellado. Una válvula de bola de asiento blando utiliza asientos de polímero como PTFE, RPTFE, PEEK o PPL. Una válvula de bola con asiento de metal utiliza una bola de metal y un asiento de metal con superficies duras y lapeadas de precisión. Esto lo hace más adecuado para servicios severos, pero también cambia el rendimiento de fuga, el torque y el costo.
| Artículo de comparación | Válvula de bola de asiento blando | Válvula de bola con asiento de metal |
|---|---|---|
| Material de sellado | Asiento de PTFE, RPTFE, PEEK, PPL u otro polímero | Bola de metal duro y asiento de metal. |
| Rendimiento de apagado | Por lo general, cierre más hermético en condiciones de servicio limpio. | Se debe especificar la clase de fuga; no hermético automáticamente |
| Resistencia a la temperatura | Limitado por el material del asiento de polímero. | Mejor para servicios seleccionados de alta temperatura |
| Medios abrasivos | El asiento puede resultar dañado por partículas | Mejor resistencia cuando se selecciona correctamente el revestimiento duro |
| Par de funcionamiento | Generalmente más bajo | Generalmente más alto y requiere un dimensionamiento cuidadoso del actuador |
| Costo | Generalmente más bajo | Generalmente más alto debido a los requisitos de recubrimiento, lapeado y prueba. |
| Uso típico | Agua limpia, petróleo, gas, aire y medios de proceso en general. | Vapor, lodos, polvo, catalizador, cenizas, aceite térmico y servicio severo |
Para aislamiento general de alta presión con asientos blandos o especiales, compare nuestros Válvula de bola de alta presión. Para construcciones de acero inoxidable resistentes a la corrosión, consulte la Válvula de bola de acero inoxidable 316.
Diseño de asiento y bola de revestimiento duro
El rendimiento de una válvula de bola con asiento metálico depende en gran medida de las superficies de sellado de la bola y del asiento. La superficie de la bola y la superficie del asiento deben ser compatibles en dureza, método de recubrimiento, acabado superficial y calidad del lapeado. Si el recubrimiento es demasiado blando, demasiado quebradizo, mal adherido o inadecuado para el medio, la válvula puede perder rápidamente su rendimiento de sellado.
| Punto de diseño | Por qué es importante |
|---|---|
| Tipo de revestimiento/superposición | Determina la resistencia a la abrasión, erosión, temperatura y ataque químico. |
| Dureza superficial | Ayuda a resistir rayones, cortes de partículas y daños por ciclos repetidos. |
| Calidad de lapeado | Afecta el patrón de contacto, el rendimiento de fugas y la confiabilidad del sellado inicial. |
| Carga del resorte del asiento | Controla la fuerza de sellado y afecta el torque bajo presión. |
| Expansión térmica | Importante para servicios a alta temperatura donde la bola, el asiento y el cuerpo se expanden de manera diferente. |
| Dirección del flujo | Se prefieren algunos diseños con asiento metálico para sellado unidireccional; Se debe confirmar el rendimiento bidireccional. |
Opciones de materiales y revestimientos
| .componente | Opciones comunes | Consideración de selección |
|---|---|---|
| cuerpo | WCB, A105, LCB, LF2, CF8M, F316, acero aleado o acero inoxidable dúplex | Presión, temperatura, corrosión, resistencia al impacto y requisitos de soldadura. |
| pelota | Acero inoxidable, acero aleado o acero inoxidable dúplex con revestimiento duro | Dureza superficial, unión del recubrimiento, resistencia a la corrosión y resistencia a la erosión. |
| Asiento | Asiento de metal con diseño de asiento fijo, con revestimiento duro o con resorte | Clase de fuga, presión, temperatura, tamaño de partícula y frecuencia de ciclo |
| Recubrimiento | Carburo de tungsteno, carburo de cromo, aleación tipo estelita o superficie nitrurada | Abrasión, erosión, ciclos térmicos, corrosión y coste. |
| tallo | SS316, 17-4PH, acero inoxidable dúplex o acero aleado | Transmisión de par, corrosión, temperatura y resistencia mecánica. |
| Embalaje | Grafito, grafito flexible o empaquetadura de bajas emisiones | Alta temperatura, ciclos del vástago y requisitos de emisiones |
| Sello del cuerpo | Grafito, junta en espiral o sello de alta temperatura | Construcción de carrocería, requisitos de seguridad contra incendios y ciclos térmicos. |
Aplicaciones típicas
Las válvulas de bola con asiento metálico se seleccionan donde los asientos blandos pueden dañarse por la temperatura, partículas o condiciones operativas severas. Las áreas de servicio comunes incluyen:
- Aislamiento de vapor y condensado a alta temperatura
- Sistemas de aceite térmico y transferencia de calor.
- Líneas de transporte de productos químicos de carbón, manipulación de cenizas y polvo.
- Finos de catalizador, lodos de refinería y medios de proceso que contienen partículas
- Servicio industrial de lodos mineros y abrasivos.
- Aislamiento de gases de alta temperatura y vapores de proceso
- Tuberías de químicos de servicio severo después de revisión de materiales
- Sistemas auxiliares de centrales eléctricas, petroquímicas y refinerías.
Para una planificación de aplicaciones más amplia, revise nuestra Aplicaciones de válvulas de bola guía y Categoría de válvula de bola.
Límites de aplicación
- La construcción con asiento de metal no significa automáticamente que no haya fugas.
- La clase de fuga requerida debe especificarse antes de la cotización.
- El par de operación es normalmente mayor que el de las válvulas de bola de asiento blando.
- El tamaño del actuador debe basarse en la presión diferencial real y las condiciones de servicio.
- La aceleración continua aún puede causar erosión, vibración y daños al asiento.
- Las partículas duras grandes, los sólidos puntiagudos o las velocidades muy altas pueden requerir un diseño especial para servicio severo.
- Los medios corrosivos y abrasivos juntos requieren una revisión tanto de la corrosión como de la erosión.
- El servicio a alta temperatura requiere material de cuerpo, empaquetadura, sello de cuerpo y pernos adecuados.
- El oxígeno, el hidrógeno, los gases ácidos y los medios tóxicos requieren una revisión de seguridad y de materiales dedicados.
Opciones de conexión y operación
| Opción | Ventaja principal | Uso típico |
|---|---|---|
| Válvula de bola con asiento de metal con bridas | Conexión atornillada extraíble para inspección y reemplazo. | Tuberías industriales y líneas de procesos de servicios severos. |
| Válvula de bola con asiento metálico soldada a tope | Conexión soldada permanente con menos vías de fuga externas | Tuberías de alta temperatura, vapor y procesos. |
| Válvula de bola con asiento metálico y soldadura por encaje | Junta soldada compacta para líneas de servicio severo más pequeñas | Drenaje, ventilación, vapor, aceite térmico y tuberías de proceso pequeñas |
| Operación de la caja de cambios | Reduce el esfuerzo manual para válvulas de mayor torque. | Válvulas de bola con asiento metálico medianas y grandes |
| Actuador neumático | Operación remota rápida | Apagado automatizado de servicios severos |
| Actuador eléctrico | Control remoto donde el suministro de aire no está disponible | Automatización de procesos y sistemas de servicios públicos. |
| Actuador hidráulico | Salida de alto par | Servicio de parada de emergencia o de gran tamaño, alta presión |
Para instalación de tuberías removibles, consulte nuestra Válvula de bola con brida. Para un aislamiento severo de alta presión, compare el Válvula de bola de alta presión.
Inspección y Documentación
| Inspección / Documento | Propósito |
|---|---|
| Certificado de prueba de materiales | Confirma los grados del cuerpo, la bola, el vástago, el asiento, los pernos y los materiales que contienen presión. |
| PMI | Verifica la química de la aleación cuando se especifica. |
| Prueba de dureza | Comprueba la dureza del revestimiento o del revestimiento según las especificaciones de compra. |
| Inspección de revestimiento/superposición | Comprueba la integridad del recubrimiento, el estado de la superficie y la calidad de la unión cuando sea necesario. |
| Inspección dimensional | Comprueba la conexión final, el diámetro interior, la longitud cara a cara o de extremo a extremo y la interfaz del actuador. |
| Prueba de presión de la carcasa | Verifica la integridad del cuerpo que contiene presión. |
| Prueba de fugas del asiento | Confirma el rendimiento del cierre bajo la clase de fuga especificada y las condiciones de prueba. |
| Operación/Prueba de torsión | Comprueba el movimiento de la válvula y admite el tamaño de la caja de cambios o del actuador. |
| ECM | Examen radiográfico, ultrasónico, de partículas magnéticas o de líquidos penetrantes cuando se especifique. |
| Pruebas a prueba de incendios/antiestáticas | Se proporciona únicamente cuando el modelo de válvula seleccionado tiene evidencia de prueba o diseño aplicable. |
El embalaje de exportación debe proteger las superficies de sellado mecanizadas, las superficies de las bolas, los asientos de revestimiento duro, los extremos de las conexiones y las interfaces del actuador. Las válvulas de bola con asiento metálico deben incluir protectores de puerto, soporte interno, protección contra la humedad, tratamiento antioxidante y cajas de madera contrachapada reforzada según el tamaño de la válvula, el tratamiento de la superficie y el método de transporte.
Información requerida para la selección de válvulas
- Tamaño y cantidad de válvulas
- Presión de trabajo, presión de diseño y clase de presión.
- Temperatura de trabajo y temperatura de diseño.
- Nombre medio, composición, concentración y fase.
- Tipo de partícula, tamaño de partícula, contenido de sólidos y velocidad de flujo.
- Servicio de fluido limpio, lodo, polvo, catalizador, ceniza, vapor o aceite térmico
- Clase de fuga requerida o estándar de aceptación
- Revestimiento, superposición, dureza o tratamiento superficial requeridos
- Materiales del cuerpo, bola, asiento, vástago, empaquetadura y pernos.
- Construcción de bola flotante, montada sobre muñón o de entrada superior
- Requisito de paso total o de paso reducido
- Brida, soldadura a encaje, soldadura a tope u otro tipo de conexión
- Caja de cambios manual, funcionamiento neumático, eléctrico o hidráulico.
- Requisitos de seguridad contra incendios, antiestáticos, NACE, de bajas emisiones, de oxígeno, de hidrógeno o de servicio amargo
- Pruebas, NDE, pruebas de dureza, inspección de recubrimientos y requisitos de inspección de terceros
Preguntas frecuentes
1. ¿Para qué se utiliza una válvula de bola con asiento metálico?
Una válvula de bola con asiento metálico se utiliza para aislamiento de apertura y cierre en condiciones de alta temperatura, abrasivos, vapor, lodos, polvo, aceite térmico y servicios industriales severos donde los asientos blandos pueden dañarse por el calor, las partículas o la erosión.
2. ¿Una válvula de bola con asiento metálico no tiene fugas?
No automáticamente. Las válvulas de bola con asiento metálico normalmente requieren una clase de fuga específica o un estándar de aceptación. Son más resistentes al calor y la abrasión que los diseños de asiento blando, pero el rendimiento de cierre depende del diseño del asiento, la calidad del lapeado, el recubrimiento, la presión y los requisitos de prueba.
3. ¿Cuál es la diferencia entre las válvulas de bola con asiento blando y con asiento metálico?
Una válvula de bola de asiento blando utiliza asientos de polímero como PTFE, RPTFE, PEEK o PPL. Una válvula de bola con asiento de metal utiliza superficies de sellado de metal endurecido. Los asientos blandos generalmente proporcionan un cierre más hermético en servicios limpios, mientras que los asientos metálicos se prefieren para condiciones de servicio severas, abrasivas y de alta temperatura.
4. ¿Por qué es importante el tamaño del actuador para las válvulas de bola con asiento metálico?
Las válvulas de bola con asiento metálico suelen tener un par de funcionamiento mayor que las válvulas de asiento blando porque las superficies de sellado son de metal con metal. La presión diferencial, la temperatura, las partículas, la carga del asiento y la fricción del revestimiento pueden afectar el par, por lo que el tamaño de la caja de cambios o del actuador debe confirmarse a partir de las condiciones de servicio reales.
5. ¿Qué información se necesita para la cotización?
Para obtener una cotización, proporcione el tamaño de la válvula, presión, temperatura, medio, contenido de partículas, clase de fuga, material del cuerpo, requisitos de recubrimiento, tipo de conexión, método de operación y documentos de prueba. Para servicios severos, el tamaño de las partículas, el contenido de sólidos, la velocidad del flujo y la frecuencia de los ciclos son especialmente importantes.