En los sistemas de tuberías de fluidos, las válvulas reguladoras son unidades de control y su inversión es responsable del 30% al 50% del costo de ingeniería de las tuberías.
Las funciones principales de las válvulas son abrir y cerrar, estrangular, regular el flujo, aislar equipos y sistemas de tuberías, evitar el reflujo medio y regular y la presión de escape.
Las válvulas son también los componentes más complejos de las tuberías, generalmente ensambladas a partir de múltiples piezas con un alto contenido técnico.
Con el rápido desarrollo de la industria petroquímica, los medios en los equipos de producción petroquímica son principalmente tóxicos, inflamables, explosivos y altamente corrosivos, y las condiciones de operación son complejas y severas, con altas temperaturas y presiones de operación y largos ciclos de arranque.
Una vez que una válvula falla, puede provocar fugas de medio, contaminar el medio ambiente y provocar pérdidas económicas y, en casos graves, puede provocar el cierre de la producción del equipo o incluso provocar un accidente catastrófico.
Por lo tanto, en el diseño de tuberías, la elección científica y razonable de válvulas no sólo puede reducir el costo de construcción del equipo sino también garantizar una operación segura.
Este artículo presenta principalmente los métodos de selección de varias válvulas de uso común, como válvulas de compuerta, válvulas de globo, válvulas de mariposa, válvulas de macho, válvulas de bola y válvulas de control de diafragma.
1. Puntos clave para la selección de válvulas
1. Defina claramente el propósito de la válvula en el equipo o dispositivo.
Determine las condiciones de trabajo de la válvula, como las propiedades del medio aplicable, la presión de trabajo, la temperatura de trabajo y el método de control de operación.
2. Seleccione correctamente el tipo de válvula.
La selección correcta del tipo de válvula es un requisito previo para que el diseñador tenga una comprensión completa de todo el proceso de producción y las condiciones de funcionamiento.
Al seleccionar el tipo de válvula, el diseñador primero debe comprender las características estructurales y el rendimiento de cada tipo de válvula.
3. Determine la conexión del extremo de la válvula.
En conexiones roscadas, conexiones de brida y conexiones finales para soldar, las dos primeras son las más utilizadas. Las conexiones roscadas se utilizan principalmente para válvulas con diámetros nominales inferiores a 50 mm.
Si el diámetro es demasiado grande, la instalación y el sellado de la pieza de conexión resultarán muy difíciles. Las válvulas conectadas por bridas son relativamente cómodas de instalar y desmontar, pero son más pesadas y caras que las válvulas conectadas por rosca.
Por tanto, son adecuados para conectar tuberías de diversos diámetros y presiones.
Las conexiones soldadas son más confiables que las bridadas bajo cargas más pesadas, pero son más difíciles de desmontar e instalar.
Por lo tanto, su uso se limita a ocasiones en las que pueden funcionar de manera confiable durante un largo período de tiempo o donde las condiciones de operación son severas y las temperaturas altas.
4. Selección de materiales de válvulas.
Al seleccionar materiales para el cuerpo de la válvula, las piezas internas y la superficie de sellado, además de considerar las propiedades físicas (temperatura, presión) y químicas (corrosión) del medio de trabajo, también se debe tener en cuenta la limpieza del medio (presencia de partículas sólidas). ser tomado en cuenta.
Además, se deben consultar las reglamentaciones pertinentes del país y departamento del usuario.
Elegir el material correcto y razonable para la válvula puede lograr la vida útil más económica y el mejor rendimiento.
El material del cuerpo de la válvula se selecciona en el orden hierro fundido-acero al carbono-acero inoxidable, y el material del anillo de sellado se selecciona en el orden caucho-acero de aleación de cobre-F4.
5. Otros
Además, se debe determinar el caudal y el nivel de presión del fluido que fluye a través de la válvula, y se deben seleccionar las válvulas apropiadas utilizando los datos disponibles, como catálogos de productos de válvulas y muestras.
2. Introducción a las válvulas de uso común.
Hay muchos tipos y variedades complejos de válvulas, incluidas válvulas de compuerta, válvulas de globo, válvulas de mariposa, válvulas de obturador, válvulas de bola, válvulas eléctricas, válvulas de diafragma, válvulas de retención, válvulas de seguridad, válvulas reductoras de presión y válvulas de purga de aire y vapor. y válvulas de cierre de emergencia. Las válvulas de uso común son válvulas de compuerta, válvulas de globo, válvulas de mariposa, válvulas de macho, válvulas de mariposa, válvulas de bola, válvulas de retención y válvulas de diafragma.
1. válvula de compuerta
Una válvula de compuerta es una válvula que puede abrir o cerrar un paso de fluido moviendo el miembro de cierre (placa de válvula) hacia arriba y hacia abajo a lo largo de la superficie de sellado del asiento de la válvula con un vástago de válvula.
Las válvulas de compuerta tienen un mejor rendimiento de sellado y una menor resistencia a los fluidos que las válvulas de globo. Son más fáciles de abrir y cerrar y tienen un cierto desempeño regulatorio.
Son una de las válvulas de cierre más utilizadas.
Las desventajas de las válvulas de compuerta son su gran tamaño, su estructura compleja en comparación con las válvulas de globo y la superficie de sellado propensa a desgastarse y difícil de reparar, por lo que generalmente no son adecuadas para estrangulación.
Según la posición de la rosca en el vástago de la válvula, las válvulas de compuerta se pueden dividir en dos tipos: vástago ascendente y vástago no ascendente.
Según las características estructurales de la placa de la puerta, se pueden dividir en tipo cuña y tipo paralelo.
2. Válvula de globo
Una válvula de globo es una válvula de cierre descendente. El miembro de cierre (disco de válvula) es impulsado por un vástago de válvula para moverse hacia arriba y hacia abajo a lo largo del eje del asiento de válvula (superficie de sellado).
En comparación con las válvulas de compuerta, las válvulas de globo tienen un mejor rendimiento de regulación, peor rendimiento de sellado, estructura simple, fácil fabricación y mantenimiento, mayor resistencia a los fluidos y un precio más económico.
Son una válvula de cierre de uso común y generalmente se utilizan en tuberías de mediano y pequeño diámetro.
3. Válvula de bola
El miembro de cierre de una válvula de bola es una esfera con un orificio circular, que gira con el vástago de la válvula para lograr la apertura y el cierre de la válvula.
Las válvulas de bola tienen una estructura simple, apertura y cierre rápidos, operación conveniente, tamaño pequeño, peso liviano, menos componentes, baja resistencia a los fluidos, buen rendimiento de sellado y fácil mantenimiento.
4. Válvula de mariposa
La estructura de una válvula de mariposa es básicamente la misma que la de una válvula de globo, excepto por el disco de mariposa, que tiene diferentes formas y características y tiene un diámetro menor que el asiento de la válvula.
No es adecuado que tenga un diámetro muy grande, ya que el aumento del caudal medio debido a la menor altura de apertura puede acelerar la erosión contra el disco de estrangulación.
Las válvulas de mariposa tienen dimensiones pequeñas, peso ligero, buen rendimiento de regulación, pero baja precisión de regulación.
5. Válvula de tapón
Una válvula de macho tiene como elemento de cierre un tapón con un orificio pasante. El tapón gira con el vástago de la válvula para abrir y cerrar la válvula.
Las válvulas de tapón tienen una estructura simple, apertura y cierre rápidos, fácil operación, baja resistencia a los fluidos, menos componentes y peso ligero. Las válvulas de tapón pueden ser directas, de tres o de cuatro vías.
Las válvulas de obturador rectas se utilizan para cortar el medio y las válvulas de obturador de tres y cuatro vías para cambiar la dirección del medio o distribuirlo.
6. Válvula de mariposa
Una válvula de mariposa utiliza una placa de mariposa para girar 90 grados dentro del cuerpo de la válvula para completar la acción de apertura y cierre. Las válvulas de mariposa son de tamaño pequeño, livianas, de estructura simple y solo tienen unos pocos componentes.
Se pueden abrir y cerrar rápidamente girando 90 grados y son fáciles de operar.
Cuando la placa de mariposa está completamente abierta, el espesor de la placa es la única resistencia que el medio fluye a través del cuerpo de la válvula, por lo que la caída de presión generada por la válvula es pequeña y la válvula tiene excelentes características de control de flujo.
Las válvulas de mariposa vienen en dos tipos de sello: sello elástico blando y sello de metal duro.
Para válvulas de sellado elástico, el anillo de sellado puede incrustarse en el cuerpo de la válvula o fijarse en la circunferencia de la placa de mariposa, lo que tiene un buen rendimiento de sellado y puede usarse para estrangulación, así como para tuberías de medio vacío y medios corrosivos.
Las válvulas con sello metálico generalmente tienen una vida útil más larga que las válvulas con sello elástico, pero es difícil lograr un sellado completo. Generalmente se utilizan en situaciones donde el caudal y la caída de presión varían mucho y requieren un buen rendimiento de estrangulación.
El sello metálico puede adaptarse a temperaturas de funcionamiento más altas, mientras que el sello elástico tiene el defecto de estar limitado por la temperatura.
7. Válvula de retención
Una válvula de retención es una válvula que puede evitar automáticamente el retorno de líquido. El miembro de cierre de una válvula de retención se abre bajo la acción de la presión del fluido, permitiendo que el fluido fluya desde el lado de entrada al lado de salida.
Cuando la presión en el lado de entrada es menor que en el lado de salida, el elemento de cierre se cierra automáticamente bajo la acción de factores como la diferencia de presión del fluido y su propio peso, para evitar el reflujo del fluido.
Las válvulas de retención se pueden dividir en válvulas de retención de tipo elevador y válvulas de retención de tipo oscilante según sus formas estructurales.
Las válvulas de retención de tipo elevación tienen un mejor rendimiento de sellado pero una mayor resistencia a los fluidos que las válvulas de retención de tipo oscilante.
Para el puerto de succión de un tubo de succión de una bomba, se recomienda una válvula de pie, que sirve para llenar el tubo de entrada de la bomba con agua antes de bombear y para mantener el tubo de entrada y el cuerpo de la bomba llenos de agua después de detener la bomba para prepararlo. próximo comienzo.
Las válvulas de pie generalmente solo se instalan en tuberías verticales en la entrada de la bomba y el medio fluye de abajo hacia arriba.
8. Válvula de diafragma
El elemento de cierre de una válvula de diafragma es un diafragma de goma que se sujeta entre el cuerpo de la válvula y la tapa de la válvula.
La parte que sobresale del diafragma se fija al vástago de la válvula y el cuerpo de la válvula está cubierto con goma. Dado que el medio no ingresa a la cavidad interior de la tapa de la válvula, el vástago de la válvula no necesita prensaestopas.
Las válvulas de diafragma tienen una estructura simple, buen rendimiento de sellado, fácil mantenimiento y baja resistencia a los fluidos. Las válvulas de diafragma se pueden dividir en tipo de vertedero, tipo directo, tipo de ángulo recto y tipo de flujo directo.
3. Directrices comunes para la selección de válvulas
1. Pautas de selección para válvulas de compuerta
En general, las válvulas de compuerta deberían ser la primera opción. Las válvulas de compuerta son adecuadas no sólo para medios como vapor y aceite, sino también para medios que contienen partículas sólidas y tienen alta viscosidad. También son adecuados para válvulas utilizadas en sistemas de ventilación y de bajo vacío.
Para medios con partículas sólidas, el cuerpo de la válvula de compuerta debe tener uno o dos orificios de purga.
Para medios de baja temperatura, se deben seleccionar válvulas de compuerta especiales para baja temperatura.
2. Pautas de selección para válvulas de globo
Las válvulas de globo son adecuadas para tuberías o dispositivos con medios de alta temperatura y presión donde los requisitos de resistencia a los fluidos no son estrictamente requeridos, como tuberías de vapor con DN <200 mm.
Las válvulas pequeñas, como válvulas de aguja, válvulas de instrumentos, válvulas de muestreo y válvulas de manómetro también pueden utilizar válvulas de globo.
Las válvulas de globo se pueden utilizar para regular el flujo o la presión, pero requieren menos precisión de regulación y, cuando el diámetro de la tubería es relativamente pequeño, se prefieren las válvulas de globo o las válvulas de mariposa.
Para medios altamente tóxicos se prefieren válvulas de compuerta con junta de fuelle; sin embargo, las válvulas de compuerta no son adecuadas para medios con alta viscosidad o medios que contienen partículas que tienden a sedimentarse. Tampoco son adecuados para válvulas utilizadas para ventilación o sistemas de bajo vacío.
3. Directrices de selección de válvulas de bola
Las válvulas de bola son adecuadas para medios de baja temperatura, alta presión y alta viscosidad.
La mayoría de las válvulas de bola se pueden usar en medios con partículas sólidas suspendidas y también se pueden usar para medios en polvo y granulados de acuerdo con los requisitos del material de sellado.
Las válvulas de bola de paso total no son adecuadas para la regulación y el control de flujo, pero sí para situaciones que requieren una acción de apertura y cierre rápida y son fáciles de implementar para cierres de emergencia en caso de accidentes.
Las válvulas de bola se recomiendan para tuberías con estricto rendimiento de sellado, desgaste, canales de contracción, acciones rápidas de apertura y cierre, cierre de alta presión (gran diferencia de presión), bajo ruido, fenómeno de gasificación, bajo par de operación y baja resistencia a los fluidos.
Las válvulas de bola son adecuadas para estructuras livianas, cierres de baja presión y medios corrosivos. Las válvulas de bola también son la válvula ideal para medios criogénicos y de baja temperatura, y para tuberías y dispositivos con medios de baja temperatura, se deben seleccionar válvulas de bola de baja temperatura con tapas de válvula adicionales.
Al seleccionar válvulas de bola flotante, el material del asiento de la válvula debe resistir la carga de la bola y el medio de trabajo.
Las válvulas de bola de gran diámetro requieren mayor fuerza durante el funcionamiento y las válvulas de bola con DN≥200 mm deben estar equipadas con transmisión de engranajes helicoidales. Las válvulas de bola fijas son adecuadas para diámetros mayores y presiones más altas.
Además, las válvulas de bola utilizadas para manipular materiales altamente tóxicos y medios combustibles deben tener estructuras resistentes al fuego y antiestáticas.
4. Pautas de selección para válvulas de mariposa
Las válvulas reguladoras son adecuadas para situaciones con temperaturas de fluido más bajas pero presiones más altas, y para ubicaciones que requieren regulación de flujo y presión.
Sin embargo, no son adecuadas para medios con alta viscosidad o que contengan partículas sólidas y no deben usarse como válvulas de cierre.
5. Pautas de selección para válvulas de tapón
Las válvulas de tapón son adecuadas para situaciones que requieren acciones de apertura y cierre rápidas, pero generalmente no son adecuadas para vapor y medios de temperatura más alta.
Son adecuados para medios con temperaturas más bajas y mayor viscosidad, y también para medios con partículas en suspensión.
6. Pautas de selección para válvulas de mariposa
Las válvulas de mariposa son adecuadas para diámetros más grandes (como DN﹥600 mm) y longitudes estructurales más cortas, así como para situaciones que requieren regulación de flujo con apertura y cierre rápidos.
Generalmente se utilizan para agua, aceite, aire comprimido y otros medios con temperaturas ≤ 80 °C y presiones ≤ 1,0 MPa.
Debido a la mayor pérdida de presión en comparación con las válvulas de compuerta y de bola, las válvulas de mariposa son adecuadas para sistemas de tuberías con requisitos de pérdida de presión menos estrictos.
7. Pautas de selección para válvulas de retención
Las válvulas de retención generalmente son adecuadas para medios limpios y no deben usarse para medios con partículas sólidas o alta viscosidad.
Para tamaños ≤40 mm, se recomiendan válvulas de retención de elevación (solo permitidas para instalación en tuberías horizontales).
Para DN=50~400 mm, se recomiendan válvulas de retención oscilantes (se pueden instalar en tuberías horizontales y verticales, pero para tuberías verticales, el medio debe fluir de abajo hacia arriba).
Para DN≥450 mm, se recomiendan válvulas de retención de amortiguación. Las válvulas de retención de doble trampilla también se pueden utilizar para DN=100~400 mm. Las válvulas de retención oscilantes pueden diseñarse con alta presión de trabajo, con PN hasta 42MPa.
Pueden ser adecuados para cualquier medio de trabajo y rango de temperatura de trabajo dependiendo del material del cuerpo y los componentes de sellado.
Los medios pueden incluir agua, vapor, gas, medios corrosivos, aceite, productos farmacéuticos, etc., y el rango de temperatura de trabajo puede estar entre -196 °C y 800 °C.
8. Pautas de selección para válvulas de diafragma
Las válvulas de diafragma son adecuadas para aceite, agua, medios ácidos y medios que contienen sólidos suspendidos con una temperatura de trabajo inferior a 200 ℃ y una presión inferior a 1,0 MPa.
No son adecuados para disolventes orgánicos ni medios oxidantes fuertes. Para moler medios particulados, se deben seleccionar válvulas de diafragma tipo vertedero y se debe consultar la tabla de características de flujo al seleccionar la válvula de diafragma tipo vertedero.
Para fluidos viscosos, pasta de cemento y medios sedimentarios, se deben seleccionar válvulas de diafragma directas. Excepto por requisitos específicos, las válvulas de diafragma no deben usarse en tuberías o equipos de vacío.
4. Métodos de prueba de presión para varias válvulas.
En general, las válvulas industriales no se someten a pruebas de estrés durante su uso, pero las válvulas que han sido reparadas o las válvulas con cuerpos y tapas corroídos o dañados sí deben someterse a pruebas de estrés.
Para las válvulas de seguridad, su presión de ajuste, presión de reajuste y otras pruebas deben cumplir con sus instrucciones y regulaciones pertinentes.
Durante la instalación de la válvula se deben realizar pruebas de resistencia y sellado. Las válvulas de baja presión se deben inspeccionar aleatoriamente al 20% y si fallan se debe realizar una inspección al 100%.
Las válvulas de media y alta presión deben ser inspeccionadas al 100%. Los medios comúnmente utilizados para las pruebas de presión de válvulas incluyen agua, aceite, aire, vapor, nitrógeno, etc.
Los métodos de prueba de presión para diversas válvulas industriales, incluidas las válvulas neumáticas, son los siguientes:
1. Método de prueba de presión para válvulas de bola.
La prueba de resistencia de las válvulas de bola neumáticas se debe realizar con la bola semiabierta.
①Prueba de estanqueidad para válvulas de bola flotante:
Coloque la válvula en estado semiabierto, introduzca el medio de prueba por un extremo y cierre el otro extremo.
Gire la bola varias veces y verifique el rendimiento de sellado del prensaestopas y la junta cuando la válvula esté cerrada sin fugas.
Luego introduzca el medio de prueba por el otro extremo y repita la prueba anterior.
②Prueba de sellado para válvulas de bola fijas:
Haga girar la pelota varias veces sin carga antes de realizar la prueba. Las válvulas de bola fijas deben estar cerradas.
Introduzca el medio de prueba desde un extremo hasta el valor especificado y verifique el rendimiento de sellado del extremo de entrada con un manómetro.
La precisión del manómetro debe ser de 0,5 a 1 nivel y el rango debe ser 1,5 veces la presión de prueba.
Si no hay caída de presión dentro del tiempo especificado, está calificado. Introduzca el medio de prueba por el otro extremo y repita la prueba anterior.
Luego coloque la válvula entreabierta, cierre ambos extremos y llene la cavidad con medio.
Verifique el rendimiento de sellado del prensaestopas y la junta bajo la presión de prueba sin fugas.
③Las válvulas de bola de tres vías deben someterse a una prueba de estanqueidad en cada posición.
2. Método de prueba de presión para válvulas de retención.
Estado de la prueba: Para levantar válvulas de retención, el eje de la trampilla de la válvula está en una posición perpendicular a la horizontal; Para válvulas de retención oscilantes, el eje del canal y el eje de la trampilla de la válvula son aproximadamente paralelos a la línea horizontal.
Durante la prueba de resistencia, introduzca el medio de prueba desde el extremo de entrada hasta el valor especificado y cierre el otro extremo. El cuerpo de la válvula y la tapa deben estar libres de fugas para ser calificados.
Durante la prueba de sellado, introduzca el medio de prueba desde el extremo de salida y verifique la superficie de sellado, el prensaestopas y la junta en el extremo de entrada. No debe haber fugas para ser calificado.
3. Método de prueba de presión para válvulas reductoras de presión.
① La prueba de resistencia de la válvula reductora de presión generalmente se lleva a cabo después de la prueba y el ensamblaje de una sola pieza, y también se puede realizar después del ensamblaje.
La duración de la prueba de resistencia es de 1 minuto para DN<50mm, más de 2 minutos para DN 65-150mm y más de 3 minutos para DN>150mm.
Después de soldar los fuelles y componentes, se debe realizar una prueba de resistencia a la presión del aire a 1,5 veces la presión más alta utilizada con la válvula reductora de presión.
② Durante la prueba de sellado, se debe realizar de acuerdo con el entorno de trabajo real.
Al realizar pruebas con aire o agua, la presión de prueba debe ser 1,1 veces la presión nominal.
Al realizar pruebas con vapor se debe utilizar la presión máxima de trabajo permitida a la temperatura de trabajo.
La diferencia entre la presión de entrada y la presión de salida no debe ser inferior a 0,2 MPa.
El método de prueba es el siguiente:
Después de ajustar la presión de entrada, ajuste gradualmente el tornillo regulador de la válvula para que la presión de salida cambie de manera sensible y continua dentro del rango de valores máximo y mínimo sin estancamiento ni resistencia de la tarjeta.
Para válvulas reductoras de presión de vapor, después de ajustar la presión de entrada, cierre la válvula de cierre después de cerrar la válvula.
La presión de salida es el valor más alto y más bajo. En 2 minutos, el aumento de la presión de salida deberá cumplir los requisitos especificados en la Tabla 4.176-22.
Al mismo tiempo, el volumen de tubería post-válvula debe cumplir con los requisitos especificados en la Tabla 4.18 para ser calificado. Para las válvulas reductoras de presión de agua y aire, cuando se ajusta la presión de entrada y la presión de salida es cero, la válvula reductora de presión debe cerrarse para realizar una prueba de estanqueidad. No se califica ninguna fuga en 2 minutos.
4. Método de prueba de presión para válvulas de mariposa.
La prueba de resistencia para las válvulas de mariposa neumáticas es la misma que para las válvulas de globo.
La prueba de rendimiento de sellado de válvulas de mariposa debe introducir el medio de prueba desde el extremo por donde fluye el medio.
La placa de mariposa debe estar abierta y el otro extremo cerrado. Luego, se debe inyectar la presión al valor especificado.
Después de verificar que no haya fugas en el prensaestopas y otras ubicaciones de sellado, cierre la placa de mariposa, abra el otro extremo de la válvula y verifique que no haya fugas en la ubicación de sellado de la placa de mariposa.
Es posible que las válvulas de mariposa utilizadas para regular el flujo no requieran una prueba de rendimiento de sellado.
5. Método de prueba de presión para válvulas de tapón.
Durante las pruebas de resistencia de las válvulas de tapón, introduzca el medio desde un extremo, cierre los conductos restantes y gire el tapón a cada posición de trabajo hasta que esté completamente abierto para la prueba. El cuerpo de la válvula no debe tener fugas para ser calificado.
Durante la prueba de rendimiento de sellado, la válvula de obturador directo debe mantener la misma presión en la cámara y el conducto. El tapón debe girarse hasta la posición cerrada y la inspección debe realizarse desde el otro extremo.
Luego gire el enchufe 180 grados y repita la prueba anterior. La válvula de tapón de tres o cuatro vías debe mantener la misma presión en un extremo de la cámara y el pasaje.
Gire el enchufe a la posición cerrada uno por uno y simultáneamente inspeccione el otro extremo.
Antes de probar la válvula de obturador, se puede aplicar una capa de aceite lubricante fino no ácido sobre la superficie de sellado. No debe haber fugas ni gotas de agua expandidas dentro del tiempo especificado para ser calificado.
El tiempo de prueba de la válvula de tapón puede ser más corto y generalmente sigue los requisitos de diámetro nominal, que es de 1 a 3 minutos.
Para válvulas de tapón de gas, la prueba de rendimiento del sello de aire debe realizarse a 1,25 veces la presión de trabajo.
6. Método de prueba de presión para válvulas de diafragma.
Durante la prueba de resistencia de las válvulas de diafragma, introduzca medio desde un extremo, abra el disco de la válvula y cierre el otro extremo. Después de aumentar la presión de prueba al valor especificado, el cuerpo de la válvula y la cubierta deben estar libres de fugas para ser calificados.
Luego reduzca la presión hasta la presión de prueba de rendimiento del sellado, cierre el disco de la válvula e inspeccione desde el otro extremo. No debe haber fugas para ser calificado.
7. Método de prueba de presión para válvulas de globo y válvulas de mariposa.
La prueba de resistencia de válvulas de globo y válvulas de mariposa generalmente se lleva a cabo colocando la válvula ensamblada en el marco de prueba de presión, abriendo el disco de la válvula e introduciendo el medio al valor especificado.
Compruebe si el cuerpo de la válvula y la tapa están sudando o teniendo fugas. También se pueden realizar pruebas de una sola pieza. Sólo las válvulas de globo requieren una prueba de rendimiento de sellado.
Al probar válvulas de globo, el vástago de la válvula debe estar en posición vertical y el disco de la válvula debe estar abierto.
El medio debe introducirse desde un extremo debajo del disco de la válvula hasta el valor especificado y se deben inspeccionar la caja de empaquetadura y la junta.
Después de pasar la prueba, cierre el disco de la válvula e inspeccione el otro extremo en busca de fugas. Si se requieren pruebas de resistencia y rendimiento de sellado, primero se debe realizar la prueba de resistencia.
Luego reduzca la presión a la presión de prueba de rendimiento de sellado, inspeccione el prensaestopas y la junta, cierre el disco de la válvula e inspeccione el extremo de salida en busca de fugas.
8. Método de prueba de presión para válvulas de compuerta.
La prueba de resistencia para las válvulas de compuerta es la misma que para las válvulas de globo. Existen dos métodos para probar el rendimiento de sellado de las válvulas de compuerta:
① Abra la compuerta y aumente la presión dentro de la válvula al valor especificado.
Luego cierre la compuerta y retire inmediatamente la válvula de compuerta. Verifique el sello en ambos lados de la compuerta para detectar fugas, o inyecte directamente el medio de prueba en el tapón de la tapa de la válvula al valor especificado e inspeccione las superficies de sellado en ambos lados de la compuerta.
Este método se denomina método de presión intermedia, pero no es adecuado para pruebas de sellado de válvulas de compuerta con un diámetro nominal inferior a DN32 mm.
② El otro método es abrir la compuerta y aumentar la presión de prueba dentro de la válvula al valor especificado.
Luego cierre la compuerta y abra un extremo de la placa ciega para verificar si hay una fuga en la cara de sellado. Repita la prueba anterior varias veces hasta que pase.
La prueba de rendimiento de sellado de las válvulas de compuerta neumáticas se debe realizar en el prensaestopas y las juntas antes de la prueba de rendimiento de sellado de la compuerta.
9. Método de prueba de presión para válvulas de seguridad.
① La prueba de resistencia de las válvulas de seguridad es la misma que la de otras válvulas y se prueba con agua.
Al probar la parte inferior del cuerpo de la válvula, introduzca presión desde el extremo de entrada y selle la superficie de sellado. Al probar la parte superior del cuerpo de la válvula y la tapa de la válvula, aplique presión al extremo de salida y selle el otro extremo.
El cuerpo de la válvula y la tapa no deben tener fugas dentro del tiempo especificado para ser calificado.
② La prueba de rendimiento de sellado y la prueba de ajuste de presión generalmente utilizan los siguientes medios: vapor saturado para válvulas de seguridad de vapor, aire para amoníaco u otros gases y agua u otros líquidos no corrosivos para válvulas de seguridad de líquidos.
El nitrógeno se utiliza comúnmente como medio de prueba para válvulas de seguridad en posiciones importantes.
La prueba de estanqueidad se lleva a cabo siendo la presión de prueba el valor de presión nominal y debe repetirse al menos dos veces. No debe haber fugas dentro del tiempo especificado para ser calificado.
Los métodos de detección de fugas incluyen usar mantequilla para fijar papel fino en la brida de salida, y las protuberancias en el papel son fugas, y usar mantequilla para fijar una placa de plástico delgada u otras placas en la parte inferior de la brida de salida, y se lleva a cabo la inspección. después de llenar con agua y la ausencia de burbujas indica que no hay fuga.
La prueba de presión de ajuste y reajuste de presión de las válvulas de seguridad debe realizarse al menos 3 veces y calificarse de acuerdo con los requisitos especificados.
Se pueden encontrar otras pruebas de rendimiento para válvulas de seguridad en el Método de prueba de rendimiento de válvulas de seguridad GB/T12242–1989.
Resumen de selección de válvulas
Según el análisis anterior, las válvulas de compuerta generalmente deberían ser la opción preferida.
Las válvulas de globo son adecuadas para tuberías con requisitos de baja resistencia a los fluidos, así como para medios de alta temperatura y alta presión en tuberías o dispositivos.
No deben usarse para medios con alta viscosidad o que contengan partículas, ni para válvulas de purga de aire o válvulas en sistemas de bajo vacío.
Las válvulas de bola son adecuadas para medios de baja temperatura, alta presión y alta viscosidad.
Generalmente se utilizan en tuberías con un rendimiento de sellado estricto, desgaste, pasajes estrechos, apertura y cierre rápidos, alta diferencia de presión, bajo ruido, gasificación, pequeño torque de operación y baja resistencia a los fluidos.
Las válvulas de mariposa son adecuadas para ocasiones con baja temperatura y alta presión, no para medios con alta viscosidad o que contengan partículas sólidas, ni para válvulas de cierre.
Las válvulas de tapón son adecuadas para ocasiones que requieren una apertura y cierre rápidos. Generalmente no son adecuados para vapor y medios de alta temperatura, pero sí para medios con baja temperatura y alta viscosidad, así como medios con partículas en suspensión.
Las válvulas de mariposa se utilizan generalmente para medios de agua, aceite y aire comprimido con una temperatura de ≤80 ℃ y una presión de ≤1,0 MPa. Debido a la pérdida de presión relativamente grande en comparación con las válvulas de compuerta y las válvulas de bola, las válvulas de mariposa son adecuadas para sistemas de tuberías con requisitos de pérdida de presión menos estrictos.
Las válvulas de retención generalmente son adecuadas para medios limpios y no deben usarse para medios que contengan partículas sólidas o aquellos con alta viscosidad.
Las válvulas de diafragma son adecuadas para aceite, agua, medios ácidos y medios que contienen materia suspendida con una temperatura de trabajo inferior a 200 ℃ y una presión inferior a 1,0 MPa. No son adecuados para disolventes orgánicos ni medios fuertemente oxidantes.
En los sistemas de tuberías de industrias como la petrolera y la química, las aplicaciones de válvulas, las frecuencias de operación y los entornos de servicio varían mucho. Controlar o eliminar pequeñas fugas es importante y crítico. La selección adecuada de válvulas puede reducir los costos de construcción y garantizar una producción segura.
Las válvulas de bola fijas controlan la apertura y el cierre de la válvula girando la bola dentro de la válvula. Hay un agujero en el medio de la bola que puede girar 90 grados.
El diámetro del orificio pasante es igual o menor que el diámetro de la tubería. Cuando la bola gira 90 grados, las caras de entrada y salida de la tubería son superficies esféricas, cerrando así la válvula y cortando el fluido.
Cuando la válvula de bola gira 90 grados, las caras de entrada y salida de la tubería son superficies de orificio esféricas y el fluido pasa a través de la válvula. La válvula de bola fija se puede girar en diferentes ángulos para controlar el tamaño del flujo de fluido.
Las válvulas de bola fijas se utilizan comúnmente en tuberías generales, como para transportar agua, aceite, vapor y otros fluidos.
Las válvulas de globo, también conocidas como válvulas de compuerta, pueden sellar completamente la salida del asiento de la válvula aplicando presión mediante la rotación del vástago de la válvula, evitando así el flujo de fluido.
Las válvulas de globo se utilizan comúnmente en tuberías para gases y líquidos corrosivos, como gas natural, gas licuado y ácido sulfúrico.
Las válvulas de compuerta funcionan como una compuerta y controlan el flujo de fluido girando el vástago de la válvula para mover la válvula de compuerta hacia arriba y hacia abajo. Los anillos de sellado a ambos lados de la válvula de compuerta pueden sellar completamente toda la sección.
Las válvulas de compuerta solo pueden abrirse o cerrarse completamente y no pueden usarse como válvulas de control de flujo. Las válvulas de compuerta se utilizan principalmente como dispositivos de cierre en tuberías para suministro de agua, alcantarillado, barcos y otras aplicaciones.
La válvula de retención oscilante se abre mediante la presión del fluido y se cierra por gravedad cuando la presión del fluido en las tuberías de entrada y salida de la válvula está equilibrada. Su función principal es impedir el retorno de fluido y pertenece a las válvulas automáticas. Se utiliza principalmente en tuberías para las industrias petrolera, química, farmacéutica y otras.
Las válvulas de mariposa, también conocidas como válvulas de placa abatible, pueden girar 90 grados y la rotación del vástago de la válvula impulsa el disco para cambiar el ángulo del disco, controlando así el flujo de fluido. Se pueden utilizar para desconectar, conectar y regular el flujo de fluido en tuberías. Las válvulas de mariposa se utilizan comúnmente en el suministro de agua, suministro de gas y otras tuberías como dispositivos de cierre y control de flujo.
Las válvulas reguladoras, también conocidas como válvulas de control, se utilizan para controlar el tamaño del flujo de fluido. Cuando la parte reguladora de la válvula recibe la señal de control, el vástago de la válvula controlará automáticamente el grado de apertura y cierre de la válvula según la señal, logrando así la regulación del flujo y la presión del fluido. Las válvulas reguladoras se utilizan comúnmente en tuberías para calefacción, suministro de gas, petroquímica y otras aplicaciones.
Valvula sobrecargada
El papel de las válvulas de desbordamiento y las válvulas reductoras de presión.
Las válvulas de desbordamiento se utilizan para evitar la sobrecarga del sistema y garantizar la seguridad, mientras que las válvulas reductoras de presión disminuyen la presión del sistema, asegurando que el sistema no se sobrecargue. Se puede decir que las válvulas de desbordamiento son pasivas mientras que las válvulas reductoras de presión son activas.
Aquí hay algunas diferencias importantes entre las dos válvulas:
La presión en la salida se mantiene constante mediante la válvula reductora de presión, mientras que la válvula de rebose mantiene la presión en la entrada.
Cuando no está en uso, la entrada y salida de la válvula reductora de presión están interconectadas, mientras que la entrada y salida de la válvula de desbordamiento no lo están.
Cuando no está en uso, el orificio de la válvula reductora de presión está abierto, mientras que la válvula de desbordamiento normalmente está cerrada.
La diferencia entre válvulas de desbordamiento y válvulas reductoras de presión.
La válvula de desbordamiento es una válvula de control de presión que controla principalmente la presión del sistema y también actúa como dispositivo de descarga.
1. La válvula reductora de presión se utiliza principalmente para reducir la presión en una determinada rama del sistema hidráulico, de modo que la presión de la rama sea más baja y estable que la presión del circuito de aceite principal. Dentro del rango de presión ajustado, la válvula reductora de presión, así como la válvula de rebose, están cerradas.
Sin embargo, a medida que la presión del sistema aumenta y alcanza la presión establecida por la válvula reductora de presión, la válvula reductora de presión se abrirá y parte del aceite regresará al tanque a través de ella, lo que provocará que el aceite en el tanque se caliente. Esta rama de la presión del petróleo ya no aumentará. Desempeña un papel en la reducción y estabilización de la presión de esta rama.
Por el contrario, la válvula de rebose es diferente. Se instala en la salida de la bomba para garantizar la estabilidad general de la presión del sistema y evitar la sobrepresión. Por tanto, tiene la función de seguridad, regulación de presión y estabilización.
2. La válvula de desbordamiento generalmente se conecta en paralelo en la rama del sistema para regular la presión, estabilizar la presión y reducir la presión, mientras que la válvula reductora de presión generalmente se conecta en serie en una determinada rama del sistema para reducir la presión y mantener la presión en esta rama.
La válvula de desbordamiento normalmente está cerrada y solo funciona cuando el sistema está sobrepresurizado, mientras que la válvula reductora de presión normalmente está abierta y reduce la presión a través de un pasaje estrecho.
La función de la válvula de desbordamiento es la regulación de presión, protección de desbordamiento y sobrecarga. La válvula reductora de presión reduce la presión y reduce la presión en una determinada parte del sistema hidráulico.
Sus propósitos son diferentes, por lo que no pueden sustituirse entre sí. La válvula de rebose controla la presión de entrada, mientras que la válvula reductora de presión controla la presión de salida.
Aquí hay unos ejemplos:
Digamos que tiene un sistema hidráulico que incluye una válvula de desbordamiento. Si el flujo de salida de la bomba hidráulica excede un cierto nivel, se desbordará a través de la válvula de desbordamiento.
Esto reducirá el flujo que ingresa al sistema, lo que estabilizará la presión del sistema. La válvula de desbordamiento se utiliza para controlar esta presión estable.
Ahora consideremos una válvula reductora de presión. Hay dos tipos de válvulas reductoras de presión: la válvula reductora de presión diferencial fija y la válvula reductora de presión de valor fijo. El primero mantiene una presión diferencial constante entre la entrada y la salida de la válvula.
Por ejemplo, si establece el valor en 10 y la presión de entrada es x, la presión de salida de la válvula reductora de presión será x-10. Este último mantiene una presión de salida constante.
Por ejemplo, si establece el valor de la válvula reductora de presión de valor fijo en 20 y la presión de entrada es mayor que 20, entonces la presión de salida de la válvula reductora de presión siempre será 20. ¿Entendido?
La válvula de seguridad operada por piloto es una nueva estructura de válvula de seguridad que se utiliza principalmente en los campos del petróleo, gas natural, productos químicos, electricidad, metalurgia y gas ciudad. Es el mejor dispositivo de protección contra sobrepresión para equipos, recipientes o tuberías bajo presión.
La principal ventaja de la válvula de seguridad pilotada es que la acción directa del resorte se sustituye por la acción indirecta de la válvula piloto, lo que mejora la sensibilidad de la acción.
Además, la válvula principal adopta una estructura de pistón de manguito de asiento de válvula de doble sellado, que tiene alta precisión de acción, buena repetibilidad, cierre rápido, sin fugas y puede manejar una descarga de alta contrapresión.
Tiene una larga vida útil, un funcionamiento estable y fiable. La válvula de seguridad pilotada también se puede calibrar en línea.
Incluso después de repetidas aperturas y lavados, aún puede reiniciarse y cerrarse automáticamente, lo que facilita la operación y el mantenimiento.
