Elección de una válvulas

1.     ¿Cuáles son los criterios básicos para elegir una válvula?

En primer lugar se  debe seguir una secuencia de parámetros a tener en cuenta ante una elección de una válvula.

Los parámetros más relevantes para elegir correctamente una válvula son los siguientes:

  1. Determinar el uso de la válvula en particular
  2. Conocer las condiciones de trabajo externas a las cuales se someterá la válvula  durante su vida útil
  3. Conocer el tipo de fluido con los cuales trabajará la válvula en la tubería
  4. Determinar el rango de presiones  y temperatura a los cuales se someterá la válvula en la tubería
  5. Determinar las condiciones de trabajo de la válvula respecto de su accionamiento 
  6. Determinar las medidas y tipo de conexión de la válvula

 

1.1.     Elección del tipo de válvula de acuerdo a su uso vcv

El primer criterio de elección se basa determinar la  función que deberá realizar la  válvula en la tubería.

 Para ello distinguimos las siguientes funciones:

  1. Aislamiento: Deseamos interrumpir el flujo de la línea en de forma total y cuando sea preciso.
  2. Retención: Necesitamos impedir que el flujo no retroceda hacia la zona presurizada cuando esta decrece o desaparece.
  3. Regulación: Queremos  modificar el flujo en cuanto a cantidad, desviarlo, mezclarlo o accionarlo de forma automática.
  4. Seguridad: Necesitamos proteger equipos y personal contra la sobre presión.

1.2.     Conocer las condiciones de trabajo externas a las cuales se someterá la válvula  durante su vida útil

Para poder escoger los materiales constructivos de las diversas partes interiores de la válvula es fundamental conocer la compatibilidad química y de resistencia a la corrosión y erosión de los fluidos con los cuales se trabajará.

Desde el punto de vista de selección de materiales de una válvula debemos de considerar siempre los siguientes:

  1. Cuerpo retenedor de presión, parte húmeda en contacto con el fluido.
  2. Partes blandas y empaques

Los materiales del interior de la válvula deberán tener compatibilidad química con los componentes del fluido. No solamente observaremos esta compatibilidad sino también otros factores encaminados a la abrasión, en estos casos podemos seleccionar un revestimiento interno que manteniendo el material metálico base impida el contacto entre el flujo y este, por ejemplo revestimiento de caucho en casos de fluidos en minería.

1.3.    Determinar el rango de presiones  y temperatura a los cuales se someterá la válvula en la tubería

Para determinar el material de empaques o sellado internos y externos será determinante la temperatura y la compatibilidad del material de sellado con el fluido. En este caso hay que observar los límites de temperatura recomendados por los fabricantes de las juntas y empaques. (Por ejemplo: no superar los 90ºC en el caso de Buna).

 El siguiente factor es determinar el Rating o Presión Nominal de Diseño de la válvula, este factor está determinado por los datos de proceso en planta, fundamentalmente por la intersección entre presión de trabajo efectiva y temperatura de trabajo efectiva. Existen unas presiones de diseño o Rating de fabricación estándar sobre los que especificar, estos difieren entre las Normas DIN o ANSI, los más comunes se representan en la siguiente tabla con su equivalencia más cercana:

DIN                               ANSI

PN 10                             Clase 125
PN 16                             Clase 150
PN 25                             Clase 300
PN 40                             Clase 600
PN 64                             Clase 900
PN 100                           Clase 1500
PN 250                           Clase 2500

Estas clases de presión nominal no deben de tomarse más que como una selección de la válvula en función de la curva de intersección entre la presión y la temperatura máxima del proceso. Debemos de considerar siempre que la presión máxima decrece con el aumento de la temperatura y viceversa.

También debe considerarse aspectos como la Cavitación y presión diferencial entre otros.

1.4.    Determinar las condiciones de trabajo de la válvula respecto de su accionamiento 

La selección del tipo de accionamiento está condicionada por las necesidades en planta; por ejemplo accesibilidad a la válvula, frecuencia de operación, disponibilidad de energía auxiliar, economía, grado de exactitud requerido en la operación.

Las Válvulas pueden ser accionadas de diversas formas:

  1. Manualmente
  2. Auto accionadas por el propio fluido
  3. Accionadas por actuadores externo

1.5.    Determinar las medidas y el tipo de conexión de la válvula

El diámetro nominal de una conexión de una válvula está en función del tamaño estándar para la tubería de presión. En Estados Unidos se usa un sistema denominado en pulgadas, mientras en Europa denominan en milímetros según que define la norma ISO 6708.  El diámetro de las válvulas se denomina NPS, del inglés Nominal Pipe Size y la cédula (SCH, del inglés Schedule.

La conexión de la válvula a la tubería puede ser desmontable (rosca o bridas) o soldada, siendo esta última recomendable para aplicaciones de alta presión y temperatura del fluido. La conexión roscada se utiliza en válvulas de hasta 2" y no es recomendable para servicios a elevada temperatura. Esta conexión se utiliza en aplicaciones de bajo mantenimiento y no críticas

La conexión mediante flanges  o bridas permite el acople entre ellos mediante tornillos o roblones. La soldadura tipo socket weld se prepara rebajando con un agujero interior los extremos de la válvula, de diámetro ligeramente mayor que la tubería. La tubería entra en el rebaje y una vez posicionada se suelda.