Válvula de globo con fuelle de estanqueidad

Una válvula de fuelle es una válvula especialmente diseñada para su uso en industrias que trabajan con un medio peligroso, donde incluso las fugas más pequeñas pueden ser extremadamente críticas. Con el crecimiento exponencial de nuevas industrias como la química y la nuclear, cada vez es mayor la abundancia de medios inflamables, peligrosos, extremadamente venenosos y tóxicos que circulan por las tuberías. Esto crea un alto riesgo de fugas, explosiones y peligros para la salud. Por eso, las válvulas que se utilizan en estas tuberías y sistemas deben cumplir estrictos requisitos específicos de estanqueidad y fuga.

La necesidad de un enfoque completamente diferente para conseguir la estanquidad y redundancia deseadas ha llevado al desarrollo de la válvula de globo con junta de fuelle.

 

 

Construcción de la válvula de globo con cierre de fuelle

Los fuelles metálicos son la característica principal de una válvula de globo de fuelle. Hay dos tipos de fuelles:

i. Fuelles conformados - Se fabrican enrollando la chapa plana en forma de tubo y soldándola por fusión longitudinal. Después de esto, el tubo se forma mecánicamente en fuelle con pliegues redondeados y ampliamente espaciados.

ii. Fuelle de hoja soldada - En este tipo, las placas en forma de arandela de metal fino están soldadas entre sí. La soldadura se realiza en el interior y el exterior de la arandela-como la placa. Los pliegues por unidad de longitud en fuelles de hoja soldada son más.

La cantidad de movimiento por pliegue es la misma tanto para los fuelles de hoja conformada como para los de hoja soldada. Así, para una misma velocidad de carrera, los fuelles conformados mecánicamente son de dos a tres veces más largos que su equivalente de hoja soldada.

El extremo inferior y el conjunto del vástago se sueldan mediante soldadura por costura automatizada, mientras que el extremo superior se suelda mediante soldadura por costura automatizada en la placa de conexión, creando un escudo metálico entre el medio fluido y el entorno, garantizando cero fugas del vástago de la válvula.

 

  

 

La superficie de sellado del disco de la válvula y la estructura de la válvula están rectificadas con precisión, por lo que una vez realizada la instalación, se confirma que ha 100 % superado una prueba de presión y se elimina la posibilidad de cualquier tipo de fuga. Como junta auxiliar, el prensaestopas se mantiene siempre sobre el fuelle, lo que mejora la durabilidad y la protección. Los fuelles metálicos de las válvulas de alta presión tienen una construcción multicapa que garantizará una vida útil de apertura/cierre de 10000 veces a la presión más alta mediante hidroconformado.

 

Cómo funciona la válvula de globo con fuelle de estanqueidad

Una válvula de globo con cierre de fuelle es una estructura compacta que es un tipo de válvula de control que utiliza fuelles para sellar los componentes del vástago de la válvula. La válvula de fuelle tiene un fuelle en el interior, y el extremo inferior del fuelle de acero inoxidable está soldado al vástago para evitar que el fluido del sistema erosione el vástago. El otro extremo se coloca entre el cuerpo de la válvula y la tapa de la misma para crear un sellado permanente. Esta configuración de doble sellado elimina las fugas, es decir, incluso si el fuelle se colapsa, el empaquetado del vástago evitará nuevas fugas. Los fuelles están soldados al vástago de la válvula para garantizar un funcionamiento estable y evitar la vibración del vástago de la válvula inducida por el movimiento del inserto de la válvula.

 

 

 

Ventajas de Válvula de globo con fuelle de estanqueidad

1. La ventaja más destacada de cualquier válvula de fuelle es el diseño de doble sellado (fuelle + empaquetadura). Así, aunque falle el fuelle, la empaquetadura del vástago evitará cualquier tipo de fuga para cumplir las normas internacionales de estanqueidad.

2. Reduce al mínimo cualquier pérdida de fluido medio y garantiza la seguridad y la protección del medio ambiente. En última instancia, esto mejorará la seguridad de la planta donde se ha instalado la válvula de fuelle.

3. Puede actuar como ahorrador de energía, ya que contribuye a minimizar las pérdidas de energía por fugas.

4. Al reducirse al mínimo las fugas, se evita el mantenimiento frecuente de la válvula. Por lo tanto, conduce a una mayor vida útil de la válvula.

5. Gracias a su mayor vida útil, los costes de funcionamiento y mantenimiento se reducen considerablemente.

6. El robusto diseño de la junta de fuelle garantiza cero fugas del vástago de la válvula, lo que proporciona unas condiciones libres de mantenimiento.

7. La seguridad del personal de trabajo mejora con la instalación de una válvula de fuelle, ya que se pueden minimizar las emisiones de sustancias químicas inflamables, tóxicas y peligrosas.

 

Comparación de Válvula de globo con fuelle de estanqueidad y válvulas normales

Ø Cuando se utilizan válvulas con empaquetadura de prensaestopas, como válvulas de compuerta o válvulas de bola, en el sistema de transferencia de aceite caliente (la permeabilidad del aceite caliente es unas 50 veces mayor que la del vapor), las posibilidades de que se produzcan derrames de aceite caliente son bastante elevadas y pueden causar pérdidas de equipos y propiedades. En tales casos, gracias a su construcción, la válvula de fuelle puede garantizar una fuga absolutamente nula.

Ø En las válvulas ordinarias, la forma de la empaquetadura de grafito no puede proporcionar 100% un sellado eficaz, que es la razón principal de las frecuentes fugas de la válvula de empaquetadura. Como los rellenos ordinarios se fabrican con grafito, si la pureza del grafito no es adecuada, su resistencia al aceite sería inferior. Cuando el aceite de calefacción que se transfiere se empapa en un relleno de grafito, ciertas impurezas de grafito se separan y fluyen junto con él.

Ø Cuando se utiliza una válvula de bola en el sistema con aceite calentado, si el PTFE interno no es resistente a las altas temperaturas, se deteriorará rápidamente y provocará fugas en la válvula.

Ø Las piezas internas de la válvula de fuelle son de acero inoxidable, que puede soportar una temperatura de 425°C. Teniendo en cuenta la vida útil de la válvula de globo con cierre de fuelle, la duración de la válvula de fuelle general es de más de tres años. Por lo tanto, para mantener la fiabilidad de la producción y reducir los costes directos de funcionamiento, se prefiere una válvula de cierre de fuelle a las válvulas de cierre ordinarias en caso de un sistema en el que se transfiera aceite calentado.

 

Guía de selección de fuelles

1. Elija el diámetro interior del fuelle de acuerdo con el diámetro del vástago de la válvula. El diámetro interior del fuelle debe ser superior al diámetro del vástago de 115 mm.

2. El diámetro exterior del fuelle se selecciona en función del diámetro interior del fuelle. El diámetro exterior y el diámetro interior están relacionados por la relación entre el diámetro exterior y el diámetro interior. En general, la relación entre el diámetro exterior y el diámetro interior es de 113 a 115.

3. El grosor de la pared, el número de capas, el número de ondulaciones y la longitud del tubo corrugado deben cumplir los requisitos de resistencia a la presión, carrera y vida útil del tubo corrugado. En circunstancias normales, a mayor presión, mayor espesor del fuelle. Para aumentar el desplazamiento o reducir la rigidez del fuelle y aumentar la vida útil, se puede reducir el grosor de la capa única y aumentar el número de capas del fuelle.

4. Para manejar presiones más altas, se recomienda el diseño múltiple de fuelles. La presión que los fuelles pueden soportar se puede aumentar mediante el uso de 2 o 3 pilas de la pared de metal como en el caso de diseño múltiple de fuelles. La presión nominal mediante el uso de un fuelle de dos capas puede aumentar en 80% a 100% que el fuelle de una sola capa del mismo espesor. Alternativamente, la longitud de la carrera se reduce si se utiliza un fuelle de una sola capa de un espesor equivalente a la presión nominal de fuelle de dos capas. Por lo tanto, obtenemos una clara ventaja del diseño múltiple sobre el fuelle de una sola capa de espesor.

5. Para evitar la deformación de los fuelles, debe respetarse estrictamente la estructura de guía diseñada.

6. Para evitar el desgaste y el fallo prematuro, debe evitarse el contacto local entre el vástago de la válvula o los fuelles.

7. El diseño debe ser tal que se evite la torsión y la deformación por torsión de los fuelles.

8. El diseño de la válvula debe estar limitado por la carrera de extensión y la compresión del fuelle. Esto es para evitar el desplazamiento de los fuelles y para soportar la compresión y la extensión de tracción más allá de la prueba de ciclo de vida definida. En condiciones normales, la carrera del fuelle no debe superar 25% de la longitud libre. Si esto no se cumple, afectará a la vida de ciclo de los fuelles, especialmente las válvulas de fuelle en entornos de alta temperatura y alta presión.

9. Los fuelles adoptan el mismo grado de presión y temperatura que la Válvula de globo con sello de fuelle. El fuelle debe soportar la prueba de presión de la presión nominal de la válvula principal a 38 ℃ y 115 veces la presión nominal a 38 ℃. Durante la prueba de presión, la soldadura no debe agrietarse ni tener fugas, y el fuelle no debe torcerse.

10. El material de los componentes del fuelle debe seleccionarse dentro de la gama de temperaturas permitida, y debe tener buena conformabilidad, rendimiento de soldadura y compatibilidad con el medio.

 

Aplicaciones de la válvula de globo con fuelle de estanqueidad

- Las válvulas de fuelle eliminan el riesgo de fugas del fluido de proceso, por lo que son ideales para aplicaciones en las que no se pueden tolerar fugas de las válvulas. Así, en lugares donde se manipulan materiales altamente peligrosos como hidrógeno, amoniaco, cloro y otros materiales venenosos o explosivos similares, se prefieren estas válvulas.

- Es adecuada para su uso como válvula de cierre con tuberías de aceite conductor de calor, fluidos tóxicos, inflamables, altamente permeables, contaminantes del medio ambiente y radiactivos. Puede considerarse un producto de alta calidad para crear una fábrica sin fugas.

- Por nombrar algunas, la válvula de globo con cierre de fuelle es muy utilizada en industrias petroquímicas, industria electrónica, diversas plantas, industrias de vacío, etc.

 

Precauciones para la válvula de globo con cierre de fuelle

Ø Para evitar daños o lesiones al personal o al equipo, lea siempre todas las advertencias e instrucciones. El reacondicionamiento no profesional, el uso de piezas de repuesto ajenas o los pasos de mantenimiento incorrectos pueden causar una pérdida de eficacia o provocar lesiones al personal o daños a las piezas.

Ø Utilice fuelles de doble estanqueidad en caso de un entorno químico altamente corrosivo para obtener dos capas protectoras de estanqueidad.

Ø Si percibe olor a medio en el aire o la tapa de la válvula está húmeda, generalmente se debe a que los fuelles han sido dañados por el medio.

Ø Puede sustituir el fuelle usted mismo o hacerlo cambiar por los fabricantes. Sustitúyalo para evitar una negligencia prolongada, una amenaza para la vida y daños en toda la válvula.

Ø Una tuerca prensaestopas excesivamente apretada puede provocar un desgaste excesivo de la empaquetadura y puede impedir el libre movimiento del vástago del obturador.

 

Razones de las fugas de la válvula de guante con fuelle de estanqueidad

Hay muchas razones para que se produzcan fugas en una válvula de fuelle. Las fugas de las válvulas de fuelle se dividen generalmente en fugas internas y fugas externas.

 

1. Se debe a que el medio líquido contiene impurezas sólidas que dañan la superficie de sellado y provocan fallos.

2. En combinación con el análisis del uso in situ, la razón de la fuga del vástago de la válvula está relacionada principalmente con la estructura de la válvula, el entorno de trabajo y el modo de funcionamiento.

3. El vástago de la válvula adopta una estructura de doble sellado de fuelle y empaquetadura. Los fuelles se sueldan con el anillo de revestimiento interior y el anillo de revestimiento exterior para formar un conjunto de fuelles y, a continuación, se sueldan con el vástago de la válvula y el cuerpo guía para bloquear la fuga del medio a través del vástago de la válvula. El vástago de la válvula de fuelle se mueve hacia arriba y hacia abajo por la llave plana, hasta que la superficie del extremo superior de la llave plana entra en contacto con la superficie del extremo inferior de la empaquetadura inferior. Como la empaquetadura inferior está hecha de material PTFE, si la válvula se abre demasiado, la chaveta plana se incrustará en la empaquetadura, la válvula de fuelle ya no podrá abrirse y cerrarse, y el conjunto de fuelle se golpeará hasta morir, provocando la fuga del medio a lo largo del vástago de la válvula.

4. El alargamiento por tracción y la compresión de la válvula de fuelle de acuerdo con el proceso de determinación de la línea pueden contribuir a la fuga. Si la tensión o compresión excede el límite, el fuelle puede ser dañado, lo que resulta en la ruptura de la manguera de pequeñas series, el fracaso de sellado. Por lo tanto, es necesario aumentar el dispositivo de límite de apertura y cierre de la válvula de fuelle, de modo que los fuelles siempre se expanden y contraen dentro del rango de diseño durante el funcionamiento de la válvula.

 

 Resumen   

El diseño exclusivo de la válvula de globo con cierre de fuelle y su eficacia para ofrecer operaciones a prueba de fugas la convierten en la válvula más adecuada para una amplia gama de aplicaciones, especialmente para materiales peligrosos y cuando el medio del sistema se encuentra a altas temperaturas. La durabilidad, el funcionamiento sin mantenimiento y la rentabilidad son ventajas añadidas de las válvulas de fuelle.

NTGD Valve es una empresa fabricante de válvulas de fuelleNo dude en ponerse en contacto con nosotros para cualquier consulta.