¿Qué es una válvula de tapón de gas?
Se trata de un tipo de válvula de obturador que se utiliza en el transporte de productos gaseosos e inflamables como gas natural, vapor, GLP y vapores químicos. Los fabricantes de válvulas de obturador para gas diseñan este tipo de válvula con un volante manual o un actuador de válvula. El volante se utiliza cuando la válvula debe ser accionada manualmente por un operario. El actuador se utiliza cuando la válvula se acciona de forma automática o semiautomática. Las válvulas de obturador de gas utilizan un componente de obturador para permitir y bloquear el flujo de fluido. El obturador tiene uno o más orificios por los que pasa el fluido. Un gas fabricante de válvulas de macho diseña este tipo de válvula con un obturador cilíndrico o cónico. El obturador funciona girando dentro de la válvula a través de un componente roscado conocido como vástago. El vástago gira un cuarto de vuelta para abrir o cerrar la válvula. Los fabricantes de válvulas de obturador para gas diseñan este tipo de válvula con materiales resistentes para garantizar que la válvula no cause fugas, además de hacerla resistente a las altas temperaturas.
Figura: Válvula de tapón de gas.
Componentes de una válvula de paso de gas
Cuerpo de la válvula
Es el componente principal de un gas válvula de cierre utilizado para alojar las piezas internas de la válvula. Los fabricantes de válvulas de obturador de gas diseñan el cuerpo de la válvula utilizando materiales metálicos resistentes, como hierro dúctil, hierro fundido, acero inoxidable y acero al carbono, entre otros materiales resistentes. El cuerpo de la válvula contiene los puertos de entrada y salida de la válvula por donde el fluido entra y sale de la válvula.
Tapón de válvula
Es la parte de una válvula de obturador de gas que se encarga de abrir y cerrar el paso del fluido. El obturador está diseñado con orificios por donde el fluido de la tubería pasa a través de la válvula. Los materiales del obturador determinan el área de aplicación.
Asiento de válvula
El asiento es un componente que se coloca entre el cuerpo de la válvula y el obturador para evitar fugas de fluido cuando la válvula está cerrada. El asiento de la válvula proporciona una superficie donde se apoya el obturador cuando la válvula está cerrada.
Vástago
Es la parte de una válvula de obturador para gas diseñada con roscas para que pueda ser girada por el volante/palanca para proporcionar par al obturador y así poder abrir o cerrar el paso del fluido. El vástago conecta el volante/palanca o accionamiento al obturador de la válvula. El vástago se gira para dar sólo un cuarto de vuelta permitiendo o bloqueando el paso del fluido.
Volante/actuador
El volante es un componente de una válvula de obturador para gas en el que el operario aplica fuerza para abrir o cerrar la válvula. El accionamiento es un componente que se utiliza en las válvulas automáticas de obturador para gas para proporcionar el par necesario para girar el vástago y abrir o cerrar el paso del fluido. El actuador puede ser eléctrico, hidráulico o neumático.
Embalaje
Es un componente de una válvula de obturador de gas que se utiliza para evitar cualquier fuga de fluido a través del vástago.
Figura: Componentes de una válvula de tapón de gas.
¿Cómo funciona una válvula de gas?
Las válvulas de obturador para gas están diseñadas con asientos cónicos o paralelos donde descansa el obturador. El obturador está diseñado con uno o más orificios. La posición de los orificios determina si la válvula está en posición abierta o cerrada. Un ángulo de un cuarto de vuelta del obturador asegura que la válvula esté en posición abierta o cerrada. Las válvulas de obturador para gas funcionan en posición totalmente abierta o totalmente cerrada y no son adecuadas para su uso en posición estrangulada. Cuando los orificios del obturador y los orificios de la válvula están alineados, el fluido empieza a fluir a través de la válvula de obturador de gas. Para cerrar el paso del fluido, el obturador se gira mediante el volante a través del vástago en un ángulo de 90º.o grados. Esto alinea los puertos del tapón perpendicularmente al flujo de fluido. Esto asegura que el fluido no accede a los puertos y por lo tanto no hay flujo de fluido.
Figura: Funcionamiento de una válvula de tapón de gas.
Tipos de válvulas de macho de gas
Válvula de tapón de gas lubricada
Se trata de una válvula de tapón de gas diseñada para utilizar lubricante con el fin de facilitar su funcionamiento a diferentes niveles de presión. A válvula de macho lubricada tiene una capa de lubricación entre el componente del obturador y el cuerpo de la válvula. La capa de lubricación sirve como sello y también evita cualquier fuga de fluido. Los fabricantes de válvulas de obturador para gas recomiendan lubricar este tipo de válvulas con regularidad para garantizar un funcionamiento sin problemas y prolongar su vida útil. El material de sellado utilizado debe ser tal que pueda soportar la temperatura del fluido, así como los residuos o lodos asociados al fluido. Por ello, los fabricantes de válvulas de tapón de gas diseñan este tipo de válvulas con un material sellante eficaz con resistencia química, suficiente elasticidad y que sea impermeable alrededor de cualquier parte del cuerpo de la válvula. El lubricante también ayuda a evitar la formación de corrosión en el material metálico entre el obturador y el cuerpo.
Válvula de tapón de gas no lubricada
Se trata de una válvula de obturador de gas que no tiene película lubricante. Los fabricantes de válvulas de tapón de gas diseñan este tipo de válvula para su uso en aplicaciones de baja presión. La válvula está diseñada con un revestimiento o manguito elastomérico en el cuerpo. Este revestimiento o manguito se instala en la cavidad del cuerpo de la válvula. El obturador es cónico y pulido y funciona como una cuña para comprimir la camisa contra el cuerpo de la válvula. Como tal, la camisa ayuda a reducir la fricción entre el obturador y el cuerpo de la válvula. Las válvulas de macho de gas no lubricadas requieren menos mantenimiento que las lubricadas. Los fabricantes de válvulas de obturador para gas recomiendan estas válvulas para aplicaciones que requieren menos mantenimiento.
Válvula excéntrica de gas
Se trata de una válvula de tapón de gas diseñada con un medio tapón. El medio obturador tiene forma cónica o esférica. Estas válvulas son adecuadas para su uso cuando se necesita una gran fuerza de asiento y menos fricción desde la posición abierta a la cerrada. El sitio válvula de macho excéntrico tiene un cierre excelente que ayuda a garantizar que no haya fugas de fluidos.
Válvulas de macho de gas multipuerto
Se trata de una válvula de obturador de gas diseñada con más de un puerto. Los fabricantes de válvulas de obturador para gas diseñan este tipo de válvula para transferir y desviar el flujo de fluidos. Una válvula de macho de gas multipuerto puede realizar la misma función que tres o cuatro válvulas de globo o de compuerta.
Válvula de tapón de gas de extremo roscado
Se trata de una válvula tapón de gas que se conecta a la tubería mediante roscas. Este tipo de válvula se utiliza en aplicaciones de media y baja presión. Sin embargo, dependiendo de los materiales utilizados para fabricar las piezas internas, la válvula puede utilizarse a bajas y altas temperaturas. Los fabricantes de válvulas de tapón para gas diseñan este tipo de válvula con roscas macho o hembra. Si la válvula se diseña con rosca hembra, el extremo de la tubería a conectar se diseña con rosca macho y viceversa. Las válvulas de tapón para gas con extremo roscado son de tamaño pequeño y peso ligero en comparación con las de tipo atornillado.
Figura: Válvula de tapón de gas de extremo roscado.
Válvula de macho de gas con bridas
Se trata de una válvula de tapón de gas que se conecta a la tubería mediante pernos y tuercas. Los fabricantes de válvulas de tapón para gas producen esta válvula con bridas en los extremos. Las bridas tienen orificios donde se insertan los pernos. Las válvulas de tapón de gas con bridas en los extremos tienen una gran resistencia y se recomiendan para su uso en aplicaciones de alta presión. Los fabricantes de válvulas de macho de gas con bridas utilizan materiales metálicos resistentes para fabricar estas válvulas. Estas válvulas son fáciles de instalar y montar. Sin embargo, estas válvulas son pesadas debido a los tornillos y tuercas utilizados, así como a las bridas diseñadas en la válvula.
Figura: Válvula de obturador de gas de extremo embridado.
Válvulas de macho de gas con extremos soldados
Se trata de una válvula de tapón de gas que se conecta a la válvula mediante el método de soldadura. Los fabricantes de válvulas de tapón de gas recomiendan el uso de este tipo de válvula cuando la fuga de fluido pueda ser peligrosa, como en el caso de productos inflamables. Esta válvula no puede abrirse para su inspección o limpieza mientras se encuentra en el campo a menos que se retire primero la soldadura. La válvula de tapón de gas con extremo soldado es adecuada para su uso en lugares donde no es necesario limpiar la válvula ni realizar reparaciones frecuentes. Este tipo de válvula garantiza cero fugas de fluido, por lo que su uso en fluidos inflamables y muy calientes aumenta la seguridad del operador de la válvula.
Aplicaciones de las válvulas de macho de gas
- Transporte de gas natural licuado.
- Centrales de generación de vapor que garantizan la ausencia de fugas de vapor.
- Procesamiento de hidrocarburos.
- Sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC).
- Sistemas de compresión.
- Fabricación de gases como el oxígeno y el nitrógeno, entre otros.
Ventajas de las válvulas de macho de gas
- Se utilizan en diversas aplicaciones industriales gracias a su versatilidad.
- No presentan fugas de líquido si se utilizan de acuerdo con las instrucciones dadas por los fabricantes de las válvulas de tapón de gas.
- Diseño sencillo y compacto.
- Duraderas, ya que pueden utilizarse durante mucho tiempo sin ser sustituidas ni reparadas.
- Pueden utilizarse a altas presiones y temperaturas.
- Estas válvulas tienen pocas piezas giratorias, lo que reduce el desgaste de las piezas y, por tanto, los costes de mantenimiento.
- Funcionan rápidamente, ya que sólo necesitan un cuarto de vuelta para abrir o cerrar el paso del fluido.
- Tienen una alta eficiencia porque la caída de presión es baja en comparación con otras válvulas como válvula de compuerta.
Desventajas de las válvulas de macho de gas
- Las grandes válvulas de macho de gas no pueden abrirse ni cerrarse manualmente, por lo que necesitan un actuador.
- Estas válvulas no son las más adecuadas para aplicaciones de estrangulación.
- Necesitan más par para abrirse y cerrarse.
Localización de averías en las válvulas de tapón de gas
Fuga interna de fluido
- Obstrucción en la válvula. Abra la válvula de acuerdo con las instrucciones del fabricante de la válvula de tapón de gas y retire cualquier material que cause la obstrucción.
- Asiento dañado o desgastado. Sustituya el asiento de la válvula.
- Juntas tóricas dañadas o desgastadas. Sustituya las juntas tóricas.
Fuga de fluido externo
- Conexión floja de los pernos o roscas. Apriete los elementos de conexión a los valores de par recomendados por el fabricante de la válvula de tapón de gas.
- Junta desgastada o dañada. Sustituya la junta.
- Empaquetadura desgastada o dañada. Sustituya la empaquetadura de la válvula.
El volante es difícil de girar
- Materiales obstruidos entre el vástago y la tapa. Retire los materiales.
- Vástago dañado. Sustituya el vástago.
La válvula de paso de gas produce mucho ruido o vibraciones
- Exceso de velocidad de flujo del fluido. Asegúrese de que la velocidad de flujo del fluido esté al nivel recomendado por el fabricante de la válvula de tapón de gas.
Resumen
Una válvula de tapón de gas es un tipo de válvula de tapón utilizada en el transporte de productos gaseosos como vapor, gas, vapor y productos similares. Las válvulas de obturador para gas permiten y bloquean el flujo de fluido utilizando un componente de obturador con dos o más puertos. El tapón funciona alineándose con los puertos de la válvula permitiendo el flujo de fluido. La válvula de obturador de gas se cierra cuando los orificios del obturador se giran para quedar perpendiculares a los orificios de la válvula.
Los fabricantes de válvulas de macho de gas utilizan diferentes materiales para diseñar y fabricar estas válvulas para su uso en diferentes niveles de presión y temperatura. La válvula debe utilizarse de acuerdo con las instrucciones del fabricante de la válvula de tapón de gas para que tenga una vida útil más larga y se reduzcan los costes de mantenimiento. Estas válvulas son manuales o automáticas. Las automáticas se accionan mediante actuadores hidráulicos, eléctricos o neumáticos.
