Guía para elegir entre válvulas de bola flotantes y de muñón

válvulas de bolaSon válvulas de un cuarto de vuelta que utilizan un disco esférico con un orificio circular para controlar el flujo de fluido. Su estructura simple, fácil operación y excelente rendimiento de sellado los hacen ampliamente aplicables en diversos sectores industriales. Al girar la bola 90 grados, la válvula se abre o se cierra; cuando el orificio se alinea con la tubería, el fluido fluye libremente; cuando es perpendicular, el flujo se bloquea.

El concepto de válvulas de bola se remonta al siglo XIX, pero no fue hasta mediados del siglo XX con avances en la ciencia de los materiales y la tecnología de fabricación que se volvieron prevalentes en las aplicaciones industriales. Los primeros diseños eran relativamente simples, principalmente para usos de baja presión. A medida que industrias como la del petróleo y la química se desarrollaron rápidamente, exigiendo soluciones de alta presión, alta temperatura y resistentes a la corrosión, la tecnología de las válvulas de bola mejoró significativamente.

Las válvulas de bola se clasifican según las características de diseño y los escenarios de aplicación, y los tipos más comunes incluyen:

• Válvulas de bola flotante
• Válvulas de bola de muñón
• Válvulas de bola con puerto en V
• Válvulas de bola de tres vías
• Válvulas de bola soldadas

Este artículo se centra en las válvulas de bola flotante y de muñón, analizando sus diferencias y aplicaciones adecuadas.

Válvulas de bola flotantePresentan una bola que no está fija sino que "flota" entre dos asientos. Conectada únicamente a través del vástago al mecanismo de accionamiento, la presión de la tubería fuerza a la bola contra el asiento aguas abajo para crear un sellado.

Cuando la presión media actúa sobre la bola, el diferencial de presión la fuerza contra el asiento aguas abajo, generando una fuerza de sellado. A medida que aumenta la presión, también aumenta la fuerza de sellado, lo que garantiza la integridad de la válvula. Dado que la bola debe superar la presión de la tubería para girar, el par de operación aumenta significativamente con diámetros más grandes y presiones más altas.

• Estructura sencilla:Menos componentes los hacen más fáciles de fabricar y mantener.
• Menor costo:El diseño simple se traduce en gastos de fabricación reducidos.
• Buen sellado:Efectivo para la mayoría de aplicaciones de presión media-baja.

• Requisitos de alto par:Los diámetros más grandes o las presiones más altas aumentan drásticamente el par de operación.
• Aplicabilidad limitada:La alta presión/temperatura puede causar desgaste del asiento, especialmente con asientos metálicos.
• Sensibilidad a la presión:El rendimiento del sellado puede fluctuar con variaciones significativas de presión.

Ideal para escenarios de presión media-baja y diámetro pequeño que incluyen:

• Construcción civil (suministro de agua, sistemas de calefacción)
• Industria ligera (líneas de producción de alimentos/bebidas)
• Industria general (tratamiento de agua, distribución de gas)

Válvulas de bola de muñóncuentan con una bola fijada por pivotes superiores/inferiores (muñones), lo que impide el libre movimiento. Los asientos están cargados por resorte o presión contra la bola para sellar.

Los muñones fijos eliminan el desplazamiento de la bola bajo presión. Los asientos proporcionan fuerza de sellado mediante resortes o presión media. Dado que la bola no soporta la presión de la tubería, el par de operación permanece bajo incluso para diámetros grandes o presiones altas.

• Par reducido:Operación manual/automatizada más sencilla.
• Aplicabilidad más amplia:Adecuado para condiciones exigentes de alta presión, gran diámetro y alta temperatura.
• Vida útil extendida:La reducción de la fricción del asiento aumenta la durabilidad.
• Seguridad mejorada:Algunos modelos incluyen funciones de alivio de presión.
• Sellado superior:Rendimiento más estable bajo alta presión.

• Estructura compleja:Más componentes aumentan los costos de fabricación.
• Complejidad del mantenimiento:Los diseños más complejos requieren servicio especializado.

Diseñado para condiciones exigentes que incluyen:

• Petróleo/gas (transmisión, sistemas de refinación)
• Procesamiento químico (transferencia de materiales, reactores)
• Generación de energía (circulación de vapor/agua)
• Metalurgia (procesos de producción de acero)

La elección del material tiene un impacto crítico en el rendimiento, la vida útil y la aplicabilidad de la válvula:

Materiales del cuerpo:

• Acero carbono:Buena resistencia/dureza para uso general.
• Acero inoxidable:Excelente resistencia a la corrosión
• Acero aleado:Fuerza mejorada/resistencia al calor
• Plástico:Resistente a la corrosión, liviano para usos de baja presión.

Materiales del asiento:

• PTFE:Resistencia química superior/baja fricción
• PTFE reforzado:Resistencia mejorada al desgaste/presión
• Metal:Para temperaturas/presiones extremas

Los modos de operación principales incluyen:

• Manual:Operación por volante o palanca
• Neumático:Actuación por aire comprimido
• Eléctrico:Operación impulsada por motor
• Hidráulico:Actuación impulsada por fluido

La selección depende de las condiciones de funcionamiento, la frecuencia y los requisitos de automatización.

Los procedimientos adecuados garantizan un rendimiento y una longevidad óptimos.

Notas de instalación:

• Limpiar a fondo las tuberías antes de la instalación.
• Alinee las conexiones de las tuberías con precisión
• Apriete los sujetadores según las especificaciones
• Observe los indicadores de dirección del flujo

Notas de mantenimiento:

• Inspeccionar periódicamente el sellado, el funcionamiento y las conexiones.
• Lubrique los componentes móviles periódicamente
• Limpiar los conductos internos para eliminar los residuos.
• Reemplace las piezas desgastadas/dañadas rápidamente

Los avances tecnológicos continuos impulsan la innovación en:

• Funcionalidad inteligente:Sensores integrados para monitoreo remoto
• Reducción de peso:Materiales avanzados para un manejo más fácil
• Eficiencia de flujo:Diseños de pasajes optimizados
• Enfoque ambiental:Materiales/procesos ecológicos

Tanto las válvulas de bola flotante como las de muñón tienen distintos propósitos: las válvulas flotantes destacan en aplicaciones económicas de baja presión, mientras que las válvulas de muñón ofrecen un rendimiento superior en condiciones exigentes. La selección adecuada teniendo en cuenta los parámetros operativos, las características del medio, los requisitos de seguridad y el presupuesto garantiza un rendimiento, seguridad y rentabilidad óptimos del sistema.