¿Cómo se comparan las válvulas de compuerta, globo, bola y check?
- Aislamiento vs regulación (estrangulación)
- Una válvula de aislamiento se usa totalmente abierta o totalmente cerrada. Una válvula de regulación se usa parcialmente abierta para controlar el flujo, de modo que su asiento y su disco reciben flujo a alta velocidad. La mayoría de las válvulas de compuerta y de bola son de aislamiento; una de globo puede hacer ambas cosas.
| Aspecto | Compuerta | Globo | Bola | Retención (check) |
|---|---|---|---|---|
| Función principal | Aislar | Regular, también aislar | Aislar rápido | Frenar el flujo inverso |
| Operación | Varias vueltas, lenta | Varias vueltas, moderada | Cuarto de vuelta, rápida | Autoaccionada |
| Caída de presión abierta | Baja | Alta | Muy baja si es de paso completo | Baja a moderada, según el tipo |
| Regulación | No | Sí | No recomendada | No aplica |
| Cierre hermético | Bueno si los asientos están sanos | Muy bueno | Muy bueno, mejor con asientos blandos | No sirve para aislar |
| Espacio | Alta con vástago ascendente | Moderado | Compacta | Varía según el tipo |
| Normas que se citan | API 600, API 602, API 6D | API 623, API 602 | API 608, API 6D | API 594, API 602, API 6D |
Práctica habitual, no una regla. La especificación del propietario y la clase de tubería deciden la elección final.
Las normas detrás de esta tabla se explican en Tipos de válvulas y normas.
¿Válvula de compuerta o de bola para aislar?
La válvula de bola cierra en un cuarto de vuelta, cierra hermético y ocupa poco espacio. Los asientos blandos como el PTFE dan un cierre muy hermético pero limitan la temperatura, así que verifique la capacidad del asiento frente a la línea. Las válvulas de bola con asiento metálico se usan donde el calor, la abrasión o el riesgo de incendio descartan los asientos blandos.
La válvula de compuerta abre y cierra despacio, lo que protege las líneas largas de líquido del golpe de ariete. Los asientos metálicos toleran alta temperatura, por lo que la compuerta sigue siendo común en el aislamiento de vapor e hidrocarburos calientes. Hay dos precauciones: una cuña sólida puede trabarse tras calentarse y enfriarse, y el fluido atrapado en el bonete puede bloquear la válvula por presión. Pregunte al fabricante por el tipo de cuña y por un alivio del bonete donde el servicio alterna caliente y frío.
- El cierre rápido en una línea larga de líquido puede causar golpe de ariete. Un reductor en la válvula de bola frena el giro.
- El líquido atrapado en la cavidad de una válvula de bola cerrada puede generar presión al calentarse. Especifique alivio de cavidad, ya sea un asiento autoaliviante o una bola ventilada, y respete la marca de dirección del flujo.
- El riesgo de incendio exige un diseño probado al fuego en válvulas de asiento blando. API 607 es la referencia de ensayo habitual.
¿Cuándo es correcta una válvula de globo?
La válvula de globo asienta un obturador contra un orificio, así que el recorrido es corto y la posición del vástago sigue al flujo. Regula bien, cierra hermético y se puede reempacar o reparar en la línea. El precio es una mayor caída de presión, porque el flujo cambia de dirección dos veces dentro del cuerpo.
Use la válvula de globo para ajuste manual del flujo, líneas de desvío (bypass), aislamiento de vapor y drenajes donde el cierre hermético importa, y para operación frecuente. Instálela con la flecha del cuerpo coincidiendo con el flujo de la línea y confirme en la hoja de datos de qué lado actúa la presión.
¿Qué tipo de válvula de retención conviene a la línea?
Una válvula de retención (check) abre con el flujo directo y cierra contra el flujo inverso. La velocidad de cierre, la caída de presión y los límites de orientación difieren según el tipo.
| Tipo | Cómo funciona | Ventajas | Precauciones |
|---|---|---|---|
| Swing (de columpio) | Un disco articulado se abre girando | Baja caída de presión, simple, reparable | Puede golpear al invertirse el flujo; puede vibrar con flujo bajo |
| De doble disco (wafer) | Dos platos con resorte se pliegan al abrir | Compacta, más liviana, cierra más rápido que la swing | Platos y bisagra requieren servicio limpio |
| De elevación (lift) | Un disco o pistón se levanta del asiento | Sirve para alta presión y vapor, líneas pequeñas a medianas | Mayor caída de presión; monte según la orientación del fabricante |
| De disco basculante | Un disco pivotante cierra rápido | Reduce el golpe cuando se dispara una bomba | Más compleja y de mayor costo |
| De boquilla (axial) | Disco con resorte sobre el eje | Cierre muy rápido y silenciosa | Ítem especializado; confirme tamaño y datos |
Revise los límites de orientación del fabricante. Muchas swing son para flujo horizontal o vertical ascendente.
Instale la válvula de retención aguas abajo de la bomba y aguas arriba de la válvula de aislamiento de la bomba, para que proteja la bomba cuando se aísle la descarga. La válvula de retención no es de aislamiento y puede tener una fuga leve, así que añada una válvula de bloqueo donde importe el aislamiento hermético.
¿Cómo cambia la elección según el fluido?
| Servicio | Considere | Notas |
|---|---|---|
| Aislamiento de líquido o gas limpio, operación frecuente | Válvula de bola | Asientos blandos para cierre hermético; revise el límite de temperatura |
| Aislamiento de vapor, ciclos calientes | Válvula de compuerta o de globo, con bonete atornillado | Asientos metálicos; controle la traba térmica y la presión del bonete |
| Regulación de flujo, bypass, líneas pequeñas | Válvula de globo | Acepte la mayor caída de presión |
| Lodos (slurry), sólidos o fluido viscoso | Válvula de bola de paso completo o de compuerta tipo cuchilla (knife gate) | Evite cavidades que atrapen sólidos; revise la norma del fabricante |
| Lanzamiento de raspatubos (pigs), servicio de tubería | Válvula de bola o de compuerta de paso completo según API 6D | El paso completo deja pasar los pigs |
| Descarga de bomba | Válvula de retención más válvula de bloqueo | Elija el tipo de check según el comportamiento de la bomba |
| Servicio ácido | Cualquier tipo, según NACE MR0175 / ISO 15156 | Especifique materiales y dureza. Vea la guía de servicio ácido |
Confirme siempre con la hoja de datos de proceso y la clase de tubería.
Vea NACE MR0175 / ISO 15156 para compradores cuando haya H2S.
¿Qué debe indicar una RFQ de válvulas además del tipo?
- Fluido de servicio, presión, temperatura y la presión diferencial en la válvula
- Con qué frecuencia opera la válvula y si regula
- Tamaño, clase y conexiones de extremo; dirección del flujo en globo y retención
- Materiales de cuerpo, internos (trim) y asiento; requisito de fuga del asiento y norma de prueba (API 598)
- Paso (completo o reducido), diseño probado al fuego, alivio de cavidad y alivio del bonete
- Operador: volante, reductor o actuador
- Documentos: EN 10204 3.1 para partes a presión y reportes de prueba
Una hoja de datos de válvula responde la mayoría de estos puntos. Envíela con la solicitud de cotización.
¿Cómo puede ayudar JJ Projects?
JJ Projects abastece válvulas de compuerta, globo, bola y retención según especificaciones como API 600, API 608 y API 594, y solicita los reportes de prueba y certificados que pida su orden. Envíe la lista de válvulas o las hojas de datos por Solicitar una cotización o vea las válvulas y equipos de proceso.
Fuentes
- API Standard 600, Bolted Bonnet Steel Gate Valves for the Petroleum and Natural Gas Industries
- API Standard 608, Metal Ball Valves: Flanged, Threaded and Welding Ends
- API Standard 594, Check Valves: Flanged, Lug, Wafer and Butt-welding
- API Standard 598, Valve Inspection and Testing
- Engineering ToolBox, API valve standards
- Project Materials, What is API 6D?