Aplicaciones de las Válvulas de Globo

Las válvulas de globo regulan el flujo con precisión y son integrales en aplicaciones que requieren un cierre hermético, capacidades de estrangulamiento y regulación del flujo. Son cruciales para controlar el flujo de fluidos en tuberías, reactores y otros equipos. También facilitan el aislamiento de secciones de tuberías y equipos para mantenimiento y reparaciones. Este artículo explora las diversas aplicaciones de las válvulas de globo, destacando sus características únicas y las razones detrás de su idoneidad para roles específicos en varios sectores.

Tabla de contenidos

• Fundamentos de las válvulas de globo
• Características de las válvulas de globo
• Industria del tratamiento de agua
• Industria química
• Industria del petróleo y gas
• Válvulas de globo para vapor
• Industria de generación de energía
• Industria alimentaria y de bebidas

Fundamentos de las válvulas de globo

Las válvulas de globo son válvulas lineales de múltiples giros. Se emplean principalmente para controlar el flujo dentro de una tubería. Una ventaja clave de las válvulas de globo es su capacidad superior para prevenir fugas en comparación con otros tipos de válvulas. Las válvulas de globo se utilizan principalmente para procesos de estrangulamiento y pueden considerarse como válvulas de control de flujo de propósito general adecuadas para aplicaciones de alta temperatura. Lea nuestro artículo visión general de las válvulas de globo para obtener más detalles sobre el diseño y la operación de las válvulas de globo.

Características de las válvulas de globo

• Versatilidad de materiales: Las válvulas de globo están disponibles en varios materiales como acero inoxidable y aleaciones especiales para manejar las diversas condiciones operativas de las plantas de energía y las industrias del petróleo, incluyendo altas temperaturas, presiones y fluidos potencialmente corrosivos.
• Controlabilidad: La capacidad de estrangulamiento de las válvulas de globo permite una regulación precisa del flujo, esencial para mantener condiciones operativas óptimas en estos sistemas complejos. Esto es crucial para la transferencia de calor eficiente, el control de la presión y la optimización del proceso.
• Prevención de fugas: El diseño de cierre hermético minimiza las emisiones fugitivas, una preocupación creciente en la industria de generación de energía. Esto es particularmente importante para los sistemas de plantas de energía para prevenir la fuga de CO2.
• Control automatizado: Para sistemas de control de procesos automatizados comúnmente utilizados en las industrias de producción modernas, las válvulas de globo pueden estar equipadas con actuadores eléctricos o neumáticos. Esto permite una regulación precisa del flujo e integración con sistemas de control.

Industria del tratamiento de agua

Las válvulas de globo juegan un papel vital en los sistemas de tratamiento de agua, sirviendo para regular el flujo de agua, gestionar la presión y prevenir el flujo inverso. Estas válvulas son integrales en varias secciones de las plantas de tratamiento de agua, incluyendo la toma de agua cruda, la inyección química y los sistemas de disposición de lodos. Además, son cruciales para controlar el flujo de agua en redes de distribución y estaciones de bombeo.

Las válvulas de globo son particularmente valoradas por sus capacidades de control fino, permitiendo el ajuste gradual del flujo de agua, lo cual es esencial para mantener el equilibrio dentro de los sistemas de tratamiento. Su uso específico en este sector se debe en gran medida a su excepcional capacidad para modular el flujo con precisión, lo cual es crucial para las diversas etapas del tratamiento de agua, incluyendo la filtración, dosificación química y sedimentación.

Otros factores

• Resistencia a la cavitación: El daño por cavitación puede ocurrir en válvulas debido a cambios rápidos de presión. En situaciones con altas velocidades de flujo, las válvulas de globo con diseños resistentes a la cavitación pueden emplearse para prevenir la erosión y mantener la integridad de la válvula.
• Aislamiento doble bloque y purga (DB&B): Para aplicaciones críticas que requieren aislamiento absoluto, se pueden usar dos válvulas de globo con una válvula de purga entre ellas en una configuración DB&B. Esto permite un drenaje seguro y la verificación del aislamiento antes del trabajo de mantenimiento.

Industria química

En el sector químico, las válvulas de globo son esenciales para gestionar el flujo de fluidos diversos como ácidos, álcalis y solventes. Se utilizan extensamente en plantas de procesamiento químico para controlar el flujo químico en tuberías, reactores y tanques de almacenamiento. Las válvulas de globo también regulan los flujos de vapor y gas en procesos químicos.

Otros factores

• Diseño: La válvula de globo de asiento fuerte, conocida por su capacidad de cierre hermético sin fugas, es particularmente adecuada para numerosas aplicaciones en plantas químicas. En tales entornos, es ventajoso elegir válvulas diseñadas con paredes más delgadas y pesos más ligeros, haciendo de las válvulas de globo las opciones preferidas.
• Flujo viscoso o de lodos: Las válvulas de globo pueden configurarse con diseños de recorte específicos para manejar fluidos viscosos o lodos que contienen sólidos suspendidos. Esto las hace adecuadas para aplicaciones como la producción de polímeros o el manejo de mezclas de catalizadores.
• Diseños especializados: Para necesidades de procesamiento químico únicas, los fabricantes ofrecen válvulas de globo con características como cuerpos con camisa para control de temperatura, diseños sellados con fuelle para una estanqueidad extrema o construcción a prueba de fuego para una mayor seguridad en aplicaciones críticas.

Industria del petróleo y gas

El sector del petróleo y gas depende de las válvulas de globo para la gestión de crudo, gas natural y otros flujos de fluidos. Estas válvulas se emplean en tuberías, refinerías y plantas petroquímicas, donde son valoradas por su capacidad para manejar condiciones de alta presión y alta temperatura. Las válvulas de globo también juegan un papel clave en el aislamiento de secciones de tuberías y equipos para mantenimiento y reparaciones.

Otros factores

• Válvulas de globo para pozos marinos profundos: En la industria del petróleo y gas, las válvulas de globo son esenciales para gestionar fluidos de alta presión en cabezales de pozo y instalaciones de producción. Estas válvulas están diseñadas para soportar presiones de hasta 689 bar (10,000 psi), un requisito principalmente para pozos marinos profundos. La selección de válvulas de globo para procesos de pretratamiento en la producción de petróleo o gas es crítica debido a su manejo de alta presión y resistencia a la tracción. Esto es particularmente importante ya que los flujos de petróleo crudo a menudo contienen fluidos corrosivos como el sulfuro de hidrógeno, lo que lleva a la formación de gas ácido. Para mitigar los riesgos asociados con el gas ácido, las válvulas de globo se fabrican con materiales especiales y mediante técnicas que aseguran durabilidad contra tales condiciones adversas.
• Construcción a prueba de fuego: La seguridad es una prioridad máxima en la industria del petróleo y gas. Las válvulas de globo pueden diseñarse con características a prueba de fuego como materiales de empaquetadura auto-sellantes o asientos metal-metal para mantener el aislamiento incluso en caso de incendio, previniendo la liberación incontrolada de fluidos.
• Aplicaciones submarinas: Para sistemas de producción submarina, están disponibles válvulas de globo especialmente diseñadas. Estas válvulas incorporan características como materiales resistentes a la corrosión, empaquetaduras auto-lubricantes y diseños compensadores de presión para funcionar de manera confiable en el duro entorno submarino.

Válvulas de Globo para Vapor

Las válvulas de globo se utilizan ampliamente en sistemas de vapor para diversos fines, incluyendo:

• Aislamiento: Aíslan eficazmente secciones de una línea de vapor para mantenimiento o reparaciones.
• Regulación: Al estrangular el camino del flujo, las válvulas de globo son hábiles en regular el flujo de vapor para control de presión o necesidades del proceso.
• Líneas de derivación: Se utilizan frecuentemente en líneas de derivación alrededor de reguladores de presión u otros equipos, permitiendo un flujo controlado durante el mantenimiento o emergencias.

Otros factores

• Cierre hermético: Las válvulas de globo ofrecen una capacidad de cierre superior en comparación con otras válvulas como las válvulas de compuerta. Esto es crucial en sistemas de vapor para prevenir fugas y asegurar un aislamiento completo.
• Control de flujo: El diseño interno con un orificio variable formado por el disco y el asiento permite un control preciso del flujo, esencial para regular la presión del vapor y optimizar procesos.
• Tolerancia a la caída de presión: Las válvulas de globo pueden manejar caídas de presión significativas a través de la válvula debido a su construcción robusta y diseño. Esto es importante en sistemas de vapor de alta presión.
• Selección de materiales: Para aplicaciones de vapor de alta temperatura, se eligen aleaciones específicas como el acero inoxidable para el cuerpo de la válvula y componentes internos para soportar temperaturas extremas y mantener la integridad estructural.
• Opciones de reducción de ruido: Las válvulas de globo pueden estar equipadas con características como trim de múltiples etapas o diseños de jaula para minimizar el ruido generado durante el estrangulamiento, lo cual es una preocupación en algunos sistemas de vapor.

Industria de generación de energía

• Energía solar concentrada (CSP): En plantas CSP, las válvulas de globo se utilizan para aislar y regular el flujo de fluidos de transferencia de calor como sales fundidas entre colectores, tanques de almacenamiento e intercambiadores de calor. Un cierre hermético es crucial para prevenir fugas y mantener la eficiencia térmica.
• Energía nuclear: Dentro de las plantas de energía nuclear, las válvulas de globo encuentran aplicación en sistemas auxiliares como líneas de condensado, líneas de agua de alimentación y varios bucles de control. Su capacidad para manejar altas presiones y ofrecer un control de flujo preciso es esencial para una operación segura y eficiente.
• Plantas de energía geotérmica: En plantas geotérmicas, las válvulas de globo se emplean para regular el flujo de salmuera geotérmica caliente entre pozos, intercambiadores de calor y líneas de reinyección. Materiales resistentes a la corrosión son necesarios debido a la composición a menudo dura del fluido geotérmico.
• Plantas de energía de gas natural con captura y almacenamiento de carbono (CCS): Las válvulas de globo juegan un papel en aislar y regular el flujo de CO2 capturado dentro de los sistemas CCS. Un cierre hermético es crítico para prevenir la fuga de este gas de efecto invernadero.

Otros factores

• Diseños especiales: Para aplicaciones específicas, como el servicio de CO2 a alta presión en sistemas CCS, las válvulas de globo pueden diseñarse con características como materiales de empaquetadura especiales o diseños anti-atrapamiento para asegurar la seguridad y fiabilidad.

Industria alimentaria y de bebidas

En la industria alimentaria y de bebidas, las válvulas de globo se utilizan para controlar el flujo de líquidos como agua, leche y jugos, así como vapor y gases en plantas de procesamiento.

• Aislamiento de productos: Las válvulas de globo sobresalen en aislar líneas de procesamiento y tanques de almacenamiento para mantenimiento, limpieza o cambios de producto. Su capacidad de cierre hermético minimiza la pérdida de producto y los riesgos potenciales de contaminación.
• Control de flujo: La regulación precisa del flujo es crucial en varios procesos como la mezcla de ingredientes, la transferencia de líquidos a través de tuberías o el control de las tasas de flujo hacia intercambiadores de calor o máquinas de llenado. Las válvulas de globo proporcionan excelentes características de estrangulamiento para lograr este control.
• Aplicaciones sanitarias: En entornos de producción higiénicos, las válvulas de globo pueden diseñarse con acabados sanitarios y geometrías internas sin hendiduras para minimizar áreas donde las bacterias pueden albergarse. Esto promueve una mejor limpieza y reduce el riesgo de contaminación del producto.

Otros factores

• Diseño: Una de las características de diseño clave que hacen que las válvulas de globo sean adecuadas para el sector alimentario y de bebidas son sus superficies internas lisas. Este diseño minimiza el riesgo de contaminación y facilita la limpieza, asegurando que se cumplan los estrictos estándares de higiene de la industria.
• Materiales: Los materiales utilizados en la construcción de válvulas de globo, como el acero inoxidable, se seleccionan por su resistencia a la corrosión y no reactividad con los productos alimenticios, protegiendo aún más la calidad del producto. Al controlar con precisión las tasas de flujo, estas válvulas minimizan el desperdicio de agua y otros recursos valiosos durante los procesos de producción.
• Diseño autodrenante: Ciertos diseños de válvulas de globo incorporan características autodrenantes que minimizan los bolsillos de fluido dentro del cuerpo de la válvula. Esto ayuda a prevenir la estancación del producto y el crecimiento bacteriano potencial, especialmente importante para aplicaciones higiénicas.
• Opciones especializadas: Para aplicaciones específicas, como el manejo de ingredientes abrasivos o productos con trozos, las válvulas de globo con materiales especiales para asiento y disco pueden utilizarse para mejorar la resistencia al desgaste y extender la vida útil de la válvula.