Materiales de las válvulas de bola

Una válvula de bola es una válvula de cierre de un cuarto de vuelta que controla el flujo de fluido mediante una bola giratoria que tiene un orificio. La selección del material adecuado para la válvula de bola es un paso crucial en el proceso de selección de la válvula de bola. En función del medio y el entorno, se pueden utilizar diversos materiales, como acero inoxidable, acero al carbono y latón, para fabricar la carcasa, la bola y la junta de estas válvulas. Este artículo trata de los materiales más utilizados en la fabricación de válvulas de bola.

Índice de contenidos

• Materiales de las válvulas de bola
• Válvulas de bola de latón
• Válvulas de bola de acero inoxidable
• Válvulas de bola de bronce
• Válvulas de bola de hierro fundido
• válvulas de bola de PVC
• Materiales de las juntas de las válvulas de bola
• Preguntas frecuentes

Materiales de las válvulas de bola

Materiales como el acero inoxidable, el latón y el PVC (cloruro de polivinilo) son los materiales de carcasa habituales en las válvulas de bola. La bola suele ser de acero cromado, latón cromado, PVC o acero inoxidable. Los asientos de las válvulas suelen ser de teflón, pero también pueden ser metálicos o de otros materiales sintéticos. Lea nuestro artículo sobre la resistencia química de los materiales para obtener más información.

válvulas de bola de PVC

El PVC (cloruro de polivinilo) es resistente a la mayoría de ácidos, bases, soluciones salinas y disolventes orgánicos. El PVC tiene un precio bajo (excepto para las válvulas ISO-top), y el material se utiliza popularmente en el suministro de agua, riego y drenaje con medios corrosivos. El PVC no es adecuado para temperaturas superiores a 60°C y no es resistente a los hidrocarburos aromáticos y clorados. Las válvulas de bola de PVC tienen una larga vida útil y mayor resistencia a la corrosión y la cavitación. Sin embargo, estas válvulas no son tan resistentes como las de latón o acero inoxidable y no son adecuadas para aplicaciones de alta presión y temperatura. Las válvulas de bola de PVC se utilizan habitualmente para controlar el caudal de aire, agua y productos químicos corrosivos.

Válvulas de bola de latón

El latón es más resistente que el plástico y, por tanto, más caro. El latón puede soportar más calor que el plástico, por lo que las válvulas de bola de latón son una opción ideal en aplicaciones de fontanería doméstica. El latón es muy maleable y puede soldarse fácilmente en comparación con el acero inoxidable. A veces se añade plomo al latón (normalmente menos del 2%); por lo tanto, elija una variante sin plomo para las aplicaciones de válvulas de bola relacionadas con el agua potable. El latón es más resistente a la corrosión que el bronce y el hierro fundido. El latón puede descomponerse cuando se expone a altos niveles de cloro.

Las válvulas de latón se utilizan habitualmente en aplicaciones de agua potable, aceite, aire y gas. Las soluciones de cloruro (como el agua de mar) o el agua desmineralizada pueden provocar desgalvanización. La desgalvanización es un tipo de corrosión en el que el zinc se desprende de la aleación, lo que da lugar a una estructura porosa con una resistencia mecánica significativamente menor. La carcasa de latón hace que las válvulas de bola sean económicas y soporten aplicaciones de alta presión, alta temperatura y alto caudal. Otros criterios principales de selección de las válvulas de bola manuales de latón de 2 vías con homologación son el tamaño de la conexión, el material de la junta, la presión nominal y la temperatura nominal.

• Las válvulas de bola para aplicaciones de agua potable tienen una homologación KTW y/o DVGW.
• Las válvulas de bola para aplicaciones de gas tienen la homologación DIN-EN 331 y/o DVGW.
• Las válvulas de bola para aplicaciones de oxígeno están fabricadas con un material que no contamina el oxígeno.

Se requieren homologaciones para aplicaciones específicas relacionadas con el agua potable, el gas y el oxígeno. Esto se debe a que los medios son sensibles o potencialmente peligrosos si un componente falla o contamina los medios. Lea nuestro artículo sobre válvulas de bola para agua potable para obtener más información.

Válvulas de bola de acero inoxidable

El acero inoxidable es un metal muy duradero y resistente que se utiliza en aplicaciones de alta temperatura y presión. El acero inoxidable es más resistente a la corrosión y a las fugas que el latón. El acero inoxidable 316 es muy resistente a los cloruros, por lo que las válvulas de bola fabricadas con este material pueden utilizarse en entornos marinos. Estas válvulas suelen utilizarse en aplicaciones con altas temperaturas y productos químicos, como piscinas, agua de mar e instalaciones de ósmosis. Los tipos 304 y 316 son los más comunes de acero inoxidable; sin embargo, el tipo 316 tiene la mejor resistencia a la corrosión. Las válvulas de bola de acero inoxidable requieren un par de accionamiento más elevado que las válvulas de bola de PVC o latón. Este factor debe tenerse en cuenta cuando una válvula de acero inoxidable se acciona mediante un actuador neumático o eléctrico. Las válvulas de bola de acero inoxidable cuentan con diseños especializados y homologaciones para aplicaciones de gas y oxígeno. Estas válvulas cumplen la homologación DVGW y la norma DIN-EN 331. Las homologaciones se refieren al tipo de medio que debe utilizarse en distintas condiciones.

Válvulas de bola de bronce

El bronce es una aleación de cobre y estaño; el material es resistente y maleable (no se agrieta con rapidez). Las piezas de bronce se fabrican fundiendo el material en un molde o fabricando un lingote de bronce prefabricado. El bronce tiene un exterior rugoso y poroso, con pequeñas cavidades en la superficie como resultado del proceso de fundición. Las aleaciones de bronce con aditivos selectivos pueden mantener un pulido en su superficie. El bronce tiene muchas ventajas, como su gran ductilidad (resistencia al agrietamiento), su bajo coste (en comparación con el latón) y su resistencia a la corrosión. Las válvulas de bola de bronce se utilizan para el control de la dirección del flujo, el cierre del flujo y las válvulas de alivio de seguridad. Pero el bronce tiene una mayor cantidad de plomo que el latón, lo que hace que las válvulas de bola de bronce sean cuestionables para aplicaciones de agua potable. Las válvulas de bronce sin plomo pueden utilizarse para el agua potable si cumplen las restricciones de la ley de agua limpia.

Válvulas de bola de hierro fundido

La fundición es una aleación de 96-98% de hierro, 2-4% de carbono y pequeñas cantidades de silicona. El hierro fundido tiene una tolerancia a la temperatura muy alta; algunas piezas de hierro fundido pueden soportar temperaturas de más de ^21000F(^11500C). La resistencia a la presión de la fundición depende de su clase. Los tipos más comunes son la clase 125 y la clase 250. A bajas temperaturas, la brida de fundición de clase 125 está clasificada para presiones de 150 a 200 psi. La fundición de clase 250 puede trabajar con presiones nominales de 300-500 psi y, por tanto, es más resistente. Estos valores de presión pueden variar en función de los tipos de extremos de conexión utilizados.

El hierro fundido es extremadamente resistente y es inmune a las vibraciones. El material tiene una excelente resistencia al desgaste y tolerancia a la temperatura. Pero el hierro fundido no es dúctil por naturaleza. Por lo tanto, cualquier flexión puede hacer que el material de hierro fundido se agriete y quede inservible. El hierro fundido puede funcionar a temperaturas más altas que el PVC, pero se corroe con el tiempo. Las válvulas de bola de hierro fundido son económicas y tienen un coste muy inferior al de las válvulas de bola de PVC y metal.

Materiales de las juntas de las válvulas de bola

A continuación se describen los distintos materiales de sellado utilizados en las válvulas de bola. Lea nuestro artículo sobre la resistencia química de los materiales para obtener más información sobre la idoneidad de un material con los distintos medios utilizados en la válvula de bola.

NBR (caucho nitrilo)

El NBR presenta una buena resistencia al desgaste general y a la compresión. El material es adecuado para válvulas de bola en las que intervienen medios como productos petrolíferos, disolventes y alcohol, pero inadecuado para disolventes polares y líquidos de frenos. El NBR es sensible a las influencias meteorológicas. Las juntas de NBR sólo pueden proporcionar estanquidad continua para medios gaseosos a bajas temperaturas en comparación con las propiedades de estanquidad del FKM.

FKM (Viton)

Las juntas de FKM tienen una excelente resistencia a los medios, al envejecimiento y al ozono. El FKM es adecuado para aplicaciones de válvulas de bola de temperatura media-alta y tiene mayor resistencia térmica que el PTFE. Además, el FKM tiene una resistencia, capacidad de sellado y flexibilidad superiores a las del PTFE. El material tiene una excelente resistencia química general que lo hace adecuado para combustibles, aceites y disolventes, y el material muestra más resistencia química universalmente en comparación con el NBR. El FKM se utiliza normalmente para fabricar juntas tóricas, juntas y retenes para válvulas de bola.

EPDM

El EPDM es apto para el agua, el vapor y el alcohol, pero muestra poca resistencia al aceite y a los disolventes en general. El EPDM es más asequible que el FKM y cuesta aproximadamente una octava parte de su precio. Pero el material no es una opción excelente para su uso a altas temperaturas, a diferencia del FKM.

PTFE (teflón)

El PTFE es adecuado para aplicaciones de válvulas de bola con altas temperaturas y presiones. El material no es elástico y tiene buena resistencia al desgaste por abrasión y a la mayoría de los productos químicos. El PTFE ofrece una resistencia superior a casi todos los fluidos en comparación con el FKM, pero su precio es una flexibilidad limitada.

Preguntas frecuentes

¿Qué material se utiliza para la válvula de bola?

Los materiales más comunes de las carcasas de las válvulas de bola son el latón, el acero inoxidable y el PVC. La bola suele ser de acero cromado, latón cromado, acero inoxidable o PVC. Los asientos suelen ser de teflón, pero también pueden ser de otros materiales sintéticos o metales.

¿Para qué se utilizan las válvulas de bola de latón?

Las válvulas de bola de latón se utilizan habitualmente en sistemas de fontanería comerciales y residenciales, HVAC, pozos de agua, etc. El latón es una gran opción siempre que no haya medios altamente corrosivos pasando a través de la válvula.