Qué tipos de válvulas son aptas para el paso de rascadores
Figura 1: Instalación de rascador de espuma para limpieza de tuberías
Las válvulas aptas para el paso de rascadores son válvulas especialmente diseñadas que permiten el paso suave de herramientas de limpieza e inspección llamadas 'rascadores (dispositivos de inspección de tuberías)' durante las operaciones de la tubería. Estas válvulas tienen un paso interno recto y despejado y son esenciales en tuberías que necesitan limpieza e inspección regulares para seguir funcionando de manera segura. Sin embargo, no todas las válvulas son adecuadas para operaciones con rascadores. La elección de la válvula correcta apta para rascadores es especialmente importante en tuberías que transportan diferentes tipos de productos o materiales peligrosos, ya que estas tuberías necesitan controles frecuentes para prevenir problemas y mantener un funcionamiento eficiente. Este artículo explora los tipos de válvulas que son aptas para el paso de rascadores, proporcionando información sobre su forma constructiva y funcionamiento en entornos industriales.
Comprendiendo las válvulas aptas para rascadores
Un rascador es un dispositivo (mecánico, de espuma o inteligente) que se envía a través de la tubería para realizar diversas tareas como limpieza, inspección y mantenimiento de la integridad de la tubería. Los sistemas aptos para rascadores mejoran la eficiencia y reducen costos en líneas de proceso que manejan múltiples productos. Permiten la eliminación completa del contenido de la línea después de cada transferencia, ya sea al punto de recepción (el destino donde se entrega el producto) o de vuelta al tanque de origen (el origen donde se almacena el producto), minimizando el desperdicio de producto. Este proceso recupera productos valiosos y permite cambios rápidos de producto, reduciendo el tiempo de inactividad y las necesidades de limpieza. La capacidad de cambiar rápidamente entre productos sin una limpieza manual extensa mejora la flexibilidad operativa y la productividad. Los sistemas aptos para rascadores son valiosos en industrias como la alimentaria, farmacéutica y química, donde el manejo eficiente de productos y el mínimo desperdicio son críticos.
Qué es una válvula apta para rascadores
Una válvula apta para rascadores es una válvula que permite el paso de un rascador de tubería sin causar una obstrucción. Esto significa que la válvula debe tener un diámetro del mismo tamaño que la tubería a la que está conectada, y debe estar libre de cualquier obstrucción interna cuando está completamente abierta. Los tipos más comunes de válvulas aptas para rascadores son las válvulas de bola de paso total y las válvulas de compuerta con apertura completa. Sin embargo, otros tipos de válvulas también pueden ser aptas para rascadores bajo ciertas condiciones (discutidas más adelante).
Figura 2: Receptor de rascadores en la industria del petróleo y gas
Válvulas de bola
Las válvulas de bola tienen un disco esférico que controla el flujo del fluido. Cuando la válvula está abierta, el orificio de la bola se alinea con la tubería, permitiendo el paso del rascador.
- Paso total: Las válvulas de bola de paso total están diseñadas con un disco esférico que tiene un orificio a través del centro. Cuando la válvula está en posición abierta, el orificio se alinea con la tubería, creando un paso continuo y sin obstrucciones para el rascador.
Figura 3: Válvulas de bola de paso total (izquierda) y paso reducido (derecha)
- Brida basculante central: Las válvulas de bola montadas sobre brida basculante central, también conocidas como válvulas de cierre para rascadores, están específicamente diseñadas para operaciones con rascadores. Estas válvulas tienen una brida basculante central, o sistema de anclaje mecánico, que soporta la bola y reduce el par necesario para operar la válvula. Este diseño asegura que la válvula pueda manejar aplicaciones de alta presión y proporciona un paso libre para el rascador. Las válvulas de bola montadas sobre brida basculante central, en particular, son altamente aptas para rascadores debido a su diseño robusto y capacidad para manejar aplicaciones de alta presión.
Válvulas de compuerta
Las válvulas de compuerta de paso directo o válvulas de compuerta de placa tienen una compuerta que se mueve perpendicular al flujo del fluido. Cuando están completamente abiertas, las válvulas de compuerta proporcionan un paso libre y sin obstrucciones para el rascador. Se utilizan comúnmente en tuberías donde el paso de rascadores es una actividad de mantenimiento rutinaria. Las válvulas de compuerta pueden utilizarse en una amplia gama de aplicaciones, desde sistemas de baja presión hasta sistemas de alta presión. Además, están diseñadas para manejar varios tipos de medios, incluyendo fluidos corrosivos y abrasivos.
Figura 4: Válvula de compuerta
Válvulas antirretorno
Aunque no todas las válvulas antirretorno son aptas para rascadores, algunos diseños pueden acomodar operaciones con rascadores. Las válvulas antirretorno permiten que el fluido fluya en una dirección y evitan el reflujo. Para el paso de rascadores, la válvula antirretorno debe tener un diseño de paso directo para asegurar que el rascador pueda pasar sin obstrucción. Por ejemplo, las válvulas de retención de clapeta tienen un disco que se abre para permitir el flujo de fluido y se cierra para evitar el reflujo. Cuando está completamente abierto, el disco proporciona un paso libre para el rascador.
Figura 5: Válvula de retención de clapeta tipo wafer
Válvulas no aptas para rascadores
Las válvulas que no tienen un diseño de paso directo generalmente no son aptas para rascadores.
- Válvula de paso reducido: Las válvulas de bola de paso reducido son uno de los tipos más comunes de válvulas no aptas para rascadores. Estas válvulas tienen un diámetro interno más pequeño que la tubería de conexión, creando una restricción que impide el paso del rascador. Son particularmente comunes en instalaciones más antiguas donde las restricciones de espacio o peso fueron factores significativos en el diseño.
- Válvula mariposa: Las válvulas mariposa, comúnmente utilizadas en aplicaciones de baja presión, presentan un mecanismo de disco o aleta central. La presencia del eje y el conjunto del disco crea una obstrucción que impide las operaciones estándar con rascadores. De manera similar, las válvulas de compuerta con paso reducido contienen compuertas tipo cuña con menor paso, donde los canales de guía y los asientos crean restricciones que impiden el movimiento del rascador.
Figura 6: Válvula mariposa
- Válvulas multipuerto e instalaciones complejas: Las válvulas multipuerto presentan otra categoría significativa de componentes no aptos para rascadores. Estas válvulas presentan una geometría interna compleja con múltiples vías de flujo, como válvulas de tres y cuatro vías. Su intrincada estructura interna crea obstáculos que hacen imposible el paso convencional de rascadores. Los conjuntos de válvulas complejos representan otro desafío para las operaciones con rascadores. Estas instalaciones a menudo involucran múltiples válvulas en serie con diferentes tamaños de paso, combinaciones de válvulas antirretorno y geometrías internas variables que hacen imposible el paso convencional de rascadores.
Figura 7: Las configuraciones complejas de válvulas en serie y las geometrías internas variables dificultan el paso convencional de rascadores
Consideraciones prácticas para el paso de rascadores en válvulas
Los avances en los tipos de rascadores han llevado al desarrollo de rascadores inteligentes, que pueden navegar a través de válvulas no aptas para rascadores. Los rascadores inteligentes están equipados con sensores y capacidades de recolección de datos, lo que les permite adaptarse a la geometría de la tubería y pasar a través de válvulas tradicionalmente no aptas para rascadores. Se pueden emplear soluciones temporales para mejorar el proceso de inspección. Estas incluyen la instalación de sistemas de bypass temporales, el uso de rascadores de múltiples diámetros para pasos restringidos y, en algunos casos, la eliminación completa de la válvula para inspección fuera de línea. Si bien estos métodos pueden ser efectivos, a menudo requieren una planificación significativa y pueden afectar la continuidad operativa.
Al seleccionar válvulas aptas para rascadores, es crucial considerar los requisitos específicos del proceso de paso de rascadores y el tipo de rascador que se está utilizando. Diferentes rascadores tienen diversos niveles de robustez y adaptabilidad, lo que puede afectar su compatibilidad con ciertos diseños de válvulas. Por ejemplo:
- Los rascadores con revestimiento de plástico tienen una piel de plástico que puede dañarse por bordes sobresalientes en las válvulas o curvas abruptas en la tubería. Típicamente se utilizan para tareas de limpieza ligera, como la eliminación de crecimiento orgánico en tuberías de agua potable.
- Los rascadores robustos están diseñados para aplicaciones más exigentes; estos rascadores pueden manejar tareas de limpieza más duras, como la eliminación de residuos de proceso quemados en intercambiadores de calor.
Es esencial asegurar que el rascador pueda pasar a través de la válvula sin dañar el trim o los componentes internos de la válvula. A la inversa, el rascador no debe ser dañado por la válvula.
Preguntas frecuentes
¿Qué es el paso de rascadores en una válvula?
El paso de rascadores se refiere a la práctica de usar un dispositivo de limpieza o inspección (llamado "rascador") que se envía a través de un sistema de tuberías y los componentes como válvulas conectados a él.
¿Las válvulas de bola son aptas para rascadores?
Sí, las válvulas de bola pueden ser aptas para rascadores si son de paso total, lo que significa que el diámetro interno de la válvula es el mismo que el de la tubería, permitiendo que los rascadores pasen sin obstrucción.