Tipos de conexión de las válvulas de bola

Las válvulas de bola son populares en las aplicaciones domésticas e industriales por su amplia gama de uso, su bajo coste y su facilidad de mantenimiento. Las diferentes aplicaciones y entornos de instalación de las válvulas de bola requieren diferentes tipos de conexiones finales para conectarse correctamente a las tuberías o componentes del proceso. Aunque los tipos de conexión hacen esencialmente lo mismo: fijar la válvula de bola a la tubería o al componente en ambos extremos, algunos tipos de conexión son más ventajosos para diferentes aplicaciones. Los tipos más comunes de conexiones de las válvulas de bola son: conexión bridada, conexión soldada, unión verdadera, tri-clamp y roscada, como se ve en la figura 1. Lea nuestro artículo sobre válvulas de bola para saber cómo funcionan.

Tabla de contenidos

• Conexión roscada
• Conexión soldada
• Conexión con bridas
• Conexión Tri-clamp
• Verdadera conexión sindical
• Criterios de selección

Conexión roscada

Los extremos de conexión roscados son una forma fácil de conectar válvulas pequeñas a las tuberías. Se utilizan normalmente en aplicaciones que tienen válvulas de bola pequeñas con un diámetro inferior a 101 mm (4"), ya que los diámetros mayores serán difíciles de sellar y son propensos a fugas a través de las roscas. Son baratos, fáciles de instalar y de mantener y sustituir. Normalmente, la válvula tiene extremos roscados hembra que se conectan a un componente roscado macho. En algunos casos, la válvula tiene extremos con rosca macho o un extremo con rosca macho y el otro con rosca hembra. Los hilos se fabrican siguiendo estrictamente las normas de roscado, que especifican los parámetros del hilo. En la figura 2 se puede ver un ejemplo de válvula de bola con rosca.

Las conexiones roscadas pueden ser rectas o cónicas. Las conexiones rectas suelen requerir una junta tórica que se comprime para garantizar un cierre hermético entre la válvula y la tubería. La rosca cónica no necesita junta tórica para conseguir un cierre hermético. Ambos tipos de rosca pueden utilizar cinta para tuberías o un sellador entre la rosca macho y la hembra, que sirve de lubricante, proporciona sellado y evita los contactos metal-metal que provocan el desgaste.

Existen tres tipos principales de normas internacionales de rosca que definen los parámetros de la misma. Lea nuestro artículo sobre normas de roscado para obtener más información.

Tubo estándar británico (BSP)

BSP es una norma ampliamente aceptada para el sellado de tuberías y accesorios en la mayor parte del mundo, con la notable excepción de los Estados Unidos de América. El BSP consta de extremos roscados hembra y macho para la válvula y la tubería. Tienen un ángulo de flanco de 55 grados con raíces y crestas redondeadas (valles y picos).

La norma BSP tiene dos tipos de rosca: las roscas paralelas (rectas) BSPP y las roscas cónicas BSPT. El BSPP está definido por las normas ISO 228-1:2000 e ISO 228-2:1987, mientras que el BSPT está definido por las normas ISO 7, EN 10226-1 y BS 21.

Rosca de tubo American National Standard

También se conoce como Rosca Nacional de Tubería (NPT). También tiene una norma para los tipos de rosca cónica y recta. El ángulo de los flancos es de 60 grados con raíces y crestas planas. Hay muchos tipos de NPT, pero los dos principales son la rosca cónica estándar nacional americana (también conocida como NPT) y la rosca recta estándar nacional americana (NPS).

Estándar de rosca métrica (M)

Las roscas métricas son un estándar de rosca de uso general. Se trata de una rosca de tipo paralelo conocida por la designación "M" seguida de un número que indica el diámetro mayor de la rosca. El diámetro mayor y el tamaño del paso se utilizan para caracterizar el estándar de la rosca. Es una rosca en forma de V con un ángulo de flanco de 60 grados. La rosca métrica está definida por la norma ISO 68-1.

Conexiones soldadas

Las conexiones soldadas se utilizan cuando la ausencia de fugas es importante para el sistema. Esto suele ocurrir en sistemas de tuberías de alta temperatura y alta presión. También es habitual utilizar conexiones soldadas con fluidos químicamente peligrosos. Las conexiones soldadas deben ser realizadas por profesionales formados. Son un tipo de conexión permanente. Existen dos tipos principales de conexiones soldadas para válvulas:

Conexiones soldadas por encastre

Una conexión soldada por encaje (Figura 3 etiquetada A) tiene el diámetro de la válvula mayor que el diámetro de la tubería, de forma que la tubería pueda encajar en el extremo del encaje de la válvula. La soldadura se realiza alrededor del borde del extremo de la válvula que está conectado a la tubería..

Conexiones soldadas a tope

En una conexión soldada a tope (figura 3 etiquetada como B), los extremos de la válvula y de la tubería tienen el mismo diámetro. Los extremos de la conexión se colocan uno contra otro y se ranuran para crear un espacio para la soldadura. La soldadura se realiza alrededor de los bordes de la conexión. La soldadura a tope es habitual para los tubos de menor tamaño. Puede verse en la figura 3 (B).

Conexiones con bridas

Las conexiones con bridas son típicas para los tamaños de válvulas superiores a 4 y pueden verse en la figura 4. Son bastante fáciles de instalar y pueden desmontarse fácilmente para su limpieza y mantenimiento sin afectar a otras partes de la red de tuberías. Son muy comunes en las aplicaciones industriales. Las bridas son placas metálicas sólidas con agujeros por los que se colocan pernos y tuercas para apretar la válvula a la tubería. Al igual que las conexiones roscadas, las conexiones embridadas siguen normas estrictas para los parámetros. El diseño de las placas, el tamaño de los agujeros, la rosca de los agujeros y la posición de los mismos son algunos de los parámetros que establecen estas normas.

Las normas de conexión con bridas son la DIN 1092-1, que se utiliza según la ISO 7005 como norma europea, la ANSI/ASME B16.5, que es el Instituto Nacional de Normas Americano junto con la Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos y la SAE J518, que es la Sociedad de Ingenieros de Automoción. Estas normas tienen múltiples tipos y estilos de bridas y de cómo se fijan a la válvula y a la tubería.

Conexión Tri-clamp

Una abrazadera Tri-clamp, que a veces se conoce como Tri-clover o T-clamp, es un tipo especial de conexión embridada en la que los extremos embridados de la válvula (Figura 5 etiquetada A) y la tubería se mantienen unidos con una abrazadera articulada (Figura 5 etiquetada B) que tiene una junta en medio. El apriete de la abrazadera aprieta el tubo y el extremo de la válvula asegurando una conexión sellada. Existen diferentes tipos de abrazaderas, como las de bisagra simple, las de bisagra doble de tres segmentos y las de alta presión de dos pernos.

Verdadera conexión sindical

Las conexiones de unión verdadera se utilizan normalmente en válvulas y tuberías de PVC y el diámetro exterior de la tubería coincide con el diámetro interior de la conexión. Se utiliza un disolvente (pegamento) para evitar fugas. Permiten múltiples conexiones y desconexiones de las válvulas de bola de la tubería para su mantenimiento o sustitución. Los componentes de PVC se utilizan a menudo en medios corrosivos como el agua de mar, los ácidos y las bases, y los disolventes orgánicos.

Criterios de selección

Para seleccionar el mejor tipo de conexión para su válvula de bola, hay que tener en cuenta varios factores. A continuación, analizaremos algunos de estos factores:

• Otras válvulas similares: Si tiene otras válvulas existentes en la misma red, es probable que su tipo de extremo de conexión sea el adecuado para la válvula.
• Presión de proceso nominal: El tipo de conexión debe ser capaz de soportar la presión máxima prevista en la tubería de proceso. Las conexiones soldadas son para presiones muy altas, las conexiones embridadas para presiones de hasta 400 bar (5801 psi) y las conexiones roscadas hasta 140 bar (2030 psi).
• El coste: Las conexiones soldadas son el tipo más barato, pero no ofrecen ninguna flexibilidad y se necesita experiencia para instalarlas. El coste de las conexiones roscadas y embridadas depende del tamaño de la válvula.
• Cero fugas: Las conexiones soldadas deben utilizarse cuando se requieran cero fugas. Las conexiones embridadas son buenas para conseguir una fuga mínima en el caso de los tubos de mayor tamaño, y las roscadas para los de menor tamaño.
• Fácil de instalar, sustituir y mantener: Las conexiones embridadas facilitan el mantenimiento de la válvula, las roscadas son más difíciles, mientras que las soldadas no ofrecen ninguna posibilidad de mantenimiento.
• Tamaño de la tubería: Las tuberías de gran tamaño, por encima de las 4 pulgadas, suelen estar embridadas o soldadas. Las tuberías de menor tamaño son roscadas y pueden soldarse en lugares donde el fluido del proceso puede ser peligroso.
• Estándar de conexión: Tenga cuidado de comprobar la norma de conexión para la conexión roscada y embridada para que coincida con la tubería. Para la conexión por soldadura, compruebe el material de la válvula y de la tubería.

Para saber más sobre la elección de la válvula de bola adecuada para su operación, lea nuestro artículo técnico sobre la selección de válvulas de bola.