Válvulas de bola con asiento de metal de alta calidad
Las válvulas de bola tienen usos en una amplia gama de industrias, que incluyen petróleo y gas, generación de energía, productos químicos, alimentos y bebidas, agua y aguas residuales y productos farmacéuticos. El mercado global tenía un valor de $ 8.1 mil millones en 2020. Los analistas esperan que alcance los $ 14.7 mil millones para 2025.
Ya sea que esté reemplazando válvulas obsoletas o aumentando la capacidad, es probable que forme parte de este crecimiento del mercado en un futuro cercano. Tiene muchos tipos de válvulas de bola para elegir. Si su aplicación involucra condiciones de operación más severas, probablemente necesite válvulas de bola con asiento metálico.
Descubra qué hace que las válvulas de bola con asiento metálico sean ideales para entornos difíciles y dónde encontrar válvulas de alta calidad.
¿Qué diferencia a las válvulas de bola con asiento metálico de otros tipos de válvulas?
Una válvula de bola es una válvula de cierre que controla el flujo de un líquido o gas. Un cuarto de vuelta del mando giratorio abre o cierra la válvula girando una bola giratoria con un orificio perforado en el centro. Dos asientos sostienen la pelota firmemente en su lugar.
Las válvulas de bola tienen una larga vida útil. Proporcionan un sellado constante incluso si la válvula ha estado inactiva durante mucho tiempo. También son más resistentes a los medios contaminados que muchos otros tipos de válvulas.
Diseños de asientos de válvulas de bola
El asiento de la válvula de bola ayuda a asegurar que la válvula selle herméticamente. Las válvulas de bola tienen varias formas de mantener la bola en estrecho contacto con los asientos. Algunas de las más comunes son:
Presión del fluido que fuerza una bola flotante contra el asiento.
Presión de fluido que fuerza un anillo de asiento flotante contra una bola apoyada por muñón
Pretensado instalado entre los asientos y una bola con soporte de muñón
Fuerza mecánica aplicada a la bola y al asiento al cerrar la válvula
Una junta tórica u otro tipo de anillo de compresión
Una válvula de bola con soporte de muñón tiene soporte adicional para la bola. El muñón es el eje de apoyo. Las válvulas de bola montadas en muñón son ideales para aplicaciones de alta presión y gran escala que necesitan un par de funcionamiento bajo.
Cada diseño de sellado depende de los asientos. Las válvulas de bola pueden tener asiento blando o asiento metálico. Cada tipo de asiento tiene características y usos particulares.
Válvulas de asiento blando versus válvulas de asiento metálico
Las válvulas de asiento blando generalmente están hechas de materiales termoplásticos como teflón (PTFE) o TFM, una forma modificada de teflón. El teflón tiene una excelente compatibilidad química con casi todos los medios. Las válvulas de asiento blando hacen un sello muy hermético.
Como sugiere su nombre, las válvulas con asiento metálico están hechas de metal. Los metales típicos incluyen aleaciones de cobre, acero inoxidable al cromo y aleaciones a base de níquel.
Características de funcionamiento de las válvulas de bola de asiento blando
Puede utilizar válvulas de bola de asiento blando para aire, agua y otros medios no corrosivos. No son aptos para fluidos abrasivos o sucios. Este tipo de medios dañarán los asientos.
Las válvulas de bola de asiento blando necesitan condiciones de trabajo inferiores a 260ºC. Solo pueden manejar aplicaciones de presión baja a media.
Cuándo usar válvulas de bola con asiento metálico
Las válvulas de bola con asiento metálico pueden soportar altas temperaturas y condiciones de servicio severas. Son muy resistentes al desgaste. Estas son sus principales ventajas sobre las válvulas de asiento blando.
Altas temperaturas
Las válvulas de asiento metálico son adecuadas para su uso en temperaturas de hasta 540ºC. La temperatura máxima de trabajo podría ser incluso más alta dependiendo del material de la carrocería y la moldura.
Fuga permitida
Las válvulas de bola con asiento metálico tienen fugas más fácilmente que las válvulas con asiento blando. Sin embargo, aún pueden cumplir con los estándares de fuga de Clase VI.
ANSI / FCI 70-2 define las clases de fugas del asiento de la válvula. Las clases IV y VI se encuentran entre las que se especifican con mayor frecuencia. La Clase IV tiene una fuga máxima permitida del 0.01% de la capacidad nominal de la válvula con un fluido de prueba de aire o agua.
La Clase VI es el estándar de fugas más estricto según FCI 70-2. El fluido de prueba es aire o nitrógeno. El límite de fuga varía de 0,15 a 11,5 ml por minuto, dependiendo del tamaño de la válvula.
Tipos de metal y uso
Las válvulas de bola con asiento metálico son adecuadas para agua caliente, gas, aceite, ácido y álcali. Pueden manejar presiones de media a alta por encima de 3,5 mpa.
Las válvulas con asiento de metal pueden estar hechas de varios tipos diferentes de metal. El tipo de metal depende de cómo vaya a utilizar la válvula.
Una aleación de cobre es buena para situaciones de baja presión. Para válvulas de presión media y alta, el acero inoxidable cromado es una buena opción. Las aleaciones a base de níquel son muy resistentes a los medios corrosivos.
Recubrimientos especializados para válvulas de bola con asiento metálico
Para condiciones de servicio severas, se encuentran disponibles recubrimientos especializados para aumentar la resistencia al desgaste de las válvulas de bola con asiento metálico. Un revestimiento reduce la fricción entre la bola y el asiento. También reduce el desgaste y el daño de los cambios térmicos, el impacto de partículas, la erosión, la irritación y la abrasión.
Estos recubrimientos incluyen superposiciones de combustible de oxígeno de alta velocidad (HVOF) como carburo de tungsteno y carburo de cromo. Las superposiciones de cerámica aplicadas con plasma como el dióxido de titanio y el óxido de cromo también son una opción.
Recubrimientos HVOF
El carburo de tungsteno y el carburo de cromo son opciones populares para los recubrimientos HVOF.
Los recubrimientos de carburo de tungsteno tienen casi el doble de resistencia que el acero. Son muy resistentes a las operaciones de ciclo alto y a la erosión de los medios abrasivos. Reducen el desgaste de la válvula y prolongan la vida útil.
Los recubrimientos de carburo de cromo ofrecen una mayor resistencia al óxido y al calor. Son ideales para ambientes corrosivos o de alta temperatura.
Recubrimientos cerámicos aplicados con plasma
El dióxido de titanio y el óxido de cromo son dos revestimientos típicos aplicados con plasma. Ambos proporcionan un nivel muy alto de resistencia a la corrosión. El dióxido de titanio ofrece una dureza adicional. El óxido de cromo es muy resistente a la abrasión.
Si un recubrimiento de carburo no es suficiente, el óxido de cromo puede ser la solución.
Encontrar las válvulas de bola con asiento metálico adecuadas
Si tiene una aplicación de válvula en un ambiente abrasivo o corrosivo de alta temperatura, necesita válvulas de bola con asiento metálico.
Las válvulas de bola con asiento metálico son más caras que las de asiento blando, pero su eficiencia y su larga vida útil ayudan a compensar el mayor costo. Además, evita los costos de tiempo de inactividad y reemplazo de válvulas que enfrentaría con válvulas de bola de asiento blando en estas condiciones de operación más severas.
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