Tipos de Válvulas y Funciones de las Válvulas

1. Apertura/Cierre. Este es el tipo más básico de funcionamiento de las válvulas. Las válvulas de apertura y cierre abren o cierran el caudal del fluido. A pesar de la naturaleza básica de la función de la válvula, hay muchos tipos diferentes de válvulas de apertura y cierre entre los que elegir. Ejemplos:

   • Válvulas de bola: Las válvulas de bola ofrecen un cierre fiable mediante un mando que gira una bola dentro de la válvula para cerrar o abrir el caudal de fluido que pasa a través de ésta.
   • Válvulas de macho cilíndrico: Las válvulas de macho cilíndrico funcionan de manera similar, pero sin la bola. Se actúan mediante un mando que hace girar un macho cilíndrico dentro de la válvula para cerrar o abrir el paso del fluido.
   • Válvulas de fuelle: Las válvulas de fuelle tienen un vástago cilíndrico más alto con un fuelle que se expande y contrae y que se utiliza para restringir el caudal a niveles precisos al girar un mando que presiona un actuador sobre el fuelle.
   • Válvulas de diafragma: Las válvulas de diafragma funcionan de manera similar a las válvulas de fuelle, pero en lugar de un actuador que comprime un fuelle en el vástago de la válvula, el actuador presiona hacia abajo un diafragma flexible para restringir el caudal.

   Las válvulas de apertura y cierre pueden desempeñar un papel fundamental en el mantenimiento de la seguridad de los sistemas de fluidos. Muchos procesos de fluidos operan a presiones y temperaturas elevadas y algunos fluidos pueden ser peligrosos, por lo que es crítico evitar fugas para prevenir riesgos a los operarios. Las válvulas de cierre de seguridad pueden ayudar a los operarios a cerrar rápidamente el caudal de fluido en caso de fuga. El símbolo de una válvula de apertura y cierre (o válvula de bola) se representa en los diagramas P&ID con una forma de pajarita.

2. Control de caudal. Este tipo de válvulas ayudan a ajustar el caudal de un sistema, con funcionalidades que van desde la simple regulación del caudal hasta la medición precisa. Las válvulas de aguja se utilizan más comúnmente para controlar o regular el caudal. La actuación de estas válvulas se realiza girando un mando que controla con precisión un actuador alojado en el vástago y que termina en una aguja que, al descender, regula el caudal y cierra el paso a través de la válvula.

   Al igual que las válvulas de fuelle o de diafragma, las válvulas de aguja pueden ofrecer una función de apertura y cierre, si es necesario, pero están diseñadas principalmente para controlar caudales. Esos caudales vendrán determinados por el tamaño del orificio, el tipo de vástago y la posición del vástago. Como puede ver, el símbolo de una válvula de control de caudal (o símbolo de válvula de aguja) en un P&ID es similar al de una válvula de apertura y cierre, pero con un triángulo más orientado hacia abajo que indica la función de control de caudal dentro de la válvula.

3. Caudal direccional. Esta función de la válvula asegura que el caudal se dirija en la dirección deseada, y estos tipos de válvulas pueden cambiar el sentido del caudal en el sistema. Las válvulas antirretorno y las válvulas de bola multipuerto se utilizan habitualmente para el control direccional. Las válvulas antirretorno impiden el retorno del caudal, asegurando que el fluido siga fluyendo en una sola dirección. Las válvulas de bola multipuerto pueden ofrecer la funcionalidad de apertura y cierre como otras válvulas de bola, pero permiten al operador dirigir el caudal de fluido en diferentes direcciones según la posición del mando.

   Es importante destacar que, aunque las válvulas direccionales ofrecen la funcionalidad de apertura y cierre al cambiar el caudal, no regulan el caudal. Los símbolos de válvulas de caudal direccional (o válvulas antirretorno) se reconocen en los diagramas P&ID por este icono, que muestra una flecha inclinada hacia abajo entre dos líneas.

4. Protección contra exceso de presión. Esta función de la válvula evita que la presión del sistema supere un límite preestablecido. Las válvulas de alivio y los discos de ruptura son los tipos de válvulas más comunes que se utilizan aquí. Las válvulas de alivio son muy importantes en cualquier sistema que actúe bajo presión, ya que actúan como última línea de defensa contra condiciones de exceso de presión que podrían producir una explosión. Las válvulas de alivio pueden calibrarse para abrirse automáticamente a un nivel de presión predeterminado o gradualmente a medida que aumenta la presión. Las válvulas de purga y los tapones de purga también se utilizan para purgar, ventear o drenar fluidos permitiendo el mantenimiento o la operación segura de los sistemas de fluidos.

   Las válvulas de protección contra exceso de presión pueden ayudar a proteger su planta y permitir que la producción continúe si se produce un exceso de presión. Identifique los símbolos de las válvulas de protección contra exceso de presión (o símbolos de válvulas de alivio, etc.) en los diagramas P&ID buscando este símbolo con dos triángulos entrecruzados y una estructura similar a una antena encima de ellos.

5. Conctrol de exceso de caudal. Las válvulas de exceso de caudal también pueden desempeñar un papel en la seguridad del sistema, ayudando a contener la liberación incontrolada de los fluidos del sistema al activarse cuando el caudal que atraviesa la válvula aumenta hasta un valor predeterminado. Si se produce una condición de exceso de caudal aguas abajo, el obturador de la válvula se mueve rápidamente a la posición de disparo o totalmente hacia adelante, cerrando la mayor parte de la salida no controlada de los fluidos del sistema para minimizar el escape de fluido. Las válvulas de exceso de caudal se reinician cuando la presión se iguala.

   Las válvulas de exceso de caudal eliminan la necesidad de complejos mecanismos de bypass y reducen el tiempo de mantenimiento. Los símbolos de las válvulas de control de exceso de caudal se representan en los diagramas P&ID con iconos como este, que tiene un rectángulo con estrechamientos en un lado y un círculo en el centro.

Aprenda a Seleccionar los Tipos de Válvulas Correctos

Con una comprensión más completa del caudal y de cómo los diferentes tipos de válvulas pueden ayudar a controlarlo, estará mejor preparado para hacer la selección adecuada durante el diseño de sus sistemas de fluidos. Este artículo es sólo una introducción. Como siguiente paso, le recomendamos que amplíe la información sobre cómo utilizar el método probado de selección de válvulas industriales STAMPED en este artículo relacionado.

O bien, si está interesado en obtener más información sobre la selección, identificación y solución de problemas de válvulas, nuestra formación Swagelok^® Básicos de válvulas es una excelente manera de aprender los conceptos básicos. Además, tenemos disponibles otros cursos impartidos por formadores certificados por Swagelok, enfocados a ayudarle a desarrollar los conocimientos y técnicas necesarias para construir y operar sistemas de fluidos de alto rendimiento. Vea más información sobre los cursos y temas disponibles en el siguiente enlace.

VEA LAS OPORTUNIDADES DE FORMACIÓN