Las válvulas, históricamente se han caracterizado por la intervención en la ejecución de procesos seguros y efectivos dentro de las diferentes industrias. Es por eso que a bordar las válvulas industriales, desde su definición, su historia, sus características, sus tipos y sus funciones, es el tema central de este articulo.

 

Contenido del artículo

1. ¿Qué es una válvula y cuándo se empezó a utilizar?
2. ¿Qué pasaría si no existieran las válvulas?
3. ¿Qué tipos de válvulas existen?
4. Principales marcas en las industrias involucradas en la utilización de válvulas
5. ¿Qué fluidos pueden controlar las válvulas?
6. Mantenimiento y reparaciones de las válvulas
7. Conclusiones

¿Qué es una válvula y cuándo se empezó a utilizar?

 Para definir las válvulas, se podría empezar mencionando que son instrumentos mecánicos dedicados al control de fluidos dentro de un sistema de tuberías. Basados en la norma EN-736-2, el Comité Europeo de Normalización (CEN) definió las válvulas como ‘Aquel componente de tuberías que permite actuar sobre el fluido por apertura, cierre u obstrucción parcial de la zona del paso o por derivación o mezcla del mismo.’

Dando un vistazo hacia la historia de lo industrial, la época Romana y el periodo de colonización Islámica en España, dejaron a la vista desde hallazgos civiles la implementación de las válvulas como instrumentos para interrumpir o desviar el flujo de agua. Sin embarco, la historia detrás de la implementación y aparición de estos instrumentos tan utilizados actualmente por la mayoría de las industrias, nos lleva hacia la revolución industrial (1760 – 1840) donde se utilizó el vapor como generador de energía capaz de mantener las máquinas en funcionamiento. Pero, sería desde el Siglo XX como con la mayoría de aparatos industriales, cuando se empezaron a desarrollar las válvulas desde sus primitivos diseños hasta los sofisticados y especializados que podemos encontrar hoy en la industria.

¿Qué pasaría si no existieran las válvulas?

El actual panorama industrial imposibilita la concepción a la no existencia de las válvulas. Por ejemplo, las bombas son las encargadas de producir la presión que necesitan los fluidos para su impulsión, las tuberías, se encargan de transportarlo y las válvulas de controlar esos fluidos, desde su ingreso hasta su salida. Sin la existencia de las válvulas, los fluidos recorrerían las tuberías sin poder cumplir con su finalidad.

¿Qué tipos de válvulas existen?

Podemos encontrar una primera clasificación de válvulas en función con su propósito de aplicación.

Las válvulas de aislamiento, también conocidas como válvulas de cierre o bloqueo, son instrumentos que, por ejemplo, tienen como misión interrumpir el flujo de la linea de forma total y cuando sea necesario. Este tipo de válvulas pueden ser clasificadas dentro de dos grandes grupos de acuerdo al movimiento que realizan para intervenir el recorrido de los fluidos.

Las válvulas de aislamiento se clasifican en:

1. Lineales
2. Giratorias o rotatorias

Las válvulas de aislamiento lineal, son aquellas que ejercen movimiento en su eje de forma vertical (desde arriba hacia abajo para cerrar y desde abajo hacia arriba para abrir). Este tipo de válvulas de caracteriza por movimientos lentos en la apertura y el cierre causados por el volante Multi Vuelta.

El uso de las válvulas de aislamiento lineal, resulta indispensable cuando se trata del manejo de fluidos compresibles, como el vapor.

Dentro de las válvulas lineales, también se puede encontrar una clasificación referente a su uso más común en la industria:

1. Válvulas de Globo
2. Válvulas de Compuerta
3. Válvulas de Diafragma
4. Válvulas de Guillotina

Válvulas de aislamiento giratorias

Las válvulas de aislamiento giratorias, son aquellas que realizan un movimiento de rotación total de 90 grados. Este instrumento se caracteriza por sus rápidos movimientos de apertura y de cierre y normalmente se utilizan cuando se involucran fluidos no compresibles en estado líquido y en presiones bajas.

Dentro de las válvulas de aislamiento giratorias o de rotación, también se puede encontrar una clasificación basada en los usos más comunes en la industria

Tipos de Válvulas giratorias:

1. Válvulas de Bola
2. Válvulas de Macho
3. Válvulas de Mariposa

Dentro de las clasificaciones de las válvulas de aislamiento, se puede encontrar una variedad significativa, dado sus usos y funciones. Por ejemplo, podemos encontrar una clasificación de las válvulas de aislamiento en función de su accionamiento.

Las válvulas de aislamiento accionadas manualmente: suelen ser las más sencillas, deben ser manipuladas manualmente, deben estar en un espacio visible y generalmente, no se accionan con mucha frecuencia.

Las válvulas auto accionadas: son aquellas en las que el propio fluido transitante ejerce la acción de cierre sobre el eje. Estas válvulas suelen estar en lugares poco accesibles y donde los ciclos se repiten con alta regularidad dependiendo de diferentes parámetros de proceso (control de temperatura, presión, nivel, caudal, etc)

Las válvulas de aislamiento accionadas por energía auxiliar: son aquellas en las que se ejerce el movimiento del eje desde una fuente de alimentación externa (eléctrica, neumática e hidroneumática). Este tipo de válvulas son utilizadas, generalmente para la automatización de tareas industriales que requieren altas repeticiones y una exactitud en su control.

Válvulas de retención

Dentro de la clasificación general de las válvulas, se encuentran las válvulas de retención, cuya misión se basa en impedir que el flujo no retroceda hacia las zonas presurizadas cuando esta disminuye sus valores o desaparece.

Las válvulas de retención, se caracterizan por ser unidireccionales, es decir que abren en un sentido del flujo y cierran en el sentido opuesto del mismo. En función a su diseño y utilización, existen diferentes tipos de válvulas de retención:

1. Válvulas de Retención de tipo Clapeta oscilante
2. Válvulas de Retención con Clapeta excéntrica (“Tilt Check”)
3. Válvulas de Retención de disco partido o doble plato
4. Válvulas de Retención de disco con muelle
5. Válvulas de Retención de bola
6. Válvulas de Retención labiadas
7. Válvulas de Retención de tipo pistón

¿En qué se basan para usar los diferentes tipos de válvula de retención?

Básicamente, la elección de uno u otro tipo de válvulas de retención se basa en criterios del usuario. Dichos criterios pueden variar entre: conexiones a tuberías, materiales constructivos, menores pérdidas de carga, naturaleza del fluido (fluidos cargados, viscosos o sucios), mantenimientos, temperaturas y presiones.

Válvulas de regulación

Las válvulas de regulación, también conocidas como válvulas de control, son aquellas que tienen como misión modificar la cantidad de flujo en un sistema respecto a su cantidad, dirección y mezcla.

Las válvulas de regulación, habitualmente, son accionadas por una fuente de energía externa (energía eléctrica o energía neumática). Este tipo de instrumentos son considerados como el elemento final del sistema de control por donde un fluido circula. Las válvulas de regulación, habitualmente, son empleadas en procesos donde sean necesarios movimientos continuos y una regulación precisa.

Desde su accionar, existen diferencias a resaltar, pues, no todos las válvulas de regulación son accionadas por medio de una fuente de energía externa.

Por ejemplo, las válvulas de accionamiento manual que posean un obturador caracterizado, cónico o parabólico, también seria consideradas como válvulas de regulación. Contrario a lo anterior, las válvulas auto accionadas se denominan como válvulas de apertura y cierre (On/Off) debido a que estas no permiten modificaciones en el fluido, independientemente de que su función sea controlar el proceso.

 Válvulas de seguridad

Las válvulas de seguridad y alivio, tienen como misión la protección de los equipos y el personal contra una posible sobre presión. Este tipo de válvulas son dispositivos auto accionados por un fluido que previene la sobre presión en recipientes presurizados, las lineas y otros equipos generales.

Las válvulas de Seguridad y alivio, usualmente son diseñadas en ángulo de 90 grados, lo que facilita la evacuación del fluido en un sistema. Generalmente su uso es fundamental en procesos presurizados, ya que los fluidos compresibles podrían provocar la deformación y rotura en los diseños en caso de existir un aumento en la presión por encima de la concebida, lo que pondría en riesgo el personal y las instalaciones.

Principales marcas en las industrias involucradas en la utilización de válvulas:

• ABV
• ACF France
• AIGNEP
• Aircomp by Stampotecnica
• AIRTEC Pneumatic
• Airwork Pneumatic Equipment
• Alco
• Alfa Laval

¿Qué fluidos pueden controlar las válvulas?

Las Válvulas, sus diferentes diseños y especificidades de uso, están pensadas para controlar y manejar fluidos como:

• Aceites y petróleo
• Gas
• Aire
• Pastas semilíquidas
• Líquidos espesos
• Vapor
• Líquidos no condesables
• Líquidos corrosivos

Mantenimiento y reparaciones de las válvulas

En su principio, las válvulas son diseñadas para controlar la presión, resistir a la corrosión y otro tipo de daños que pueden ser ocasionados por las fluctuaciones de la presión, pero también, deben recibir mantenimiento en su superficie, lo que prolongaría su vida útil, evitaría la corrosión, la formación de óxido y evitaría las fugas.

¿Qué se recomienda hacer como parte del mantenimiento en las válvulas?

Para evitar situaciones problemáticas en la ejecución de los procesos en los que las válvulas están involucradas, se recomienda:

• Realizar inspecciones regulares en todo el sistema, esto con el fin de detectar a tiempo cualquier situación que ponga en riesgo la seguridad y la eficiencia del sistema.
• Diseñar y ejecutar programas de mantenimiento preventivo para el sistema con el objetivo de reemplazar piezas, limpiar superficies y realizar cualquier acción que asegure un funcionamiento en condiciones óptimas de la maquinaria.
• Revisar que las válvulas de alta presión se encuentren debidamente engrasadas (de ser necesario) dado que, al acumularse líquidos en su interior, estas pueden llegar endurecerse o apretarse, lo que podría causar fallas y problemas en las instalaciones.
• En caso de engrasar las válvulas, se recomienda utilizar engrasantes industriales especializados para dicha aplicación y realizarse durante cada periodo de mantenimiento programado para evitar posibles fallas.

Conclusiones

• Las válvulas son esenciales para el ejecutar labores que involucren el transcurrir de fluidos.
• Existen diferentes tipos de válvulas que adaptas a las necesidades de la operación.
• Las válvulas pueden controlar desde fluidos como gases, hasta líquidos corrosivos.
• Las válvulas actúan sobre los fluidos por apertura, cierre u obstrucción de la zona de paso.
• El mantenimiento de las válvulas asegura prolonga su vida útil y segura un funcionamiento óptimo de la maquinaria.