Válvulas industriales · Детали трубопроводных задвижек и затворов, включая затворы по API

Análisis de ingeniería de la estructura y componentes de las válvulas industriales Baihu

Análisis de ingeniería: componentes clave de las válvulas industriales

Una válvula industrial es una pieza de ingeniería de precisión, compuesta por multitud de unidades funcionales. Los componentes clave —cuerpo, bonete, obturador (disco, cuña), asiento, vástago, conjunto de empaquetadura del vástago y sujetadores— se fabrican como piezas independientes y luego se ensamblan con alta precisión en las instalaciones de producción de EV Group China. Para cada elemento se establecen tolerancias estrictas en cuanto a geometría y calidad de las superficies, lo que es una condición fundamental para lograr la clase de estanqueidad requerida y la fiabilidad operativa.

Cuerpo de la válvula: el elemento estructural de soporte

El cuerpo es el componente estructural fundamental que soporta todas las cargas de presión del fluido de trabajo y de la tubería. Su geometría interna forma el canal de flujo y contiene los asientos para el obturador. Dependiendo de la presión de diseño y los regímenes de temperatura, los cuerpos fabricados por EV Group China se producen mediante fundición, forja o soldadura a partir de piezas en bruto estandarizadas. La elección del grado de acero se determina por la agresividad química del fluido transportado y los requisitos de resistencia al frío.

La integración de la válvula en el sistema de tuberías se realiza a través de tipos de conexión estandarizados: bridada (según ASME/GOST), roscada (NPT/BSP), soldada (BW/SW) o con manguito. Para sistemas compactos, también se utiliza el tipo de montaje entre bridas (wafer).

La parte de flujo se diseña en función del propósito funcional de la válvula:

• Cuerpo de paso reducido: El diámetro nominal (DN) de los asientos es menor que el de los extremos de conexión. Este diseño se utiliza para reducir la masa, las dimensiones y el costo de la válvula en sistemas donde el aumento de la resistencia hidráulica no es crítico.
• Cuerpo de paso completo: El diámetro del paso de los asientos es equivalente al diámetro interno de la tubería conectada. Esto garantiza pérdidas hidráulicas mínimas y permite el paso sin obstáculos de dispositivos de diagnóstico y limpieza internos (rascadores, "pigs").
• Cuerpo seccionado: Un diseño que consta de dos o más partes unidas por pernos. Esta configuración es típica de las válvulas de bola y algunos tipos de válvulas de retención, ya que facilita el montaje y el mantenimiento de los elementos internos.

Bonete de la válvula: sellado y soporte del actuador

El bonete sella la abertura superior del cuerpo, creando un volumen cerrado resistente a la presión. También sirve como base para el montaje del conjunto de control del vástago (conjunto de yugo) y del mecanismo actuador.

Los bonetes se fabrican de forma extraíble (para el mantenimiento del obturador) o como una sola pieza con el cuerpo en modelos totalmente soldados. La unión "cuerpo-bonete", con conexión atornillada, roscada o soldada, es un área de alta responsabilidad donde la estanqueidad se garantiza mediante juntas y la precisión de las superficies de contacto. Para evitar deformaciones y tensiones térmicas, el material del bonete siempre coincide con el material del cuerpo.

Obturador (Trim): el núcleo funcional de la válvula

El término "obturador" (en la práctica internacional, "trim") se refiere al conjunto de componentes internos que controlan directamente el flujo y entran en contacto con el fluido de trabajo. La composición básica del obturador incluye: el elemento de cierre móvil (disco, cuña, bola, émbolo), los anillos de sellado fijos (asientos) y el vástago. Dependiendo del diseño de la válvula, el trim también puede incluir casquillos guía, resortes de descarga y otros elementos sujetos a desgaste y corrosión.

Par "Disco-Asiento": el conjunto de cierre

El disco es el elemento móvil del obturador que, al moverse, cierra o regula el flujo. Su forma (de cuña, de plato, de bola) determina las características hidráulicas y el propósito funcional de la válvula. El asiento es un anillo fijo en el cuerpo con el que el disco entra en contacto para crear un cierre hermético. Las superficies de contacto del par "disco-asiento" se someten a un mecanizado de precisión (rectificado, lapeado) y a menudo se refuerzan con soldadura de aleaciones duras (por ejemplo, Stellite) para garantizar la resistencia al desgaste y la clase de estanqueidad requerida según API/GOST. Para condiciones menos exigentes, se utilizan asientos con sellos elastoméricos.

Vástago y conjunto de accionamiento: transmisión de la fuerza de control

El vástago es una varilla que convierte el movimiento rotatorio o lineal del actuador (volante, reductor, actuador eléctrico) en el movimiento del disco. Para garantizar la resistencia y la resistencia a la corrosión, los vástagos se fabrican de aceros inoxidables endurecidos (por ejemplo, AISI 410, 17-4PH). La conexión del vástago con el actuador y el disco se realiza mediante acoplamientos y yugos que transmiten la fuerza axial y el par. Para minimizar la fricción y las fuerzas de control, se utilizan materiales antifricción y cojinetes de empuje en el conjunto del yugo.

Estandarización de los materiales del obturador según API: Trim Number

Para la unificación y correcta selección de los materiales de los componentes del obturador bajo condiciones de operación específicas, el estándar API 600 introduce el sistema "Trim Number". Este número codifica de forma única la combinación de materiales para el vástago, el disco, los asientos y el sello trasero, lo que elimina errores en el pedido y garantiza la conformidad de la válvula con los requisitos del proyecto. EV Group China se adhiere estrictamente a esta clasificación.