En particular, en los procesos químicos, los fluidos de las tuberías suelen ser tóxicos, radiactivos y peligrosos. Las válvulas selladas con fuelle se utilizan para evitar fugas de cualquier químico tóxico a la atmósfera. El fuelle se puede suministrar en diferentes materiales como 316Ti, 321, C276 o Aleación 625. El material del cuerpo se puede seleccionar entre todos los materiales disponibles.

Las fugas en varios puntos de las tuberías que se encuentran en las plantas químicas generan emisiones. Todos estos puntos de fuga pueden detectarse utilizando diversos métodos e instrumentos y el ingeniero de la planta debe tomar nota de ellos. Los puntos críticos de fuga incluyen juntas de empaquetaduras bridadas y empaquetaduras de válvula/bomba, etc. Hoy en día, la industria de procesos químicos se está orientando hacia una tecnología más segura para una mejor protección ambiental y se ha convertido en responsabilidad de cada ingeniero de procesos diseñar plantas que limiten el daño al medio ambiente a través de la prevención de fugas de cualquier producto químico tóxico.

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¿Qué es la válvula de compuerta con sello de fuelle?

Una válvula de compuerta con sello de fuelle es una válvula especialmente diseñada para su uso en industrias que trabajan con medios peligrosos donde incluso las fugas más pequeñas pueden ser extremadamente críticas. Con el crecimiento exponencial de nuevas industrias, como la química y la nuclear, hay una creciente abundancia de medios inflamables, peligrosos, extremadamente venenosos y tóxicos que fluyen a través de las tuberías. Esto crea un alto riesgo de fugas, explosiones y riesgos para la salud. Por lo tanto, las válvulas utilizadas en tales tuberías y sistemas tienen requisitos estrictos específicos de fugas y sellado.

Construcción de fuelle de válvula de compuerta sellada con fuelle

El cartucho de fuelle está soldado tanto al casquete de la válvula como al vástago de la válvula. El cartucho de fuelle tiene varias circunvoluciones y estas circunvoluciones se comprimen o expanden dependiendo del movimiento del vástago de la válvula. (Científicamente hablando, el fuelle se comprime cuando la válvula está en posición abierta y se expande cuando la válvula está en posición cerrada). Es importante instalar correctamente los cuerpos de las válvulas. El fuelle se puede sellar a las válvulas de dos maneras diferentes. En primer lugar, el fuelle se puede soldar al vástago de la válvula en la parte superior y al cuerpo de la válvula en la parte inferior. En este caso, el fluido del proceso está contenido dentro del fuelle o, en el segundo método, el fuelle está soldado al vástago de la válvula en la parte inferior y al cuerpo en la parte superior. En este caso, el fluido de proceso está contenido en la región anular entre el casquete de la válvula y el fuelle (desde el exterior).

El fuelle es un componente crítico y forma el corazón de las válvulas de sello de fuelle. Para evitar cualquier torsión del fuelle, la válvula debe tener un vástago con movimiento únicamente lineal. Esto se puede lograr usando la llamada tuerca de manguito en la porción del yugo del casquete de la válvula. Se coloca un volante en la tuerca de manguito que transfiere efectivamente un movimiento giratorio del volante a un movimiento lineal en el vástago de la válvula.

Tipos de fuelle de válvula de compuerta con sello de fuelle

Hay dos tipos principales de fuelles: el fuelle forjado y el fuelle soldado. Los fuelles de tipo formado se fabrican enrollando una lámina plana (lámina de pared delgada) dentro de un tubo que luego se suelda por fusión longitudinalmente. A continuación, este tubo se transforma mecánica o hidrostáticamente en un fuelle con pliegues redondeados y muy espaciados. El fuelle tipo hoja soldada se fabrica soldando placas de metal delgado en forma de arandelas en la circunferencia interior y exterior de las placas en forma de arandelas. Un fuelle de hoja soldado tiene más pliegues por unidad de longitud en comparación con los fuelles forjados. Así, para la misma longitud de carrera, los fuelles forjados son dos o tres veces más largos que sus homólogos de hojas soldadas.

Según se informa, los fuelles forjados mecánicamente fallan en puntos aleatorios, mientras que la hoja soldada generalmente falla en una soldadura o cerca de ella. Para garantizar una penetración completa de los extremos del fuelle y la soldadura del collar final, es aconsejable fabricar mediante soldadura por microplasma.

Diseño de fuelle de válvula de compuerta con sello de fuelle

El diseño de fuelle de múltiples capas se prefiere para manejar fluidos a alta presión (generalmente dos o tres capas de la pared metálica). Un fuelle de dos capas puede aumentar su clasificación de presión de 80% a 100% en comparación con un fuelle de una sola capa del mismo espesor. Alternativamente, si se utiliza un fuelle de una sola capa de un espesor equivalente a una clasificación de presión de un fuelle de dos capas, se reduce la longitud de la carrera. Por lo tanto, un diseño de fuelle de varias capas ofrece una clara ventaja sobre un fuelle de una sola capa. Está claro que el fuelle está sujeto a fatiga del metal y esta fatiga puede inducir fallas en la soldadura. La vida a fatiga del fuelle se ve afectada por el material de construcción, la técnica de fabricación, la longitud y la frecuencia de la carrera, además de los parámetros habituales como la temperatura y la presión del fluido.

Especificación de la válvula de compuerta con sello de fuelle

• Estándar de diseño: ASME B16.34
• Dimensión cara a cara: ASME B16.10
• Extremos bridados: ASME B16.5
• Prueba e inspección: API 598
• Tamaño nominal: NPS 1/2~16
• Clasificación de presión: CL.150~CL.1500
• Conexión final: RF/RTJ/BW/SW
• Material del cuerpo: Fundición y forja (acero al carbono, SS, dúplex, Hastelloy)
• Material de moldura: según estándar o requisito de pedido
• Material del fuelle: 304/304L/316/316L/Inconel600/625/718

Características de la válvula de compuerta con sello de fuelle

• Fuelles de ciclo de vida prolongado (3000 ciclos): Diseñados y probados para servicio de alta presión/temperatura.
• Puerto de monitoreo de fuelle (opcional): Se puede conectar un enchufe al espacio encima del fuelle para monitorear el rendimiento.
• Dos sellos de vástago secundarios: a) Asiento trasero en posición abierta; b) Empaquetadura de grafito.
• Caras de asiento superiores: Asientos con revestimiento duro de aleación de CoCr y la cuña es de aleación sólida de CoCr.
• Cada válvula se prueba según API 598.
• Cada conjunto de fuelle se somete a pruebas de fugas con helio para garantizar que no haya fugas.
• Los vástagos no giratorios evitan la torsión del fuelle.
• Los sellos de vástago secundarios incluyen:
• Asiento trasero del vástago
• Empaquetadura de vástago API 624
• Accesorios lubricantes para garantizar una lubricación adecuada del casquillo del vástago para una apertura y cierre eficientes.
• Hay disponibles varios materiales de fuelle: 316Ti, Hastelloy, Inconel, Monel, etc.
• Todos los fuelles están hidroformados con un mínimo de dos capas.
• Disponible en clases de presión 150-1500 (todos los materiales del cuerpo disponibles)

Aplicaciones de la válvula de compuerta sellada con fuelle

El sistema de aceite caliente, el sistema de vapor, el sistema de agua fría y caliente, etc.