Válvula de bola de gas para instalación subterránea: diseño y características operativas.
El aislamiento oportuno del tramo del gasoducto donde ocurrió el accidente es necesario para resolver rápidamente el problema. En tales situaciones, no puedes dudar.¿Estás de acuerdo? Con una válvula de bola de gas para instalación subterránea, puede cerrar de forma rápida y perfecta el medio transportado a través del gasoducto.
La instalación correcta y el uso adecuado de la válvula de bola ayudarán a aumentar su vida útil y garantizarán un funcionamiento seguro y de alta calidad del sistema de suministro de gas. Te contamos todo sobre el diseño de este tipo de válvulas de cierre. Veamos en qué se basa el principio de su funcionamiento.
El contenido del artículo:
Características y finalidad de las válvulas de bola.
Es imposible imaginar la industria del petróleo, la química o el gas sin válvulas de cierre. Apagar accesorios para tuberías, producido con equipos modernos de alta tecnología, garantizará la seguridad de todo el sistema.
Apagar accesorios para gasoductos - Este es un elemento de diseño obligatorio. Estos dispositivos se utilizan tanto para tuberías de gas externas como para sistemas internos.
El propósito de las válvulas de bola de gas es bastante amplio:
- equipar sistemas complejos por los que pasan entornos agresivos y no agresivos;
- uso en tuberías ubicadas en lugares de difícil acceso;
- funcionamiento eficiente en caso de presión nominal de hasta 16 MPa, etc.
Cuando se utilizan válvulas de bola de gas, no es necesario crear una boca de registro ni una estructura de cerramiento.
Si necesita desmontar algún producto, simplemente corte parte de las tuberías.En este caso, la persiana debe estar en posición abierta para no dañar la bola de bloqueo. El diseño de la válvula no está destinado a regular el flujo del medio bombeado.
Si es necesario instalar un dispositivo limitador en líneas enterradas, la mayoría de las veces se utilizan válvulas de bola de gas accionadas por un motor eléctrico, una caja de cambios o cilindros neumáticos. Si el diseño tiene accionamientos hidráulicos o neumáticos, se pueden controlar mediante fuentes externas o el medio transportado.
Para hacer esto, se hacen agujeros en el cuerpo de la válvula de gas a través de los cuales se conecta el accionamiento. Para evitar que la estructura se rompa, la extensión del husillo está protegida con una carcasa en forma de tubo vertical.
Además, este tubo está conectado a la parte superior del cuerpo de la válvula mediante un método de brida. La mayoría de las veces, las válvulas de cierre se instalan directamente donde se encuentra el equipo de gas.
En este caso, para cada fuente de consumo de gas, se instala una válvula individual, asegurando el sellado de una tubería específica. También se puede instalar una válvula adicional con válvula de bola en la entrada, que se encarga de detener completamente el suministro de gas. Dicha instalación cumple con todos los requisitos necesarios del sistema de seguridad.
Las válvulas de bola de gas garantizan el movimiento bidireccional del gas en la tubería. Estos dispositivos pueden montarse en tubos de gas cualquier diámetro.Se pueden utilizar en redes troncales, en la operación de instalaciones de almacenamiento y en el transporte de gas natural a largas distancias, etc.
Ventajas de utilizar una válvula de bola de gas
Una válvula de bola destinada a instalación subterránea es un dispositivo necesario para cerrar el flujo de gas en tuberías a presión tendidas en zanjas.
Estos dispositivos se utilizan tanto en entornos industriales como domésticos. Las válvulas de gas proporcionan un cierre rápido y completo del flujo del medio de trabajo. Su uso generalizado se debe a su fiabilidad, durabilidad, resistencia y coste relativamente bajo.
Las válvulas de bola están fabricadas con materiales resistentes a la corrosión e inertes a ambientes agresivos. En la producción se utilizan aleaciones que pueden soportar todo tipo de daños mecánicos sin problemas ni deformaciones.
Los productos tienen una alta resistencia al desgaste independientemente de las condiciones de funcionamiento. Las válvulas de bola de gas pueden mantener sus propiedades tecnológicas durante mil (o más) ciclos sin averías.
En este caso, la temperatura del entorno en movimiento y del entorno puede ser casi cualquiera. Se ha establecido experimentalmente que las válvulas de bola de gas pueden soportar temperaturas de -60 a +80 grados. La mayoría de los grifos de gas pueden durar mucho más de lo que afirma el fabricante.
La cerradura de la válvula de bola de gas tiene forma esférica y tiene un orificio por donde pasa el gas a través de las tuberías. El diámetro del orificio se selecciona de acuerdo con las dimensiones de la tubería. El ajuste del rendimiento de la línea está garantizado por la capacidad de girar el mecanismo de bloqueo alrededor de su eje.
En la posición de trabajo, la cerradura se encuentra perpendicular a la tubería y se puede cerrar fácilmente con la mano girando ligeramente la manija. Cuando se gira 90 grados, el lado con el orificio pasante cambia a una superficie sólida.
Con menos rotación, la tubería quedará parcialmente bloqueada. Pero los fabricantes no recomiendan dejar la estructura medio abierta, porque esto contribuye a un mayor desgaste abrasivo del dispositivo.
En posiciones intermedias, debido a un caudal demasiado alto del medio bombeado, los anillos de asiento de obturación pueden dañarse completamente o deformarse parcialmente. Esto puede provocar posteriormente daños graves en la grúa, su reparación o sustitución.
El cuerpo del producto está altamente sellado. El uso de metales y aleaciones especiales en el diseño ayuda a reducir el peso de la estructura. Estas válvulas de cierre para gasoductos se pueden instalar de forma segura en lugares de difícil acceso.
El uso de válvulas de gas de alta calidad con válvulas de bola resulta beneficioso desde el punto de vista económico.Estos dispositivos tienen un enorme margen de seguridad y pueden funcionar completamente sin necesidad de reemplazo durante muchos años.
Esto es especialmente cierto para las válvulas de bola de gas de fabricantes conocidos y confiables. Al mismo tiempo, podrás verificar la calidad de cualquier grifo consultando los certificados de conformidad que acreditan la calidad de los productos.
Diseño típico de una válvula de bola de gas.
Las válvulas de bola para instalación subterránea de diferentes marcas tienen aproximadamente la misma estructura. El diseño de los productos está determinado por sus características operativas y su finalidad.
Una válvula de gas estándar para instalación en tuberías subterráneas consta de:
- una carcasa sellada, generalmente de latón o acero;
- una bola de cierre que posteriormente corta el suministro de gas (debido a este elemento la válvula se llama válvula de bola);
- sillín, que se encarga de que la bola de bloqueo no se mueva a ningún lado;
- un tramo de tubo de conexión con una rosca especial, que posteriormente se suelda a la tubería;
- la parte del cuello necesaria para el paso de la varilla;
- biela extendida;
- contraindicaciones de las lavadoras;
- piezas responsables de la estanqueidad de la estructura (junta tórica, resorte, anillo y brida, fabricados con materiales blandos y duraderos, por ejemplo, caucho de etilpropileno);
- mangos de material resistente recubiertos con cloruro de polivinilo, gracias a los cuales se controla todo el producto, y tuercas que lo fijan;
- tope o limitador de recorrido del mango.
En la producción de componentes del producto se utilizan aleaciones y acero inoxidable, que tienen altas propiedades anticorrosión. Se utiliza fluoroplástico elástico para sellar las piezas.Gracias a este polímero, la estructura se vuelve impermeable.
El fluoroplástico garantiza la estanqueidad del acoplamiento, un atornillado suave y un fácil desmontaje. Este material es muy resistente a todo tipo de ambientes agresivos, y su exceso se exprime fácilmente al apretar el hilo.
Debido a las características estructurales, la posición cerrada de la válvula asegura un sellado completo de la tubería. La grúa en sí es de tamaño pequeño, lo que simplifica enormemente su instalación. Durante la instalación, se aceptan conexiones tanto soldadas como roscadas.
En este caso, la rosca al final del tubo no debe ser más larga que la rosca del grifo, porque de lo contrario, después de apretar la conexión roscada, el extremo del tubo descansará contra las juntas tóricas, provocando daños prematuros a la válvula.
La válvula de bola de gas se puede instalar junto con la tubería en cualquier posición, lo que en el futuro puede garantizar la máxima facilidad de uso y un acceso rápido al área problemática.
Cuerpo de grúa para instalación subterránea
El cuerpo de la válvula suele estar hecho de aleación, carbono y acero inoxidable o latón. Los productos de latón son más caros que los grifos de acero. Pero al mismo tiempo, tanto el latón como el acero no se corroen, por lo que la vida útil de los dispositivos fabricados con ellos aumenta varias veces.
El latón y el acero aleado tienen un alto nivel de ductilidad. Sin embargo, no pueden soportar tensiones mecánicas fuertes y prolongadas. Por este motivo, se recomienda proteger el mecanismo de bloqueo de impactos y fricciones.
El diseño del propio cuerpo de la válvula de gas depende de los siguientes factores:
- método de producción;
- desarrollos internos de una oficina de diseño específica;
- la naturaleza de las normas aplicadas (TU, GOST, OST o cualquier directiva europea).
Se considera que el más duradero, capaz de soportar cualquier carga, es un cuerpo totalmente metálico y no separable. Primero se mecaniza, se moldea en encofrado mediante fuerza centrífuga y luego se suelda con piezas adicionales.
Además, el cuerpo de la válvula puede constar de dos mitades verticales o de tres elementos. Una carcasa desmontable hecha de 2-3 partes es más conveniente para el mantenimiento y se puede usar nuevamente después del desmantelamiento, pero es menos hermética.
Los cuerpos de válvulas de bola también se dividen en paso total y reducción de presión. En el primer caso, los diámetros del grifo y de la tubería coinciden completamente, asegurando así una mínima resistencia hidráulica. En el segundo caso, las cabañas de madera se reducen a un tamaño estándar, para poder controlar el flujo de mano de obra.
Independientemente del material del que esté fabricado el cuerpo de la válvula de bola de gas, debe recubrirse con agentes protectores especiales contra ambientes agresivos. Para estos fines se utilizan diversos productos químicos.
En primer lugar, se trata de pintura acrílica, que tiene propiedades de aislamiento eléctrico. Protege los productos de corrientes parásitas y inducidas. En segundo lugar, para dotar al grifo de propiedades anticorrosión, se recubre con pinturas y barnices poliméricos.
En tercer lugar, el cuerpo de la bola se puede recubrir con pintura de alquitrán de hulla a base de epoxi. Esta pintura se caracteriza por una alta resistencia a la corrosión y resistencia a diversos daños mecánicos. En cuarto lugar, para proteger el refuerzo durante su instalación sin pozos directamente en el suelo, se utiliza un revestimiento de espuma de poliuretano.
Mecanismo de bloqueo de válvula de bola
Al elegir una válvula de bola, se debe prestar especial atención a su elemento de bloqueo: una bola o una esfera. La bola debe quedar lisa y brillante. La mayoría de las veces, la esfera está hecha de latón y recubierta con una costosa capa de níquel y cromo.
Comprobar la calidad de la esfera de bloqueo es bastante sencillo. Para ello, puedes comprobarlo con un imán. Si el imán es atraído por la esfera, esto indica que está hecha de acero, destinado a uso eléctrico.
La bola de acero de una válvula de gas subterránea se oxida rápidamente y no se puede utilizar durante mucho tiempo en un ambiente húmedo. En este caso, la bola de latón no será atraída por el imán.
Manija del grifo de gas
La conveniencia de su funcionamiento depende de la forma de la manija o manija de la válvula de bola. Muy a menudo, salen a la venta productos con un mango en forma de mariposa (mariposa) o palanca.La palanca es más funcional, por lo que, si es posible, conviene comprar un grifo de gas con dicha manija.
La manija de palanca es especialmente conveniente si el grifo no se ha utilizado durante mucho tiempo y requiere fuerza para girarlo. Los grifos de gas siempre están disponibles con mangos verdes. No se recomienda repintarlos.
Tipos de válvulas de bola de gas.
En los gasoductos modernos se utilizan. grifos de gas los tres tipos más habituales, clasificados según el tipo de conexión a las tuberías. Estos son roscados, bridados y soldados. Las válvulas de gas de rosca o de casquillo tienen un diámetro pequeño. La mayoría de las veces se instalan en gasoductos para locales comerciales, viviendas privadas e instalaciones similares.
La conexión al gasoducto se realiza mediante rosca. La conexión roscada entre la válvula de bola de gas y la tubería no debe apretarse demasiado, ya que Esto podría provocar que el cuerpo del producto se rompa.
Las válvulas de brida se conectan a las tuberías mediante bridas mediante pernos. Tanto los productos roscados como los embridados son plegables. Aquellos. se pueden desmantelar, trasladar a otra ubicación y reinstalar en otro punto de la tubería.
Las válvulas soldadas se conectan a los gasoductos mediante soldadura. Aquellos. no se pueden desconectar de las tuberías sin dañar la estructura. El diámetro de los racores soldados varía de 10 a 70 mm. Las válvulas de gas soldadas son herméticas y confiables. No requieren un mantenimiento regular, por lo que son muy populares.
Reglas generales de funcionamiento
Las reglas básicas para operar un grifo de gas son bastante simples y predecibles. El grifo se cierra girando la manija 90 grados en el sentido de las agujas del reloj y se abre girándola 90 grados, pero en el sentido contrario a las agujas del reloj. Si la manija está perpendicular al eje del grifo, esto indica que está cerrado. La posición paralela del mango significa que el grifo está abierto.
El ambiente de trabajo que pasa a través de esta válvula no debe contener elementos demasiado duros o impurezas sólidas que puedan dañar la superficie pulida de la bola del perno. Si aún pueden entrar sólidos en la válvula de bola, se debe instalar un filtro delante de la válvula de bola.
La propia válvula de bola debe abrirse y cerrarse periódicamente para que luego pueda girarse fácilmente en cualquier dirección.
La válvula de bola debe operarse utilizando una manija estándar. No es necesario utilizar palancas especiales para estos fines que puedan alargar este mango. Abrir y cerrar el grifo debe hacerse lo más lentamente posible para evitar golpes de ariete.
La presión y la temperatura en el lugar de instalación de la válvula de bola no deben ser superiores a la presión de funcionamiento. La mayoría de los diseños no permiten el uso de válvulas de bola con los mismos valores de temperatura y presión.
La válvula de bola requiere una limpieza periódica de óxido y polvo, así como apretar las roscas. De acuerdo con las recomendaciones de los fabricantes, esto debe hacerse una vez cada seis meses.
Al instalar tuberías, se proporciona un diseño de fijación de tuberías que excluye la posibilidad de influencia mecánica externa en la válvula, teniendo en cuenta cargas axiales, radiales o de torsión.
Están prohibidas las reparaciones y el mantenimiento de una válvula de bola bajo presión. Para un funcionamiento completo, primero se debe limpiar la sección requerida de la tubería. Al limpiar el sistema, es necesario abrir y cerrar las válvulas de bola varias veces.
¿Cómo detectar una falsificación?
Antes de instalar un grifo de gas, debe verificar su documentación sobre el cumplimiento de la tubería especificada y asegurarse de que el dispositivo no sea una falsificación. Los grifos de gas falsos son bastante comunes en el mercado. Al comprar una válvula de bola de gas, se debe tener cuidado de distinguir el producto original del falsificado. Para ello, puedes utilizar algunos consejos.
Para engañar a los compradores, los vendedores pueden falsificar la documentación adjunta (certificados, declaraciones, pasaporte del producto). Los grifos de gas de marca son un poco más caros, por lo que este tipo de engaño es común en el mercado.
Los siguientes signos también indican una falsificación:
- Superficie irregular del grifo, en la que se ven microfisuras y huecos.
- Espacio de bola nublado.
- Utilizando silumin o zinc como material del cuerpo.
Pero es extremadamente difícil determinar visualmente la composición exacta del material utilizado. Para ello se realizan numerosos análisis químicos. No podrán realizarse fuera del laboratorio en condiciones de tiempo limitado.
Por ello, a la hora de adquirir una válvula de bola conviene solicitar un certificado de calidad del producto, un certificado de higiene o una declaración de conformidad. En Rusia, las válvulas de bola de gas deben cumplir con los requisitos de GOST R 9544-2005 y GOST 21345-2005, 28343-89, 23941-2002. Los certificados también pueden contener referencias a otras regulaciones y estándares de calidad.
Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.
Las características de elegir una válvula de bola de gas para trabajos subterráneos se describen en el siguiente video:
Cualquier gasoducto debe estar equipado con un mecanismo de bloqueo confiable, especialmente si las tuberías se colocan debajo de la superficie. La válvula es necesaria en caso de accidente para aislar secciones individuales de la tubería y para realizar reparaciones en la línea en caso de averías individuales. Protegerá contra situaciones amenazantes y consecuencias catastróficas.
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