Una fuga válvula de compuerta has the ability to disrupt any system’s efficiency, performance, and environmental compliance. This article discusses leaking gate valves, causes of leakage, types of leakages, repair options, and how to replace them.

Las válvulas de compuerta se utilizan normalmente para permitir que el fluido circule libremente por un conducto o para detener totalmente el flujo. Se utilizan en diversas aplicaciones de corte debido a su mecanismo de fácil accionamiento, como obras hidráulicas, generación de energía y producción de gas. Con el tiempo, estas válvulas acumulan daños en diversas piezas y pueden presentar fugas incluso en posición cerrada. En la industria, las fugas en las válvulas son habituales, incluso en las clasificadas como herméticas a las burbujas. En lugar de un riguroso requisito de cero fugas, cada tipo de válvula tiene un umbral de tolerancia diferente.

Las consecuencias de una válvula de compuerta con fugas vienen determinadas por el tipo de fuga, que puede ser de dos tipos. La primera son las emisiones fugitivas, que se producen cuando el fluido del proceso se filtra a la atmósfera. La otra situación se produce cuando una fuga persiste dentro del sistema de tuberías. Ambos tipos son peligrosos, pero las emisiones fugitivas causan daños adicionales al medio ambiente.

Causas de una fuga en una válvula de compuerta

• Corrosión:La corrosión es una de las causas más comunes de fugas en las válvulas. La corrosión hace que las piezas de la válvula en contacto con el fluido del proceso pierdan material con el tiempo. La velocidad a la que esto ocurre debe predecirse durante la fase de diseño, y la tolerancia a la corrosión del material requerida debe tenerse en cuenta en la selección de la válvula.

Sin embargo, los elementos petrolíferos de instalaciones como una planta de producción de crudo pueden variar cuando se agota el pozo de petróleo. Como resultado, las tasas de corrosión pueden acelerarse e inducir el fallo de las válvulas considerablemente antes de lo esperado. En tales casos, la supervisión constante del fluido de proceso ayuda a minimizar las dificultades de las fugas.

• Desgaste de las piezas de la válvula:Aparte de la corrosión, hay otras variables que pueden provocar el desgaste de las piezas de las válvulas. En las instalaciones de petróleo y gas, por ejemplo, la presencia de arena u otros residuos sólidos provoca la pérdida de material de la válvula a lo largo del canal de flujo. Esto se agrava con caudales elevados, sobre todo en la producción de gas.
• Obstrucción del vástago de la válvula:When debris collects on the valve seat or other regions inside the body, it obstructs the stem’s movement. As a result, the valve port is completely closed.
• Variación de las condiciones del proceso:Los cambios de temperatura y presión a lo largo del proceso, mientras la válvula está en servicio, pueden hacer que los pares de apriete se relajen, especialmente en la zona de la empaquetadura del vástago, dando lugar a fugas a través de este lugar. Si este es el caso, debe ser necesaria una carga viva en la zona de la empaquetadura.
• Tamaño de válvula incorrecto:Aunque es poco frecuente en las aplicaciones industriales, es posible utilizar el tamaño de válvula incorrecto en un proyecto. El resultado sería el mismo si se utilizara la válvula del tamaño adecuado, pero su diseño fuera inadecuado. En cualquiera de los dos casos se producirían fugas, ya que la válvula no cerraría correctamente.

Tipos de fugas y opciones de reparación

Fugas en la zona de empaquetadura del vástago:

Al abrir y cerrar, tanto las válvulas viejas como las nuevas pueden tener fugas en la empaquetadura del vástago y en la zona de la maneta, debido a la acumulación de sedimentos que impiden que la válvula se cierre completamente o que hacen que el vástago se atasque en la posición abierta. Además, la corrosión o la erosión pueden desgastar el vástago con el tiempo.

Las fugas de la empaquetadura del vástago de la válvula pueden implicar un mal diseño de la válvula, el uso de un material inadecuado para el vástago o un tamaño incorrecto de la válvula. Una solución es volver a apretar los tornillos o sustituir la empaquetadura del vástago. Para ello

Válvula en un sistema presurizado:

• Abra completamente la válvula hasta que el vástago esté a ras con el bonete.
• Afloje y retire las tuercas de los pernos de la brida de la empaquetadura para liberar la brida de la empaquetadura y el prensaestopas, así como la empaquetadura vieja del vástago.
• Sustituya la empaquetadura del vástago por una nueva y vuelva a instalar el prensaestopas y la brida.
• Apriete las tuercas de los pernos de la brida de la empaquetadura a los niveles de par especificados por el fabricante.
• Abra la válvula para observar si la fuga persiste. Si esto ocurre, apriete las tuercas de la brida de la empaquetadura 1/8 de vuelta cada vez hasta que deje de hacerlo.

Fugas en el asiento o la junta

Como el asiento de la válvula está siempre en contacto con el fluido, es vulnerable a la corrosión. Además, con frecuencia se produce una acumulación de depósitos sólidos alrededor de la junta, lo que puede hacer que se desplace. En cualquier caso, se producen fugas desde la tuerca prensaestopas y las piezas de conexión al cuerpo principal de la válvula.

Otro riesgo de dañar la superficie de sellado o de asiento es el calor excesivo en el interior de la cavidad de sellado o la insuficiencia de líquido de lavado. Un dispositivo de drenaje para el lavado del asiento podría ser una posibilidad.

Fugas al cerrar o cerrar

En la mayoría de las instalaciones, válvulas de compuerta funcionan como la válvula de suministro principal. Como consecuencia, suelen estar abiertas o en una posición determinada durante largos periodos, lo que provoca la acumulación de residuos en la zona de asiento. Esto puede provocar daños en la válvula, hacer que algunas piezas se atasquen y que se produzcan fugas incluso cuando la válvula acaba cerrándose. 

Cuando una válvula tiene fugas en la posición cerrada, confirme que la cuña está completamente cerrada y en pleno contacto con los anillos del asiento, ya que la válvula podría no estar cerrando completamente debido a acumulaciones entre los anillos del asiento. Si este es el caso, es necesario lavar la tubería. Si la fuga continúa, una pieza de la válvula se ha dañado y debe ser sustituida.

Fuga entre el actuador y la válvula

A gate valve in an industrial pipeline involves an actuator, which can be electric, hydraulic, or pneumatic, depending on the power source available. The valve responds to the operator’s signal by adjusting the stem to close or open the valve. Although it is uncommon, there are times when the stem design is inadequate, with it being either too short or too lengthy. As a result, there is a space between the seat and the spool, and the lax closure causes internal leakage. This can be fixed in a number of ways:

• El actuador y el vástago deben actualizarse para adaptarse a las normas.
• Enderezar o apretar la tuerca del vástago y mantenerla limpia con regularidad.
• Mantener una lubricación suficiente del vástago.

Cómo sustituir válvulas de compuerta con fugas

Cuando un válvula de compuerta fugas, el primer paso suele ser reparar o sustituir el componente defectuoso. Sin embargo, en aplicaciones industriales en las que el tiempo de inactividad del sistema podría ser costoso, la sustitución de la válvula completa suele ser la mejor solución.

Además, la intervención es lenta y costosa en algunas aplicaciones, como las tuberías submarinas. Así, en comparación con la sustitución integral, cambiar un solo elemento e incurrir en un coste de mano de obra considerable resulta peligroso e innecesario.

He aquí algunos consejos útiles para reparar una válvula de compuerta con fugas:

• Desatasque la válvula: Dado que la mayoría de las válvulas de compuerta con fugas no se cierran completamente debido a los residuos, deben desatascarse antes de ser sustituidas. Para ello, abra el suministro al caudal más alto posible y, a continuación, abra y cierre lentamente la válvula. Una vez eliminados los residuos, la válvula puede cerrarse por completo. Si esto no desaloja los residuos, cierre el suministro en la fuente.
• Aísle y caliente la válvula: Para aislar totalmente la válvula del fluido, desconecte la alimentación eléctrica. Dado que las válvulas de compuerta se dejan con frecuencia en su sitio durante largos periodos de tiempo, las piezas se endurecen y resultan difíciles de desmontar. Como resultado, a menudo es esencial calentar la válvula, especialmente alrededor de las juntas y el mango del vástago.
• Desmonte la válvula: Afloje la válvula de su conexión a la tubería o a la pared. A continuación, utilice unos alicates para aflojar el bonete y otras piezas de la válvula. La tuerca prensaestopas es lo que mantiene unidos los componentes de la válvula y evita que el líquido se filtre por el vástago. Por lo tanto, debe retirarse cuando sea necesario.
• Instale la nueva válvula: Antes de instalar la nueva válvula de compuerta, asegúrese de que el tamaño de la válvula es adecuado para la instalación y compatible con el medio de proceso. En ocasiones, los ingenieros pueden considerar la instalación de una válvula de bola en lugar de una válvula de compuerta. Las desventajas de una válvula de bola son su gran propensión a los golpes de ariete y su precio más elevado.