Qué es una válvula de bola Trunnion

En válvula de bola de muñón is a vital device for regulating the flow of fluids, such as steam, gas, or oil, in a pipeline. It’s a quarter-turn design with a ball that can rotate 90 degrees on its axis to limit or allow fluid movement. The core of these valves has a spherical disk design that revolves to regulate the start-stop flow cycle. The disk, also known as the ball, has a little projecting shaft at the top and bottom that is mechanically supported. The position of a hole in the center of the ball controls flow in this example. Because of their versatility, trunnion-mounted ball valves are useful in enterprises that require such shut-off action.

Las válvulas de bola de muñón tienen un soporte suficiente para la bola. El soporte tiene forma de eje y se conoce como muñón. El muñón absorbe cualquier presión adicional del flujo, reduciendo la presión sobre el asiento de la válvula y la bola. Las válvulas de bola montadas sobre muñón se utilizan en aplicaciones a gran escala que requieren un bajo par de accionamiento.

Cómo funciona una válvula de bola Trunnion

Una válvula de muñón es un dispositivo que controla el flujo de fluidos en tuberías regulando el ciclo de cierre. Contiene los elementos necesarios para habilitar o inhabilitar el flujo de fluidos a través de la tubería. Está diseñada para integrar piezas de tuberías o tubos para realizar esta función.

¿Cuál es la estructura de la válvula de bola Trunnion?

Las válvulas de bola Trunnion tienen una estructura similar a las tradicionales. Las válvulas de bola se diferencian en que tienen más anclajes mecánicos para sostener la bola. La bola está sólidamente apoyada en su eje x por los dos extremos. Esto la asegura y facilita su control.

El diseño de la válvula de bola montada en muñón tiene ejes tendidos en la parte superior e inferior que se apoyan mecánicamente. Esto la hace adecuada para diámetros mayores y presiones más altas. Al apretar los anillos de asiento en los dos extremos, la bola se mantiene en su sitio en el sistema montado sobre muñón.

 

Because of its elasticity, the ball allows for a good amount of movement. When in use, it floats downstream towards the seat ring to form a seal. If the weights on the floating ball get significantly higher, the seat rings will be unable to sustain the ball. This is where the trunnion’s power comes into play. In a trunnion design, the sections that float are the seat rings, as opposed to the typical version, in which the ball floats.

Cuerpo

El cuerpo es la carcasa que la sujeta y proporciona soporte al interior de la válvula de bola. Dependiendo del uso, el material para este diseño puede ser construido de una variedad de materiales. Algunos materiales de uso común son el acero al carbono, el acero al carbono de baja temperatura, el acero inoxidable, el dúplex, el Inconel y el superdúplex.

Bola

Se trata de un disco en forma de bola esférica que gira con un movimiento de rotación sólido para detener o iniciar el flujo. Está unido por un extremo al muñón y por el otro al vástago. Mientras gira, la bola se fija en su sitio. El asiento de una válvula de bola de muñón está en contacto constante con esta bola, lo que reduce el par.

Asiento

Las válvulas de bola de muñón tienen un asiento que es una característica de diseño que rodea la esfera.Cuando el actuador se pone en marcha, los asientos mantienen la bola firmemente en su lugar, bloqueando el acceso. Existen dos tipos: metálicos y blandos (teflón). Ahora se moverá en la dirección de la bola.

Muñón

Un eje adicional en la válvula de bola de muñón sujeta la bola en posición desde abajo. Este eje simple es el muñón, y su función es mantener la bola firmemente sujeta. En algunas válvulas de bola con muñón, el muñón es una extensión de la bola esférica, mientras que en otras, está unido al disco de la bola esférica mediante conexiones soldadas.

Vástago

El vástago de la válvula de bola de muñón conecta la bola al actuador. Está conectado a la bola mediante un eje adicional que ayuda a fijar la bola en su sitio. Además, regula el movimiento de la bola. Las válvulas de bola de muñón tienen vástagos antiexplosión reforzados, por lo que pueden soportar presiones y temperaturas intensas sin sufrir daños.

Inyección

Los racores de inyección están integrados en el asiento y el vástago. Cuando el sellado se debilita y se producen fugas, la grasa puede inyectarse a través de un racor de inyección de sellante; el sellante inyectado actúa como un sellado parcial para evitar fugas adicionales.

Norma de diseño de la válvula de bola Trunnion

API6D o API608 diseñan la válvula de bola de muñón, que cumple los requisitos industriales como ASME B16.5, ASME B16.34 y ASME B16.10. Están diseñadas para ser resistentes al fuego de acuerdo con API 607.

¿Cuáles son las principales características de una válvula de bola Trunnion?

Sello de emergencia

A válvula de bola montada en muñón está diseñado para tener una inyección de sellador en el asiento y el vástago. Los selladores inyectables pueden ofrecer un sellado temporal de emergencia.

Antic estático

Es probable que se acumule carga estática en el vástago y la bola de una válvula de bola de muñón, ya que están suspendidos sobre piezas no metálicas. En el diseño se incluye una bola antiestática y un muelle metálico para mantener el contacto metal-metal entre el vástago o la bola giratorios y el cuerpo de la válvula, lo que ayuda a conectar a tierra las cargas con el cuerpo de la válvula.

Vástago a prueba de reventones

El vástago de la válvula de muñón está diseñado con un resalte en la parte inferior. Si el vástago estalla accidentalmente en condiciones de trabajo específicas, queda sujeto por la caja de llenado.

Diseño ignífugo

El diseño de la válvula de bola de muñón ha sido probado y certificado como ignífugo, evitando así la propagación del fuego y la contaminación ambiental. Debe cumplir las normas API 607 o API 6FA.

¿Cuáles son los distintos tipos de válvulas de bola con muñón?

Según la configuración del cuerpo

Válvula de bola de muñón de entrada lateral

Este tipo de diseño también se denomina válvula de bola montada en muñón de cuerpo partido. La bola se monta lateralmente. Suelen ser de metal forjado. En este diseño, el cuerpo suele estar dividido en tres o dos piezas unidas como extensiones. Una parte del cuerpo suele ser más importante que el resto del diseño. Esta pieza más grande contiene el relleno que se enrolla alrededor del balón y de sí mismo. Este diseño es fácil de reparar e inspeccionar porque la parte más pequeña se puede extraer para llegar a la válvula.

Válvula de bola de muñón de entrada superior

Esta válvula de muñón tiene un diseño único que permite montar la bola desde arriba. Están compuestas principalmente de metal de fundición.

La válvula de bola tiene una cubierta de capó desmontable que descansa sobre ella. Con sólo retirar la tapa, se puede acceder fácilmente a los componentes interiores. Las válvulas son fáciles de desmontar y volver a montar. La válvula de bola de muñón se puede revisar y reparar retirándola de la tubería.

Válvula de bola de muñón de cuerpo soldado

This design is primarily intended for gas transmission in subterranean pipelines. They come in greater sizes of up to 60 inches. They have ASME 900 psi medium pressure classifications. Centrifugal casting or forgings can be used as RAM materials in the design. They are made of various materials, including martensitic SS and carbon steels. The valve’s major technical features include an anti-blowout stem and a valve seat design accessible in three different design patterns:

• DPE (Double Piston Effect): en este caso, el asiento puede ser excitado por la presión aguas arriba o por la presión de la cavidad del cuerpo.
• SPE (Efecto de pistón único): En este diseño, el corazón puede ser energizado por la presión aguas arriba y ninguna otra.
• DUAL (SPE aguas arriba y DPE aguas abajo) combina los diseños de dos asientos antes mencionados. Se puede garantizar un doble bloqueo en caso de fallo del sellado del asiento.

Basado en el diámetro interior

Paso total

En el caso de las válvulas de bola de muñón de paso total, el diámetro del orificio coincide con el de la tubería conectada. Cuando la válvula se abre, el medio puede fluir sin obstáculos desde el orificio. Son útiles en zonas o plantas en las que es necesario el pigging.

Taladro reducido

A reduced bore valve is one with a bore size less than the diameter of the linked pipeline. The channel’s flow path is limited, resulting in greater energy loss. They apply to the gas and oil industry.

En función del material de sellado

Una válvula de bola consta de dos tipos de asiento: de asiento blando y de asiento metálico. Las válvulas de bola de muñón de asiento blando se instalan utilizando un material termoplástico como PTFE y Devlon. Las válvulas de bola de asiento metálico utilizan metales como materiales de asiento, como Inconel y Hastelloy.

Asiento blando 

Las sillas blandas suelen estar fabricadas con materiales termoplásticos como el PTFE. Son estupendas para entornos en los que la compatibilidad química y el sellado más hermético son esenciales.

Por el contrario, los asientos blandos no deben utilizarse en líquidos sucios o abrasivos. Los asientos blandos pueden fallar en estas condiciones, provocando fugas en la válvula.

Asiento de metal

La principal diferencia entre las válvulas de asiento metálico y las válvulas de bola de muñón de asiento blando es su capacidad para resistir altas temperaturas y duras condiciones de servicio. Pueden soportar impactos hidráulicos severos, parpadeos, fluidos de proceso abrasivos y temperaturas superiores a 1.000 ° F. También son adecuadas para aplicaciones de alta corrosión o erosión.

Basado en la estructura corporal

Válvula de bola partida de dos piezas

Esta válvula se compone de dos secciones de carcasa unidas por conexiones roscadas. Para acceder a la válvula para su mantenimiento o limpieza, se puede abrir fácilmente una de las secciones de la carcasa. Sin embargo, primero hay que desconectar la válvula de la tubería antes de poder colocar la cubierta.

Tres piezas dividen la válvula de bola

Las válvulas de bola de muñón de tres piezas superan a la variante de dos piezas. Tienen tres partes de carcasa atornilladas. Para acceder al interior de la válvula con fines de mantenimiento y reparación, es necesario desmontar una de las partes. Sin embargo, para desmontar la válvula para su reparación, no es necesario separarla de su tubería.

En función del material de la carrocería

Válvula de bola forjada

A ‘forging’ procedure is used to create forged steel trunnion ball valves. Forging is based on the application of heat energy to solid steel blocks, followed by the use of mechanical forces to further convert the steel into a completed product. This method is used to make valves that are extremely sturdy and long-lasting. Mining and mining processing, agriculture and livestock handling, aeronautics, automotive industry, brickworks, stormwater plants, rendering plants, asphalt plants, power and water industries, pharmaceuticals, chemical industry, cosmetics industry, and other industries use SIO Forged Steel Valves.

Válvula de bola de fundición

La fundición es un tipo de moldeo por inyección en el que se vierte metal líquido fundido en un molde preparado. Tras el enfriamiento, se forman piezas de fundición. La fundición puede clasificarse técnicamente en fundición en arena, fundición a presión, fundición a la cera perdida, fundición en coquilla, fundición sin cavidad, fundición a baja presión, fundición por gravedad, etc.

Fundición de válvulas significa que las piezas, incluidos el bastidor y el capó, son de fundición. La fundición, a diferencia de la forja, utiliza metal líquido para crear válvulas. La fundición produce válvulas con distintos tamaños, patrones y formas.

¿Dónde se utiliza la válvula de bola Trunnion?

Válvulas de bola de muñón son extremadamente adaptables. Debido a su adaptabilidad, se emplean en una amplia gama de sectores. La válvula de bola montada en muñón, por ejemplo, tiene juntas tóricas y paquetes de vástago ignífugos para evitar fugas. También dispone de accesorios de inyección de juntas de acero inoxidable para el vástago o el asiento de emergencia. Las válvulas de bola con montaje en muñón son comunes en las industrias química, petroquímica, del petróleo y gas, GNL e hidrocarburos.

They’re also employed in skids like turbines, compressors, generators, and separators, as well as field gas, polymer, LNG, crude oil, and industrial gas processing facilities, tank farms, automated process applications, hydrocarbon processing, and oil refinery feedstock lines. Trunnion ball valves are ideal for high-pressure, compact, low-temperature applications on a large scale.

Las aplicaciones específicas incluyen:

• Aplicaciones en aire, gases y líquidos
• Sistemas de agua de refrigeración y de alimentación
• Servicio de vapor
• Válvulas de raíz de instrumento

¿Por qué y cómo debe realizarse el mantenimiento de las válvulas de bola Trunnion?

Es fundamental mantener el rendimiento óptimo de las válvulas de bola Trunnion. Por eso es fundamental mantener todas las válvulas. Las válvulas de bola Trunnion pueden utilizarse en instalaciones durante bastante más tiempo si reciben un buen mantenimiento.

Aunque las válvulas de asiento blando ofrecen las ventajas de un cuarto de vuelta, sólo son adecuadas para servicios limpios. Dado que la mayor parte del servicio no es completamente limpio, existen opciones de mantenimiento. Como se ha visto en el caso de las válvulas de bola de muñón, el uso de inyección de sellante de emergencia atrae con frecuencia residuos al asiento, causando graves daños.

La limpieza es necesaria

Para facilitar la limpieza, debe aplicarse un agente de enjuague. Es necesario lubricar continuamente las piezas móviles para evitar la oxidación y el desgaste.

La válvula de bola montada en muñón garantiza que las instalaciones de inyección de sellante dispongan de las válvulas de control internas correctas y que la válvula esté equipada con cuerpo, ventilación, accesorios de drenaje, inyectores de empaquetadura y líneas de elevación, en caso necesario. La inyección de lubricantes sintéticos en la zona del asiento y la junta permite sellar el asiento con fugas en caso de emergencia.

Las inserciones blandas de los asientos podrían resultar dañadas incluso por trazas de contaminantes atrapados en el tejido.

Como se ha mencionado anteriormente, para eliminar la grasa de la zona del asiento se deben utilizar agentes de enjuague, que pueden causar más daños al asiento al atraer más residuos.

El material de construcción que quede en la línea causará estragos en las válvulas de asiento blando al contaminar las piezas aguas arriba. Antes de girar una válvula de asiento blando, la línea debe purgarse de nitrógeno. El par de la válvula puede reducirse hasta 40% inyectando sellante en la zona de asiento, y muchos operadores prefieren mantener el lubricante sintético en la zona de asiento por este motivo.

Las reparaciones y la pulverización son cruciales

La pulverización es otro método de mantenimiento para la válvula de bola Trunnion. Dejar contaminantes en el asiento de la válvula mejorará el par de 80%. Esto hace que el cierre de emergencia y válvulas funcionales más difícil.

Para que las plantas sigan funcionando con eficacia, es esencial realizar inspecciones y tareas de mantenimiento continuas. Solicite siempre el asesoramiento de un profesional de la reparación de válvulas en línea, ya que existen numerosos escenarios en función del funcionamiento, el tamaño, la clase y el diseño del sistema en uso.