Selección de materiales para válvulas de bola flotante: el impacto de la presión y el tamaño del orificio en las válvulas de acero inoxidable y hierro fundido

Comprensión de las válvulas de bola flotante

Las válvulas de bola flotante están diseñadas con un mecanismo de bola flotante que permite que la bola se mueva ligeramente dentro del cuerpo de la válvula. Este movimiento ayuda a mantener el contacto con los sellos, proporcionando un mejor rendimiento de sellado y compensando cualquier desalineación en el sistema de tuberías. Estas válvulas se utilizan comúnmente en aplicaciones que requieren alta confiabilidad y cierre hermético, como en las industrias de petróleo y gas, química y de tratamiento de agua.

Componentes clave de las válvulas de bola flotante

• Cuerpo de Válvula: La estructura principal que alberga todos los componentes internos.

• Bola Flotante: El elemento esférico que controla el flujo de fluido. Puede moverse ligeramente dentro del cuerpo de la válvula para mantener el contacto con los sellos.

• Asientos: Los elementos de sellado que proporcionan un sello hermético contra la bola.

• Vástago: El componente que conecta la bola al actuador externo o mango.

• Bridas: Los puntos de conexión que permiten atornillar la válvula al sistema de tuberías.

Opciones de materiales para válvulas de bola flotante

Acero inoxidable

El acero inoxidable es una opción popular para las válvulas de bola flotante debido a su excelente resistencia a la corrosión, solidez y durabilidad. Los grados comunes utilizados incluyen:

• Acero inoxidable 304: Ofrece buena resistencia a la corrosión y es adecuado para una amplia gama de aplicaciones. Sin embargo, puede que no sea ideal para entornos altamente corrosivos.

• Acero inoxidable 316: Proporciona una resistencia a la corrosión superior en comparación con el 304, especialmente en ambientes marinos y aplicaciones que involucran cloruros.

• Acero inoxidable 316L: una versión baja en carbono del 316, que reduce el riesgo de precipitación de carburo durante la soldadura, lo que lo hace adecuado para aplicaciones de alta temperatura.

Acero fundido

El acero fundido es otro material común utilizado para las válvulas de bola flotante , particularmente en aplicaciones que requieren alta resistencia y durabilidad. Las válvulas de acero fundido son conocidas por su robustez y capacidad para soportar altas presiones. Los tipos comunes incluyen:

• Acero al carbono (WCB): Adecuado para aplicaciones de hasta 650 °F (343 °C) y presiones de hasta 2000 psi (138 bar). El acero al carbono es conocido por su resistencia y rentabilidad.

• Acero aleado (ASTM A350 LF2): Proporciona mejor tenacidad a bajas temperaturas y es adecuado para aplicaciones de hasta 800 °F (427 °C) y presiones de hasta 2500 psi (172 bar).

Impacto de la presión en la selección de materiales

Aplicaciones de baja presión (hasta 150 psi)

• Acero inoxidable: Adecuado para aplicaciones de baja presión, especialmente donde la resistencia a la corrosión es una prioridad. Generalmente se utilizan grados como 304 y 316.

• Acero fundido: El acero al carbono (WCB) es una opción rentable para aplicaciones de baja presión, ya que proporciona suficiente resistencia y durabilidad.

Aplicaciones de alta presión (más de 150 psi)

• Acero inoxidable: Para aplicaciones de alta presión, a menudo se prefiere el acero inoxidable 316L debido a su resistencia superior y a la corrosión. Puede soportar presiones de hasta 2000 psi (138 bar) y temperaturas de hasta 800°F (427°C).

• Acero fundido: El acero aleado (ASTM A350 LF2) es ideal para aplicaciones de alta presión, ya que proporciona un rendimiento robusto y la capacidad de soportar presiones de hasta 2500 psi (172 bar) y temperaturas de hasta 800°F (427°C).

Impacto del tamaño del orificio en la selección de materiales

Tamaños de orificio pequeños (hasta 2 pulgadas)

• Acero inoxidable: Adecuado para diámetros interiores pequeños, especialmente en aplicaciones que requieren alta resistencia a la corrosión. El peso más ligero y la facilidad de instalación hacen del acero inoxidable una opción atractiva.

• Acero fundido: Para tamaños de orificio pequeños, se puede utilizar acero al carbono (WCB), que proporciona suficiente resistencia y durabilidad a un costo menor.

Tamaños de orificio grandes (más de 2 pulgadas)

• Acero inoxidable: Para tamaños de orificio grandes, a menudo se utiliza acero inoxidable 316L debido a su alta resistencia y resistencia a la corrosión. Puede manejar mayores volúmenes de flujo y presiones más altas.

• Acero fundido: Se prefiere el acero aleado (ASTM A350 LF2) para diámetros grandes, ya que proporciona un rendimiento robusto y la capacidad de soportar altas presiones y temperaturas.

Comparación de válvulas de bola flotante de acero inoxidable y acero fundido