Una válvula de mariposa es un tipo de válvula de control de cuarto-de vuelta que presenta una estructura simple y se utiliza principalmente para el control de apertura o cierre de medios en sistemas de tuberías de baja-presión. Su miembro de cierre-comúnmente conocido como disco o placa de mariposa-es circular y gira alrededor de un eje central para lograr la apertura, el cierre o la regulación del flujo. Las válvulas de mariposa son adecuadas para controlar una amplia gama de fluidos, incluidos aire, agua, vapor, medios corrosivos, lodos, aceites, metales líquidos y sustancias radiactivas. En los sistemas de tuberías, cumplen principalmente funciones de aislamiento y -regulación del flujo. El disco, montado dentro del cuerpo de la válvula, gira alrededor de su propio eje para cumplir estos propósitos operativos.
1. Principio de funcionamiento
La válvula de mariposa utiliza un miembro de cierre en forma de disco-que gira aproximadamente 90 grados para abrir, cerrar o modular el flujo de fluido. Durante la última década, se ha convertido en uno de los tipos de válvulas de más rápido-crecimiento debido a su construcción simple, tamaño compacto, peso liviano, bajo consumo de material, espacio de instalación pequeño, torque de operación bajo, facilidad de operación, accionamiento rápido y excelente control de flujo y rendimiento de sellado.
2. Componentes estructurales
Una válvula de mariposa consta principalmente de los siguientes componentes:
Cuerpo de válvula: normalmente cilíndrico con una dimensión de cara corta-a-cara, que aloja el disco interno.
Vástago (eje): Transmite torque desde el actuador o volante al disco.
Disco (placa de mariposa): El elemento de control del flujo-que gira dentro del cuerpo.
Asiento (anillo de sellado): Proporciona la superficie de sellado contra la cual sella el disco cuando está cerrado.
3. Ventajas
Excelentes características de control de flujo
Cuando está completamente abierta, la única resistencia al flujo es el grosor del disco, lo que da como resultado una caída de presión mínima a través de la válvula. Combinada con su corta longitud estructural, baja altura total y operación rápida, la válvula de mariposa ofrece capacidades superiores de modulación de flujo.
Ampliamente utilizado en aplicaciones de estrangulación de gran-diámetro
Entre aproximadamente 15 grados y 70 grados de rotación del disco, la válvula proporciona un control de flujo sensible y preciso, lo que la hace especialmente frecuente en servicios de estrangulación de gran-diámetro.
Compacto, ligero y rentable-
La utilización de un disco de metal delgado como elemento de control de flujo minimiza los requisitos de espacio manteniendo suficiente resistencia. Su diseño compacto se adapta a instalaciones en espacios reducidos. Para tuberías de gran-diámetro, las válvulas de mariposa consumen significativamente menos material que alternativas como las válvulas de bola, lo que resulta en menores costos de fabricación.
Sellado rápido y eficiente
La válvula logra un cierre rápido-y un sellado confiable, lo que la hace muy-adecuada para aplicaciones de control de flujo de alta-precisión.
Baja caída de presión y recuperación de alta presión
A pesar de que el disco permanece en la corriente de flujo, la pérdida de presión es mínima. Este bajo ΔP reduce las demandas de energía de bombeo y el diseño aerodinámico permite una rápida recuperación de presión aguas abajo.
Requisitos de mantenimiento bajos
Con menos piezas internas y sin cavidades ni bolsas donde se puedan acumular medios o residuos, las válvulas de mariposa requieren menos mantenimiento. La instalación es sencilla-normalmente mediante pernos entre bridas de tuberías adyacentes sin soldadura.
Operación sencilla
Debido a su diseño liviano y compacto, la válvula requiere un torque bajo para su accionamiento. El disco delgado encuentra una fricción fluida mínima, lo que permite un funcionamiento suave con una fuerza mínima.
Facilidad de automatización
Los actuadores pequeños proporcionan suficiente torque para la operación, lo que reduce los costos operativos y de capital. Estos actuadores compactos consumen menos energía y añaden un gasto mínimo al conjunto de la válvula.
4. Desventajas
No apto para estrangulamiento de alta-presión
Las válvulas de mariposa generalmente se limitan a aplicaciones de estrangulación de baja-presión, y el control efectivo generalmente se limita a aberturas de disco entre 30 y 80 grados.
Susceptible a la cavitación y al flujo estrangulado
En la posición abierta, el disco obstruye parcialmente la trayectoria del flujo, lo que promueve la turbulencia y aumenta el riesgo de cavitación. Además, las partículas pueden acumularse alrededor del disco, exacerbando el desgaste y la erosión.
Resistencia a la corrosión relativamente menor
En comparación con las válvulas de compuerta o de bola, las válvulas de mariposa presentan una menor resistencia a la corrosión. El impacto continuo del fluido puede degradar el disco con el tiempo, comprometiendo la integridad del sellado-especialmente en servicios viscosos o abrasivos.
Incompatible con operaciones de pigging
Incluso cuando está completamente abierto, el disco sobresale dentro del orificio de la tubería, obstruyendo los raspadores de limpieza de tuberías y haciendo imposible el raspado en líneas que contienen válvulas de mariposa.
5. Pautas de instalación
Instalación y mantenimiento
Durante la instalación, asegúrese de que el disco esté en elposición completamente cerrada.
Elposición abiertadebe determinarse en función del ángulo de rotación del disco especificado.
Para válvulas de mariposa equipadas conválvula de derivación, abra la válvula de derivación antes de accionar la válvula principal.
Siga siempre las instrucciones de instalación del fabricante. Para válvulas-de servicio pesado, proporcione unabase de soporte robusta.
Mejores prácticas de construcción e instalación
Verifique que elUbicación de instalación, elevación y dirección del flujo.cumplir con las especificaciones de diseño de ingeniería y garantizar que todas las conexiones sean seguras y herméticas-.
En tuberías aisladas,Las manijas de las válvulas manuales no deben apuntar hacia abajo..
Realizar uninspección visualantes de la instalación. La placa de características de la válvula debe cumplir con las normas vigentes.
Para válvulas conpresión nominal superior a 1,0 MPao aquellos que sirven comoválvulas de aislamiento en tuberías principales,llevar a cabo
Pruebas de resistencia hidrostática y fugas.antes de la puesta en servicio:
prueba de fuerza: 1,5 veces la presión nominal durante 5 minutos o más; no se aceptan fugas del cuerpo o del empaque.
Prueba de sellado: 1,1× presión nominal durante el tiempo especificado por las normas pertinentes; Se requiere cero fugas en la interfaz del asiento del disco-para su aceptación.
