Una falla en una válvula en una instalación de petróleo y gas puede detener la producción, dañar equipos posteriores o desencadenar una emergencia de seguridad. Las temperaturas superan los 816 °C, las presiones superan las 25.000 psi, además de la exposición a agua salada corrosiva.
Elegir la válvula correcta determina cuánto tiempo funciona su sistema industrial. Muchos equipos de adquisiciones eligen válvulas de compuerta o válvulas de bola. Sin embargo, para un rango creciente de aplicaciones upstream, midstream y downstream, es mejor elegir válvulas de mariposa.
Válvulas de mariposa para petróleo y gas ofrecen mejor velocidad, menor peso y un menor costo total de propiedad. En este artículo, exploraremos cómo elegir según la función, la operación y la aplicación.
La mecánica de funcionamiento de una válvula de mariposa para petróleo y gas
Una válvula de mariposa se controla mediante un disco giratorio que gira exactamente 90 grados al abrir o cerrar. La válvula está conectada a través de un vástago a un actuador. Cuando el disco está paralelo al diámetro de la tubería, el fluido fluye libremente. Cuando se gira perpendicularmente, el disco bloquea el flujo.
La válvula de mariposa tiene cuatro componentes:
- El cuerpo de la válvula es la carcasa exterior que se conecta a la tubería.
- El disco, que gira para abrir o restringir el flujo.
- El asiento, que se refiere a la superficie de sellado.
- El solenoide puede ser manual, eléctrico, neumático o hidráulico.
Hay varios tamaños de válvulas de mariposa. Por ejemplo, un estándar válvula de mariposa de 4-la configuración de pulgada funciona bien en líneas auxiliares o secundarias. Por otro lado, los modelos de gran diámetro manejan los cabezales de proceso principales. Las válvulas de mariposa son más compactas y ahorran espacio en comparación con las válvulas de compuerta o globo.
Por qué las válvulas de mariposa industriales funcionan bien en petróleo y gas
Las válvulas de mariposa son la opción estándar cuando se trata de los sectores del petróleo y el gas. Aquí están las ventajas prácticas:
Velocidad de operación
Una válvula de mariposa puede operar en menos de 5 segundos con un solo giro de 90 grados. Esto significa que puede restringir o permitir inmediatamente el flujo de fluidos.
Una válvula de compuerta puede tardar de 20 a 30 segundos o más en cerrarse. En un evento de parada de emergencia o supresión de incendios, este tiempo es muy crítico. Se colocan en las descargas de los compresores, las salidas de los tanques receptores y las tuberías principales para un cierre rápido.
Diseño compacto y ligero
Una válvula de bola de 6 pulgadas puede pesar más de 100 libras. Una válvula de mariposa del mismo tipo pesa una fracción de eso.
En plataformas offshore, el peso es crítico porque aumenta los costos de construcción e instalación. Los ingenieros especifican válvulas de mariposa porque son más ligeras y ayudan a reducir la carga general de la plataforma.
Las válvulas de mariposa son ideales para estanterías de tuberías estrechas y cabezales grandes. Su tamaño compacto cabe donde las válvulas más voluminosas no lo hacen.
Rentabilidad y tamaño
A medida que aumenta el diámetro de la tubería, las válvulas de mariposa se vuelven más rentables. Por ejemplo, una válvula de mariposa de 24 pulgadas es más barata que una válvula de bola o de compuerta de 24 pulgadas. También requiere un actuador más pequeño para operar.
Opciones de actuación flexible
Las válvulas de mariposa funcionan manual, neumática, hidráulica o eléctricamente. Los equipos de ingeniería pueden adaptar el tipo de actuador a las condiciones del sitio, los requisitos de seguridad y el nivel de automatización.
Por ejemplo, la línea de productos de actuadores de válvulas de mariposa Bray utiliza actuación neumática. Esta es una opción común en entornos de proceso donde se requieren ciclos rápidos y aprobación para áreas peligrosas.
Disponibilidad en varios tamaños
Las válvulas de mariposa cubren un amplio rango de diámetros, desde tamaños pequeños de servicios públicos hasta DN 5000 para tuberías industriales grandes. Esto las convierte en una opción práctica para líneas de suministro principales y estructuras de admisión donde otros tipos de válvulas se vuelven prohibitivamente pesadas o caras.
Tipos de válvulas de mariposa utilizadas en petróleo y gas
La industria del petróleo y el gas limita el uso de unidades específicas de válvulas de mariposa. Aquí están los tres tipos más comunes especificados para estas industrias:
- Válvula de mariposa de triple excentricidad o triple excéntrica
Una válvula de mariposa de triple excentricidad utiliza tres desplazamientos de diseño específicos para alejar el vástago del centro del asiento. A medida que la válvula se abre, el disco se levanta del asiento sin rozamiento ni fricción. Esto resulta en una vida útil más larga y un sello hermético clasificado hasta ASME Clase 1500.
Válvula de mariposa de triple excentricidads manejan presiones de hasta 25,000 psi y temperaturas de hasta 816°C. Son la opción estándar para el aislamiento crítico en plataformas marinas, embarcaciones flotantes de producción, almacenamiento y descarga (FPSO) y gasoductos de alta presión.
- Válvula de mariposa con sello metálico
Las válvulas de mariposa con sello metálico se prefieren para servicios que involucran fluidos corrosivos, abrasivos o de alta temperatura. Pueden manejar temperaturas de fluido de hasta 540°C y proporcionan un cierre hermético incluso en corrientes de refinería agresivas.
Los compradores a menudo comparan opciones en categorías como el Rebuznar acero inoxidable válvula de mariposa rango. Buscan material de cuerpo resistente a la corrosión y un asiento metálico que no se degrade bajo ataque. La construcción de acero inoxidable (grados 316L o dúplex) es estándar para servicios marinos y químicos.
- Válvula de mariposa de línea central (tipo wafer)
Una válvula de mariposa de línea central o tipo wafer se especifica para aplicaciones no críticas o auxiliares. Proporcionan una solución rentable para líneas de flujo secundarias, entradas de tanques de almacenamiento y tratamiento de agua. Son fáciles de instalar y se ajustan entre dos bridas con pernos largos, que no requieren adaptadores especiales.
Muchos equipos de adquisiciones consultan documentos como el catálogo PDF de válvulas de mariposa Bray al comparar especificaciones entre marcas.
Presión: CL150 (PN6～PN25)
Tipo de conexión: FLG
Estándar: ASME B16.34 / API-609
Aplicaciones reales de válvulas de mariposa en petróleo y gas
Estas son las aplicaciones más comunes de las válvulas de mariposa en la industria del petróleo y el gas:
- Aislamiento de tuberías: Durante el mantenimiento, las válvulas de mariposa de triple excentricidad cierran secciones individuales de la tubería sin interrumpir el sistema completo.
- Control de flujo en refinerías: Las válvulas de mariposa con sello metálico gestionan flujos de proceso corrosivos a través de unidades de destilación y craqueo.
- Plataformas offshore: Las válvulas de mariposa ligeras reducen la carga en la parte superior, donde cada kilogramo de equipo instalado afecta el diseño estructural.
- Unidades de procesamiento de gas: Los diseños de triple excentricidad ofrecen un control preciso a presiones variables en trenes de compresión y tratamiento de gas.
- Estaciones de almacenamiento y medición: Las válvulas de mariposa manuales proporcionan un cierre fiable en áreas de baja automatización a una fracción del coste de las válvulas de bola.
- Sistemas de emergencia: Diseños compactos como la Válvula de Mariposa Bray 3L se especifican comúnmente para el aislamiento de emergencia en espacios reducidos en conexiones de ramales y descargas de compresores.
Conclusión
Compradores e ingenieros de adquisiciones evalúan aceite y unidades de reemplazo de válvulas de mariposa de gas y las comparan con otras Distribuidores de válvulas de mariposa Bray. Elegir las válvulas de mariposa adecuadas para petróleo y gas ayuda a reducir los intervalos de mantenimiento, disminuir el peso y el costo, y mantener su sistema en condiciones de operación seguras.
Xintai Valve ha fabricado válvulas de mariposa industriales desde 1998. La empresa cuenta con certificaciones API e ISO, opera seis bases de producción en China y produce más de 270.000 válvulas anualmente.
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