Descripción

Las válvulas criogénicas se utilizan a menudo en la industria del petróleo y el gas, ya que pueden soportar temperaturas muy frías. Estas válvulas se utilizan para almacenar y gestionar el flujo de gases fríos y líquidos. 

Como todos sabemos, los gases criogénicos son fríos y necesitan tipos especiales de válvula para controlar el flujo. En tal caso, se utiliza una válvula criogénica. Sin embargo, existen diferentes tipos de válvulas criogénicas disponibles en el mercado.

Están disponibles en forma de válvulas de globo, válvulas de bola, válvulas de compuerta, válvulas de bola de entrada superior y válvulas de mariposa. De todos estos tipos, el más popular es la válvula de globo criogénica. 

Este tipo de válvula tiene forma esférica y utiliza un disco móvil interno para controlar el flujo de líquido y gases. Si quieres saber más sobre la válvula de globo criogénica, continúa leyendo este artículo. 

¿Qué es una válvula de globo criogénica?

Una válvula de globo criogénica es una válvula criogénica normal con forma esférica. Debido a la forma esférica y al mecanismo interno, se le conoce como válvula de globo. En esta válvula, hay un disco móvil interno. También se le conoce como obturador. Este disco gira 90 grados con respecto al asiento del cuerpo, abriendo y cerrando así el flujo. Este tipo de válvula ofrece un rendimiento de sellado a largo plazo. Son extremadamente confiables también.

Sin embargo, no son adecuados para situaciones en las que el caudal es primordial. Además de eso, también es susceptible a la humedad. Aparte de eso, es una de las válvulas criogénicas más utilizadas en diversas industrias. Hay diferentes tipos de válvulas de globo criogénicas disponibles en el mercado.

Una válvula de globo criogénica de doble golpe está diseñada para reducir la carga hidráulica cuando se regula el flujo. El disco de una válvula de globo se puede variar para permitir un flujo completo rápido o una regulación precisa del flujo. Dependiendo de la aplicación, las válvulas de globo se pueden sellar contra o con el flujo. La superficie de sellado es crucial para el funcionamiento de una válvula, y el diseño y la construcción son factores importantes para dimensionar el actuador de la válvula.

Una válvula de bola flotante bidireccional se puede utilizar en una aplicación criogénica. Su tamaño más pequeño, construcción simple y baja complejidad reducen el costo total del sistema. La válvula en sí es relativamente económica, por lo que su precio puede ser más alto que el del actuador. A pesar de esto, las válvulas de bola flotante bidireccionales son muy recomendables para aplicaciones criogénicas. Estas válvulas se pueden utilizar tanto en operaciones manuales como automatizadas. También se pueden instalar en terminales de GNL, barcos y camiones cisterna.

Una válvula de globo criogénica tiene una estructura de cuello largo para proteger su prensaestopas y, por lo tanto, minimiza la pérdida de energía fría. El prensaestopas se encuentra fuera del cuello de la válvula y, por lo tanto, está protegido de cualquier movimiento que pueda dañar el material aislante del frío. Además, la estructura de cuello largo permite enrollar fácilmente el material aislante frío para evitar que la válvula pierda su energía fría. 

Características y beneficios de un Válvula de globo criogénica

Hay varias características y beneficios de una válvula de globo criogénica. Aquí discutimos la aplicación, las características, el costo y las combinaciones de materiales. 

• Aplicaciones

Las válvulas de globo criogénicas son una excelente opción para regular el aislamiento del flujo. En comparación con otros tipos de válvulas, las válvulas de globo ofrecen un sello superior para regular el flujo. Cuando se instalan correctamente, también son más adecuados para aplicaciones de control de flujo fino. La válvula también es útil para controlar la descarga de bombas criogénicas centrífugas. Su pequeño tamaño y facilidad de reparación los convierten en una opción práctica para muchas aplicaciones.

Una válvula de globo criogénica se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones. A diferencia de las válvulas estándar, estas se caracterizan por su diseño especializado. La dirección del flujo de estas válvulas está regulada por un solo cilindro o disco, lo que minimiza la caída de presión y facilita la operación. 

Las válvulas de globo criogénicas están disponibles con accionamiento convencional o magnético. El tipo convencional está hecho de un disco de metal en forma de bola que encaja contra un asiento de superficie plana en el cuerpo. El tipo convencional es económico y se usa principalmente para servicio de baja presión. 

• Características

Una válvula de globo criogénica está diseñada para controlar el flujo de medios líquidos o gaseosos a través de ella. Se compone de un disco y un vástago de válvula. Para abrir o cerrar la válvula, el vástago se gira hacia adentro hasta que el disco haga contacto con el asiento. Una vez cerrado, el disco y el asiento forman un sello hermético y el fluido fluye a través del espacio de apertura y cierre. 

Para aplicaciones criogénicas, las válvulas criogénicas están diseñadas con características específicas para soportar bajas temperaturas. Los bonetes extendidos están disponibles con suficiente longitud de columna de gas para mantener el empaque del vástago alejado del fluido frío. Las cuñas flexibles están disponibles con caras de asiento de aleación de CoCr. Los discos de globo se pueden fabricar con insertos de Neoflon. Estas características permiten que las válvulas criogénicas brinden años de servicio sin problemas y eviten costosos tiempos de inactividad.

• Sellado en ambas direcciones

Una válvula de globo criogénica tiene dos lados, el lado de aguas arriba y el lado de aguas abajo. Un lado actúa como fuente de presión mientras que el otro actúa como carga mecánica. El resorte interno 18 actúa como una fuente de fuerza mientras que la fuerza externa se aplica para asegurar que la cara del extremo y la superficie de sellado encajen herméticamente. Para mantener una alta capacidad de sellado, ambos lados de la válvula deben tener un coeficiente térmico óptimo.

Un elemento de sellado 16b está colocado entre las dos mitades del disco 12. Está construido con un par de proyecciones espaciadas en forma de cuentas hechas de un material térmicamente sensible, que se acopla con el disco de la válvula de forma estanca. Otro elemento del mecanismo de sellado es un sustrato metálico, que está construido con un revestimiento de teflón. Estos componentes están diseñados para durar muchos años en un entorno criogénico.

• Dispositivo de actuación lineal

Las aplicaciones criogénicas incluyen terminales de GNL, envíos, camiones cisterna, dispensadores y motores GVU. Las válvulas de globo criogénicas suelen estar equipadas con dispositivos de accionamiento lineal. Los dispositivos de actuación lineal agregan complejidad a la válvula, lo que resulta en costos más altos. Los dispositivos de accionamiento lineal son más costosos y complicados que las válvulas de bola estándar, por lo que deben combinarse con sistemas de control complejos para brindar una operación y mantenimiento adecuados.

El dispositivo de actuación lineal de una válvula de guante criogénico es ventajoso en varios aspectos. El dispositivo de actuación permite que el vástago de la válvula se mueva linealmente, eliminando la posibilidad de múltiples vías de fuga. El disco de la válvula está acoplado a un retenedor sobre el asiento de la válvula, mientras que el aislador del eje se usa para contener las fugas de líquido cerca del asiento de la válvula.