Tecnologías de sellado de válvulas de esferas explicadas SPE DPE DBB DIB

Imagine una tubería de petróleo de alta presión donde incluso el más mínimo defecto en el sellado de la válvula podría provocar fugas catastróficas. En los sistemas de control de fluidos industriales, las válvulas de bola se utilizan ampliamente por su sellado fiable y su comodidad operativa. Sin embargo, existen diferencias significativas entre los distintos tipos de válvulas de bola en cuanto a los mecanismos de sellado y los escenarios de aplicación.

La función principal de cualquier válvula de bola reside en el ajuste hermético entre la bola y los asientos, que controla el flujo de fluido. SPE (Efecto de un solo pistón) y DPE (Efecto de doble pistón) representan dos diseños de asientos comunes con enfoques de sellado fundamentalmente diferentes.

• Asientos SPE: Estos permiten el alivio automático de la presión de la cavidad de la válvula a la tubería aguas arriba. Cuando la presión de la cavidad excede la presión de la tubería, el asiento se mueve ligeramente para liberar la presión. Este diseño evita que la presión excesiva de la cavidad se deba a la expansión térmica u otros factores, evitando daños o fugas en la válvula.
• Asientos DPE: A diferencia de SPE, los asientos DPE proporcionan sellado tanto en el lado aguas arriba como en el aguas abajo. Esto significa que la válvula mantiene un cierre hermético independientemente de la dirección de la presión. Sin embargo, las válvulas DPE corren el riesgo de sufrir daños por una presión excesiva en la cavidad, lo que a menudo requiere dispositivos de alivio adicionales para su protección.

Las válvulas DBB (Doble Bloqueo y Purga) y DIB (Doble Aislamiento y Purga) difieren principalmente en la fiabilidad del sellado y los requisitos de prueba.

• Válvulas DBB: Según las normas ISO/API, estas unidades de una sola válvula cuentan con dos superficies de sellado (asientos) que resisten simultáneamente la presión de ambos extremos de la válvula cuando están cerradas. Incluyen un puerto de purga para evacuar el medio entre los sellos. Las válvulas DBB son ideales para aplicaciones que exigen una alta fiabilidad en el aislamiento y el drenaje, como las tuberías de petróleo y gas.
• Válvulas DIB: También válvulas individuales con sellos dobles, pero cada asiento resiste la presión de una sola dirección cuando está cerrado. Al igual que las válvulas DBB, incorporan un mecanismo de purga. Las especificaciones DIB están menos claramente definidas y requieren referencia a las normas de prueba del Anexo B de la API. Las válvulas DIB vienen en dos variantes:
  • DIB-1: Ambos asientos cuentan con sellado unidireccional (DPE)
  • DIB-2: Combina un asiento unidireccional (SPE) con un asiento bidireccional (DPE)

La selección entre válvulas DBB y DIB depende de los requisitos operativos. Las válvulas DBB son preferibles cuando se necesita resistencia simultánea a la presión desde ambas direcciones con alta fiabilidad. Las válvulas DIB se adaptan a aplicaciones que requieren resistencia a la presión en una sola dirección y pruebas DIB específicas.

Las pruebas DIB opcionales verifican la eficacia del asiento DPE mediante dos métodos: DIB-1 evalúa las válvulas con dos asientos unidireccionales, mientras que DIB-2 evalúa las válvulas que combinan un asiento unidireccional y otro bidireccional. Estas pruebas validan el rendimiento del sellado en condiciones operativas, garantizando la fiabilidad de la válvula.

Las válvulas de bola montadas en muñón utilizan soportes de eje para soportar mayores presiones y diámetros mayores. Las válvulas de bola de muñón DBB combinan la funcionalidad DBB con este diseño robusto, lo que las hace ideales para aplicaciones de alta presión y gran diámetro, como tuberías de larga distancia donde el sellado fiable y el control del flujo son primordiales.

Comprender los conceptos de SPE, DPE, DBB y DIB es esencial para la correcta selección de la válvula de bola. Los ingenieros deben evaluar la presión, la temperatura, el medio y las características del flujo al elegir los tipos de asiento y las funciones de la válvula. La selección adecuada de la válvula garantiza la seguridad del sistema y evita incidentes relacionados con fallos.

En última instancia, la selección de una válvula de bola representa algo más que la elección de un equipo: es una inversión en la seguridad operativa. El conocimiento exhaustivo de las características de la válvula permite tomar decisiones informadas en entornos industriales complejos, lo que mejora tanto la seguridad como la eficiencia.