Las válvulas de aislamiento son elementos esenciales en el campo de la industria y la ingeniería. Aunque su función principal es interrumpir el flujo de líquidos o gases en una tubería, su impacto va mucho más allá. En este artículo, exploraremos en detalle qué son las válvulas de aislamiento, para qué se utilizan, los distintos tipos y configuraciones disponibles, y cómo pueden beneficiar a diferentes sectores. Si estás interesado en conocer más sobre este tema crucial, sigue leyendo ¡no te arrepentirás!
Las válvulas de aislamiento en una planta de proceso industrial son una parte integral del sistema de seguridad. El aislamiento del proceso se logra de varias maneras, que incluyen un cierre de emergencia, doble bloqueo y purga, o una válvula de bloqueo manual simple.
El primer paso en la preparación para el mantenimiento de cualquier sistema de fluidos es la despresurización. Para evitar la acumulación de presión en la sección de la línea en mantenimiento, es mejor tener dos válvulas de cierre en secuencia.
El asiento de una buena válvula no debe tener fugas, pero existe la posibilidad de que pueda. Hay otras posibilidades, como que la válvula tenga un mantenimiento inadecuado o no pueda cerrarse de manera constante.
Propósito del aislamiento
Durante el mantenimiento de los sistemas de fluidos industriales, la seguridad es primordial. Una presión o flujo contenido de una sola línea representa un riesgo para los técnicos que reemplazan un manómetro, un transmisor de presión u otro dispositivo de medición.
Por esta razón, existe la necesidad de aislar una línea de proceso en el sistema antes de proceder con el mantenimiento.
Ubicaciones principales de la configuración de aislamiento
Para cualquier línea de sistema de fluidos en una instalación industrial que necesite mantenimiento, los técnicos deben tener varias formas disponibles para aislar la línea de manera segura.
Algunas ubicaciones específicas que requieren una configuración de aislamiento son;
- Instrumentos que requieren mantenimiento periódico como manómetro, transmisor, filtro o válvula.
- Cualquier línea o sistema que pueda necesitar ser reparado, reconfigurado o reemplazado.
- Cualquier sección de la tubería del proceso principal que pueda requerir mantenimiento o reparación.
- Los fluidos de calibración en los sistemas de muestreo, así como cualquier flujo de muestra, deben cambiarse.
Cómo crear un aislamiento de procesos
Diseñar e instalar dos válvulas de cierre en secuencia para purgar una sección presurizada de un sistema de fluidos se ha convertido en un estándar industrial y de seguridad. La secuencia de válvula de cierre doble es una de las formas más seguras de llegar a presión cero, una situación imprescindible de flujo cero.
- Para aislar los sistemas de fluidos, los ingenieros utilizan dos métodos comunes en el diseño de configuraciones de válvulas de doble sello.
- El primero es agregar una tercera válvula entre las dos válvulas de cierre para ventilar o purgar cualquier presión que pueda escaparse de la primera válvula de cierre.
Como se muestra en la figura a continuación, otra opción posible es que la tercera válvula desvíe el flujo a un circuito de derivación que regrese a la sección de la línea en mantenimiento.
Ambas configuraciones de sistemas de fluidos se describen a continuación, con enfoques de diseño orientados a la seguridad en el aislamiento y el mantenimiento.
Configuraciones de aislamiento
Un estándar de la industria es evitar situaciones en las que solo hay una válvula de cierre o ninguna válvula de respaldo. En el caso de que la válvula de cierre tenga una pequeña fuga, la presión puede acumularse lentamente en la línea bajo mantenimiento, creando un peligro para la seguridad.
Por lo tanto, se recomienda utilizar una de las dos configuraciones principales para realizar el aislamiento de una línea de fluido.
- Configuración de sangrado de anuncio de doble bloque
- Bucle de derivación
Doble bloqueo y purga o ventilación (DBB)
Una configuración de doble bloqueo y purga o ventilación (DBB) es la configuración más sencilla para aislar un sistema de fluidos. Por lo general, se usan como una transición entre la línea de proceso y una línea de instrumentación cuando se usa una válvula de interfaz de proceso o en una línea que conduce a un instrumento o dispositivo, como un transmisor.
Las tres válvulas se pueden configurar como un solo colector o como tres componentes separados.
Bucle de derivación
Una configuración de bucle de derivación es algo más complicada, ya que no solo aísla la línea del sistema de fluidos en mantenimiento, sino que también redirige el flujo para permitir que el proceso continúe.
Por ejemplo, en la configuración de derivación, la primera válvula de cierre podría ser una válvula de dos o tres vías. Dirige el flujo desviándolo a la sección en mantenimiento. Entonces el filtro del sistema se puede cambiar sin detenerlo. Otra razón que justifica la derivación es evitar el choque hidráulico o el golpe de ariete que resulta de un cierre repentino del flujo del sistema.
Tipos de válvulas de aislamiento
Las dos opciones más comunes de válvulas de cierre para el aislamiento de procesos en líneas de instrumentación son de bola y de aguja. Pero una mejor opción es usar una válvula de doble cierre y purga. Es un dispositivo que consta de dos válvulas de aislamiento separadas por un purgador. El técnico de servicio debe verificar las especificaciones del sistema para qué válvula requiere cada sistema.
Válvulas de bola
Las válvulas de bola se adaptan bien a caudales elevados y cierre rápido. Otra ventaja es que el control ayuda a ver la dirección del flujo e indicar si están cerrados. En flujos de líquidos, sin embargo, una válvula de bola puede causar un choque hidráulico o un “golpe de ariete” si su operación es brusca de apertura y cierre.
Una operación repentina de apertura provoca daños en los manómetros, transmisores, medidores de flujo y otros componentes aguas arriba del cierre.
La segunda opción es utilizar válvulas de aguja en lugar de válvulas de bola.
Válvulas de aguja
Aunque las válvulas de aguja están diseñadas para controlar o regular el flujo, muchas de ellas son eficientes en el cierre constante. Además, el cierre de un sistema de fluidos con válvula de aguja es gradual, evitando así choques hidráulicos. Si se va a usar como válvula de cierre, la válvula de aguja debe diseñarse para ese propósito en particular, con un tapón de bola o de sello blando.
Integral DBB
La configuración integral de doble bloqueo y purga (DBB) evita posibles fugas, puede acomodar menos espacio, peso y fácil instalación, todo esto ayudará a simplificar el sistema. Es un buen hábito instalar un manómetro aguas abajo de la segunda válvula de cierre en la configuración de aislamiento. Esto le permitirá verificar visualmente la presión durante el mantenimiento.
Prestar atención al aislamiento adecuado de nuestras líneas de sistemas de fluidos con válvulas de aislamiento no solo es más seguro para realizar el mantenimiento, sino que también aumenta el tiempo de actividad y el rendimiento de la planta.
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