1. Introducción
A válvula de compuerta es un lineal, Válvula de encendido/apagado diseñada para abrir completamente o cerrar completamente el flujo de fluido a través de una tubería.
Emplea una puerta deslizante (o cuña) que se mueve perpendicular a la ruta de flujo, ofreciendo obstrucción mínima cuando está completamente abierto y de sellado ajustado cuando se cierra.
A diferencia de las válvulas de estrangulamiento, Las válvulas de compuerta no están destinadas a la regulación del flujo, sino a fines de aislamiento.
Desarrollo histórico y evolución
Las válvulas de compuerta se remontan a aplicaciones de vapor temprano en el siglo XIX.
A medida que los sistemas industriales crecían en complejidad y escala, Válvulas de puerta evolucionadas: desde cuerpos de hierro fundido y cuñas hechas a mano hasta diseños de aleación de alto rendimiento con asientos de precisión maquinada.
Manufactura moderna y ciencia de materiales han habilitado válvulas que resisten presiones extremas (> 250 bar) y temperaturas (–196 ° C a 600 ° C), Sirviendo al exigente aceite & gas, fuerza, y procesos químicos.
2. ¿Qué es una válvula de puerta??
A puerta válvula es una válvula de cierre de a bordo completa que usa una puerta de metal (o cuña) bloquear el flujo de fluido.
En su posición completamente abierta, la puerta se retira completamente de la ruta de flujo, creando un pasaje igual de diámetro al contenido de la tubería.

Esta configuración "recta" minimiza la resistencia al flujo y la pérdida de presión, hacer válvulas de puerta ideales para aplicaciones donde la capacidad de flujo máxima y el ΔP mínimo son críticos.
Las válvulas de puerta se fabrican en tamaños de DN 10 (¾ ") a DN 2000 (80″) y clases de presión que van desde la clase 125 (≈ 19 bar) a la clase 2500 (≈ 413 bar).
Atributos clave:
- Solo servicio de encendido/apagado: No está destinado a acelerar; Los golpes parciales pueden causar erosión del asiento.
- Aislamiento bidireccional: Proporciona un sellado igualmente ajustado si el flujo está aguas arriba o aguas abajo.
- Indicación de posición visual: Semana Rising y OS&Los diseños y permiten a los operadores ver de un vistazo si la válvula está abierta o cerrada..
Principio de operación
Mecánica de puerta y asiento
El funcionamiento de una válvula de puerta se basa en la interacción entre la puerta y los asientos dentro del cuerpo de la válvula.
Cuando la válvula está cerrada, la puerta desciende y asientos contra dos superficies de sellado (asientos) en el cuerpo de la válvula.
En puertas de tipo cuña, La forma cónica de la puerta la obliga firmemente contra los asientos a medida que se mueve hacia abajo, Creando un sello.

Las puertas de tipo paralelo dependen de la presión del fluido o una fuerza externa para presionar la puerta contra los asientos.
Cuando se abre la válvula, la puerta se saca de la ruta de flujo, Permitir que el fluido pase a través de la válvula con una obstrucción mínima.
Características de control de flujo
En la posición completamente abierta, Las válvulas de compuerta ofrecen una ruta de flujo directo, resultando en una caída de muy baja presión.
Esto los hace ideales para aplicaciones donde el mantenimiento de altos caudales con una pérdida de energía mínima es crucial, como en tuberías de larga distancia.
Sin embargo, Las válvulas de compuerta no son adecuadas para aplicaciones de estrangulamiento.
Cuando se abre parcialmente, la puerta crea un pasaje estrecho para el fluido, que puede causar flujo de alta velocidad, turbulencia, y desgaste excesivo en la puerta y asientos.
Esto puede conducir al ruido, vibración, y una vida útil de la válvula acortada. Como resultado, Las válvulas de compuerta se utilizan principalmente para el servicio inactivo en lugar de para regular continuamente las tasas de flujo.
3. Diseño y construcción de la válvula de puerta
La fiabilidad y la longevidad de una válvula de puerta bisagra en el diseño meticuloso de sus componentes, Selección de material juicioso, y métodos adecuados de conciencia final.
Componentes clave
| Componente | Función & Características |
| Cuerpo | Alberga piezas internas y sostiene la presión de línea. Típicamente fundido o forjado; El grosor de la pared del cuerpo sigue a Asme B16.34 para resistir a la clase 2500 (≈ 413 bar). |
| Capó | Cubre y sella la cámara del cuerpo. Se puede atornillar la junta de capó a cuerpo, roscado, o soldado. Proporciona acceso para el mantenimiento. |
| Puerta (Desct) | La barrera en movimiento. Los diseños incluyen una cuña sólida, cuña flexible (cortes axiales para absorber la expansión térmica), y cuña dividida (Dos mitades independientes para la autoalineación). |
| Asiento | Superficies calificadas de precisión en las que sella la puerta. Puede ser integral (metal a metal) o anillos suaves reemplazables (PTFE, níquel). |
| Provenir | Transmite movimiento de actuador a puerta. Comúnmente 20 MNV6 o acero inoxidable para resistencia a la corrosión. Estándares de hilo (p.ej., Acme o trapezoidal) Asegúrese de un viaje suave. |
| Embalaje & Glándula | Sellando alrededor del tallo. Los paquetes de grafito o PTFE logran tasas de fuga ≤ 10⁻⁶ m³/s; Empaque de compresa de tuercas de glándula uniformemente. El reembolso periódico restaura la integridad del sello. |
| Volante/actuador | Convierte las entradas manuales o de control remoto en el movimiento de la puerta. Los actuadores eléctricos proporcionan hasta 10 000 Torque NM para DN > 300 mm o clase 1500+ valvulas. |
Selección de materiales
La elección del material es impulsada por la presión, temperatura, química fluida, y costo. A continuación se muestra un resumen de los materiales comunes y sus sobres de servicio.:

| Material | Aplicaciones típicas | Rango de temperatura | Resistencia a la corrosión |
| Hierro fundido (EN 1561) | Agua, vapor de baja presión | –10 ° C para 150 °C | Moderado; No es adecuado para medios ácidos/alcalinos |
| Acero carbono (A216 WCB) | Aceite & gas, vapor industrial general | –29 ° C para 425 °C | Bien; susceptible a la corrosión de CO₂/H₂S a menos que esté recubierto |
| Acero inoxidable (304/316) | Alimento, farmacéutico, agua de mar | –196 ° C a 550 °C | Excelente; Resiste un amplio espectro de productos químicos |
| Aceros de aleación (WC6/CRMO) | Vapor de alta temperatura, petroquímico | 450 ° C para 600 °C | Alta resistencia; Resiste la fluencia y la sulfidación |
| Dúplex/super dúplex SS | Aceite en alta mar & gas, cloruros | –50 ° C para 300 °C | Resistencia excepcional a las picaduras y la corrosión del estrés |
| Plástica (PVC/CPVC/PP) | Ácidos, cáusticos, agua a baja temperatura | 0 ° C para 65 °C | Bueno para ácidos/bases fuertes; rango de temperatura limitado |
Conexiones finales (con bridas, roscado, soldadura)
Con bridas
Las conexiones con bridas son el estándar de la industria para las válvulas de puerta.
Cada extremo de la válvula presenta un piso, Brida circular que se combina con una brida a juego en la tubería a través de pernos y juntas.
Esta disposición ofrece un sello de pesca de fuga capaz de resistir altas presiones y temperaturas, Al tiempo que permite la instalación y eliminación rápidas para el mantenimiento o la inspección.
Enhebrado
Extremos roscados, ya sea interno (femenino) o externo (masculino)—Sen comunes en las válvulas pequeñas (típicamente ≤ dn 50). Ellos ofrecen rápido, Make -up simple sin la necesidad de juntas o atornillados.
Sin embargo, Su sobre de servicio es limitado: Las conexiones de subprocesos pueden aflojarse o filtrarse bajo cargas cíclicas, temperaturas extremas, o columpios de alta presión, y, por lo tanto, no son adecuados para sistemas críticos o de alta presión.
Soldado
La soldadura fusiona permanentemente la válvula a la tubería, ya sea a través de Socket -Weld (para ≤ dn 50) o butt -weld (Para tamaños más grandes).
Este método produce un excepcionalmente fuerte, articulación cero -lek ideal para alta presión, de alta temperatura, o servicios críticos de seguridad.
La compensación es complejidad de mantenimiento: La eliminación generalmente requiere cortar y volver a crecer la tubería.
Variaciones STEM: Rising VS. vástago no; tornillo exterior & yugo (Sistema operativo&Y)
Tallador Rising VS. Misterio
- Misterio ascendente: El hilo del tallo involucra la puerta, Entonces, a medida que la válvula abre, el tallo se extiende visiblemente por encima del capó.
Esto proporciona un inequívoco, Indicación de la posición de la válvula: valiosa en grandes instalaciones o donde se requieren verificaciones rápidas de estado. - Misterio: El vástago permanece a una altura fija y gira dentro del capó; la puerta se mueve internamente.
Este diseño compacto se adapta a espacios confinados o tuberías superiores, Eliminar las preocupaciones de la autorización y la protección del tallo de los peligros externos.
Tornillo exterior & Yugo (Sistema operativo&Y)
Sistema operativo&Las válvulas y son un subtipo de diseño del tallo ascendente en el que las roscas de tornillo permanecen externas al límite de presión, apoyado por un yugo soldado. Las ventajas incluyen:
- Mantenimiento accesible: Los hilos expuestos permanecen limpios y lubricados, Simplificar el reemplazo y la lubricación del embalaje.
- Indicación de posición clara: El viaje de tornillo expuesto corresponde directamente a la posición de la puerta.
- Capacidad de alta presión: Comúnmente especificado para un gran diámetro o clase 600+ Instalaciones donde confiable, El aislamiento visible es crítico.
4. Tipos y clasificación de la válvula de puerta
Las válvulas de puerta están diseñadas en diversas configuraciones para adaptarse a una presión variable, temperatura, y características de los medios.
Basado en el diseño del cuerpo y el disco
Las válvulas de compuerta difieren principalmente en la geometría y la construcción de su disco (puerta) y cómo ese disco interactúa con los asientos del cuerpo.

Sólido (Rígido) Válvula de compuerta de cuña
- Geometría: Soltero, disco cónico mecanizado con un ángulo de cono de 3 ° –5 °.
- Mecanismo de sellado: Contacto de metal a metal ya que el disco cuellado se ve forzado a los asientos cónicos a juego.
- Fortalezas:
-
- Durabilidad excepcional en servicios de temperatura constante.
- El diseño más simple produce la menor cantidad de rutas de fuga y el costo de fabricación más bajo.
- Limitaciones:
-
- Susceptible a la unión o la interferencia cuando se enfrentan a la expansión térmica o la desalineación del asiento; El par de actuación puede aumentar hasta 30 %.
- No es ideal para el ciclismo térmico frecuente.
Válvula de compuerta de cuña flexible
- Geometría: Disco de una pieza con una o más ranuras axiales (Por lo general, 1–2 cortes) permitiendo que se flexione en 0.5–1 mm.
- Mecanismo de sellado: Las caras cónicas mantienen el contacto completo incluso bajo expansión diferencial entre el disco y el cuerpo.
- Fortalezas:
-
- Compensa automáticamente la desalineación o distorsión del asiento de los cambios de temperatura (± 50 °C).
- Mantiene una presión de sellado uniforme, Reducción del riesgo de fuga bajo ciclismo térmico.
- Limitaciones:
-
- Costos de material y mecanizado ligeramente más altos (aproximadamente 10-15 % Premium sobre cuñas sólidas).
- La fatiga de flexión debe considerarse en aplicaciones de muy alto ciclo.
Dividir (Dual) Válvula de compuerta de cuña
- Geometría: Dos medios discursos independientes conectados libremente por un resorte, alfiler, o corbata.
- Mecanismo de sellado: Cada mitad se alinea independientemente a su respectivo asiento, Asegurar el contacto uniforme de metal a metal.
- Fortalezas:
-
- Tolerante a las imperfecciones y desalineación del asiento hasta 1 mm sin comprometer el sello.
- Ideal para alta presión (Clase 600–1500) y entornos de alta vibración donde las cuñas rígidas pueden atascar.
- Limitaciones:
-
- Mayor recuento de piezas y complejidad; El inventario y el tiempo de mantenimiento de las partes de repuesto pueden duplicarse.
- Los componentes de primavera o pin introducen puntos de desgaste potenciales adicionales.
Válvula de puerta de deslizamiento paralela
- Geometría: Departamento, caras paralelas en el disco; No hay cónico inherente.
- Mecanismo de sellado: Resortes externos o presión del sistema empujan el disco sobre el asiento aguas abajo; un hombro mecanizado a menudo previene el exceso.
- Fortalezas:
-
- Fuerza de asiento uniforme en toda la cara del disco, Independientemente de la posición de la puerta, Reducir el estrés y el desgaste localizados.
- Bien adecuado para servicios abrasivos o de lodo, ya que las fuerzas de cuña más bajas minimizan la incrustación y la irregularidad.
- Limitaciones:
-
- Requiere hardware auxiliar (resortes o puertos de balance de presión), Agregar costos y posibles rutas de fuga.
- La integridad del sellado depende de la fuerza de primavera o la presión diferencial suficiente; puede no sellar de manera confiable a presiones muy bajas.
Basado en calificaciones de presión -temperatura
Se deben especificar las válvulas de compuerta para que coincidan tanto con la presión de funcionamiento máxima como la temperatura del sistema.

Los estándares definen "clases" o "calificaciones" discretas que garanticen la capacidad de presión de una válvula a una temperatura de referencia (generalmente 38 °C), junto con una envoltura de presión -temperatura permisible más allá de ese punto.
Seleccionar la calificación correcta asegura segura, rendimiento libre de fuga en todas las condiciones de servicio esperadas.
Estándares de calificación comunes
| Estándar | Designación | Presión @ 38 °C | Rango de temperatura¹ | Materiales típicos |
| ANSI/ASME B16.34 | Clase 150 | ≤ 19 bar | –29 ° C para 425 ° C² | WCB, CF8M, WC6 |
| Clase 300 | ≤ 51 bar | –29 ° C para 425 ° C² | WCB, CF8M, WC6 | |
| Clase 600 | ≤ 124 bar | –29 ° C para 425 ° C² | WCB, WC6, CRMO | |
| Clase 900 | ≤ 196 bar | –29 ° C para 550 ° C³ | WC6, CRMO | |
| Clase 1500 | ≤ 258 bar | –29 ° C para 550 ° C³ | WC6, CRMO, Aleación 625 | |
| Clase 2500 | ≤ 413 bar | –29 ° C para 550 ° C³ | Aleación 625, SS dúplex | |
| ISO 5208 / De PN | PN 6 | ≤ 6 bar | 0 ° C para 120 °C | Hierro dúctil, CLORURO DE POLIVINILO |
| PN 10 | ≤ 10 bar | 0 ° C para 120 °C | Hierro dúctil, PÁGINAS | |
| PN 16 | ≤ 16 bar | –10 ° C para 150 °C | Hierro fundido, WCB | |
| PN 25 | ≤ 25 bar | –10 ° C para 200 °C | WCB, WC6 | |
| PN 40 | ≤ 40 bar | –10 ° C para 225 °C | WC6, CRMO |
Válvulas de compuerta de propósito especial

Válvulas de puerta criogénica
- Características de diseño: Bonnets extendidos (hasta 2 × altura de la válvula) Aislar el empaquetado de –196 ° C criogen; aleaciones de baja temperatura (A351 CF8M, ASTM A182 F304L).
- Datos clave: Fugas ≤ 1 × 10⁻7 m³/s; subsidios de contracción térmica hasta 2 milímetros.
- Casos de uso: Procesamiento de GNL, distribución de gas industrial.
Válvulas de puerta de alta temperatura
- Características de diseño: Cuerpos de aleación WC6 o CRMO, Empacamientos de grafito/metálicos calificados para 600 °C, chaquetas opcionales calentadas por vapor.
- Datos clave: Resistencia a la fluencia ≥ 30 MPA en 550 °C; fugas de asiento Clase IV (≤ 0.1 % capacidad) a temperaturas elevadas.
- Casos de uso: Líneas de vapor sobrecalentadas, hornos de refinería.
Válvulas abrasivas y de servicio de servicio
- Características de diseño: Adornos de cara dura (stellite, Superposiciones de WC - Co), Cerámica/revestimientos de PU, Anillos de asiento de sacrificio reemplazables en menos de una hora.
- Datos clave: Tasas de erosión < 0.05 mm/año en 10 Velocidad M/S Slurry; Mejora de la vida > 5× sobre adornos sin fuerza.
- Casos de uso: Relaves mineros, pulpa & líneas de stock de papel, agua de arena.
Resistente a la corrosión / Válvulas forradas
- Características de diseño: PTFE/FEP ENLIONS hasta 3 mm de grosor, piezas de acero inoxidable o hastelloy, Embalaje de doble volumen para manejar productos químicos agresivos.
- Datos clave: Compatibilidad con 98 % H₂so₄, 50 % Naóbra; tasas de fuga ≤ 1 × 10⁻6 m³/s.
- Casos de uso: Dosificación ácida/cáustica, servicio de cloro, líneas farmacéuticas de CIP.
Válvulas de compuerta balanceadas
- Características de diseño: Los canales de derivación internos igualan la presión a través del disco; Los diseños de discos equilibrados reducen las fuerzas de cierre desequilibradas en 60-80 %.
- Datos clave: Reducción de torque de actuación de 5 000 Nm a 1 000 Nm en un DN 600 Clase 900 válvula.
- Casos de uso: Maina de agua de gran diámetro, tuberías de hidrocarburos de alta presión.
5. Parámetros de rendimiento de la válvula de puerta
Selección de válvula de puerta y bisagra de tamaño en tres métricas clave de rendimiento: cuánto flujo pasan (CV y caída de presión),
que apretado (clase de fuga), y cuánta fuerza o par se requiere para operarlos (requisitos de actuación).

Coeficiente de caída de presión y flujo (CV)
Coeficiente de flujo (CV):
Definido como el número de EE. UU.. galones por minuto (gpm) de agua en 60 ° f que pasará a través de la válvula con un 1 caída de presión de psi.
Valores típicos de CV:
| Tamaño de la válvula (DN/en) | KV (m³/h) | CV (GPM/PS^½) |
| Dn 50 (2″) | 50–70 | 60–85 |
| Dn 100 (4″) | 200–240 | 240–290 |
| Dn 200 (8″) | 800–1 000 | 960–1 200 |
| Dn 300 (12″) | 2 500–3 000 | 3 000–3 600 |
Caída de presión:
Las válvulas de puerta son a bordo completa, Entonces el coeficiente de cabeza de cabeza (k) en la posición completamente abierta es muy baja, típicamente 0.03–0.08.
Por ejemplo, un DN 100 pase de válvula 20 m³/h de agua produce ΔP ≈ 0.05 bar. Bajo ΔP minimiza la energía de bombeo y los costos operativos en sistemas de tuberías grandes.
Tasas de fuga y clase de rencor
Clases de fuga ANSI/FCI 70‑2:
| Clase | Fugas máximas (% de capacidad de la válvula por minuto) |
| Clase I | ≤ 10 % |
| Clase II | ≤ 1 % |
| Clase III | ≤ 0.1 % |
| Clase IV | ≤ 0.01 % |
| Clase V | ≤ 0.001 % |
| Clase VI | ≤ 0.00001 % |
- Clase IV - nosotros Las válvulas se utilizan para servicios críticos (p.ej., aislamiento de vapor, fluidos tóxicos o peligrosos).
- API 598 Prueba:
-
- Prueba de shell: Cuerpo de la válvula presurizado a 1.5 × presión nominal, No se permite fugas.
- Prueba de asiento: Válvula cerrada contra la presión nominal (lado aguas arriba), con fuga permitida por clase ANSI/FCI (agua o aire).
Soft-sated VS. Asiento de metal:
- Asientos suaves (PTFE, elastómeros) a menudo alcanza la tensión de clase VI a temperaturas bajas a moderadas (< 200 °C).
- Asiento de metal Confíe en el mecanizado preciso y la presión de línea para sellar, Típicamente clase IV en servicio de alta temperatura.
Métodos de torque de operación y actuación
- Operación manual (Volante):
-
- El torque requerido aumenta con el tamaño de la válvula, clase de presión, y opresión del asiento.
- Pares manuales típicos:
| Tamaño de la válvula (Dn) | Clase 150 Esfuerzo de torsión (Nuevo Méjico) | Clase 600 Esfuerzo de torsión (Nuevo Méjico) |
| Dn 50 | 15–30 | 30–60 |
| Dn 200 | 150–250 | 300–450 |
| Dn 600 | 800–1 200 | 2000–3000 |
- Actuadores eléctricos:
-
- Proporcionar control y torque precisos hasta ~ 10 000 NM para válvulas de gran presión o alta presión.
- Las características incluyen comentarios de torque/posición, velocidad variable, e integración con DCS/SCADA.
- Actuadores neumáticos:
-
- Use aire comprimido (4–8 suministro de barras) para conducir un pistón o diafragma, Entrega de operaciones y pares de alta velocidad hasta ~ 5 000 Nuevo Méjico.
- Común en diseños a prueba de fallas (retroceso de primavera) Para el cierre de emergencia.
- Actuadores hidráulicos:
-
- Emplear un fluido incompresible para generar pares muy altos (5 000–20 000 Nuevo Méjico) y ciclismo rápido en condiciones extremas.
- Adecuado para instalaciones remotas o en alta mar donde la energía eléctrica o de aire puede estar limitada.
6. Aplicaciones en todas las industrias
Aislamiento de encendido/apagado de las válvulas de puerta, sellado bidireccional, y la resistencia mínima al flujo los hace indispensables en un amplio espectro de industrias de procesos.

Aceite & Gas
Río arriba:
- Aislamiento de la cabeza de pozo: Válvulas de puerta (DN 50 - DN 150; Clase 1500–2500) Proporcione un cierre positivo en los árboles de Navidad y los colectores de estrangulamiento, manejo de presiones a 345 Servicio de barra y agrio (H₂S) condiciones.
- Control de fluido de perforación: Tamaños DN 25 - DN 100 con discos de viento flexible regule los retornos de lodo y protege las bombas del flujo de retorno.
Centro de la corriente:
- Bloques de tuberías: Gran -bore DN 600 - DN 1200 Clase 600 Las válvulas aislan las secciones de la tubería de 20–50 km para mantenimiento o pigging.
Válvula CV a menudo excede 3 000 para acomodar flujos de petróleo crudo de 10 000 m³/h. - Estaciones de compresor & Patines de medición: Las válvulas de clase 900–1500 soportan presiones cíclicas (arriba a 100 ciclos/día) y temperaturas de –40 ° C (invierno) a +50 °C (verano).
Río abajo:
- Unidades de proceso de refinería: Válvulas de puerta con adornos resistentes a la corrosión (Hastelloy C - 276, Monel) aislar la alta temperatura (400 °C) Feeds de reactor y fondos estabilizadoras de nafta.
- Terminales de GNL: Válvulas de puerta criogénica (Bonnets extendidos, Opciones de asiento suave) Operación a –162 ° C garantizar el aislamiento sin fugas durante la transferencia y el almacenamiento.
Generación de energía
Servicio de vapor:
- Aislamiento de la caldera: Válvulas de puerta (DN 100 - DN 500; Clase 600–900; Cuerpo WC6/CRMO, embalaje de grafito) Manejar el vapor de 100–160 bares en 520 °C, Proporcionar apagado crítico de seguridad para controles de quemadores y bucles del sobrecalentador.
- Derivación de la turbina & Ruir: Clase de alta integridad 1500 Las válvulas aislan las redes de derivación de emergencia; Acción rápida Los actuadores neumáticos cierran en debajo 5 segundos para proteger las turbinas durante los eventos de viaje.
Agua de enfriamiento & Condensar:
- Aislamiento del condensador: DN 300 - DN 800 Clase 150–300 Las válvulas de compuerta de hierro fundido o de carbono regulan los flujos de 5 000–15 000 m³/h a 25–40 ° C.
- Bypass de mantenimiento: Las válvulas de compuerta con bridas permiten la limpieza del paquete de tubo de condensador sin interrupciones de la cuadrícula.
Tratamiento de Aguas y Aguas Residuales
Ingesta de agua cruda:
- Aislamiento de pantalla: Gran diámetro (DN 800 - DN 2000) flujos de control de válvulas de compuerta dúctil -hierro de 10 000–30 000 m³/h de embalses, con clases de clase 150–300 a hasta 16 bar.
- Aislamiento de la estación de bombas: DN 150 - DN 400 Las válvulas protegen las bombas de varias etapas; Las opciones de asignación resistente proporcionan el cierre de Clase VI para evitar la contaminación cruzada.
Aguas residuales & Efluente:
- Líneas de lodo: Adornos resistentes a la abrasión (superposiciones de tungsten -carbides) En DN 100 - DN 300 Las válvulas soportan lloses con 10-30 % sólidos y velocidades hasta 3 EM.
- Desinfección UV Bypass: DN 50 - DN 150 revestido de plástico (PVC/CPVC) Las válvulas de compuerta resisten los productos químicos de refrigerante de la lámpara UV a temperaturas ambientales.
Procesamiento químico y petroquímico
Servicios corrosivos:
- Líneas ácidas/álcali: Válvulas de puerta (DN 15 - DN 200; PN 16 PN 40) manejar 98 % H₂so₄ y 50 % Naoh a 80 °C, Lograr las tasas de fuga ≤ 1 × 10⁻⁶ m³/s.
- Cloro & Ácido clorosulfónico: Hastelloy C - 276 adornos y empaquetado de grafito de doble lipación mantienen la integridad en 120 ° C y 20 bar.
Procesos de hidrocarburos:
- Aislamiento de alimentación de reacción: Clase de acero inoxidable 600 Las válvulas aislan las materias primas C₄/C₅ en reactores en 200 °C, minimizar la fuga de vapor y las emisiones ambientales.
- Unidades de regeneración de glicol: Clase flexible 300 Válvulas en DN 50 - DN 150 mango de tamaños 200 ° C glicol rico con sólidos arrastrados.
7. Ventajas & Desventajas de las válvulas de puerta
Ventajas
- Pérdida de presión mínima
Cuando está completamente abierto, la puerta se retrae por completo, ofreciendo una ruta de flujo recta con coeficientes de pérdida de cabeza tan bajo como 0.03-0.08.
Esto se traduce en ΔP insignificante, Reducción de la energía de bombeo y los costos operativos en sistemas de alto flujo. - Positivo, Cierre bidireccional
Puertas de tipo cuña (sólido, flexible o dividido) Generar presión de contacto de metal a metal
que aumenta con la presión de línea, Entrega de tensión ANSI/FCI Clase IV - VI en ambas direcciones de flujo, esencial para un aislamiento seguro durante el mantenimiento o emergencias. - Compatibilidad de medios amplios
Disponible en materiales desde hierro fundido y acero al carbono hasta acero inoxidable y aleaciones especiales, Las válvulas de compuerta acomodan líquidos, gases, y segrades a través de un amplio espectro de pH y temperatura (–196 ° C a +600 °C). - Tamaño y calificación escalable
Fabricado en DN 10 a DN 2000 y la clase ANSI calificada 150 a través de 2500 (o PN 6 - PN 40), Las válvulas de compuerta se adaptan a todo, desde pequeñas líneas de instrumentación hasta válvulas de bloques de tuberías de gran a bordo. - Durabilidad & Bajo costo de ciclo de vida
Con oraciones internas simples (8–12 Partes principales), extremos con bridas para facilitar el acceso, y asientos reemplazables,
Las válvulas de compuerta mantenidas adecuadamente pueden exceder 20 Años de servicio en roles de aislamiento intermitente -donante.

Desventajas
- No está destinado a la regulación del flujo
La abertura parcial crea una ranura estrecha que acelera el fluido, causando turbulencia, vibración, y erosión acelerada de asiento/puerta: CV puede pasar hasta 30 % Después de repetidos ciclos de estrangulamiento. - Operación lenta & Torque alto
Las válvulas de presión grande o alta pueden requerir 20-60 turnos para tragar por completo, y el par de cierre puede exceder varios miles de nm: las cajas de cambios de identificación o actuadores alimentados para la actuación rápida o remota. - Huella voluminosa
Especialmente en el sistema ascendente o del sistema operativo&Y diseños, Las válvulas de compuerta exigen una eliminación vertical significativa (arriba a 400 MM Viajes STEM) y puede pesar una tonelada en DN ≥ 600 tamaños mm, Aumento de los requisitos de soporte estructural. - Más costo inicial para diseños especializados
Aleaciones especiales, adornos flexibles o de vía dividida, y asientos de alta integridad (suave o de metal) Premios de comando de 10-30 % sobre tipos de válvulas más simples, aunque a menudo compensado por un mantenimiento reducido y una vida útil más larga.
8. Instalación, Operación, y mantenimiento
Instalación & Alineación
- Inspección & Orientación: Verificar la válvula y las partes internas son sin daños y limpios. Instalar con la dirección de la tubería de coincidencia de flecha de flujo.
- Extremos con bridas: Alinear caras paralelas (< 0.5 milímetros), Use un patrón de torque entrecruzado en pernos.
- Extremos roscados/soldados: Aplicar el sellador apropiado en las roscas; Enganche soldadores certificados para juntas con tope o bosque.
- Apoyo: Tubería de aparato ortopédico cerca de la válvula (dentro de 1–1.5 × diámetro de la válvula) Para prevenir el estrés corporal y la desalineación.
Puesta en marcha, Cerrar & Estrangulador
- Ciclismo lento: Abrir/cerrar en 1–2 minutos (válvulas pequeñas) o 3–5 minutos (grande) Para evitar el martillo de agua y el impacto del asiento.
- Sólo solo el trazo: Siempre opere válvulas de compuerta completamente abiertas o cerradas, nunca acelerador. Para el control de flujo, Instale un globo o válvula de control en serie.
- Igualación de presión: En líneas de alto diferenciales, Use una válvula de derivación o ecualización para equilibrar la presión antes del ciclismo.
Inspección & Solución de problemas
- Controles visuales: Inspeccionar mensual por fugas en el embalaje, capó, y termina.
- Monitoreo de par: Nota cualquiera > 10 % Aumento: indica el desgaste del asiento, Escombros, o corrosión.
- Servicio de embalaje: Nueces de glándula retorque a las especificaciones; Reemplace el embalaje en el primer signo de filtración o degradación.
- Remedios comunes:
-
- Fuga: Asientos de lap o máquina; renovar el embalaje.
- Puerta de pegamento: Escombros, válvula de ciclo, Inspeccionar por la corrosión.
- Torque alto: Hilos de tallo limpio/lubricación; Realignar asientos o reemplazar piezas desgastadas.
Costo de ciclo de vida & Fiabilidad
- Desglose de costos: Compra inicial desea 40%, instalación! 10%, Mantenimiento! 30%, tiempo de inactividad 4. 20%.
- Longevidad & retorno de la inversión: Aunque los costos iniciales pueden ser más altos, Las válvulas de puerta especificadas correctamente a menudo superan las alternativas durante 15-20 años de servicio aislada, especialmente con mantenimiento preventivo y materiales de calidad.
9. Estándares, Codos & Cumplimiento normativo
Diseño de válvula de puerta, fabricar, pruebas, y la documentación debe cumplir con las normas y regulaciones reconocidas para garantizar la seguridad, fiabilidad, y cumplimiento legal.
Estándares Internacionales
- ASME B16.34 “Válvulas - Capas, Enhebrado, y fin de soldadura "
Define las clasificaciones de presión -temperatura, materiales, dimensiones, tolerancias, calificación, y requisitos de inspección para la puerta (y otros) Válvulas en las clases 150–2500. - API 600 "Válvulas de compuerta de acero: termina con el gusto y el tope"
Especifica los requisitos para el metal, Válvulas de compuerta de acero de canal atornillada utilizadas en aceite, gas, y servicio petroquímico, incluyendo materiales, diseño, inspección, y prueba. - ISO 5208 "Válvulas industriales: pruebas de presión"
Estandarizar el shell, asiento, y procedimientos de prueba del asiento trasero y tasas de fuga permitidas para diferentes clases de válvulas (A - F), Asegurar una verificación constante de rendimiento en todo el mundo.
Regional & Códigos de la industria
- Pedal (2014/68/UE)
La Directiva Europea de Equipos a Presión exige requisitos de seguridad esenciales, Procedimientos de evaluación de conformidad, y marcado de CE para equipos presurizados anteriores 0.5 bar, incluyendo válvulas de puerta. - ASME B31.3 "Tubería de proceso"
Diseño de gobiernos, fabricación, asamblea, e inspección de los sistemas de tuberías en químicos, petróleo, e industrias relacionadas; Referencias Estándares de válvula para la integridad de la presión y la compatibilidad del material. - API 6D "Válvulas de tubería"
Diseño de cubiertas, pruebas, y documentación para las válvulas utilizadas en el transporte de petróleo de la tubería, gas, y hidrocarburos, con requisitos adicionales para emisiones fugitivas y pruebas de ciclo. - NACE MR0175/ISO 15156
Especifica materiales y controles de corrosión para el servicio agrio (Entornos h₂s), exigir aleaciones calificadas y límites de dureza para evitar que el estrés por sulfuro se agrieta.
10. Comparación con otras válvulas
| Característica | Válvula de compuerta | Válvula de globo | Válvula de bola | Válvula de mariposa |
| Resistencia al flujo | Muy bajo (K ≈ 0.03–0.08) | Moderado (K ≈ 5–10) | Muy bajo (K ≈ 0.05–0.1) | De baja moderada (K ≈ 0.2–0.5) |
| Estrangulador | No recomendado | Excelente | Justo (riesgo de cavitación) | Bien (Pero CV no lineal) |
| Opresión cerrada | Clase IV - nosotros (asientos de metal/suave) | Clase IV - V (asiento de metal) | Clase VI (asientos suaves) | Clase IV - nosotros (Dependiendo del disco) |
| Bidireccional | Sí | No | Sí | Sí |
| Velocidad de operación | Lento (20–60 turnos) | Lento (15–40 turnos) | Muy rápido (¼ - ½ giro) | Rápido (¼ - ½ giro) |
| Rango de tamaño | DN 10 - DN 2000+ | DN 10 - DN 800 | DN 2 - DN 300 | DN 50 - DN 2000 |
| Calificaciones de presión | ANSI 150–2500 / PN 6-PN 40 | ANSI 150–900 / PN 6-PN 40 | ANSI 150–600 / PN 6-PN 25 | ANSI 150–600 / PN 6-PN 40 |
| Costo (por DN) | Moderado | Alto | Alto | Bajo |
| Mantenimiento | Moderado (embalaje, asientos) | Alto (muchas partes) | Bajo (pocas partes) | Bajo (pocas partes) |
| Huella & Peso | Grande y pesado en tamaños grandes | Voluminoso | Compacto | Compacto |
11. Conclusión
Las válvulas de puerta siguen siendo componentes vitales en sistemas de manejo de fluidos en todo el mundo debido a su construcción robusta, capacidad cerrada, y versatilidad en los regímenes de presión y temperatura.
Entendiendo los matices del diseño, selección de materiales, y las mejores prácticas de mantenimiento, y al adherirse a los estándares de la industria, los ingenieros pueden optimizar el rendimiento de las válvulas y la longevidad.
Como integración digital, materiales avanzados, y la fabricación aditiva remodelar la industria, la válvula de puerta continuará evolucionando, Soportando la próxima generación de seguros, eficiente, y sistemas de procesos confiables.
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