Diagrama de una válvula de compuerta: partes transversales, símbolos y vistas abiertas y cerradas

A menudo llegan dos dibujos de la misma válvula en el mismo correo electrónico. Uno es un corte que muestra una puerta de cuña situada entre dos asientos. El otro es una pequeña forma de pajarita en un diagrama de tuberías e instrumentación. Ambos reciben el nombre de diagrama de válvula de compuerta y mezclarlos en una revisión de diseño rara vez termina bien.

La respuesta corta: un diagrama de una válvula de compuerta es una vista en sección transversal que muestra las partes internas (cuerpo, capó, compuerta, asiento, vástago, empaquetadura y volante) dibujadas en las posiciones completamente cerrada y completamente abierta. En ese corte se puede leer el principio de sellado, el recorrido del vástago, la ruta del flujo y los puntos de fuga más probables. El símbolo P&ID sólo le indica dónde se encuentra la válvula en la línea.

Qué muestra un diagrama de válvula de compuerta y qué omite

Primera conclusión: una sección transversal proporciona geometría y principio de funcionamiento, no especificaciones. La clase de presión, el material de acabado, la conexión final y la dimensión cara a cara aparecen sólo cuando alguien los ha etiquetado.

Un corte adecuado corta la válvula a lo largo de su línea central, de modo que el paso de flujo, la compuerta y ambos asientos sean visibles a la vez. Debido a que el mismo diseño se reutiliza en toda una familia de productos, el dibujo suele ser genérico en lugar de estar vinculado a un número de modelo. Compruébelo antes de citar sus dimensiones.

Vale la pena comprobar dos detalles cada vez. ¿Los asientos están integrados a la carrocería o como anillos reemplazables separados? El segundo cuesta más pero se puede volver a cortar o reemplazar en el campo. ¿Y el dibujo muestra un hombro trasero en la potencia? Esa característica decide si la empaquetadura se puede reemplazar con la válvula aún bajo presión.

Posiciones abiertas y cerradas: por qué el diagrama se dibuja dos veces

Conclusión: el dibujo de dos paneles existe porque una válvula de compuerta sella cuando está cerrada y fluye cuando está abierta, y ninguna vista muestra ambos estados honestamente.

En el panel cerrado la puerta queda completamente asentada, presionada contra ambos asientos. El sellado proviene de la presión de la línea que empuja la compuerta hacia el asiento aguas abajo, respaldada por la fuerza mecánica del vástago. En el panel abierto, la compuerta se ha retraído hacia el capó, dejando un orificio recto con apenas más caída de presión que un tramo de tubería.

Puede leer el deber directamente en el dibujo. El recorrido de la compuerta es aproximadamente de un diámetro de orificio, por lo que una válvula de 4 pulgadas mueve su compuerta aproximadamente 4 pulgadas entre estados; Por eso el capó es alto y el volante necesita tantas vueltas. Cualquier cosa entre los dos paneles es una posición de estrangulamiento, y ese es el estado contra el cual el dibujo advierte silenciosamente. Una puerta parcialmente abierta arrastra un flujo de alta velocidad a través de las caras de los asientos y estos se erosionan.

La pajarita: lectura de una válvula de compuerta en un P&ID

Conclusión: en un P&ID, una válvula de compuerta es la pajarita (dos triángulos apuntando entre sí con una línea en el medio) y el símbolo no contiene información sobre el tamaño, la clasificación o el material.

Sus vecinos se ven similares a escala de dibujo:

• Válvula de compuerta: dos triángulos que se encuentran punto a punto con una línea recta que pasa por el centro.
• Válvula de globo: la misma pajarita con un círculo relleno en el medio.
• Válvula de bola: pajarita con un círculo abierto y una línea de vástago encima.
• Válvula antirretorno: pajarita o aleta más una flecha de flujo, y nunca un vástago.
• Válvula de compuerta accionada: corbatín con un cuadrado o semicírculo en el vástago para un operador neumático, hidráulico o motorizado.

Lo que el símbolo nunca muestra es la parte aburrida: tamaño del orificio, clase de presión, conexión final y ajuste. Estos se encuentran en la lista de líneas y en la hoja de datos de la válvula, no en el dibujo en sí.

Tipos que puedes reconocer directamente en el dibujo.

Rising stem, non-rising stem and OS&Y

Conclusión: la posición del tallo en el dibujo te indica el tipo antes de leer una sola etiqueta.

En un vástago ascendente, la sección roscada se levanta visiblemente cuando se abre la válvula, por lo que la posición es obvia desde el otro lado de la plataforma. Un diseño OS&Y (tornillo y yugo exterior) coloca las roscas fuera del empaque, expuestas al aire y fáciles de lubricar, razón por la cual domina las válvulas de compuerta para yacimientos petrolíferos. Un vástago no ascendente mantiene el volante a una altura fija y mueve la puerta con una rosca interna, lo que resulta útil cuando el espacio libre es reducido, pero la posición está oculta.

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Variaciones de cuña, paralelo y asiento.

Conclusión: la forma de la compuerta y el detalle del asiento predicen cómo la válvula maneja la temperatura, la distorsión y los abrasivos.

Una cuña sólida es de una sola pieza, simple y económica, y está bien en el servicio general, aunque puede pegarse después del ciclo térmico. Una cuña flexible tiene una hendidura que permite que el disco se flexione y siga los asientos, por lo que aparece en trabajos a alta temperatura. Una cuña dividida utiliza dos mitades en una rótula y se alinea automáticamente, por lo que la orientación de la instalación importa menos. Los asientos metálicos revestidos con 13Cr o estelita toleran los abrasivos y el calor, pero exigen un par de cierre mayor; Los asientos resistentes de PTFE se sellan con menos esfuerzo pero tienen un techo de temperatura firme.

Lo que le dice la sección transversal antes de la instalación

Conclusión: el corte responde a tres preguntas sobre la instalación: dirección del flujo, orientación del vástago y si se puede reparar la válvula en su lugar.

• Dirección del flujo. La mayoría de las válvulas de compuerta son bidireccionales, pero una dirección preferida marcada generalmente refleja la carga del asiento o una disposición de drenaje, y vale la pena seguirla en el servicio de lodo.
• Orientación del tallo. Volante hacia arriba donde hay espacio, o un engranaje cónico y volante lateral donde no lo hay. Las válvulas accionadas necesitan espacio sobre el capó para la carrera completa del cilindro.
• Cavidad y drenaje. Una compuerta cerrada atrapa la presión en la cavidad del cuerpo; un puerto de drenaje o ventilación en el dibujo le indica que se puede purgar de manera segura antes de abrir el capó.
• Acceso al servicio. El espacio para reembalaje y la holgura de los pernos del capó se dibujan a escala con más frecuencia de lo que cabría esperar. Si el dibujo no muestra espacio para una llave inglesa, el campo lo descubrirá por usted.

Decisiones de control de flujo como estas se tratan con más profundidad en nuestra nota sobre Cómo las válvulas de compuerta controlan el flujo en los oleoductos. .

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Puntos de falla que el diagrama le ayuda a predecir

Conclusión: el mismo corte que muestra cómo sella la válvula también muestra todos los caminos por los que puede fallar.

1. Rayado de asientos y puertas, causado por estrangulamiento o por sólidos abrasivos que se mueven a gran velocidad.
2. Fugas en la empaquetadura a lo largo del vástago, empeoradas por una superficie del vástago rayada.
3. Fugas en las uniones entre el cuerpo y el bonete, la fuga externa más común en los bonetes atornillados después del ciclo térmico.
4. Cuñas pegadas en servicio a alta temperatura, cuando el cuerpo se expande más rápido que el disco.
5. Desgaste de roscas en vástagos no ascendentes, donde la rosca operativa se encuentra dentro del fluido del proceso.
6. Sobrepresión en la cavidad cuando una compuerta cerrada atrapa líquido y un rastro de calor hace el resto.

Nada de eso es visible desde fuera de la válvula. Todo esto es visible en un dibujo decente de una sección transversal.

Preguntas frecuentes

¿Es lo mismo un diagrama de válvula de compuerta que una sección transversal?

Generalmente sí. En un contexto de mantenimiento o hoja de datos, el diagrama es la sección transversal en corte. En un P&ID o en una narrativa de control, la misma frase significa el símbolo de la pajarita. Pregunte qué documento está sobre la mesa antes de que comience la reunión.

¿Puedes acelerar una válvula de compuerta?

Puedes hacerlo y nada se estropea inmediatamente, pero no deberías hacerlo. Una compuerta parcialmente abierta expone los asientos a vibraciones y flujos de alta velocidad, y el disco puede traquetear contra sus guías. Las válvulas de compuerta son válvulas de aislamiento: completamente abiertas o completamente cerradas.

¿Por qué el símbolo de la válvula de compuerta tiene forma de pajarita?

Los dos triángulos representan las dos interfaces asiento-compuerta, y la línea que pasa por el medio es la ruta de flujo directa. El símbolo es en realidad el diagrama de sección reducido a sus dos características más importantes.

Hacer coincidir el dibujo con la válvula que estás comprando.

Conclusión: utilice el diagrama para hacer mejores preguntas y luego confirme las respuestas con datos del modelo real.

Si el dibujo muestra una cuña flexible, un hombro trasero y un capó atornillado, mientras que la cotización muestra una cuña sólida y un capó soldado, estás comparando dos válvulas diferentes. Ese desajuste es una de las razones más comunes por las que se rechaza una primera entrega en el astillero. Para trabajos en campos petroleros, la verificación más rápida es sostener el corte contra la página del modelo: las válvulas de compuerta FC y FLS siguen el diseño clásico de vástago ascendente con capó atornillado que se usa en cabezales de pozo y colectores, mientras que las válvulas de compuerta hidráulicas reemplazan el volante con un cilindro para operación remota o de emergencia. Si el equipo es nuevo para usted, consulte la lectura de antecedentes en Qué es una válvula de compuerta y por qué es importante en la extracción de petróleo. completa el contexto del campo.

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