¿Qué es una Válvula de Cierre y Cómo Aísla los Sistemas de Fluidos?
Cómo Aislar un Sistema de Fluidos con una Válvula de Cierre
¿Cuál es la Función de una Válvula de Cierre?
Una válvula de cierre aísla una sección específica de un sistema de fluidos para evitar que el caudal y la presión lleguen a los componentes situados aguas abajo. Esto es importante porque la presión o el caudal dentro de una sola línea representa un peligro para los técnicos que cambian un manómetro o dispositivo de medición. Por ese motivo los gestores de riesgos insisten en la necesidad de aislar cualquier línea del sistema antes de proceder al mantenimiento.
Diseñar e instalar dos válvulas de cierre en secuencia para purgar un tramo con presión en un sistema de fluidos, se ha convertido en una norma industrial y de seguridad. La secuencia de doble válvula de cierre es una de las formas más seguras de pasar a una situación imprescindible de presión y caudal cero.
Hay dos planteamientos habituales para los ingenieros al diseñar configuraciones de válvulas de doble cierre para aislar sistemas de fluidos. El primero es añadir una tercera válvula entre las dos válvulas de cierre para ventear o purgar la presión que pueda fugar desde la primera válvula de cierre. Otra opción posible es que la tercera válvula derive el caudal a un lazo bypass que retorne a la sección de la línea en mantenimiento. A continuación se describen ambas configuraciones de sistemas de fluidos, con planteamientos de diseños orientados a la seguridad en el aislamiento y mantenimiento.
¿Cómo se Identifican los Principales Puntos de Aislamiento de los Sistemas de Fluidos en una Planta?
Para aislar de forma segura cualquier línea de un sistema de fluidos en una planta o instalación industrial que requiera mantenimiento, los técnicos deben buscar algunos lugares específicos que pueden requerir una configuración:
- Cualquier dispositivo o componente que requiera mantenimiento periódico, como un filtro, una válvula o un transmisor
- Cualquier sistema, plataforma o línea que pueda necesitar ser reconfigurada, reparada o sustituida
- Cualquier sección de la tubería principal de proceso que pueda necesitar reparación o mantenimiento
- Cualquier línea de instrumentación derivada de la línea de proceso (por ejemplo, una estación de toma de muestras, un sistema de toma de muestras o monitorización de la presión, temperatura o caudal)
- Fluidos de calibración en sistemas de toma de muestras, así como cualquier corriente de muestra que deba ser conmutada
Opciones de Configuración del Aislamiento
Las dos configuraciones principales para conseguir el aislamiento en una línea de fluido son el doble cierre y venteo (DBB) y el lazo de bypass. Estas dos configuraciones pueden ayudar a prevenir riesgos de seguridad que se producen, por ejemplo, cuando una fuga en el asiento aumenta lentamente la presión en la línea que se está reparando. Por eso ahora un estándar del sector es evitar situaciones en las que solo haya una válvula de cierre o no haya ninguna válvula de refuerzo.
1. ¿Cuándo se Requiere una Válvula de Doble Cierre y Venteo?
2. ¿Qué es un Lazo de Bypass?
Un lazo bypass es una configuración algo más complicada que no solo aísla la línea del sistema de fluidos bajo mantenimiento, sino que redirige el caudal para que el proceso pueda continuar funcionando durante el mantenimiento. Por ejemplo, en la configuración bypass, la primera válvula de cierre puede ser una válvula de tres vías—que redirige el caudal derivándolo a la sección bajo mantenimiento. Ahora se puede cambiar el filtro del sistema sin necesidad de provocar una parada. Otra razón que justifica el bypass es evitar el choque hidráulico o "golpe de ariete" que resulta de un cierre repentino del caudal del sistema.
Selección de Válvulas para el Aislamiento y Despresurización de Sistemas de Fluidos
¿Cómo Seleccionar la Válvula de Cierre Adecuada?
Las válvulas de bola para instrumentación y las válvulas de aguja son las opciones más comunes para las líneas de instrumentación, y elegir la adecuada requiere comprobar las especificaciones del sistema para la válvula que se necesita en cada sistema.
Válvulas de Bola:
Las válvulas de bola son una buena opción para servicio de cierre rápido y alto caudal. Otra ventaja es que los mandos ayudan a ver la dirección del caudal e indican si están cerradas. En caudales de líquidos, sin embargo, una válvula de bola puede provocar un choque hidráulico o "golpe de ariete" debido a lo repentino del cierre, y dañar los manómetros, medidores de caudal y otros componentes aguas arriba del cierre. Hay muchas maneras de evitar los choques hidráulicos. Una es incorporar un lazo bypass. Antes de cerrar la primera válvula, el bypass se abre para que el caudal tenga dónde dirigirse, lo cual evita la parada brusca de caudal y los picos de presión resultantes. La segunda opción es utilizar válvulas de aguja en lugar de válvulas de bola.
Válvulas de Aguja:
Aunque las válvulas de aguja están básicamente diseñadas para controlar o regular el caudal, muchas de ellas son eficientes para cerrar consistentemente. Además, el cierre de un sistema de fluidos con una válvula de aguja es gradual, y evita por tanto los choques hidráulicos. Si se va a usar como válvula de cierre, la válvula de aguja debe estar diseñada para ese propósito concreto, con un obturador esférico o de cierre blando. Pueden ser necesarias consideraciones especiales de diseño para evitar las fugas en las válvulas de aguja. Por ejemplo, un obturador metálico en V puede deformar el asiento metálico durante el cierre y crear marcas.
DBB Integral:
Swagelok tiene disponible una configuración integral de Doble Cierre y Venteo (DBB) más fiable. Menos puntos potenciales de fuga, menos espacio y peso e instalación sencilla, ayudan a simplificar el sistema.Preste atención a no utilizar involuntariamente un componente incorrecto en una configuración de aislamiento de un sistema de fluidos. Válvulas de Bola Preste atención a no utilizar inadvertidamente el componente incorrecto para sistemas de fluidos en una configuración de aislamiento. Las válvulas de bola y algunos tipos de válvulas de aguja están pensadas para cerrar consistentemente, pero no así los reguladores – aunque sea posible ajustarlos para cerrar casi todo el caudal. Si necesita un cierre cerca de la ubicación de un regulador, lo más seguro sería instalar una válvula de bola aguas arriba.
Además de la válvula de cierre, un buen hábito es instalar un indicador de presión aguas abajo de la segunda válvula de cierre en la configuración de aislamiento. Eso permitirá comprobar visualmente la presión durante el mantenimiento.
Invertir tiempo en aislar adecuadamente sus líneas de sistemas de fluidos con válvulas de cierre, no solo es más seguro para el mantenimiento, sino que también aumenta el tiempo disponible y el rendimiento de planta.
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