¿Que es una válvula de bola?

Una válvula de bola es una válvula de movimiento giratorio de cuarto de vuelta que utiliza una bola perforada para iniciar o detener el paso del flujo. Cuando el agujero de la bola está en línea, permite el paso del flujo, mientras que cuando gira la válvula 90 grados, la parte sólida de la bola detiene el paso del flujo.

La mayoría de las válvulas de bola son de acción rápida, estas requieren de un giro de 90 ° del eje para operar la válvula. En el caso de una válvula de gran tamaño que requiera una fuerza considerable para abrir o cerrar, se utiliza un reductor operado por engranajes.

Las válvulas de bola se han convertido en uno de los tipos las más utilizados por su buen precio, estanqueidad, rapidez de apertura y cierre, fácil automatización y las múltiples combinaciones de materiales que podemos conseguir con ellas.

VARIACIONES DE VÁLVULAS DE BOLA

1 pieza (monobloque),
2 piezas (la más común),
3 piezas (normalmente para soldar)
Wafer

Fondo de cuba (para drenaje de depósitos), bola flotante (la más estándar), bola guiada (altas presiones), Paso total, Paso reducido, 3 vías, 4 vías, cierre Metal-Metal.

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INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO

No requieren grandes requisitos a la hora de montarlas, pero es muy importante que se haga una buena limpieza de las tuberías antes de ponerlas en funcionamiento. Dejar suficiente espacio para la palanca.

PARTES DE UNA VÁLVULA DE BOLA

Los componentes principales de la válvula de bola son el cuerpo, la bola, el eje y los asientos. La válvula de bola puede ser de asiento metálico o de asiento blando. Una válvula de bola puede ser unidireccional, bidireccional o multidireccional, según el número de puertos de la bola y su número de asientos para hacer el cierre. 

Gráfico de las maniobras que podemos conseguir con una válvula de bola de 3 vías tipo «L» o tipo «T». Para poder distinguirlas rápidamente, la valvula de bola 3 vías tipo «L» tiene 2 agujeros y la valvula del tipo «T» tiene 3 agujeros.

DIFERENTES TIPOS DE CONSTRUCCIÓN EN VÁLVULAS DE BOLA

BOLA FLOTANTE

En la válvula de bola flotante, la bola se mantiene en su posición mediante la compresión de los dos asientos elastoméricos contra la bola. La bola puede flotar libremente dentro del cuerpo de la válvula. Podemos verlo en la imagen.

El eje está conectado a una ranura en la parte superior de la bola que permite que la bola gire un cuarto de vuelta (90 grados). El eje permite una cierta cantidad de movimiento lateral de la bola que se genera a partir de la presión corriente arriba que actúa sobre la bola. Este pequeño movimiento lateral, de hecho, produce una carga en la bola que la presiona contra el asiento aguas abajo, lo que mejora la estanqueidad de la válvula. Este tipo de diseño de válvula de bola es, por lo tanto, capaz de cerrar de forma bidireccional. La válvula de bola flotante es muy difícil de operar cuando la presión aguas arriba es muy alta. 

BOLA GUIADA TIPO TRUNNION

La válvula de bola trunnion es una solución al problema del par excesivo requerido por la válvula de bola flotante en servicio de alta presión. Esta tiene un eje corto como una extensión que se llama muñón colocado en el cuerpo. Como vemos en la imagen. En este diseño, el eje y la bola funcionan como una sola unidad. La bola está sostenida por dos asientos flotantes o con resorte que permanecen en contacto constante con la bola. El diseño de bola guiada tiene un par de funcionamiento más bajo. Por lo tanto, reduce el tamaño del actuador y los costos generales de la válvula. Esta diferencia de costo se convierte en un factor importante cuando la clase de presión nominal y los tamaños de la válvulas son grandes.

TIPOS DE CUERPO PARA VÁLVULAS DE BOLA

Las válvulas de bola se fabrican con diferentes disposiciones de cuerpo. En base a esto la válvula se puede clasificar de las siguientes formas:

WELDED: Cuerpo soldado
El cuerpo totalmente soldado se utiliza para servicios de alta presión y temperatura. Las válvulas de bola soldadas garantizan la ausencia de fugas durante la vida útil de la válvula y no requieren mantenimiento operativo. Este puede ser un factor muy importante, especialmente para válvulas de bola instaladas en tuberías subterráneas o submarinas. Este diseño también se elige en fluidos peligrosos.

TOP-ENTRY: Entrada por la parte superior.
El poder quitar la tapa del cuerpo por la parte superior permite el acceso a las partes internas de la válvula para el montaje, desmontaje, reparación o mantenimiento sin tener que retirar la válvula de la tubería.

END ENTRY: Entrada lateral
La bola y los asientos se insertan desde el lateral, son de paso reducido.

SPLIT-BODY: Cuerpo partido
El cuerpo de válvula se divide en dos o tres partes. La bola los asientos el eje y otros componentes internos están colocados dentro de la parte más grande del cuerpo y unidos con la parte más pequeña mediante tornillos.

Aplicaciones de las válvulas de bola

Se puede utilizar en diferentes tipos de servicios de fluidos como válvula de apertura y cierre de tipo hermético. Se puede utilizar en servicios de aire, gases y vapor, así como en servicios de hidrocarburos. Las válvulas de asiento metálico se pueden utilizar en aplicaciones de alta presión y temperatura.

Las válvulas de bola se suele también utilizar en instrumentación para conectar los instrumentos. Sus aplicaciones son practicamente ilimitadas, al poder combiner todo tipo de materiales y de asientos, tanto blandos, como metal-metal, grandes presiones con bola guiada, altas y bajas temperaturas. Servicios generales, agua, aire, gas, aceites, petróleo, líquidos y gases corrosivos, etc. son algunas de sus aplicaciones más habituales.

VENTAJAS de la válvula de bola

  • Bajo costo. (En diámetros pequeños)
  • Paso total sin pérdida de carga.
  • Cierre bidireccional.
  • Autolimpiante, se limpian solas.
  • Bajo mantenimiento.
  • No requiere lubricación.
  • Tamaño compacto.
  • Fácil automatización
  • Cierre estanco
  • Apertura / cierre rápido.
  • Paso total, sin pérdida de carga.

DESVENTAJAS de las válvulas de bola 

  • Mala regulación del fluido.
  • Susceptible al desgaste del asiento y las juntas.
  • Las válvulas de bola manuales se pueden cerrar rápidamente, lo que puede provocar golpe de ariete.
  • En lodos u otras aplicaciones similares, las partículas suspendidas pueden asentarse y quedar atrapadas en las cavidades del cuerpo causando desgaste, fugas o fallos de la válvula.

CÓMO PEDIRLAS

  • Tipo Paso total (FB) o paso reducido (RB).
  • Material del cuerpo.
  • Material de la bola
  • Material de asiento
  • Diámetro nominal.
  • Presión nominal.
  • Tipo de paso «L» o «T» para 3 vías.
  • Tipo de conexión (soldada, roscada, bridas, Fondo de cuba, wafer.)
  • En el caso de no conocer los datos requeridos, indique fluido, presión, temperatura y deje que los profesionales seleccionen la válvula adecuada.