7 Factores Clave que Influyen en la Selección de Tipos de Válvulas de Retención en Aplicaciones Petroquímicas

Este es el factor más fundamental y crítico.

• Corrosividad: Si el medio es corrosivo (por ejemplo, petróleo crudo que contiene azufre, gases ácidos, álcalis fuertes) determina la selección del material para componentes clave como el cuerpo de la válvula, el disco de la válvula y los anillos de sellado. Por ejemplo, se deben seleccionar aleaciones resistentes a la corrosión como acero inoxidable, Monel, Hastelloy o incluso titanio.
• Viscosidad y Limpieza: Para medios de alta viscosidad (por ejemplo, aceite pesado, asfalto) o medios que contienen partículas sólidas y propensos a la incrustación (por ejemplo, aceite residual, lodo), elija válvulas de retención con trayectorias de flujo sin obstrucciones que resistan el atasco, como las de tipo oscilante, de bola o de tipo sin desgaste. Las válvulas de doble disco tipo oblea o de tipo elevación no son adecuadas, ya que son propensas a atascarse.
• Toxicidad y Propiedades Peligrosas: Para medios altamente tóxicos, inflamables o explosivos, las válvulas de retención deben exhibir características de fuga cero o extremadamente baja. Por lo general, se seleccionan válvulas de retención con sellado metal-metal, o en casos especiales, se pueden emplear válvulas con sistemas de inyección de grasa.

• Flujo constante: Adecuado para la mayoría de las válvulas de retención.
• Flujo bajo o fluctuante: Requiere válvulas que se abran y sellen de forma sensible a bajas velocidades, como las válvulas de retención de doble disco tipo oblea debido a sus discos ligeros y su rápida respuesta.
• Alta velocidad de flujo: Las válvulas de retención oscilantes y las válvulas de retención de flujo axial se adaptan mejor a las condiciones de alta velocidad de flujo, a la vez que ofrecen una menor caída de presión.

• Clasificación de presión de trabajo: Determina directamente la clase de presión de la válvula (por ejemplo, Clase 150, 300, 600).
• Presión mínima de apertura: Las válvulas de retención de elevación requieren una cierta contrapresión para sellar, mientras que los tipos oscilantes y de oblea requieren presiones de apertura más bajas.
• Fluctuaciones de presión del sistema: En sistemas con fluctuaciones de presión frecuentes, seleccione tipos que funcionen de forma estable para evitar el “traqueteo” del disco de la válvula y el desgaste prematuro.

• Válvulas de retención de elevación: Normalmente solo se pueden instalar en tuberías horizontales, lo que requiere que el eje del disco de la válvula sea perpendicular al plano horizontal.
• Válvulas de retención oscilantes: Se pueden instalar en tuberías horizontales o verticales (cuando se instalan verticalmente, el medio debe fluir de abajo hacia arriba).
• Válvulas de retención de oblea: Orientación de instalación flexible, pero aún debe considerarse la dirección del flujo del medio.

• Válvulas de retención tipo oblea: Longitud estructural más corta, muy eficiente en el espacio, liviana.
• Válvulas de retención tipo oscilante: Longitud estructural más larga, que requiere un mayor espacio de instalación.
• Válvulas de retención tipo elevación: Mayor altura estructural.

Este es un factor crítico para prevenir los fenómenos de golpe de ariete.

• Tipo de cierre rápido: Como las válvulas de doble disco tipo oblea o las válvulas de retención de placa oscilante, que se cierran rápidamente para evitar eficazmente el flujo inverso significativo del medio. Sin embargo, un cierre excesivamente rápido puede desencadenar un golpe de ariete directo.
• Tipo de cierre lento/cierre controlado: Los ejemplos incluyen válvulas de retención oscilantes con amortiguadores o mecanismos de amortiguación, y válvulas de retención de flujo axial. Estos logran un proceso de cierre de dos etapas: cierre inicial rápido seguido de desaceleración controlada, a través de sistemas hidráulicos o de contrapeso. Esto reduce significativamente los picos de presión (golpe de ariete) durante el cierre, lo que los hace ideales para ubicaciones críticas como las salidas de las bombas.

• Las válvulas de retención oscilantes, de flujo axial, de bola y de elevación tipo Y presentan trayectorias de flujo sin obstrucciones con una caída de presión mínima. (Tipos de baja resistencia). 
• Tipos de alta resistencia: Las válvulas de retención de elevación tradicionales exhiben una caída de presión relativamente alta debido a las tortuosas trayectorias de flujo.

La industria petroquímica se adhiere a especificaciones y estándares estrictos; la selección de la válvula debe cumplir con los requisitos del proyecto.

• Estándares internacionales/industriales: por ejemplo, API 594 (válvulas de retención de oblea y con doble brida), API 6D (válvulas de tubería), ASME B16.34 (extremos de brida de válvula, extremos soldados a tope). Estos estándares definen la construcción de la válvula, las clasificaciones de presión-temperatura y los requisitos de prueba/inspección.
• Normas de seguridad contra incendios: Los ejemplos incluyen API 607/ISO 10497, que requieren que las válvulas mantengan la integridad del sello durante una duración especificada durante las condiciones de incendio. Esto generalmente se logra a través de diseños de sellado blando especializados y mecanismos de sellado auxiliar metal-metal.

• Costo de compra inicial: Las válvulas de retención tipo oblea suelen ofrecer el costo más bajo, mientras que las que tienen características especiales (por ejemplo, cierre lento) o materiales especiales incurren en costos más altos.
• Costos de instalación y mantenimiento: Las válvulas de retención tipo oblea presentan una instalación sencilla, pero requieren el desmontaje de los pernos en ambas bridas durante el mantenimiento. Las válvulas con doble brida (oscilantes) son más pesadas y exigen soportes de montaje robustos, pero su capó abrible facilita el mantenimiento de los componentes internos en servicio.
• Costos operativos y energéticos: Las válvulas de baja resistencia al flujo reducen el consumo de energía de bombeo, lo que genera importantes ahorros de electricidad a largo plazo.
• Fiabilidad y vida útil: La selección de válvulas adecuadas para las condiciones de funcionamiento minimiza sustancialmente el tiempo de inactividad por fallas y los gastos de reparación/reemplazo. Durante todo el ciclo de vida, dichas válvulas pueden resultar más rentables que las alternativas inicialmente más baratas.