Conocimientos para la selección de válvulas de regulación para tuberías resistentes a la corrosión

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　　El problema de la corrosión en las válvulas sigue siendo un desafío en los instrumentos de control automático; sus consecuencias son muy graves. Por ello, algunos sistemas automatizados se ven obligados a pasar al modo manual, y además es necesario reemplazar con frecuencia los instrumentos y equipos que están corroídos. Por lo tanto, el problema de la resistencia a la corrosión sigue siendo un tema de interés para los fabricantes y los estudios de diseño, tanto a nivel nacional como internacional. I. Materiales resistentes a la corrosión (1) El caucho tiene cierta resistencia a la corrosión, además de ser económico. Por lo tanto, se utiliza ampliamente en válvulas de regulación de equipos resistentes a la corrosión cuando la temperatura no es alta. Ya en las décadas de los cincuenta y sesenta se desarrollaron válvulas de diafragma revestidas de goma. Para regular medios corrosivos de gran caudal, se desarrollaron las válvulas de mariposa revestidas de goma. Pero el caucho no es completamente resistente a la corrosión, y sus condiciones de uso en cuanto a temperatura y presión están sujetas a ciertas limitaciones. (2) El politetrafluoroetileno (denominado abreviadamente en inglés como F4 o PTFE) es uno de los materiales más resistentes a la corrosión que existen actualmente; por eso se le conoce como el “rey de la resistencia a la corrosión”. Presenta excelentes propiedades de resistencia a la corrosión y al calor, pudiendo utilizarse a largo plazo en temperaturas comprendidas entre -250 y 250 °C. Aparte del efecto corrosivo que tienen sobre él el flúor y los metales alcalinos en estado fundido, bajo altas temperaturas y presiones, así como la ligera contracción que causan ciertos haluros o hidrocarburos aromáticos, otros agentes como los ácidos fuertes (incluido el nitrato concentrado y el ácido nítrico-hidróclorico), las bases fuertes, los oxidantes fuertes, las grasas, los éteres y los alcoholes no tienen ningún efecto sobre él, incluso a altas temperaturas. Puede resistir absolutamente todos los medios químicos sin sufrir corrosión alguna. (3) El politetrafluoroetileno es un material de nueva generación con excelente resistencia a la corrosión y a las altas temperaturas. Posee una alta estabilidad química y una gran capacidad para resistir la corrosión química, como la causada por ácidos fuertes, álcalis fuertes y oxidantes fuertes. También cuenta con una notable resistencia al calor y al frío, lo que le permite ser utilizado a largo plazo en entornos con temperaturas de -00 a 250 °C ； Al mismo tiempo, también posee características como no adherirse, no absorber agua y no apagarse. Además, este material tiene una buena capacidad de movilidad, pudiendo utilizarse como revestimiento en la superficie de las piezas como material resistente a la corrosión. (4) Ya en las décadas de 1920 y 1930, en el extranjero existían aleaciones resistentes a la corrosión como la aleación Hastelloy y la aleación Monel; en cambio, en nuestro país su desarrollo comenzó solo en las décadas de 1950 y 1960. El uso de aleaciones resistentes a la corrosión en válvulas de regulación comenzó en la década de los ochenta, pero su alto costo impidió que se utilizaran de manera generalizada. II. Serie de válvulas de regulación resistentes a la corrosión (1) Válvula de regulación eléctrica de asiento simple, completamente resistente al fluoruro de polietileno. La válvula de regulación de asiento simple y resistente al fluoruro de polietileno cuenta con una carcasa metálica y componentes fabricados en fluoruro de polietileno. La carcasa metálica se fabrica generalmente con acero al carbono o acero inoxidable. Las partes del cuerpo de la válvula que entran en contacto con el medio químico (cámaras, canales, componentes de restricción, etc.) están hechas de polietileno tetraflúoroetileno. De esta manera, el material del cuerpo de la válvula queda separado de los medios químicos corrosivos, lo que permite resolver de forma eficaz los problemas relacionados con la corrosión. Este sistema es especialmente útil cuando se utiliza en medios como ácido sulfúrico, ácido clorhídrico y cloro húmedo. (2) Válvula de bola tipo O revestida con fluoruro para uso eléctrico. La válvula de bola revestida con fluoruro también se conoce como válvula de bola especial para el tratamiento de agua; se utiliza principalmente en sistemas de control de dos posiciones, en aplicaciones que involucran álcalis fuertes y el tratamiento de agua (agua desalinizada). Utiliza un revestimiento de plástico fluorado; se coloca este material resistente a la corrosión dentro del cuerpo de la válvula, de modo que todas las zonas en contacto con los medios químicos altamente corrosivos estén revestidas de plástico fluorado. De esta manera, los medios corrosivos quedan separados del material del cuerpo de la válvula ； Desde el punto de vista estructural, dado que el núcleo esférico de la válvula es un componente de buena rigidez y fiabilidad, se soluciona de raíz el defecto de falta de fiabilidad de la membrana en las válvulas de membrana tradicionales, lo que mejora la fiabilidad de la válvula y prolonga su vida útil. Por lo tanto, la válvula de bola revestida de fluoruro es un producto ideal para reemplazar a las válvulas de diafragma. (3) Válvula de bola en forma de V revestida con fluoruro para uso eléctrico. La válvula de bola de tipo O revestida con fluoruro solo es adecuada para la regulación y cierre de flujo en dos posiciones. En entornos donde hay sustancias corrosivas y contaminantes, se utiliza la válvula de bola en forma de V revestida con fluoruro. Su estructura y dimensiones son las mismas que las de la válvula de bola de tipo O revestida con fluoruro; sin embargo, el núcleo de la válvula tiene un orificio en forma de V que permite la regulación del flujo. De este modo, no solo ofrece una buena resistencia a la obstrucción, sino que también permite una buena regulación del flujo incluso cuando está operando a un ángulo pequeño. En medios que contienen partículas, sustancias diluidas o suspensiones, se recomienda utilizar esta válvula resistente a la corrosión. (4) Válvula de mariposa revestida con fluoruro, accionada eléctricamente. La válvula de mariposa revestida con fluoruro es adecuada para aplicaciones con diámetros grandes y caudales elevados, en entornos altamente corrosivos. Utiliza el mismo proceso que las válvulas de bola revestidas con fluoruro: se recubre el interior de la válvula con plástico fluorado, lo que garantiza que todos los materiales en contacto con medios altamente corrosivos sean de plástico fluorado, que posee excelentes propiedades anticorrosivas. Por lo tanto, también posee una excelente resistencia a la corrosión. Además, la estructura de válvula mariposa también ofrece una excelente capacidad de prevención de obstrucciones. (5) Válvulas de aleaciones resistentes a la corrosión: Las válvulas de aleaciones resistentes a la corrosión son adecuadas para aplicaciones en las que la presión es excesiva (más de 2,5 Mpa) o donde las temperaturas son demasiado altas o bajas (más de 180 °C o menos de -40 °C). Sin embargo, debido al uso de materiales de alto costo, el precio de estas válvulas también es muy elevado. Se propone DN≤20, utilizando una válvula de un solo asiento de tipo directo ； 25≤DN≤150: se debe utilizar una válvula de funcionamiento completo ； DN≥200: se utiliza una válvula de mariposa, lo que permite reducir significativamente los costos y mejorar la relación calidad-precio. III. Productos que no se recomienda utilizar: (1) Válvulas de diafragma revestidas de plástico fluorado. Antes de la década de 1980, como no se podía encontrar una válvula más resistente a la corrosión, las válvulas de diafragma revestidas de plástico fluorado fueron utilizadas ampliamente por muchos fabricantes durante mucho tiempo. Pero, según las reacciones observadas en su uso real, dicha válvula presenta dos defectos evidentes. Primero, su fiabilidad es baja y su vida útil corta. Las membranas finas hechas de plástico fluorado, al ser plegadas hacia arriba y hacia abajo durante su funcionamiento, se rompen fácilmente ； En segundo lugar, son voluminosos. Mientras que las válvulas de regulación evolucionan hacia ser más pequeñas, ligeras e instrumentadas, las válvulas de diafragma no han logrado reducir su peso. Debido a la presión del medio que actúa sobre la membrana, tanto delante como detrás de la válvula, la fuerza de empuje resultante es muy grande. Por lo tanto, la fuerza de empuje del actuador también debe ser muy elevada, lo cual hace imposible reducir su peso. (2) Válvulas de dos asientos de aleación, válvulas de manguito. Las aleaciones son caras; su precio va de cientos a miles de yuanes por kilogramo. Esta estructura consume demasiado material, por lo que no es adecuada para su uso. En su lugar, se deben elegir válvulas ultraligeras de funcionamiento completo que permitan ahorrar material, o válvulas de mariposa.