Válvulas de uso común en tuberías de gas natural: válvula de tapón

Válvulas de uso común en tuberías de gas natural: válvula de tapón

La válvula de tapón para tuberías es una válvula de cierre utilizada en tuberías de gas natural de larga distancia y sistemas de control de estaciones, especialmente diseñada para cumplir con los requisitos únicos de las tuberías de gas natural. Se espera que resista entornos hostiles, tenga una vida útil superior a 30 años, ofrezca cero fugas bidireccionales, sea resistente al fuego y antiestático, resista la corrosión en medios ácidos y requiera una fuerza operativa mínima, entre otras características técnicas especializadas. Actualmente, todas las válvulas de tapón utilizadas en tuberías nacionales de gas natural y sistemas de control de estaciones son válvulas de tapón selladas con aceite balanceadas invertidas importadas.

Características y principio de funcionamiento de la estructura de la válvula de tapón

La válvula de tapón para tubería sellada con aceite, equilibrada e invertida adopta una estructura sellada con aceite con presión equilibrada del núcleo de la válvula invertida. Consta del cuerpo, el casquete, el vástago, el cuerpo del obturador, el anillo de equilibrio del acoplamiento, el conjunto de sellado del vástago y las piezas de montaje.

1.Cuerpo de válvula

El cuerpo de la válvula está construido en forma de campana invertida, fundido como una sola pieza para alta resistencia y rigidez, con una distribución uniforme de la fuerza. El cuerpo y el centro de masa de la válvula están esencialmente alineados con el centro de la tubería, lo que proporciona un funcionamiento estable. La superficie de sellado cónica del cuerpo se somete a un pulido fino a alta velocidad y se pule para lograr una rugosidad superficial inferior a Ra0,8.

2.Enchufe

El enchufe es un enchufe de estilo invertido, integralmente forjado. Tras un mecanizado y rectificado de precisión, alcanza una rugosidad superficial de hasta Ra0,4. La superficie del tapón se somete a tratamientos como nitruración, revestimiento de aleación de níquel-fósforo o pulverización de aleación dura para mejorar la dureza de la superficie. La dureza de la superficie de la aleación dura pulverizada a alta velocidad puede alcanzar HRC65 o superior, mientras que el revestimiento de aleación de níquel-fósforo seguido de El tratamiento térmico logra una dureza de HRC58–60. Esto proporciona una resistencia al desgaste excepcional bajo lubricación con película de aceite.

Una válvula de retención integrada en la parte superior del tapón compensa la presión de inyección en la cámara superior, mientras que un orificio de equilibrio en la parte inferior permite que el medio pre

3.Par de fricción

El par de sellado utiliza una estructura sellada de metal con sellado de grasa. La grasa llena y ocupa el espacio de sellado, evitando eficazmente que las partículas sólidas del medio entren en la superficie de sellado, ofreciendo así una excelente protección. La grasa proporciona lubricación, minimizando el par de operación y haciendo que la válvula sea fácil de operar. El diseño especial asimétrico de la ranura de aceite garantiza que la grasa se aplique automáticamente sin fugas a medida que gira el tapón, manteniendo completamente la integridad de la película de aceite y asegurando un sellado confiable. Este diseño minimiza la pérdida de aceite, extendiendo el intervalo de recarga de grasa y el período de uso. El sellado de superficie cónica tiene una gran área de contacto, lo que garantiza una larga vida útil con lubricación con película de aceite.

4.Vástago y sellado del vástago

La resistencia y el rendimiento de sellado del vástago son factores clave que afectan el funcionamiento y el rendimiento general de la válvula. El vástago está sujeto a fuerzas principalmente de fricción en la empaquetadura, torque operativo y empuje medio. El vástago y el obturador están conectados mediante un anillo deslizante, lo que reduce los errores de concentricidad entre el centro del vástago y la superficie cónica del obturador, mejorando el rendimiento operativo. El vástago tiene un diseño anti-expulsión, lo que permite el reemplazo en línea de los sellos del empaque. El sellado del vástago utiliza un diseño de triple sello con empaquetadura ignífuga, una junta tórica e inyección de grasa. Después del mecanizado, la superficie del vástago alcanza una rugosidad de Ra0,4, cumpliendo con estrictos requisitos de sellado para un funcionamiento confiable y sin mantenimiento. El vástago está integralmente forjado y templado para lograr alta resistencia y tenacidad, con nitruración o revestimiento de aleación de níquel-fósforo para una superficie de alta dureza y resistente al desgaste.

5.Capó y estructura inferior

En comparación con las válvulas de tapón tradicionales tipo casquillo, esta válvula de tapón para tubería ofrece las siguientes características:
1) Sellado confiable y larga vida útil: La válvula de tapón logra el sellado a través de su superficie cónica, con una gran área de contacto de sellado, donde la película de aceite sirve tanto para fines de lubricación como de sellado. El sellado por inyección de grasa aplica uniformemente grasa de sellado a la superficie de sellado durante el movimiento de apertura y cierre del tapón, lubricando eficazmente la superficie de sellado. Además, debido al efecto de llenado y limpieza de la grasa selladora, las partículas sólidas del medio no ingresan al par sellador y la posición completamente abierta evita el contacto con el medio que fluye, protegiendo efectivamente el par sellador.
2)Bajo par y fácil operación: El método de instalación invertida del cono del tapón equilibra la presión en la cámara inferior de la válvula con la presión media en la tubería en el momento de la apertura, empujando el cuerpo del tapón firmemente contra la superficie interna del cono del cuerpo de válvula. El aceite a alta presión en la cámara superior empuja hacia abajo el cuerpo del tapón, equilibrando la fuerza en los extremos superior e inferior del cono del tapón y reduciendo el esfuerzo necesario para la rotación.
3) Soporte ajustable en la cubierta inferior: Se instala un soporte de ajuste en la cubierta inferior del cuerpo de la válvula para ajustar la posición del núcleo de la válvula. En condiciones de alta temperatura, la expansión térmica del tapón puede absorberse mediante su movimiento vertical, evitando que el par de sellado se atasque. Este dispositivo también tiene la función de descargar la electricidad estática que puede generarse por la fricción entre el núcleo de la válvula y el medio.
4)La misma función con válvula de bola flotanteDiseño antiexplosión para el vástago de la válvula: El vástago de la válvula tiene un diseño de triple sello que consta de juntas tóricas, empaquetaduras de grafito y grasa de sellado inyectada, lo que cumple con los requisitos de fugas y permite un funcionamiento confiable a largo plazo con funcionalidad resistente al fuego. similar a la válvula de bola completamente soldada descrita anteriormente.