¿Por qué una válvula revestida tiene fugas y cómo puede prevenirlas?

Respuesta Rápida:

Las causas principales de válvula revestida la fuga son revestimientos, asientos o sellos dañados. Las fugas también pueden ser internas o externas, dependiendo de qué componentes ya estén desgastados. La prevención de fugas en válvulas revestidas comienza especificando el revestimiento y los materiales correctos y una instalación cuidadosa. API 598 e ISO 5208 establecen los límites de prueba, incluida una prueba de carcasa a 1.5 veces la presión nominal. Proporcione a YOUFUMI las especificaciones para que podamos igualar todos los componentes de la válvula al sistema.

¿Cuáles son los puntos de falla comunes que conducen a una fuga en la válvula?

Los puntos de fuga de válvula más comunes son la interfaz del asiento, el empaque del vástago, la junta del cuerpo-cubierta, las conexiones de brida y el cuerpo de la válvula. La fuga interna también ocurre debido a daños en el asiento o cierre incompleto. Mientras tanto, la fuga externa es causada por el empaque, las juntas, los pernos, la corrosión o el estrés de instalación.

Otras causas de daño son:

1. Abrasión y erosión resultantes de sólidos, incrustaciones, arena o flujo de alta velocidad. Estos pueden desgastar los asientos y el trim, creando caminos de fuga.
2. La cavitación y la vaporización resultan de una alta presión diferencial en el servicio de líquidos. Estos pueden picar el trim y aumentar la fuga del asiento.
3. Incompatibilidad química de elastómeros, asientos blandos, empaques, juntas y revestimientos. Estos pueden hacer que los revestimientos se hinchen, endurezcan, agrieten o pierdan elasticidad cuando se exponen a medios o temperaturas inadecuados.
4. Las tuberías desalineadas, los soportes deficientes, el apriete desigual de las bridas y la dirección de flujo incorrecta causan estrés de instalación. Esto transfiere carga a la válvula y distorsiona las superficies de sellado.
5. La operación inadecuada puede acelerar el daño del asiento y del vástago. Estos son causados por estrangular una válvula de aislamiento, apretar demasiado una rueda de mano, forzar una válvula atascada o exceder las clasificaciones de presión/temperatura.

¿Qué daño en el revestimiento conduce a la falla de la válvula revestida?

El daño del revestimiento, como ampollas, agujeros de alfiler y grietas, causa la mayoría de las fallas de las válvulas revestidas. Esto ocurre cuando el PTFE deja pasar pequeñas cantidades de gas y vapor, como cloro y cloruro de hidrógeno. Ese vapor se acumula entre el revestimiento y el cuerpo de acero y forma ampollas.

Como resultado, la ampolla empuja el disco y distorsiona el sello. Los agujeros de alfiler permiten que el medio llegue al acero y comience la corrosión. El vacío y el ciclo de temperatura despegan el revestimiento de la pared y lo agrietan. La prueba de chispa detecta agujeros de alfiler antes del envío. Los orificios de ventilación en el cuerpo liberan de forma segura el vapor atrapado.

¿Qué problemas de asiento y junta provocan fugas en la válvula?

El desgaste del asiento, el flujo en frío y el material incorrecto causan la mayoría de las fugas de asiento y junta. El PTFE se arrastra bajo carga constante, por lo que la fuerza de sellado disminuye con el tiempo. Los sólidos abrasivos rayan la cara del asiento y abren un camino de fuga.

Además, el elastómero incorrecto puede hincharse o endurecerse en disolventes. Las caras de brida de fluoropolímero a menudo sellan sin una junta separada, pero una cara dañada aún tiene fugas.

Siempre verifique la condición del asiento y la compatibilidad del material antes de reutilizar cualquier asiento. Reemplace un asiento cuando muestre una ranura visible o cuando la fuga exceda la tasa ISO 5208.

¿Cómo causan fugas los errores de instalación y torque?

Las cargas de pernos desiguales y las bridas desalineadas causan la mayoría de las fugas de instalación. El sobretorque aplasta el revestimiento en la cara de la brida y lo fuerza hacia afuera. El subtorque deja un espacio.

Para evitar errores de torque, apriete los pernos en un patrón de estrella. Haga esto en tres pasadas al 30, 60 y 100 por ciento del torque especificado. Vuelva a apretar después de 24 horas, porque el revestimiento se relaja bajo carga.

También debe hacer coincidir las bridas con la perforación ASME B16.5 o EN 1092-1, y eliminar las rebabas de la brida de la tubería. Alinee primero las bridas de la tubería, para que la válvula nunca tire de la tubería a su posición. Limpie la escoria de soldadura y las incrustaciones antes del primer cierre.

¿Cómo afectan los medios y la temperatura al sellado?

Los medios agresivos, los sólidos y los cambios de temperatura acortan la vida útil del sellado al atacar el revestimiento y el asiento. Los fluoropolímeros resisten casi todos los ácidos y disolventes, excepto los metales alcalinos fundidos y el flúor elemental.

El calor también aumenta la permeación y ablanda el revestimiento. El ácido clorhídrico concentrado y el cloro húmedo son los problemas de permeación habituales en el servicio revestido. La lechada erosiona el borde del disco. Además, el vacío puede tirar del revestimiento hacia adentro.

Siempre haga coincidir el revestimiento, la clasificación de temperatura y la presión con el servicio real, y mantenga un margen por debajo del límite de la hoja de datos.

¿Cómo se detecta la fuga de válvulas revestidas de forma temprana?

Las pruebas de fugas regulares, las inspecciones visuales y las tendencias de presión pueden detectar fugas tempranas en la válvula y prevenir fallas.

Pruebe la fuga del asiento en cada parada utilizando los métodos API 598. Las válvulas de asiento blando deben cumplir con la Tasa A de ISO 5208, que no permite fugas visibles durante la prueba.

Registre la presión aguas abajo después de cada cierre. Inspeccione las caras de la brida en busca de fluencia o extrusión del revestimiento. Observe los orificios de ventilación y los sellos del vástago en busca de goteo, ya que el goteo puede indicar permeación.

¿Qué debe incluir una lista de verificación de prevención?

Una lista de verificación de prevención cubre la selección, instalación, operación e inspección.

1. Haga coincidir el revestimiento, PTFE o PFA, con los medios, la temperatura y el servicio de vacío.
2. Realice una prueba de chispa en el revestimiento y mantenga un registro.
3. Alinee las bridas, apriete en un patrón de estrella y vuelva a apretar después de 24 horas.
4. Instale un colador aguas arriba donde haya sólidos presentes.
5. Limite el choque térmico y manténgase por debajo de la temperatura nominal.
6. Ejecute una prueba de asiento API 598 en cada parada.
7. Reemplace los asientos según un programa, no después de una fuga.

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Conclusión

La mayoría de las fugas se remontan al revestimiento, el asiento, la junta de la brida o las condiciones del proceso. Controle esos cuatro puntos y eliminará la mayoría de los caminos de fuga.

Para líneas corrosivas grandes, considere la válvula de mariposa revestida de PTFE YOUFUMI. Para un cierre hermético en líneas más pequeñas, considere la válvula de bola revestida de PTFE YOUFUMI. Ambas pertenecen a YOUFUMI Válvula revestida de PTFE rango.

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Preguntas frecuentes

¿Es el PFA mejor que el PTFE para las válvulas revestidas?

Es mejor elegir en función de las condiciones de servicio y no del nombre del material. El PFA se adapta a vapor, vacío y ciclos térmicos porque su revestimiento es más denso y menos permeable. El PTFE cuesta menos y maneja bien el servicio corrosivo general.

¿Cuál es la temperatura máxima para las válvulas revestidas de PTFE y PFA?

La temperatura máxima para ambos materiales es de aproximadamente 260 °C como polímeros en bruto, pero las clasificaciones de las válvulas son inferiores. Muchos fabricantes clasifican los cuerpos revestidos de PTFE cerca de 150 °C y los cuerpos revestidos de PFA cerca de 180 °C. Consulte siempre el límite de la hoja de datos.

¿Cuál es más resistente a los productos químicos, el PTFE o el PFA?

Ambos son resistentes a casi todos los ácidos, bases y disolventes. Sin embargo, el PFA resiste mejor en servicios calientes y con mucho vapor porque el vapor atraviesa menos el revestimiento.

¿Vale la pena el revestimiento de PFA por el costo adicional?

El PFA se amortiza en servicios de vacío, vapor, alta pureza y ciclos en caliente, donde las reparaciones de ampollas cuestan más que la diferencia de precio. Para ácidos diluidos a temperatura ambiente, el PTFE suele ser suficiente.