Válvula de corte. Válvula de cierre.

Una válvula de corte, también conocida como válvula de cierre o shutoff valve, es un dispositivo fundamental en sistemas industriales, residenciales y comerciales, cuya función principal es interrumpir o permitir el paso de un fluido (ya sea líquido o gas) dentro de una tubería o sistema de transporte. Su importancia radica en la seguridad, el control operativo y el mantenimiento de los sistemas que transportan fluidos potencialmente peligrosos, corrosivos, inflamables o simplemente esenciales para el funcionamiento de un proceso.

Las válvulas de corte están presentes en una amplia variedad de industrias: petroquímica, farmacéutica, alimentaria, automotriz, tratamiento de aguas, sistemas de calefacción, redes de gas domiciliarias, plantas de generación de energía, entre muchas otras. Estas válvulas se utilizan, por ejemplo, para:

• Aislar secciones de una planta durante tareas de mantenimiento.
• Detener rápidamente el flujo en caso de emergencia (fallas, fugas, incendios).
• Controlar el suministro de aire comprimido en sistemas neumáticos.
• Desconectar líneas que no están en uso para evitar contaminación cruzada o accidentes.

En sistemas de automatización, las válvulas de corte suelen combinarse con sensores, actuadores eléctricos o neumáticos, y controladores lógicos programables (PLC), para garantizar un funcionamiento automático y seguro.

Existen diversos tipos de válvulas de corte, cada una con características específicas que las hacen adecuadas para determinadas condiciones de operación: tipo de fluido, presión, temperatura, necesidad de cierre rápido, entre otros factores. A continuación se describen las más comunes:

La válvula de bola es una de las más utilizadas debido a su sencillez y fiabilidad. Está compuesta por una esfera perforada (la bola) que gira dentro del cuerpo de la válvula. Cuando el orificio está alineado con la tubería, el flujo pasa libremente; al girar la bola 90 grados, el orificio se cierra y detiene el paso del fluido.

Ventajas:

• Cierre rápido (¼ de vuelta).
• Baja pérdida de carga.
• Sellado hermético.
• Adecuada para líquidos y gases.

Aplicaciones típicas:

• Sistemas de agua potable.
• Aire comprimido.
• Líneas de gas natural.
• Procesos industriales automatizados.

La válvula de compuerta emplea una compuerta o cuchilla plana que se desliza verticalmente para bloquear o permitir el paso del fluido. No es recomendable para regular el flujo, ya que su diseño está pensado para funcionar completamente abierta o completamente cerrada.

Ventajas:

• Buen rendimiento en líneas de gran diámetro.
• Pérdida mínima de presión cuando está abierta.
• Apta para servicios con fluidos limpios o con partículas.

Desventajas:

• Operación más lenta (varias vueltas de volante).
• Mayor tamaño y peso que otros tipos.

Aplicaciones:

• Plantas térmicas.
• Redes de distribución de agua.
• Refinerías y conducciones de petróleo.

La válvula de globo permite un control más preciso del flujo. Su diseño interno obliga al fluido a cambiar de dirección, lo que genera una caída de presión, pero posibilita una dosificación fina del caudal.

Ventajas:

• Buen control de flujo.
• Estanqueidad confiable.
• Adecuada para ciclos de apertura/cierre frecuentes.

Desventajas:

• Pérdida de presión significativa.
• No recomendada para medios con sólidos en suspensión.

Aplicaciones:

• Laboratorios.
• Sistemas de vapor.
• Industria farmacéutica.

La elección de una válvula de corte depende de múltiples factores técnicos y operativos. Entre los más importantes se incluyen:

• Tipo de fluido: gas, vapor, líquido, mezcla, con o sin sólidos.
• Presión de trabajo: alta, media o baja presión.
• Temperatura del proceso: existen válvulas especiales para altas temperaturas o fluidos criogénicos.
• Frecuencia de operación: algunas válvulas resisten mejor el uso intensivo.
• Velocidad de cierre requerida: en aplicaciones de emergencia se requieren válvulas de cierre rápido.
• Material de construcción: acero inoxidable, bronce, PVC, hierro fundido, según la agresividad del medio.

Una válvula de corte puede ser accionada de diversas formas, dependiendo de la necesidad del sistema:

• Manual: mediante una palanca, volante o llave. Es el sistema más simple y económico.
• Eléctrico: mediante un motorreductor o solenoide, permite el control remoto e integración a sistemas automatizados.
• Neumático: mediante presión de aire. Muy usado en automatización industrial por su velocidad y seguridad.
• Hidráulico: similar al neumático, pero usando fluidos hidráulicos. Recomendado para operaciones en ambientes explosivos o donde se requiere gran fuerza.

Algunas válvulas de corte son diseñadas para aplicaciones específicas, como:

• Válvulas de seguridad de corte automático: se cierran automáticamente en caso de detectar sobrepresión, pérdida de señal eléctrica o fallo del sistema.
• Válvulas de doble bloqueo y purga: permiten bloquear en ambos sentidos y purgar entre ambas cámaras. Se usan en industrias químicas y petroleras.
• Válvulas de corte para incendios: diseñadas con materiales resistentes al fuego, se activan por calor o señales del sistema contra incendios.

El mantenimiento adecuado de una válvula de corte garantiza su correcto funcionamiento cuando se la necesita. Las tareas incluyen:

• Verificación periódica del cierre hermético.
• Revisión de empaques y sellos.
• Lubricación de componentes móviles.
• Pruebas de accionamiento.
• Reemplazo preventivo de piezas en válvulas críticas.

Las válvulas que permanecen mucho tiempo en la misma posición (por ejemplo, siempre abiertas) pueden agarrotarse o deteriorarse sin que el operador lo sepa. Por eso, se recomienda hacer maniobras periódicas incluso en sistemas en reposo.

En cualquier instalación, una válvula de corte mal seleccionada o defectuosa puede representar un riesgo grave: derrames de sustancias tóxicas, incendios, explosiones o pérdidas económicas por paradas inesperadas. Por ello, su diseño, instalación y mantenimiento deben estar a cargo de personal capacitado, siguiendo normas técnicas como API, ANSI, ASME, ISO o DIN, según corresponda.

Resumiendo.

Las válvulas de corte son componentes esenciales en cualquier sistema que maneje fluidos, ya que permiten controlar, aislar y proteger las instalaciones ante diversas situaciones. La selección adecuada del tipo de válvula, su material y su forma de accionamiento son claves para asegurar su fiabilidad y eficiencia. En sistemas industriales, donde el flujo debe manejarse de forma segura, precisa y automatizada, las válvulas de corte representan mucho más que simples interruptores mecánicos: son dispositivos estratégicos para la seguridad operativa y la continuidad del proceso.

SISTEMA DE UNIDADES SI: Sistema de mediciones creado para usarse internacionalmente. En prácticamente todos los países europeos es obligatorio.

El Sistema Internacional de Unidades (SI) es el sistema de medición más utilizado en el mundo, tanto en la ciencia como en la vida cotidiana. Su origen se remonta a la Revolución Francesa, cuando se buscó un sistema de medidas uniforme y basado en la naturaleza. En 1795, Francia adoptó el metro y el kilogramo como unidades fundamentales, y en 1875 se firmó la Convención del Metro, estableciendo un sistema internacional de unidades. En 1960, la 11.ª Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM) definió formalmente el SI, que ha evolucionado con el tiempo para adaptarse a los avances científicos y tecnológicos.

El SI se basa en siete unidades fundamentales:

1. Metro (m): unidad de longitud.

2. Kilogramo (kg): unidad de masa.

3. Segundo (s): unidad de tiempo.

4. Amperio (A): unidad de corriente eléctrica.

5. Kelvin (K): unidad de temperatura termodinámica.

6. Mol (mol): unidad de cantidad de sustancia.

7. Candela (cd): unidad de intensidad luminosa.

Estas unidades son la base para derivar otras unidades que describen magnitudes como velocidad, fuerza, energía, entre otras. Por ejemplo, la unidad de velocidad es el metro por segundo (m/s), derivada del metro y el segundo. Además, el SI incluye unidades suplementarias y prefijos que permiten expresar múltiplos y submúltiplos de las unidades básicas. Los prefijos más comunes son kilo (k), mega (M), mili (m), micro (µ), entre otros.

Una característica fundamental del SI es su coherencia. Esto significa que las unidades derivadas se obtienen mediante combinaciones algebraicas de las unidades básicas, sin necesidad de factores de conversión adicionales. Esta coherencia facilita la realización de cálculos y la conversión entre diferentes unidades dentro del sistema.

A lo largo de los años, el SI ha sido objeto de revisiones para mejorar su precisión y adaptabilidad. En 2018, la 26.ª CGPM aprobó una redefinición de cuatro de las unidades básicas: el kilogramo, el amperio, el kelvin y el mol. Estas redefiniciones se basan en constantes fundamentales de la naturaleza, como la constante de Planck, la carga elemental, la constante de Boltzmann y el número de Avogadro. Esta actualización permite una mayor precisión y estabilidad en las mediciones, independientemente de artefactos físicos específicos.

El SI es utilizado globalmente en la ciencia, la industria, el comercio y la educación. Su adopción universal facilita la comunicación y la colaboración internacional, asegurando que las mediciones sean precisas y comparables en todo el mundo. Aunque algunos países, como Estados Unidos, Myanmar y Liberia, no lo han adoptado oficialmente, el SI sigue siendo el sistema de unidades preferido en la mayoría de los contextos científicos y técnicos.

Términos destacados :

En resumen, el Sistema Internacional de Unidades es una herramienta esencial para la ciencia y la tecnología modernas. Su estructura coherente y su base en constantes fundamentales garantizan mediciones precisas y consistentes, fundamentales para el progreso científico y el desarrollo tecnológico.