Las industrias que manipulan criógenos y fluidos a temperaturas extremadamente bajas y altas presiones emplean válvulas criogénicas para transportar y almacenar estos fluidos. Las válvulas criogénicas son un tipo especial de válvulas construidas específicamente para soportar condiciones extremas de temperatura y presión. Para garantizar la fiabilidad de una válvula criogénica, pruebas criogénicas de válvulas está hecho.
Las válvulas criogénicas se emplean habitualmente en las industrias de GNL, petroquímica, alimentaria, de separación de aire y muchas otras. La capacidad de estas válvulas para transportar fluidos a baja temperatura las ayuda a encontrar aplicaciones en diversos campos. Las válvulas criogénicas se fabrican con los materiales adecuados para garantizar que puedan soportar productos químicos y, al mismo tiempo, tolerar condiciones de temperatura y presión.
¿Qué es la prueba criogénica de válvulas?
Las pruebas criogénicas de válvulas hacen referencia al proceso de comprobación de fugas de una válvula criogénica por debajo de determinados niveles de temperatura. Las pruebas de las válvulas criogénicas suelen realizarse con nitrógeno líquido; otras pruebas estándar incluyen pruebas de presión y de origen en la cavidad de la válvula. Esta es una de las pruebas estándar que fabricantes de válvulas criogénicas emplean para asegurarse de que las válvulas fabricadas resisten temperaturas extremas.
Un fabricante de válvulas industriales que se dedique a la producción de válvulas criogénicas se asegurará de que se sigan estrictamente los métodos adecuados de prueba y control de calidad. Una válvula defectuosa, especialmente una válvula criogénica que no funcione correctamente, puede provocar graves daños, ya que estas válvulas transportan principalmente productos químicos. La fuga de estos productos químicos puede ser un peligro y crear situaciones no deseadas.
Siguiendo el derecho procedimiento de ensayo criogénico durante la producción contribuye a reducir los accidentes. Las válvulas criogénicas se someten a varios tipos de pruebas que determinan su calidad. Estas son algunas de las pruebas estándar:
- Prueba de resistencia del caparazón
Esta prueba se realiza para comprobar la resistencia de la válvula y la cantidad de presión que puede soportar. Se monta una válvula sobre una mesa parcialmente abierta y se somete a presión hidrostática. La cantidad de presión que debe aplicarse a la válvula depende del material de la misma; esta prueba sigue la API STD 598 estándar.
- Prueba de estanqueidad del asiento
Esta prueba es posterior a la prueba de resistencia de la carcasa. Se emplea para determinar la cantidad de fugas de una válvula a una presión y temperatura determinadas. Los procedimientos para esta prueba se siguen según ASME B16.34 y API STD 598.
La válvula se monta en la mesa de pruebas en posición totalmente cerrada. Se aplica presión hidrostática a través de una de las aberturas de las válvulas y se comprueba la cantidad de fuga en la otra abertura.
- Prueba de producción criogénica
Este procedimiento de ensayo criogénico se sigue de acuerdo con las normas y procedimientos descritos en BS 6364, una norma establecida para las pruebas de válvulas criogénicas. Esta norma específica abarca varias reglas y normas. En ella se detallan el diseño, el material, la resistencia y otras características cruciales de una válvula criogénica.
- Pruebas criogénicas de válvulas con nitrógeno líquido
Se inyecta nitrógeno líquido en una válvula criogénica para comprobar su tolerancia a la temperatura. El nitrógeno líquido se introduce lentamente en la válvula colocada en un tanque criogénico; una vez que se alcanzan la presión y la temperatura requeridas, se examina la válvula en busca de fugas externas o internas. En esta prueba se emplean olfateadores, manómetros y termopares.
Normas ISO
Existen normas ISO específicas que rigen la producción de válvulas criogénicas; estas normas se establecen para garantizar que se preserve la alta calidad de estas válvulas y evitar cualquier posible fuga. La norma ISO 21011:2008 especifica los requisitos característicos de una válvula criogénica en términos de diseño, fabricación y pruebas. A industria de fabricación de válvulas deben seguir todas estas normas y reglamentos para que la seguridad de los usuarios no se vea comprometida.
Se aplica a todos los tipos de válvulas criogénicas - la única excepción es la válvulas limitadoras de presión que están cubiertos por una norma ISO diferente.
Aplicación de las válvulas criogénicas
Las válvulas criogénicas encuentran aplicaciones en muchas industrias debido a sus características especiales. Por ejemplo, el transporte y almacenamiento de GNL solo puede hacerse con la ayuda de tuberías y válvulas criogénicas.
He aquí algunas industrias que utilizan válvulas criogénicas:
- Industria de alimentación y bebidas: Estas industrias suelen implicar procedimientos que requieren el transporte y almacenamiento de fluidos a baja temperatura en el interior de las fábricas, por lo que las válvulas criogénicas resultan extremadamente útiles en estos casos.
- Industria del petróleo y el gas: El gas natural licuado se manipula principalmente a través de tuberías y válvulas criogénicas. Si los gases no se mantienen a la temperatura y presión adecuadas, podrían expandirse y provocar una explosión.
- Industria médica: La transmisión de oxígeno líquido se realiza a través de tuberías y válvulas criogénicas.
- Almacenamiento aeroespacial: Las válvulas criogénicas son muy comunes en la industria aeroespacial, ya que se utilizan en turbinas y espacios de almacenamiento.
- Industria petroquímica: Las válvulas criogénicas desempeñan un papel crucial en la industria petroquímica - el transporte de productos petroquímicos y químicos se realiza mediante válvulas criogénicas, ya que deben conservarse a la temperatura y los niveles de presión adecuados.
¿Por qué son importantes las pruebas criogénicas de las válvulas?
El empleo de pruebas criogénicas para válvulas es una necesidad básica, ya que estas válvulas se utilizarán en determinadas condiciones de temperatura que exigen tolerancia por parte de estas válvulas. Para obtener el máximo rendimiento de una válvula criogénica, debe examinarse minuciosamente para asegurarse de que no presenta ningún fallo.
Se calcula que más del 60% de las válvulas fabricadas en una industria no superan las pruebas básicas de calidad asignadas a las válvulas criogénicas. Los problemas de fugas y la rotura de la carcasa son más frecuentes, y estas válvulas defectuosas no pueden utilizarse porque son peligrosas. Por eso, las válvulas criogénicas tienen que pasar muchos niveles de pruebas de temperatura, presión y daños mecánicos.
Conclusión
Los fabricantes de válvulas industriales deben asegurarse de que las válvulas se fabrican de acuerdo con las normas y directrices establecidas por organizaciones como ISO y ASME. Lo mismo ocurre con las válvulas criogénicas, el tipo de válvulas que transportan y almacenan fluidos a baja temperatura. Pruebas criogénicas de válvulas puede hacerse a varios niveles y, entre ellos, la prueba del nitrógeno líquido y la prueba de resistencia de la cáscara son muy importantes.
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