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Las tuberías y válvulas químicas son una parte indispensable de la producción química y son el vínculo entre varios equipos químicos. ¿Cómo funcionan las 5 válvulas más comunes en las tuberías químicas? ¿Cuáles son sus usos principales? ¿Qué son las válvulas de las tuberías y accesorios de tuberías químicas? (11 tipos de tuberías + 4 tipos de accesorios de tuberías + 11 válvulas grandes) ¡Domine todas estas cosas sobre las tuberías químicas en un solo artículo!
áܱs para tuberías y accesorios químicos
11 tipos de tuberías químicas
Las tuberías químicas se dividen en tuberías metálicas y tuberías no metálicas según sus materiales.
Tubos de metal
Tubos de hierro fundido, tubos de acero con costura, tubos de acero sin costura, tubos de cobre, tubos de aluminio y tubos de plomo.
① Tubos de hierro fundido:
Los tubos de hierro fundido son uno de los tubos más utilizados en las tuberías de productos químicos.
Debido a su fragilidad y a la poca estanqueidad de las conexiones, solo son adecuados para transportar medios de baja presión y no son adecuados para transportar vapor a alta temperatura y alta presión ni sustancias tóxicas y explosivas. Se utilizan comúnmente en tuberías de suministro de agua subterráneas, tuberías principales de gas y tuberías de alcantarillado. Las especificaciones de los tubos de hierro fundido se expresan en Ф diámetro interior × espesor de pared (mm).
②Tubos de acero sin costura:
Los tubos de acero sin costura se dividen en tubos de agua y gas comunes (resistencia a la presión de 0,1 a 1,0 MPa) y tubos engrosados (resistencia a la presión de 1,0 a 0,5 MPa) según la presión de uso.
Generalmente se utilizan para transportar fluidos a presión como agua, gas, vapor de calefacción, aire comprimido y aceite. Los galvanizados se denominan tubos de hierro blanco o tubos galvanizados. Los no galvanizados se denominan tubos de hierro negro. Sus especificaciones se expresan en diámetro nominal. El diámetro nominal mínimo es de 6 mm y el diámetro nominal máximo es de 150 mm.
③Tubos de acero sin costura:
Las ventajas de los tubos de acero sin costura son la calidad uniforme y la alta resistencia.
Sus materiales incluyen acero al carbono, acero de alta calidad, acero de baja aleación, acero inoxidable y acero resistente al calor. Debido a los diferentes métodos de fabricación, se dividen en tubos de acero sin costura laminados en caliente y tubos de acero sin costura estirados en frío. En los proyectos de tuberías, cuando el diámetro de la tubería supera los 57 mm, a menudo se utilizan tubos laminados en caliente, y cuando es inferior a 57 mm, a menudo se utilizan tubos estirados en frío.
Los tubos de acero sin costura se utilizan a menudo para transportar diversos gases presurizados, vapor y líquidos, y pueden soportar temperaturas más altas (alrededor de 435 °C). Los tubos de acero aleado se utilizan para transportar medios corrosivos, entre los que los tubos de aleación resistentes al calor pueden soportar temperaturas de hasta 900-950 °C. Las especificaciones de los tubos de acero sin costura se expresan como Ф diámetro interior × espesor de pared (mm).
El diámetro exterior máximo de los tubos estirados en frío es de 200 mm y el diámetro exterior máximo de los tubos laminados en caliente es de 630 mm. Los tubos de acero sin costura se dividen en tubos sin costura generales y tubos sin costura especiales según sus usos, como tubos sin costura para craqueo de petróleo, tubos sin costura para calderas, tubos sin costura para fertilizantes, etc.
④ Tubos de cobre:
Los tubos de cobre tienen buenos efectos de transferencia de calor.
Se utiliza principalmente en tuberías de equipos de intercambio de calor y dispositivos de enfriamiento profundo, tuberías de medición de presión de instrumentos o para transportar fluidos presurizados, pero cuando la temperatura es superior a 250 °C, no es adecuado para su uso bajo presión. Debido a su alto precio, generalmente se utiliza en lugares importantes.
⑤ Tubos de aluminio:
El aluminio tiene buena resistencia a la corrosión.
Los tubos de aluminio se utilizan a menudo para transportar medios como ácido sulfúrico concentrado, ácido acético, sulfuro de hidrógeno y dióxido de carbono, y también se utilizan comúnmente en intercambiadores de calor. Los tubos de aluminio no son resistentes a los álcalis y no se pueden utilizar para transportar soluciones alcalinas y soluciones que contengan iones de cloruro.
Dado que la resistencia mecánica de los tubos de aluminio disminuye significativamente con el aumento de la temperatura, la temperatura de funcionamiento de los tubos de aluminio no puede superar los 200 °C. Para tuberías presurizadas, la temperatura de funcionamiento será menor. El aluminio tiene buenas propiedades mecánicas a bajas temperaturas, por lo que los tubos de aluminio y aleación de aluminio se utilizan principalmente en unidades de separación de aire.
⑥ Tuberías de plomo:
Las tuberías de plomo se utilizan a menudo como tuberías para transportar medios ácidos. Pueden transportar entre un 0,5 % y un 15 % de ácido sulfúrico, dióxido de carbono, ácido fluorhídrico al 60 % y ácido acético con una concentración inferior al 80 %. No son adecuadas para transportar ácido nítrico, ácido hipocloroso y otros medios. La temperatura máxima de funcionamiento de las tuberías de plomo es de 200 °C.
Tubos no metálicos
Tubos de plástico, tubos de plástico, tubos de vidrio, tubos de cerámica, tubos de cemento.
①Tubos de plástico:
Las ventajas de los tubos de plástico son una buena resistencia a la corrosión, peso ligero, moldeado conveniente y fácil procesamiento.
Las desventajas son baja resistencia y poca resistencia al calor.
En la actualidad, los tubos de plástico más utilizados son los tubos de cloruro de polivinilo duro, los tubos de cloruro de polivinilo blando, los tubos de polietileno, los tubos de polipropileno y los tubos de metal rociados con poliolefinas y politrifluoroetileno.
②Tubos de caucho:
Los tubos de caucho tienen buena resistencia a la corrosión, peso ligero, buena plasticidad y son flexibles y fáciles de instalar y desmontar.
Los tubos de caucho de uso común generalmente están hechos de caucho natural o caucho sintético, adecuados para ocasiones en las que los requisitos de presión no son altos.
③Tubos de vidrio:
Los tubos de vidrio tienen las ventajas de resistencia a la corrosión, transparencia, fácil limpieza, baja resistencia y bajo precio. Las desventajas son la fragilidad y la resistencia a la presión.
Se utilizan comúnmente en ocasiones de trabajo experimental o de prueba.
④Tubos de cerámica:
Las cerámicas químicas son similares al vidrio y tienen buena resistencia a la corrosión. A excepción del ácido fluorhídrico, el ácido fluorosilícico y los álcalis fuertes, pueden soportar la corrosión de diversas concentraciones de ácidos inorgánicos, ácidos orgánicos y disolventes orgánicos.
Debido a su baja resistencia y fragilidad, generalmente se utilizan en alcantarillas y conductos de ventilación para eliminar medios corrosivos.
⑤Tubo de cemento:
Se utiliza principalmente en lugares con requisitos de baja presión y bajo sellado de tuberías, como tuberías de alcantarillado y drenaje subterráneos.
Además, en el mantenimiento de equipos y tuberías químicas, para garantizar la seguridad, a menudo se inserta un disco sólido hecho de placa de acero entre dos bridas para aislar temporalmente el equipo o la tubería del sistema de producción. Esta placa ciega generalmente se denomina placa ciega insertada. El tamaño de la placa ciega insertada puede ser el mismo que el diámetro exterior de la superficie de sellado de la brida en el punto de inserción.
② áܱ de compuerta
Se basa en una o dos placas planas perpendiculares a la dirección del flujo del medio, que cooperan con la superficie de sellado del cuerpo de la válvula para lograr el propósito de sellado. La elevación de la placa de la válvula abre la válvula.
La placa sube y baja con la rotación del vástago de la válvula, y el caudal del fluido se ajusta según el tamaño de la abertura. Este tipo de válvula tiene baja resistencia, buen rendimiento de sellado y conmutación que ahorra mano de obra. Es particularmente adecuada para tuberías de gran diámetro, pero la estructura de la válvula de compuerta es relativamente compleja y existen muchos tipos.
De acuerdo con las diferentes estructuras del vástago de la válvula, existen vástagos abiertos y vástagos oscuros; de acuerdo con la forma estructural de la placa de la válvula, se divide en tipo cuña, tipo paralelo, etc.
Generalmente, la placa de la válvula de tipo cuña es una sola placa de válvula, y el tipo paralelo utiliza dos placas de válvula. El tipo paralelo es más fácil de fabricar y reparar que el tipo cuña, y no es fácil de deformar durante el uso, pero no es adecuado para transportar tuberías de fluido que contienen impurezas. Se utiliza principalmente para transportar agua, gas limpio, petróleo y otras tuberías.
③ áܱ de tapón
El tapón se conoce comúnmente como grifo. Utiliza un tapón cónico con un orificio central insertado en el cuerpo de la válvula para abrir y cerrar la tubería.
De acuerdo con las diferentes formas de sellado, el tapón se puede dividir en tapón de empaquetadura, tapón sellado con aceite y tapón sin empaquetadura. El tapón tiene una estructura simple, tamaño pequeño, apertura y cierre rápidos, fácil operación, pequeña resistencia al fluido y es fácil hacer una válvula de distribución o conmutación de tres o cuatro vías.
La superficie de sellado del tapón es grande, fácil de usar, laboriosa al abrir y cerrar, y difícil de ajustar el flujo, pero se corta rápidamente. El tapón se puede utilizar en tuberías de fluidos con baja presión y temperatura o que contienen partículas sólidas en el medio, pero no es adecuado para tuberías de alta presión, alta temperatura o vapor.
④ áܱ de mariposa
Es un tipo de válvula de cierre. La forma del cabezal de la válvula es cónica o aerodinámica, lo que permite controlar y ajustar mejor el caudal del fluido o realizar la regulación de la presión y el estrangulamiento. La válvula tiene altos requisitos de precisión de fabricación y un buen rendimiento de sellado.
Se utiliza principalmente en tuberías como control de instrumentos o muestreo, pero no es adecuada para tuberías con alta viscosidad y medios de partículas sólidas.
⑤ áܱ de bola
También conocida como válvula de núcleo de bola, es una válvula que se ha desarrollado rápidamente en los últimos años. Utiliza una esfera con un orificio en el medio como núcleo de la válvula y se basa en la rotación de la esfera para controlar la apertura o el cierre de la válvula.
Es similar al tapón, pero tiene una superficie de sellado más pequeña que el tapón, una estructura compacta y una conmutación que ahorra mano de obra, y es mucho más utilizada que el tapón.
Con la mejora de la precisión de fabricación de las válvulas de bola, las válvulas de bola no solo se utilizan en tuberías de presión media y baja, sino también en tuberías de alta presión. Sin embargo, debido a la limitación de los materiales de sellado, actualmente no es adecuada para tuberías de alta temperatura.
⑥ áܱ de diafragma
Las más comunes son las válvulas de película. La apertura y el cierre de esta válvula se realizan mediante un diafragma de goma especial, que se intercala entre el cuerpo de la válvula y la tapa de la válvula. Cuando está cerrada, el disco debajo del vástago de la válvula presiona el diafragma contra el cuerpo de la válvula para lograr el sellado.
Esta válvula tiene una estructura simple, un sellado confiable, un mantenimiento fácil y una baja resistencia a los fluidos. Es adecuada para tuberías que transportan medios ácidos y fluidos con materia en suspensión, pero generalmente no es adecuada para tuberías con mayor presión o temperatura por encima de los 60 °C, y no es adecuada para tuberías que transportan solventes orgánicos y medios oxidantes fuertes.
⑦ áܱ de retención
También conocida como válvula de retención o válvula unidireccional. Se instala en la tubería de modo que el fluido solo pueda fluir en una dirección y no permita el flujo inverso.
Es una válvula de cierre automático con un disco de válvula o una placa basculante en el cuerpo de la válvula. Cuando el medio fluye aguas abajo, el fluido empuja automáticamente el disco de la válvula para abrirlo; cuando el fluido fluye hacia atrás, el fluido (o la fuerza del resorte) cierra automáticamente el disco de la válvula. Según las diferentes estructuras de la válvula de retención, se divide en dos tipos: tipo de elevación y tipo oscilante.
La aleta de la válvula de retención de elevación se mueve verticalmente hacia el canal del cuerpo de la válvula y generalmente se usa en tuberías horizontales o verticales; la aleta de la válvula de retención oscilante a menudo se llama placa oscilante, un lado de la cual está conectado al eje y puede girar alrededor del eje. La válvula de retención oscilante generalmente se instala en una tubería horizontal. Para las de diámetro pequeño, también se puede instalar en una tubería vertical, pero se debe tener en cuenta que el caudal no debe ser demasiado grande.
Las válvulas de retención son generalmente adecuadas para tuberías con medios limpios y no deben usarse en tuberías que contengan partículas sólidas y medios con alta viscosidad. La válvula de retención de elevación tiene un mejor rendimiento de cierre que la válvula de retención oscilante, pero la resistencia al fluido de la válvula de retención oscilante es menor que la de la válvula de retención de elevación. En general, la válvula de retención oscilante es adecuada para tuberías de gran diámetro.
⑧ áܱ de mariposa
Se basa en un disco giratorio (o disco elíptico) en la tubería para controlar la apertura y el cierre de la tubería. Tiene una estructura simple y pequeñas dimensiones.
Debido a la estructura de sellado y los problemas de material, la válvula tiene un rendimiento de cierre deficiente y solo es adecuada para la regulación en tuberías de baja presión y gran diámetro. A menudo se usa en tuberías que transportan medios como agua, aire y gas.
⑨ áܱ reductora de presión
Es una válvula automática que reduce la presión del medio a un valor determinado. Generalmente, la presión después de la válvula es menor al 50% de la presión antes de la válvula. Se basa principalmente en diafragmas, resortes, pistones y otras partes para usar la diferencia de presión del medio para controlar el espacio entre el disco de la válvula y el asiento de la válvula para lograr el propósito de reducción de presión.
Hay muchos tipos de válvulas reductoras de presión, las más comunes son el tipo pistón y el tipo película.
⑩ áܱ revestida
Para evitar la corrosión del medio, algunas válvulas necesitan estar revestidas con materiales resistentes a la corrosión (como plomo, caucho, esmalte, etc.) en el cuerpo de la válvula y la cabeza de la válvula. El material de revestimiento debe seleccionarse de acuerdo con las propiedades del medio.
Para la conveniencia del revestimiento, las válvulas revestidas se fabrican principalmente en tipos de ángulo recto o de corriente continua.
⑪ áܱ de seguridad
Para garantizar la seguridad de la producción química, a menudo se instala un dispositivo de seguridad en un sistema de tuberías presurizadas, es decir, se selecciona una lámina de metal de un cierto espesor y se instala en el extremo de la tubería o la interfaz de tres vías como una placa ciega.
Cuando la presión en la tubería aumenta, la lámina se rompe para lograr el propósito de aliviar la presión. Las placas de ruptura se utilizan generalmente en tuberías de gran diámetro y baja presión, pero las válvulas de seguridad se utilizan en la mayoría de las tuberías químicas. Hay muchos tipos de válvulas de seguridad, que se pueden dividir aproximadamente en dos categorías, a saber, tipo resorte y tipo palanca.
Las válvulas de seguridad de tipo resorte se basan principalmente en la fuerza del resorte para lograr el sellado. Cuando la presión en la tubería excede la fuerza elástica del resorte, la válvula se abre por el medio y el fluido en la tubería se descarga para reducir la presión.
Una vez que la presión en la tubería cae por debajo de la fuerza elástica del resorte, la válvula se cierra nuevamente. La válvula de seguridad de tipo palanca se basa principalmente en la fuerza del martillo pesado sobre la palanca para lograr el sellado, y el principio de funcionamiento es el mismo que el del tipo resorte. La selección de válvulas de seguridad se basa en la presión de trabajo y la temperatura de trabajo para determinar el nivel de presión nominal, y su calibre se puede calcular y determinar consultando las regulaciones pertinentes.
El tipo estructural de la válvula de seguridad y el material de la misma deben seleccionarse de acuerdo con la naturaleza del medio y las condiciones de trabajo. Existen normas especiales para la presión de arranque, la prueba y la aceptación de la válvula de seguridad, que son revisadas y selladas regularmente por el departamento de seguridad. No se debe ajustar arbitrariamente durante el uso para garantizar la seguridad.