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Novedad
17 Feb '12

La nueva generación de válvulas de GF Piping Systems garantiza una estabilidad duradera en los procesos químicos

Desafío dominado

Se trata de una solución inteligente con una nueva válvula que previene el retorno del flujo en los sistemas de tuberías. Destaca su mantenimiento sencillo, que realza la fiabilidad y la eficiencia para aplicaciones industriales.

Evitar el retorno del flujo es uno de los mayores desafíos para las válvulas de retención utilizadas en los procesos de la industria química. Debido a su mecanismo y al estrés mecánico, las válvulas están sujetas a un desgaste considerable. La nueva generación de válvulas de retención de GF es el ejemplo perfecto de cómo un concepto innovador puede eliminar este problema, tal y como se ha demostrado en el tratamiento en las industrias químicas.

GF Piping Systems, uno de los tres grupos de la corporación suiza Georg Fischer, es un proveedor líder de sistemas de tuberías termoplásticas con presencia global en los mercados. Los clientes se benefician de la gama más completa que abarca tubos, válvulas, accesorios, tecnologías de unión, instrumentos de medición y control así como un servicio de asistencia y apoyo técnico.

Distintos segmentos se benefician de estos sistemas: edificación, industrias de procesos químicos, alimentación, microelectrónica, construcción naval, distribución de agua y gas, tratamiento de agua. En procesos de industrias químicas, el foco principal está en la fabricación de productos químicos así como el tratamiento de superficies. El tratamiento de aguas es otro punto punto de referencia para GF Piping Systems.

Pruebas prácticas durante el desarrollo

En el desarrollo de las nuevas válvulas de retención se definieron dos temas principales: ¿cómo se puede mejorar un tipo de producto, plenamente establecido, para que sea mucho más fiable? ¿Cómo reducir el desgaste de las partes móviles y reducir el mantenimiento requerido? La solución acabó con un nuevo diseño del interior de la válvula.

Cada nuevo desarrollo tiene que cumplir, por supuesto, con los requerimientos necesarios puestos en práctica. Por eso, se consideró que uno de los principales hitos en el proyecto sería probar las válvulas bajo unas condiciones que se asemejaran lo más posible a las del uso normal. Junto a las tradicionales pruebas de laboratorio, las válvulas se colocaron en campos de pruebas de diversos clientes, en una intensa colaboración entre usuarios y fabricante, para poder así obtener unos resultados reales durante el proceso de desarrollo.

Casi dos años antes de la producción en serie, GF Piping Systems realizó una serie de versiones de las nuevas válvulas que puso a disposición de un cliente del campo de la producción de la industria química para poder realizar pruebas durante el proceso de neutralización de vertidos.

Clave del proceso: el tratamiento de vertidos

El tratamiento de vertidos es uno de los procesos más importantes para poder mantener la calidad del agua. Antes de que las aguas residuales lleguen al conducto de las alcantarillas, se tiene que cumplir con una regulación muy estricta. Disponer de tecnología punta es un requerimiento legal en las plantas de tratamiento actuales.

Los residuos se generan en cualquier proceso industrial. Puede ser en forma sólida, un metal, un ácido o una substancia orgánica. En el caso de los vertidos, la clasificación se basa en un proceso de tratamiento que tiene que estar monitorizado con instrumentos. El proceso se inicia cuando el agua entra en el sistema de tratamiento y termina cuando ya ha sido tratada y deja el sistema. El sistema neutraliza los vertidos contaminados químicamente con ácidos y bases. El rango de pH deseado se obtiene por el control del sistema y se monitoriza y registra en el control final de la línea de tuberías de la alcantarilla.

Para este proceso, los vertidos se bombean desde grandes tanques hasta el sistema. El propósito de las válvulas de retención es el de proteger a las bombas. Ahí es donde la nueva generación de válvulas destaca, especialmente por la variedad de materiales disponibles y su correspondiente resistencia química. Las válvulas de hierro fundido, usadas anteriormente por el cliente, estaban expuestas a un gran desgaste. Las válvulas fallaban a intervalos regulares de pocos meses y se tenía que interrumpir el proceso para proceder a realizar tareas de mantenimiento.

Incorporación de las necesidades del cliente en el nuevo modelo

Georg Fischer vio aquí la oportunidad perfecta para permitir que la experiencia del usuario se incorporara en el proceso de desarrollo. Los clientes que participaron en el proceso requerían una solución que pudiera reducir el deterioro por el uso en las válvulas de retención. Esto no sólo prolongaría la vida del sistema sino que también reduciría su mantenimiento.

Las válvulas de retención están sujetas a numerosos factores de desgaste: estrés mecánico debido a las altas velocidades del fluido, golpes de ariete en las tuberías y ataques químicos a los componentes de las válvulas como las juntas de sellado. Esto puede tener graves consecuencias, que se inician con pequeñas fugas, provocadas por la hinchazón de la junta de sellado que provoca que los componentes de la válvula se atasquen y que se acabe con la rotura completa de la válvula.

Nuevo diseño del cono de la válvula

Estas experiencias se incorporaron en el proceso de desarrollo de la válvula. El cono de la válvula se optimizó hidrodinámicamente. Esto permite minimizar la pérdida de presión, al mismo tiempo que se incrementa el fluido un 25% si se compara con modelos anteriores. Y esto no es todo: es prácticamente imposible que la válvula se obture ya que el cono está doblemente guiado. La estabilidad del proceso está asegurada.

Otro efecto positivo del nuevo diseño del cono es que la válvula puede, opcionalmente, equiparse con un resorte antirretorno y así utilizarse en nuevas aplicaciones. Gracias a este nuevo resorte antirretorno, la válvula puede colocarse en cualquier posición, ya sea en horizontal o en vertical. Para asegurar una larga vida útil de las válvulas equipadas con resorte, éste está disponible en tres tipos de materiales diferentes: acero inoxidable (V2A/304), Nimonic 90® y con inoxidable revestido de Halar (ECTFE).

Otro factor clave para la fiabilidad de una válvula de retención son las juntas de sellado. Aquí, GF Piping Systems ha confiado en un mayor desarrollo del ya probado perfil del sello de la generación anterior. La resistencia química del primer grado del elastómero (EPDM y FPM) ha quedado demostrada con éxito en las nuevas válvulas. Se ha optimizado también el perfil del sello. Esto, junto con el diseño patentado del cono, garantiza un 100% de estanqueidad. El diseño de la superficie del cono que entra en contacto con el anillo de sellado es esférico. Esto significa que la válvula es totalmente a prueba de fugas si hay una ligera desviación del cono, protegiendo finalmente la bomba del reflujo del fluido de proceso.

Éxito de la prueba de campo de las nuevas válvulas

La mayoría de estas características han sido verificadas y mejoradas durante la prueba de campo realizada. El resultado -la nueva generación de válvulas de retención de GF Piping Systems- protege de un modo seguro y fiable las bombas durante el proceso de tratamiento de aguas del cliente, incluso bajo condiciones extremas.

La válvula ha sido probada durante cerca de 25.000 horas. Más de 11.000 horas de prueba completadas con éxito tras el ajuste final de diseño confirman la seguridad, rendimiento y rentabilidad de la nueva válvula. Paralelamente a los trabajos de desarrollo, se solicitó una patente para el nuevo diseño que, finalmente, fue concedida en la primavera de 2011.

Características principales

• Rango de dimensiones: DN10-100.
• Materiales: PVC-U, PVC-C, ABS, PP, PVDF.
• Ratio de presión: PN16/PN10, dependiendo del material.
• Material de sellado: EPDM, FPM, y otros bajo pedido.
• Tipo de conexión: Socket, spigot, bridas y roscas según ISO, ANSI, BS y JIS.

Nuevas válvulas de retenciónd de GF Piping Systems

• Cono estándar de la válvula tipo 561: sella con la presión del fluido.
• Cono del tipo 562, con muelle incorporado: cierra de modo automático y se puede instalar en cualquier posición.
• Materiales del muelle de retorno: acero inoxidable (V2A/304, Nimonic90®, V2A (304) con recubrimiento de ECTFE.
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