Como seleccionar la válvula ideal para tu servicio

Las válvulas son uno de los equipos más utilizados dentro de las diferentes industrias, pero para su correcto uso se deberá de conocer el uso deseado y el tipo de fluidos corrosivos. Para lo cual el Ingeniero SIESA deberá considerar diferentes factores para determinar la válvula ideal para sus procesos. Las válvulas son las que regulan el flujo corrosivo de acuerdo con el proceso de producción.

En las operaciones diarias dentro de una planta, se tiene una larga lista de preocupaciones, como cumplir con los tiempos de producción, mantener la calidad del producto y mejorar la eficiencia de producción. Con las válvulas SIESA recubiertas de fluoropolímeros, lo último sobre lo que debería preocuparse es el funcionamiento de las válvulas de control de su planta. Las válvulas de control responden a un proceso de líquidos en circulación, como gas, vapor, agua o compuestos químicos para compensar las alteraciones de carga y mantener la variable de proceso regulada lo más cercana posible al punto de ajuste deseado (cent point).

SIESA cuenta con una amplia variedad de válvulas recubiertas de fluoropolímeros como PFA, PTFE Y ETFE, que se adaptarán a cualquier necesidad que tenga, con lo que usted podrá encontrar:

Tipos de válvulas

  • Válvula de Compuerta. Enfocadas al servicio de cierre de paso, siendo de flujo lineal y produciendo una menor caída de presión en el sistema, en comparación a otros tipos de válvulas.
  • Válvula Macho. Al igual que la válvula de compuerta, se designan para el paso o cierre y sus componentes son cuerpo, macho (piloncillo) y tapa; otorgando un flujo lineal.
  • Válvula de Bola. Variante de la válvula macho, diseñada con una bola que cuenta con un orificio en un eje geométrico para conectar la entrada y salida del cuerpo, permitiendo abrir y cerrar el paso.
  • Válvula de Globo. Son empleadas para aplicaciones con regulación y control del flujo; la caída de presión tiende a ser grande.
  • Válvula de Mariposa. Adecuadas para servicios de paso y cierre; otorgan baja pérdida por fricción de líquidos y son de acción rápida en cuanto a vuelta.
  • Válvula de Diafragma. Tienen la función de cerrar o abrir un flujo. También funcionan para regular dichos flujos a necesidad del sistema de tubería.
  • Válvula de Retención o Check. Impide el flujo inverso en la tubería, mediante un funcionamiento automático-mecánico que las mantiene abiertas ante la presión del fluido circulante. Existen de tipo bola y tipo columpio

La elección de estas válvulas deberá de tomarse en función al servicio que se necesita:

  • Servicio de regulación (Válvulas globo, mariposa, diafragma, compresión)
  • Servicio de cierre y apertura (Válvulas de compuerta, macho o de bola)
  • Prevención de retorno de flujo (Válvulas de retención)

Solución SIESA

El cuerpo de las Válvulas SIESA con cuerpo de acero al carbón, acero inoxidable y aleaciones especiales recubiertas con Fluoropolímeros PTFE (politetrafluoroetileno), PFA (Politetrafluoroetileno) y ETFE (Etileno-Tetrafluoretileno) son altamente resistentes a la corrosión tanto en el exterior como en el interior para resistir el ataque de ácidos, álcalis y el medio ambiente salino. El cuerpo de las válvulas cumple con las dimensiones ANSI B16.10 y las bridas son de acuerdo con ASME B16.5.

La correcta selección de la válvula para sus procesos, le permitirá optimizarlos y ahorrar posteriormente pérdidas de dinero y tiempo, con un tiempo de vida útil desde 30 a 40 años.


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¿Que sustancias provocan la corrosión? (segunda parte)

En este articulo continuamos con la mención de otras sustancias corrosivas que existen dentro de las diferentes industrias, si no has leído la primera parte te sugerimos que la leas ahora.

Hidróxido de Potasio

Conocido como potasa cáustica y de fórmula química KOH, es un compuesto inorgánico sumamente desecante, cuya corrosividad natural es aprovechada en aplicaciones como saponificador de grasas (en la obtención de jabón). Su disolución en agua es exotérmica, es decir, genera energía calórica.

Hidruro de Sodio

De fórmula NaOH, es una sustancia muy poco soluble de color transparente, clasificado como una base fuerte. Además de eso es un poderoso desecante, ya que almacena enormes cantidades de hidrógeno, por lo que es altamente cáustico y empleado como solvente.

Sulfato de dimetilo

En condiciones normales, este compuesto de fórmula química C2H6O4S es un líquido aceitoso e incoloro, con un ligero olor a cebolla, catalogado como un alquilante fuerte. Es altamente tóxico: carcinógeno, mutágeno, corrosivo y venenoso. Además es medioambientalmente peligroso y volátil, por lo que a menudo se lo ha considerado como una probable arma química.

Fenol (ácido carbólico)

De fórmula química C6H6O y numerosos nombres alternativos, este compuesto en su forma pura es un sólido cristalino blanco o incoloro, que puede sintetizarse a partir de la oxidación del benceno. Es muy demandado en la industria de las resinas, así como en la fabricación de nylon, pero también como componente de fungicidas, antisépticos y desinfectantes. Es fácilmente inflamable y corrosivo.

Cloruro de acetilo

Es llamado cloruro de etanoilo, es un haluro derivado del ácido etanoico, que a presión y temperatura ambiente es incoloro. Es un compuesto inexistente en la naturaleza, ya que en presencia de agua se descompone en ácido etanoico y ácido clorhídrico. Se utiliza como colorante, desinfectante, insecticida e incluso como anestésico, a pesar de ser corrosivo por reacción.

Hipoclorito de Sodio

Conocido como lejía, disuelto en agua, este compuesto de fórmula química NaClO es fuerte oxidante y muy reactivo el con cloro, formando así gases letalmente tóxicos. Ampliamente usado como blanqueador, potabilizador de agua y desifectante, pues en ciertas concentraciones tiene la capacidad de disolver la materia orgánica a contacto.

Cloroformiato de bencilo

Es un líquido oleoso, de olor desagradable que puede ir de lo incoloro a lo amarillento y de fórmula química C8H7ClO2. Riesgoso para el ambiente y los animales acuáticos, se convierte en fosfógeno al calentarse y se vuelve muy inflamable. Es cancerígeno y altamente corrosivo.

Metales alcalinos elementales

Cualquier metal alcalino en su presentación más pura o elemental, como el litio (Li), potasio (K), rubidio (Rb), cesio (Cs) o Francio (Fr), reacciona muy rápidamente con el oxígeno y el agua, por lo que nunca se les ve en la naturaleza en su estado elemental. En ambos casos reaccionan de manera violenta generando mucho calor, por lo que pueden ser irritantes o caústicos.

Pentóxido de Fósforo

Conocido como óxido de fósforo (V) u óxido fosfórico, es un polvo blanco de fórmula molecular P2O5. Es extremadamente higroscópico (desecante), tiene propiedades altamente corrosivas y debe evitarse el contacto. Además, su disolución en agua produce un ácido fuerte que reacciona en presencia de metales generando gases venenosos e inflamables.

Óxido de calcio

Llamada cal viva y de fórmula química CaO, es una sustancia largamente empleada por la humanidad, que la ha obtenido de la roca caliza. Tiene aplicaciones en la construcción y la agricultura, ya que no es tóxico ni corrosivo, pero al mezclarse con agua reacciona exotérmicamente.

Amoniaco concentrado

Normalmente el amoníaco, un gas incoloro de olor repulsivo compuesto por nitrógeno (NH3), se produce en diversos procesos orgánicos que lo eliminan al medio ambiente debido a su toxicidad. De hecho, se halla presente en la orina humana. Sin embargo, muchas de sus concentraciones exhalan gases corrosivos y altamente dañinos para el ambiente, sobre todo en sustancias como el anhídrido de amoníaco.

Nuestros recubrimientos SIESA de PTFE (Teflon) PFA Y PP son una solución eficaz a la hora de tener instalaciones que puedan llegar a estar en contacto con alguna de estas sustancias altamente corrosivas e inflamables, ademas de otras mencionadas en nuestra guía de resistencia química,


Fuentehttps://www.ejemplos.co/20-ejemplos-de-sustancias-corrosivas/#ixzz5w7QyCJvq

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¿Que sustancias provocan la corrosión? (primera parte)

Existen diferentes sustancias químicas en la industria que pueden producir corrosión en tus instalaciones, muchas veces desconocemos que hay soluciones efectivas para evitar la corrosión de nuestros sistemas de tuberías como lo son los recubrimientos internos.

En este articulo explicamos cuales son algunas de las sustancias altamente corrosivas que pueden dañar tu equipo y provocar rupturas que, por consiguiente, causan accidentes y fallas en la producción. Si tu manejas alguna de las mencionadas en tu empresa, es necesario que este precavido y conozcas las soluciones que ofrece SIESA.

Ácido clorhídrico

De fórmula HCl, y conocido también como ácido muriático o aguafuerte, es común extraerlo de la sal marina, o durante la quema de ciertos plásticos. Es sumamente corrosivo y de pH inferior a 1, por lo que se emplea como solvente, como disolvente industrial o como catalizador en la obtención de otras sustancias químicas.

Ácido nítrico

De fórmula HNO3, es un líquido viscoso de uso común como reactivo en el laboratorio, pues forma parte de los elementos que componen el Trinitrotolueno (TNT) o diversos fertilizantes como el nitrato de amonio. También se lo puede encontrar disuelto en la lluvia ácida, un conocido fenómeno medioambiental consecuencia de la polución del agua.

Ácido sulfúrico

Su fórmula es H2SO4 y es uno de los productos más elaborados del mundo entero, ya que se emplea a menudo en la obtención de fertilizantes, o para sintetizar ácidos, sulfatos o incluso en la industria petroquímica. También es útil en la industria de los aceros y en la fabricación de todo tipo de baterías.

Ácido fórmico

Conocido como ácido metanoico y de fórmula CH2O2, es el más simple de los ácidos orgánicos, segregado a menudo por insectos como la hormiga roja (Formica rufa) o las abejas como mecanismo tóxico de defensa. También es producido por las ortigas, o en la lluvia ácida por polución atmosférica. En pequeñas cantidades puede ocasionar irritaciones menores, pero a pesar de ser de origen natural es un corrosivo fuerte.

Ácido acético concentrado

De nombre ácido metilcarboxilo o ácido etanoico y fórmula química C2H4O2, es el ácido del vinagre, que le confiere su sabor y olor agrios característicos. Es también un ácido orgánico, como el fórmico, pero es sumamente débil por lo que sus aplicaciones son variadas y con menor riesgo. Aun así, en concentraciones muy altas podría resultar peligroso para los sistemas de tuberías.

Cloruro de Zinc

El cloruro de zinc (ZnCl2) es un sólido más o menos blanco y cristalino muy soluble en agua, de amplias aplicaciones en la industria textil y como catalizador en laboratorio. No es particularmente tóxico, pero ante la presencia de agua reacciona de forma exotérmica, (incluso la que se haya en el aire ambiental) y puede ser particularmente corrosivo, en especial ante la celulosa y la seda.

Cloruro de Aluminio

De fórmula AlCl3, se trata de un compuesto que tiene propiedades ácidas y básicas al mismo tiempo, dependiendo de en qué se lo diluya. Es un pobre conductor eléctrico y tiene un punto de fusión y ebullición bajos, por lo que se utiliza en procesos químicos como catalizador de reacciones, en la conservación de maderas o en el cracking del petróleo. La exposición a este compuesto es sumamente nociva los metales, incluso en ceros inoxidables.

Trifluoruro de Boro

Su fórmula es BF3 y es un gas tóxico incoloro que forma nubes blancas en aire húmedo. Se le emplea frecuentemente en laboratorio como ácido de Lewis y en la obtención de otros compuestos con boro. Es un corrosivo de metales muy fuerte, que en presencia de humedad puede comerse el acero inoxidable.

Hidróxido de Sodio

La soda cáustica o sosa cáustica, de fórmula NaOH, existe como sólidos blancos cristalinos e inodoros, cuya disolución en agua o un ácido genera grandes cantidades de calor. Se emplea en porcentajes más o menos puros en la industria papelera, de los tejidos y de los detergentes, así como en la industria petrolera.

Hidróxido de Potasio

Conocido como potasa cáustica y de fórmula química KOH, es un compuesto inorgánico sumamente desecante, cuya corrosividad natural es aprovechada en aplicaciones como saponificador de grasas (en la obtención de jabón). Su disolución en agua es exotérmica, es decir, genera energía calórica.

Hidruro de Sodio

De fórmula NaH, es una sustancia muy poco soluble de color transparente, clasificado como una base fuerte. Además de eso es un poderoso desecante, ya que almacena enormes cantidades de hidrógeno, por lo que es altamente cáustico y empleado como solvente.


¿Que sustancias provocan la corrosión? Segunda parte…

Fuente: https://www.ejemplos.co/20-ejemplos-de-sustancias-corrosivas/#ixzz5w7QyCJvq

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¿Sabias que la corrosión en tuberías se puede evitar?

La corrosión es un problema industrial importante, pues puede causar accidentes (ruptura de una pieza) y, además, representa un costo importante, ya que se calcula que en pocos segundos se disuelven cinco toneladas de acero en el mundo,

¿Que es la corrosión?

La corrosión es una reacción química (oxido-reducción) en la que intervienen tres factores: la tubería, el ambiente y el agua o también por medio de una reacción electroquímica. De manera más general, puede entenderse como la tendencia general que tienen los materiales a buscar su forma de mayor estabilidad o de menor energía interna. Siempre que la corrosión esté originada por una reacción electroquímica (oxidación), la velocidad a la que tiene lugar dependerá en alguna medida de la temperatura, de la salinidad del fluido en contacto con el metal y de las propiedades de los metales en cuestión.

Para evitar la corrosión en tuberías metálicas, existen métodos que se deben considerar dependiendo de cada ambiente y uso, debe tenerse en cuenta los gastos de mantenimiento y eficacia del sistema que se elija.

Hoy en día una solución es usar materiales anticorrosivos, nuestros 31 años de experiencia nos han enseñado que la mejor manera de evitar la corrosión es a través de los recubrimientos tanto internos como externos de los sistemas de tuberías.

Recubrimientos

Son usados para aislar las regiones internas del sistema de tuberías contra materiales químicos. Estos son una gran fuente que inicia la corrosión o la oxidación. La oxidación se da en lugares húmedos, pero hay métodos para que el metal no se oxide, por ejemplo: la capa de pintura.

En SIESA tenemos recubrimientos internos de PFA, PTFE y PP. Los cuales ayudan a evitar la corrosión interna y tiene un tiempo de vida útil de hasta 40 años sin gastos de mantenimiento. Y pinturas de resina de alta resistencia para la anticorrosión de la tubería.

Revisa la tabla de resistencia química de nuestros recubrimientos y sus efectividad a la hora de ser expuesta a sustancias altamente corrosivas.


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Tubería permeada

Factores clave que afectan la permeación

Te recomendamos leer nuestro articulo La permeación: Un factor importante a la hora de buscar sistemas de tuberías recubiertas. Así podrás conocer mas acerca de este tema.


La mayoría de los factores que afectan la permeación son relativamente simples e intuitivos, otros requieren una breve exploración de algunos aspectos más sutiles del proceso físico en el trabajo en los sistemas de permeación.


A continuación detallaremos, basados en nuestros 31 años de experiencia, 5 de los factores que han tenido mayor impacto en nuestros procedimientos de fabricación de tuberías recubiertas de fluoropolímeros:

a. Presión de vapor

Si hay una región sin obstáculos fuera del recubrimiento de fluoropolímero, sabemos que la presión de vapor está relacionada de manera directa con la tasa de permeación.

Esto ocurre en sistemas de tuberías recubiertas de fluoropolímero con su correspondiente barreno de venteo. Si, por el contrario, existe un obstáculo en alguna región exterior (carcasa metálica sin barreno de venteo, barreno de venteo cerrado por pintura, etc). Una permeación adicional es entonces la diferencia en la presión de vapor en cada lado del recubrimiento, y se reduce en comparación con las etapas iniciales.

Cuando se considera la severidad del servicio y la tasa de permeación proyectada, el valor de importancia cuando un líquido está presente, es la presión de su vapor presente. Si, por el contrario, el fluido presente es un gas, la presión de vapor es la presión real.

De manera que para un gas, la permeación se puede entender como una forma muy pequeña de fuga.

b. Espesor de la pared del recubrimiento de fluoropolímero


El espesor de la pared del recubrimiento se relaciona de manera inversa con la tasa de permeación, es decir, si se duplica el espesor de la pared, se reduce a la mitad la tasa de permeación.


En el lado húmedo de un sistema de permeación, en el cual se cuenta con la ventilación adecuada, la pared se satura completamente cuando se encuentra en su estado estable, justo en el interior de la carcasa metálica. Sin embargo, cuando las condiciones de estado estable son alcanzadas en su totalidad, la concentración se reduce linealmente hasta
que, en el exterior, todas las moléculas del permeante se eliminan por evaporación y la concentración entonces es cercana a cero.


En tuberías recubiertas el escape no es ilimitado, lo que significa que la presión de vapor del permeante comienza a acumularse en el espacio anular entre el recubrimiento y la carcasa metálica y la cantidad de moléculas permeantes aún dentro del recubrimiento, que esperan escapar al exterior, se vuelve cada vez mayor, aumentando la concentración dentro del forro y reduciendo, por consecuencia, el impulso de permeación.

c. Tamaño de la molécula de permeación

En la práctica, la buena selección del fluoropolímero, es la clave para que el tamaño de la molécula del medio de proceso sea o no, un indicador de la tasa de permeación final.


Para los líquidos, la permeación ocurre porque la mayoría son solubles en mayor o menor grado en las regiones amorfas de los plásticos, a nivel molecular, lo que significa que después de la etapa de adsorción, el líquido migra por difusión a través del plástico, saltando a los espacios vacíos intermoleculares que existen en todos los polímeros.

d. Temperatura

La temperatura de un sistema, es una medición directa de la energía cinética molecular, una temperatura más alta, significa vacíos que se mueven más rápido, lo que proporciona una probabilidad estadística mayor de que los permeantes se trasladen, impregnando la superficie del fluoropolímero, e, incluso, viajando al exterior de este.

Esto ocurre en mayor proporción en sistemas a temperaturas de servicio elevadas, como resultado de la energía cinética de las moléculas del fluoropolímero, a diferencia del mismo proceso a temperaturas de servicio bajas.

e. Cristalinidad

La mayoría de los fluoropolímeros exhiben áreas localizadas al azar de estructuras cristalinas ordenadas (vistas a nivel molecular) dispersas a lo largo de las disposiciones amorfas de las moléculas, estas disposiciones inhiben el progreso del permeante, ocasionando que las moléculas que penetran migren a lo largo de rutas alternativas, disminuyendo así la tasa de permeación general.


Este factor es relevante, a medida que sucede, es una herramienta rentable y práctica, que ayuda a lograr ganancias significativas en las tasas de permeación.


La cristalinidad de recubrimientos, como el PTFE, puede ser manipulada para el rendimiento y la longevidad en tuberías destinadas a servicios de procesos químicos.

Conclusiones

Anteriormente se creía que las diferencias entre las diversas tuberías recubiertas, principalmente con PTFE, y los sistemas en el mercado eran menores, y que el método de fabricación o el espesor de la pared del recubrimiento eran los únicos factores clave en el desempeño.

Sin embargo, hoy en día se sabe que existen otros factores, que afectan a la permeación, que representa un fenómeno de importancia que se debe considerar al tomar decisiones de compra de sistemas de tuberías recubiertas.


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PERMEACIÓN EN SISTEMAS DE TUBERÍAS RECUBIERTAS DE PTFE Y PFA

Buscamos establecer los principales puntos a considerar al seleccionar sistemas de tuberías recubiertas de fluoropolímeros, debido al fenómeno conocido como permeación.

Las tuberías recubiertas de PTFE (Politetrafluoroetileno) y PFA (Perfluoroalcoxi), son una solución ideal para procesos que manejan fluidos altamente corrosivos. Contienen propiedades únicas como:

  • La inercia
  • Baja conductividad térmica y eléctrica,
  • Resistencia a altas temperaturas de servicio
  • Resistencia mecánica que le confiere al sistema la carcasa metálica.

Desde tiempos remotos, se encontró que las propiedades únicas del PTFE y PFA eran atribuibles directamente a la fuerza del enlace químico de la cadena Carbono-Flúor, este mismo enlace químico introdujo una complejidad en el procesamiento, ya que el material es tan viscoso a temperaturas de fusión, que los métodos de fabricación estándar para plásticos, como la extrusión o el moldeo por inyección, simplemente no son factibles, y, por el contrario, se requieren técnicas de fabricación específicas que se realizan en equipos de procesamiento especializado.

La modificación de la estructura básica de Carbono-Flúor, principalmente en forma de cadenas laterales, introdujo nuevas propiedades que mejoraron la capacidad de procesamiento y, que, en la mayoría de los casos, modificaron costos y rendimientos, estas mejoras ocasionaron que aumentara el nivel de competencia entre los proveedores de fluoropolímeros, dando lugar a la búsqueda de mejoras técnicas, entre ellas, destaca de manera especial, el estudio del fenómeno de la permeación.

Consecuencias de la permeación


Se sabe que la permeación a través de fluoropolímeros puede causar problemas con los sistemas de tuberías recubiertas,

En particular, el fenómeno de la permeación en tuberías recubiertas de fluoropolímero, es un proceso físico simple de 3 etapas, que involucra la absorción de un fluido en la pared del
recipiente, la difusión a través de esa pared y el escape, o la evaporación en el exterior de la pared del recipiente, siendo el recipiente la propia carcasa metálica, aunque existen espacios interfaciales.

¿Como puede ocurrir la permeación ?

El resultado de la estructura única que tienen el PTFE y PFA, existen 3 formas distintas en las que puede ocurrir la permeación:

  1. Las moléculas físicamente muy pequeñas (como el Helio por ejemplo), pueden penetrar a través de PTFE y PFA, esto es debido a los vacíos intermoleculares que existen en la estructura de dichos fluoropolímeros. Cabe señalar que, esta forma de permeación no daña la estructura del polímero, ni altera sus propiedades, como la resistencia a la corrosión y anti-adherencia.
  2. Los átomos que son similares, desde el punto de vista químico (como el Flúor por ejemplo), pueden penetrar a través de la estructura del PTFE y PFA, sustituyendo átomos en las cadenas del polímero. Esta transferencia de átomos intermoleculares es normal, y, por lo tanto, no daña la estructura general del polímero.
  3. En un sentido estricto, no se trata de “permeación” como tal, aunque el resultado final es el mismo, es decir, hay movimiento de material a través del espesor de la capa del fluoropolímero, que es resultado de defectos en su proceso de fabricación.

El daño debido a la permeación puede darse de distintas formas, entre las que destacan:

  1. Daños a la cubierta exterior. Es decir, daño a la carcasa metálica, reduciendo significativamente la resistencia mecánica y creando condiciones potencialmente peligrosas.
  2. Emisiones o escape involuntario de medios que son potencialmente peligrosos.
  3. Deformación del recubrimiento. Debido a la acumulación de subproductos de corrosión en la interfaz de la carcasa metálica. Siendo este el caso más extremo, ya que reduce la resistencia al vacío del recubrimiento, afectando gravemente el flujo del fluido en el sistema de tuberías.

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