Las válvulas de globo estándar presentan fugas en el vástago. No de inmediato, sino con el tiempo. El empaque que sella el vástago se desgasta con cada uso, provocando fugas. Una válvula de globo con fuelle elimina por completo este problema. El fuelle metálico está soldado al vástago y al cuerpo de la válvula, sin empaque como sello primario. El vástago se mueve dentro de una carcasa metálica sellada que se flexiona con él, sin mecanismo de desgaste en el sello primario durante el funcionamiento normal.
¿Qué es un sello de fuelle?
Un fuelle es un tubo metálico corrugado de paredes delgadas. Un extremo está soldado al vástago de la válvula y el otro a la tapa. Las corrugaciones se flexionan al moverse el vástago. El fluido del proceso permanece dentro y el entorno exterior queda fuera. No requiere conexión por compresión ni material de empaquetadura que se desgaste. Simplemente es una barrera metálica soldada que se mueve con el vástago.
El material del fuelle suele ser acero inoxidable austenítico, Inconel o aleaciones compatibles. La selección del material del fuelle sigue la misma lógica que la selección del cuerpo y los componentes internos. Un fuelle de acero inoxidable 316 en servicio con cloruros presenta el mismo riesgo de corrosión por picaduras que un cuerpo de acero inoxidable 316 en el mismo servicio. La compatibilidad de los materiales es tan importante para el fuelle como para cualquier otro componente en contacto con el fluido.
La mayoría de los diseños incluyen un sello de empaquetadura secundario sobre el fuelle. Solo como respaldo. Si el fuelle falla, la empaquetadura evita fugas externas inmediatas. Esto le da tiempo a la planta para detenerse de forma segura en lugar de enfrentar una fuga incontrolada.
Cómo logra un sellado sin fugas
El empaquetado estándar de una válvula de globo se comprime contra la superficie del vástago. Esta compresión sella el espacio entre el vástago y el orificio de la tapa. El vástago se mueve. El empaquetado se sincroniza. El empaquetado se desgasta. La compresión disminuye. El sello se degrada. Finalmente, es necesario volver a apretar o reemplazar el empaquetado. Este ciclo nunca termina.
Válvula de globo sellada con fuelle y rendimiento sin fugas Funciona con un principio diferente. El fuelle está soldado. No está comprimido. No ofrece resistencia al movimiento del vástago. Se flexiona a su alrededor. No hay fricción. No existe ningún mecanismo de desgaste que actúe sobre el sello primario durante el ciclo normal. El sello no se degrada de la misma manera que el empaque.
El rendimiento de las válvulas de globo con fuelle sellado se prueba conforme a las normas ISO 15848-1 y API 622. Estas normas definen las tasas máximas de fuga del vástago permitidas en partes por millón para válvulas en servicio regulado por emisiones fugitivas. Las válvulas de globo con fuelle sellado de CTGV cuentan con la certificación de ambas normas. Dicha certificación es un requisito de documentación para el servicio regulado en la industria química, petroquímica y de refinerías.
Aplicaciones: Medios tóxicos, inflamables y de alto valor
Las válvulas de globo con fuelle sellado se utilizan en aplicaciones donde cualquier fuga en el vástago crea un problema de seguridad, medioambiental o económico.
Servicio con productos químicos tóxicos. Sulfuro de hidrógeno, cloro, fosgeno. Estos fluidos no pueden tener fugas en el vástago. Una válvula de globo estándar con empaquetadura, utilizada en este tipo de servicio, requiere inspección y ajuste periódicos de la empaquetadura. Cada inspección representa un riesgo para el personal de mantenimiento. El diseño de válvula de globo con fuelle sellado y sin fugas elimina este requisito y el riesgo asociado para el personal de mantenimiento.
Servicio de hidrocarburos inflamables. Refinerías y plantas petroquímicas. Las fugas de hidrocarburos volátiles generan riesgo de incendio y explosión. La mayoría de las jurisdicciones exigen válvulas con certificación de emisiones fugitivas en equipos que manejan compuestos orgánicos volátiles por encima de ciertos umbrales. El diseño con fuelle sellado cumple con estos requisitos de serie.
Medios de alto valor. Intermediarios farmacéuticos, productos químicos especializados, gases raros. En estos casos, las fugas representan una pérdida directa del producto, no solo un problema de mantenimiento. Cada gota que se escapa del tubo tiene un costo asociado.
Servicio nuclear. Sistemas de fluidos radiactivos. Cualquier fuga externa constituye un incidente regulatorio y de seguridad. El fuelle proporciona contención primaria. El relleno de respaldo proporciona contención secundaria. Ambos son obligatorios según las normas de seguridad nuclear.
Materiales: WCB, WC1, WC6, WC9, CF8, CF3, CF8M, CF3M
¿Cuál es la principal diferencia entre una válvula de globo con fuelle y una válvula de globo estándar con empaquetadura?
Mecanismo de sellado primario. La válvula de globo estándar con empaquetadura utiliza una empaquetadura comprimida contra el vástago. La válvula de globo con fuelle utiliza un fuelle metálico soldado. La empaquetadura se desgasta cada vez que la válvula funciona. El fuelle se flexiona sin un mecanismo de desgaste. Menores tasas de fuga a largo plazo. Menor frecuencia de mantenimiento. Mayor costo inicial. Esa es la contrapartida.
Válvulas de globo con fuelle sellado frente a válvulas de globo con empaquetadura estándar
La tabla que aparece a continuación compara ambos diseños en función de los factores que influyen en su selección para aplicaciones en la industria de procesos.
| Factor | Válvula de globo sellada con fuelle | Válvula de globo con empaquetadura estándar |
| Sello primario | Fuelles metálicos soldados | Empaquetadura comprimida contra el vástago |
| Emisiones fugitivas | Certificado según las normas ISO 15848-1 y API 622. | Depende del tipo y estado del embalaje. |
| Mantenimiento | Bajo, no se necesita ajuste de empaque | Inspección y reapriete periódicos |
| vida de servicio | Mayor intervalo entre intervenciones | Ciclos de reemplazo de empaque requeridos |
| Costo | Mayor costo inicial | Menor coste inicial |
| Lo mejor para | Tóxico, inflamable, de alto valor, nuclear | Proceso general, medios de menor riesgo |
| Sello de respaldo | Empaquetadura secundaria sobre el fuelle | El embalaje es el único sello |
El empaque estándar es adecuado para procesos industriales generales donde las fugas son un inconveniente y el mantenimiento es rutinario. El sellado con fuelle es adecuado para servicios donde las fugas representan un riesgo para la seguridad, una infracción ambiental o una pérdida económica significativa. Son herramientas diferentes. Se aplican en condiciones de servicio diferentes. No son intercambiables.
CTGV fabrica válvulas de globo selladas con fuelle. Desde 1/2 pulgada hasta 14 pulgadas de diámetro, con capacidades de carga de 150 a 900 lb. Los materiales del cuerpo incluyen WCB, WC6, WC9, CF8, CF3, CF8M y CF3M. Certificado según ISO 15848-1, API 622, NACE MR 0103 y NACE MR 0175 para servicio en ambientes corrosivos. Las conexiones de los extremos incluyen RF, RTJ, BW, SW y NPT. Contáctenos y reciba una recomendación en 2 horas.
Preguntas frecuentes
¿Qué es una válvula de globo sellada con fuelle?
Válvula de globo con fuelle metálico soldado que sustituye al empaquetamiento del vástago como sello externo principal. El fuelle se flexiona adaptándose al movimiento del vástago sin desgastarse. Proporciona emisiones fugitivas prácticamente nulas durante el funcionamiento normal. Un empaquetamiento de respaldo situado sobre el fuelle ofrece contención secundaria en caso de que este falle durante su uso.
¿Por qué utilizar un sello de fuelle en lugar de una empaquetadura?
El empaque se desgasta con cada operación de la válvula y, con el tiempo, presenta fugas. El fuelle no tiene mecanismo de desgaste durante el ciclo normal. Para fluidos tóxicos, inflamables o de alto valor, donde la fuga del vástago representa un problema de seguridad o medioambiental, el fuelle elimina el principal modo de fallo del diseño de empaque estándar.
¿Qué normas se aplican a las válvulas de globo selladas con fuelle?
ISO 15848-1 y API 622 para el rendimiento en emisiones fugitivas. NACE MR 0103 y MR 0175 para servicio en ambientes corrosivos. API 598 para pruebas de presión. Las aplicaciones en el sector nuclear requieren normas adicionales que van más allá de los requisitos estándar de certificación de válvulas de proceso.
¿Cuánto dura un sello de fuelle?
Depende del número de ciclos, la temperatura de funcionamiento y la compatibilidad con el fluido. La mayoría de los fabricantes especifican que los fuelles tienen una vida útil de entre 10 000 y 50 000 ciclos, según el diseño y el material. El empaque de respaldo proporciona un sellado secundario si el fuelle llega al final de su vida útil durante el servicio.
