Los fluidos corroen el acero al carbono. Así de simple. Cuando esto ocurre, la especificación cambia a una válvula de globo de acero inoxidable. Sustancias químicas corrosivas. Líneas de proceso de alta pureza. Temperaturas criogénicas. Cada condición descarta el acero al carbono por una razón diferente. El acero inoxidable permanece en servicio. El grado a utilizar depende del fluido, su concentración y la temperatura de operación. Ese es el problema de selección.
¿Por qué elegir acero inoxidable para las válvulas de globo?
El acero al carbono funciona correctamente en presencia de vapor, hidrocarburos y a temperaturas moderadas. Sin embargo, falla cuando el fluido es corrosivo, cuando la contaminación metálica del proceso es inaceptable o cuando la temperatura desciende por debajo de -29 °C. Por debajo de este umbral, el acero al carbono se vuelve quebradizo y pierde resistencia al impacto.
El acero inoxidable forma una capa pasiva de óxido de cromo en su superficie. Esta capa resiste soluciones acuosas y ácidos suaves, y se regenera al rayarse. El acero al carbono no posee una capa equivalente. No tiene una superficie autorreparable ni una capa pasiva. Una vez que comienza la corrosión en el acero al carbono expuesto a fluidos agresivos, esta continúa. En el acero inoxidable, en condiciones compatibles, se detiene en la capa pasiva. Esta es la diferencia de materiales que justifica su mayor precio.
Calificaciones comunes: 304, 316, CF8M
Existen tres grados que cubren la mayoría de las aplicaciones industriales de válvulas de globo de acero inoxidable.
304 (CF8) es el grado base. 18% cromo, 8% níquel. Agua dulce, productos químicos suaves, servicio atmosférico. No tolera cloruros por encima de bajas concentraciones. Comienza la corrosión por picaduras. CF8 es el equivalente fundido. La mayoría de los aceros inoxidables fabricantes de válvulas de globo El CF8 se utiliza como grado estándar de catálogo para aplicaciones sin cloruro.
316 (CF8M) Añade de 2 a 3% molibdeno a la composición 304. Mayor resistencia a la corrosión por picaduras de cloruro. Ambientes marinos, sistemas de agua de mar, aplicaciones farmacéuticas, servicio químico con medios que contienen cloruro. CF8M es el equivalente fundido. Grado más comúnmente especificado para servicio químico corrosivo y en alta mar.
Acero inoxidable dúplex Maneja lo que el 316 no puede. Mayor resistencia. Mejor resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión en ambientes con cloruros. Servicio submarino, en alta mar y con productos químicos de alto contenido de cloruros. Es más caro. Más difícil de soldar. Se especifica cuando el 316 es realmente insuficiente para las condiciones de servicio.
Resistencia a la corrosión según el tipo de medio
Mismo grado. Fluido diferente. Modo de fallo diferente. Ese es el error que produce picaduras o grietas en una válvula que debería haber sido resistente.
La tabla que aparece a continuación relaciona los tipos de fluidos comunes con el grado correcto para la selección del cuerpo y el acabado de la válvula de globo.
| Tipo de medio | Grado recomendado | Notas |
| Agua dulce, productos químicos suaves | 304 / CF8 | Solo bajas concentraciones de cloruro |
| Agua de mar, soluciones de cloruro | 316 / CF8M | El molibdeno mejora la resistencia a la corrosión por picaduras. |
| Ácidos concentrados | Dúplex o Hastelloy | El acero inoxidable 316 se corroe en servicio con ácidos fuertes. |
| Servicio criogénico | CF3 / CF3M | El bajo contenido de carbono previene la sensibilización. |
| Farmacéutico, de alta pureza | 316L / CF3M | Electropulido, bajo contenido de carbono |
| Submarina y en alta mar | Dúplex | resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión |
CF3 y CF3M son equivalentes de bajo contenido de carbono de CF8 y CF8M. Su menor contenido de carbono previene la sensibilización en las zonas afectadas por el calor de la soldadura. El acero inoxidable sensibilizado pierde resistencia a la corrosión en los límites de grano sin mostrar signos externos visibles. Para conjuntos soldados y servicio criogénico, la especificación correcta es CF3 o CF3M. CF8 o CF8M no lo son.
Aplicaciones
En los procesos químicos se utilizan válvulas de globo de acero inoxidable en las líneas de alimentación de reactores, los sistemas de transferencia de productos y los circuitos de inyección de productos químicos. Estas válvulas se emplean siempre que el fluido del proceso esté expuesto al acero al carbono. Para seleccionar la válvula de globo adecuada para aplicaciones químicas, es necesario conocer el nombre químico, la concentración y la temperatura. La especificación de "servicio corrosivo general" no es suficiente.
La industria farmacéutica y alimentaria no tolera la contaminación metálica en el fluido de proceso. El acero inoxidable 316L con superficies internas electropulidas es el estándar. El diseño higiénico de la válvula de globo también impone requisitos de acabado superficial y conexiones finales que, según las normativas alimentarias y farmacéuticas, superan las especificaciones estándar de las válvulas.
Las válvulas de globo CF3M de acero inoxidable con bonete extendido se utilizan en aplicaciones criogénicas de GNL, separación de aire y almacenamiento de gas licuado. Esto mantiene la empaquetadura alejada de temperaturas de funcionamiento de hasta -196 °C. El acero al carbono no es adecuado para temperaturas inferiores a -29 °C en ninguna clase de presión.
En aplicaciones marinas y en alta mar, se utilizan válvulas de globo de acero inoxidable 316 o dúplex en sistemas de refrigeración por agua de mar, sistemas de lastre y tuberías de proceso en plataformas marinas. La exposición a cloruros corroe rápidamente el acero al carbono en estos entornos.
¿Qué grado de acero inoxidable debo especificar para una válvula de globo en servicio con cloruros?
El acero inoxidable 316 o CF8M soporta concentraciones moderadas de cloruro a temperatura ambiente o elevada. El acero inoxidable dúplex soporta altas concentraciones de cloruro, temperaturas elevadas o donde existe riesgo de agrietamiento por corrosión bajo tensión. El acero inoxidable 304 o CF8 no es adecuado para servicio con concentraciones de cloruro superiores a bajas. La falla por picaduras que se produce posteriormente parece repentina. Se ha estado desarrollando desde la puesta en servicio.
Cómo seleccionar el grado correcto
Primero, analice la química del fluido. Identifique el mecanismo de corrosión principal. La corrosión por picaduras de cloruro, la corrosión general, el agrietamiento por corrosión bajo tensión y la sensibilización requieren cada uno una respuesta de grado diferente. Luego, aplique la temperatura de operación. Finalmente, confirme la clase de presión con las tablas de presión-temperatura ANSI B16.34.
Luego, verifique qué norma se aplica. API 600 para válvulas de globo de acero con bonete atornillado en servicio de refinería. API 602 para acero forjado compacto en diámetros pequeños. API 603 para válvulas de globo con bonete atornillado resistentes a la corrosión en acero inoxidable y aleaciones. Para los fabricantes de válvulas de globo de acero inoxidable que suministran válvulas que cumplen con la norma API 603, la trazabilidad del material y los informes de prueba de presión API 598 son entregables obligatorios con cada pedido.
CTGV fabrica válvulas de globo de acero inoxidable en línea recta, fuelle sellado, y ángulo Configuraciones. Materiales de cuerpo CF8, CF8M, CF3, CF3M, WC6 y WC9. De 1/2 pulgada a 24 pulgadas. Clase 150 a 2500 LB. Certificados de materiales e informes de prueba de presión API 598 incluidos con cada envío. Contáctenos y reciba una recomendación técnica en 2 horas.
Rango de tallas: 1/2″–8″ (15 mm–200 mm)
Preguntas frecuentes
¿Cuáles son las aplicaciones de una válvula de globo?
Regulación del caudal y del flujo. Servicio de ciclos frecuentes. Control de vapor, dosificación de productos químicos, agua de refrigeración y control de agua de alimentación en centrales eléctricas. Aislamiento en la industria farmacéutica y alimentaria donde la válvula se abre y se cierra repetidamente y se requiere un ajuste preciso del caudal, en lugar de un simple aislamiento de encendido/apagado.
¿Qué diferencia hay entre API 600, API 602 y API 603?
Tres normas distintas. La API 600 abarca las válvulas de globo de acero con bonete atornillado para uso en refinerías. La API 602 abarca las válvulas de globo compactas de acero forjado para diámetros pequeños. La API 603 abarca las válvulas de globo con bonete atornillado resistentes a la corrosión, fabricadas con acero inoxidable y aleaciones, para aplicaciones corrosivas.
¿Para qué presión está diseñada una válvula de globo de la serie ANSI 300?
Aproximadamente 740 PSI a temperatura ambiente en acero al carbono WCB. Disminuye al aumentar la temperatura. Los grados de acero inoxidable con la misma clasificación Clase 300 tienen curvas de presión-temperatura diferentes. Consulte las tablas ANSI B16.34 para el grado específico que se esté especificando. No asuma que las clasificaciones del acero al carbono se aplican al acero inoxidable.
¿Cuáles son las clasificaciones de las válvulas de globo?
Existen tres formas de clasificarlos. Según el diseño del cuerpo: recto, angular o en forma de Y. Según el tipo de tapa: atornillada, con sello de presión o sellada con fuelle. Según el diámetro interior: de diámetro completo o reducido. Cada combinación se adapta a diferentes requisitos de presión, temperatura y ciclos de funcionamiento en la aplicación.
