Selección y precauciones para válvulas de gas natural

Athena Ingeniería SRLestá profundamente comprometida en el campo del control de fluidos gaseosos. Como equipo central de control de seguridad para redes de tuberías de gas urbanas, sistemas de gas industriales, comerciales y civiles, las válvulas de gas natural desempeñan funciones críticas que incluyen el cierre, la conexión y la regulación del estado del gas natural. Caracterizado por su inflamabilidad, explosividad y trazas de corrosividad, el gas natural se transporta a través de redes de tuberías de gas de amplia extensión que, en su mayoría, funcionan de forma continua durante largos períodos. Por esta razón, las válvulas de gas natural se diferencian significativamente de las válvulas industriales comunes en el material, el sellado y el modo de accionamiento. Una selección inadecuada o una falla del equipo pueden provocar fácilmente fugas de gas, incendios e incluso accidentes por explosión. Basado en las condiciones reales de operación de la tubería, este documento presenta puntos clave para la selección de válvulas de gas natural y precauciones operativas, proporcionando referencias para la selección de tipos de ingeniería, adquisición y operación y mantenimiento.

La selección del material constituye el paso más crítico en la selección de válvulas, ya que determina directamente la vida útil y la seguridad operativa de las válvulas. El gas natural crudo transportado a través de ductos contiene una cantidad sustancial de sulfuro de hidrógeno antes del tratamiento de desulfuración. Como medio tóxico y altamente corrosivo, el sulfuro de hidrógeno reacciona químicamente con equipos ferrosos para generar capas de espalación de sulfuro de hierro en escamas. El lavado prolongado puede provocar la perforación del cuerpo de la válvula y daños corrosivos al equipo. Incluso en el caso del gas natural terminado después de la desulfuración, quedan trazas de impurezas de sulfuro de hidrógeno dentro de las tuberías.
Por lo tanto, el acero al carbono ordinario y los materiales para válvulas de agua comunes están estrictamente prohibidos para las válvulas de tuberías de gas natural; Se deben adoptar materiales especiales resistentes al azufre y a la corrosión. Se puede utilizar acero inoxidable de alta calidad para tuberías civiles de baja presión. Se adoptará acero fundido resistente al azufre, acero aleado y otros materiales especiales para tuberías de alta presión de larga distancia, redes de tuberías enterradas y tuberías principales industriales, a fin de prevenir fundamentalmente fallas de válvulas y fugas causadas por la corrosión del medio.

Como medio combustible de alto riesgo, el gas natural impone requisitos extremadamente estrictos en cuanto a la tasa de fuga de la válvula, lo que sirve como criterio fundamental para distinguir las válvulas de gas de otras válvulas. Las válvulas de secciones clave de tuberías principales urbanas, tuberías enterradas y tuberías de larga distancia generalmente adoptan una estructura de cuerpo de válvula totalmente soldada sin juntas de montaje, lo que minimiza los riesgos de fugas externas.
Para adaptarse a las condiciones de funcionamiento continuo a largo plazo, los componentes de sellado de las válvulas de gas natural deben ofrecer una excelente resistencia al desgaste, autolubricidad, resistencia a la corrosión y estabilidad elástica. Con los avances en la tecnología de materiales poliméricos, los principales materiales de sellado para las válvulas de gas actuales incluyen politetrafluoroetileno (PTFE), caucho de nitrilo butadieno (NBR), nailon y caucho fluorado (VITON). Estos materiales satisfacen los requisitos de sellado en condiciones de temperatura de amplio rango, lavado a alta presión y servicio estático a largo plazo sin grietas ni envejecimiento, logrando estándares operativos de cero fugas para válvulas de tuberías.

Los gasoductos de gas natural en diferentes condiciones de funcionamiento se corresponden con las categorías de válvulas correspondientes. La selección adecuada del tipo mejora en gran medida la seguridad y la vida útil de las redes de tuberías:
Válvulas de bola para gas natural:Apertura y cierre rápidos, recorrido de flujo de paso total con baja resistencia al flujo y excelente rendimiento de sellado. Adecuado para edificios residenciales, gasoductos comerciales y ramales medianos y pequeños; capaz de realizar operaciones frecuentes de apertura y cierre. Representan la opción principal para los sistemas de gas civiles.
Válvulas de compuerta de gas natural:Resistencia mínima al flujo y gran capacidad de flujo. Aplicable únicamente para el control de apertura y cierre de principales ductos urbanos de larga distancia. No para regulación de flujo; Adecuado para condiciones de funcionamiento estables en estado permanente completamente abierto o completamente cerrado.
Válvulas de globo para gas natural:Alta precisión de regulación y rendimiento estable. Principalmente implementado en sistemas de gas industriales para regular con precisión la presión y el flujo de gas en tiempo real para escenarios de suministro de gas refinado.
Válvulas de mariposa para gas natural:Ligero y rentable. Aplicado a gasoductos de baja presión de gran calibre, sistemas de soporte de ventilación y alivio de presión de redes de tuberías.

Los ductos urbanos de gas natural de larga distancia generalmente presentan grandes calibres, alta presión de operación, condiciones complejas y requisitos de respuesta rápida para apertura y cierre. Las válvulas manuales ordinarias no pueden satisfacer las demandas operativas de las tuberías principales y se deben equipar actuadores especiales de alto par. Los modos de actuación comunes incluyen actuación neumática, actuación eléctrica, varillaje electrohidráulico y dispositivos de varillaje neumático-hidráulico.
Además, los gasoductos se encuentran en condiciones de funcionamiento a prueba de explosiones de alto riesgo. Todos los actuadores para válvulas de tuberías deben cumplir con estrictos estándares de protección y a prueba de explosiones: clasificación a prueba de explosiones de EExd IIB T4 y clasificación de protección no inferior a IP68, lo que permite la adaptabilidad a entornos exteriores hostiles con exposición al aire libre, alta humedad, polvo de arena y temperaturas de amplio rango.
Además, las válvulas de las tuberías principales cuentan con cierre automático de emergencia y control remoto desde salas de control central. En caso de emergencias, como rotura de tuberías o presión anormal, las válvulas pueden bloquear rápidamente las tuberías para cortar las fugas de gas. Las válvulas deberán operar con baja resistencia de actuación, libres de impactos de variación de temperatura y perturbaciones externas menores, brindando una apertura y cierre precisos y estables. Los indicadores de posición claros y precisos y la velocidad de conmutación controlable permiten la operación y el mantenimiento automatizados de las redes de tuberías.

Las condiciones de funcionamiento de las redes de tuberías de gas natural urbanas difieren completamente de las de los equipos de fábrica, lo que constituye una base importante para la selección de válvulas. Los equipos de fábrica tienen ciclos de revisión programados que permiten el apagado para inspección y mantenimiento. Por el contrario, las redes urbanas de tuberías de gas natural abastecen a residentes, fábricas y empresas de todas las ciudades y funcionan sin parar durante todo el año. Es posible que el apagado por mantenimiento no se realice durante años o incluso décadas. La falla de las válvulas en las tuberías principales provocaría la interrupción del suministro de gas en toda la ciudad e incluso graves accidentes de seguridad con graves consecuencias.
Además, los gasoductos urbanos suelen extenderse a lo largo de cientos de kilómetros, tendidos principalmente en periferias urbanas y terrenos complejos. La inspección manual de rutina resulta difícil debido a la baja frecuencia de visitas, y sólo son factibles controles de patrulla periódicos. Las fugas de tuberías en secciones complejas pueden provocar fácilmente accidentes por incendio y explosión. Por lo tanto, la ausencia de fugas externas, la alta estabilidad y la vida útil extralarga sirven como indicadores fundamentales para la selección de válvulas.
Según normas industriales explícitas, las piezas de desgaste clave (asientos de válvula, conjuntos de sellado, etc.) de las válvulas para tuberías principales de gas natural deben ofrecer una vida útil extralarga. La vida útil total de las válvulas en las tuberías principales deberá exceder los 30 años para cumplir con los requisitos para el funcionamiento estable y sin mantenimiento a largo plazo de las redes de tuberías.

Las válvulas de gas natural deben ser instaladas por personal profesional certificado. Antes de la instalación, verifique el material, el modelo, la clasificación a prueba de explosiones y los parámetros de presión de la válvula para confirmar la conformidad con las condiciones operativas de la red de tuberías. Las válvulas se instalarán con una dirección de flujo consistente con el flujo medio. Las conexiones de las tuberías deberán ser planas y sujetas sin desalineación ni deformación por tensión. Una vez finalizada la instalación, se deben realizar estrictamente pruebas de estanqueidad y de presión para eliminar posibles riesgos de fugas.

Está estrictamente prohibido abrir y cerrar violentamente las válvulas. Una apertura o cierre repentino y rápido erosiona y daña las superficies de sellado y los núcleos de las válvulas, dando lugar a fallos de sellado y fugas de gas. Opere las válvulas abriéndolas y cerrándolas gradualmente para amortiguar suavemente la presión de la tubería. Durante el funcionamiento, está prohibido el desmontaje o modificación no autorizados de las válvulas. En caso de anomalías como atascos, alivio de presión o fugas de gas, interrumpa el servicio inmediatamente y organice la reparación.

Para válvulas civiles, realice una inspección visual mensual para determinar el rendimiento del sellado y la flexibilidad de conmutación. Para válvulas industriales y de tuberías principales, implemente una revisión integral cada 3 a 6 meses. Limpie las sustancias extrañas dentro de los cuerpos de las válvulas de manera oportuna. Realice pruebas periódicas de apertura y cierre de válvulas estáticas de larga duración para evitar el atasco de los núcleos de las válvulas inducido por la oxidación y reemplace los componentes de sellado envejecidos según sea necesario para garantizar un funcionamiento estable del equipo a largo plazo.

La selección de la válvula de gas natural no dependerá únicamente del calibre y la presión. Las consideraciones integrales deben cubrir la corrosividad media, las condiciones de funcionamiento continuo, el control automático a prueba de explosiones y los requisitos de vida útil extralarga. Se dará prioridad a los materiales resistentes al azufre y a la corrosión, a las estructuras de sellado altamente confiables y a los actuadores a prueba de explosiones que cumplan con las normas. Combinado con una instalación, operación y mantenimiento estandarizados, se pueden evitar riesgos de fugas y accidentes de seguridad, garantizando un funcionamiento estable de la red de tuberías durante más de 30 años. Confiando en la práctica de la ingeniería,Athena Ingeniería SRLproporciona productos de válvulas confiables y servicios técnicos para diversos proyectos de gas natural para salvaguardar la seguridad del sistema de gas.