Válvula de compuertaes producto de la revolución industrial. Si bien algunos diseños de válvulas, como las de globo y las de macho, existen desde hace mucho tiempo, las válvulas de compuerta han ocupado una posición dominante en la industria durante décadas, y solo recientemente cedieron una gran cuota de mercado a los diseños de válvulas de bola y de mariposa.

La diferencia entre una válvula de compuerta y una válvula de bola, una válvula de tapón y una válvula de mariposa radica en que el elemento de cierre, denominado disco, compuerta u oclusor, se eleva en la parte inferior del vástago o husillo de la válvula, sale del conducto de agua y entra en la parte superior de la válvula, denominada bonete, y gira a través del husillo dando múltiples vueltas. Estas válvulas que se abren con un movimiento lineal también se conocen como válvulas de múltiples vueltas o lineales, a diferencia de las válvulas de cuarto de vuelta, cuyo vástago gira 90 grados y normalmente no se eleva.

Las válvulas de compuerta están disponibles en docenas de materiales y presiones diferentes. Su tamaño varía desde ½ pulgada (NPS, por sus siglas en inglés), que cabe en la mano, hasta 144 pulgadas (NPS, por sus siglas en inglés), para camiones grandes. Las válvulas de compuerta se fabrican mediante fundición, forja o soldadura, aunque predomina el diseño por fundición.

Una de las características más deseables de las válvulas de compuerta es que pueden abrirse completamente con poca obstrucción o fricción en los orificios de flujo. La resistencia al flujo que ofrece la válvula de compuerta abierta es prácticamente la misma que la de un tramo de tubería con el mismo diámetro de orificio. Por lo tanto, las válvulas de compuerta siguen siendo una opción muy recomendable para aplicaciones de bloqueo o de apertura/cierre. En algunas nomenclaturas, las válvulas de compuerta se denominan válvulas de globo.

Las válvulas de compuerta generalmente no son adecuadas para regular el flujo ni para operar en direcciones distintas a la apertura total o el cierre total. El uso de una válvula de compuerta parcialmente abierta para estrangular o regular el flujo puede dañar la placa o el asiento de la válvula, ya que en un entorno de flujo parcialmente abierto que genera turbulencias, las superficies del asiento de la válvula chocarán entre sí.

estilo válvula de compuerta

Exteriormente, la mayoría de las válvulas de compuerta parecen similares. Sin embargo, existen muchas posibilidades de diseño. La mayoría consta de un cuerpo y una tapa, que contiene un elemento de cierre llamado disco o compuerta. Este elemento está conectado al vástago, que pasa a través de la tapa y, finalmente, al volante u otro mecanismo de accionamiento para accionar el vástago. La presión alrededor del vástago de la válvula se controla mediante la compresión del empaquetamiento en la cámara o compartimento correspondiente.

El movimiento de la placa de la válvula de compuerta sobre el vástago determina si este último se eleva o se enrosca en la placa durante la apertura. Esta reacción también define los dos estilos principales de vástago/disco para válvulas de compuerta: vástago ascendente o vástago no ascendente (VNR). El vástago ascendente es el diseño más popular en el mercado industrial, mientras que el vástago no ascendente ha sido el preferido por la industria de abastecimiento de agua y oleoductos. Algunas aplicaciones navales que aún utilizan válvulas de compuerta y disponen de espacios reducidos también emplean el estilo VNR.

El diseño de vástago/tapón más común en las válvulas industriales es el de rosca externa y yugo (OS&Y). Este diseño es más adecuado para entornos corrosivos, ya que las roscas se ubican fuera del área de sellado del fluido. Se diferencia de otros diseños en que el volante está fijado al buje en la parte superior del yugo, y no al vástago, de modo que no se eleva cuando la válvula está abierta.

Segmentación del mercado de válvulas de compuerta

Si bien en los últimos 50 años las válvulas rotativas de ángulo recto han acaparado una gran parte del mercado de válvulas de compuerta, algunas industrias, como la del petróleo y el gas, aún dependen en gran medida de ellas. Aunque las válvulas de bola han avanzado en los gasoductos, las válvulas de compuerta de asiento paralelo siguen utilizándose en oleoductos de crudo o de líquidos.

En el caso de tamaños mayores, las válvulas de compuerta siguen siendo la opción principal para la mayoría de las aplicaciones en la industria de refinación. La robustez del diseño y el costo total de propiedad (incluido el ahorro en mantenimiento) son las ventajas de este diseño tradicional.

En cuanto a su aplicación, muchos procesos de refinería utilizan temperaturas superiores a la temperatura de funcionamiento segura del teflón, que es el material principal del asiento de las válvulas de bola flotantes. Las válvulas de mariposa de alto rendimiento y las válvulas de bola con sellado metálico están empezando a utilizarse más en aplicaciones de refinería, aunque su coste total de propiedad suele ser superior al de las válvulas de compuerta.

La industria de las plantas de tratamiento de agua sigue estando dominada por las válvulas de compuerta de hierro. Incluso en aplicaciones enterradas, son relativamente económicas y duraderas.

La industria energética utilizaválvulas de compuerta de aleaciónPara aplicaciones que implican presiones y temperaturas muy elevadas. Si bien se han encontrado en la central eléctrica algunas válvulas de globo tipo Y y válvulas de bola con asiento metálico más modernas, diseñadas para el bloqueo, las válvulas de compuerta siguen siendo las preferidas por los diseñadores y operadores de plantas.