Comparado conválvula de compuerta, válvula de globo y diseño de válvula de retención, la historia de la válvula de bola es mucho más corta. Aunque la primera patente de válvula de bola se emitió en 1871, se necesitarán 85 años para que la válvula de bola tenga éxito comercial. El politetrafluoroetileno (PTFE, o “teflón”) fue descubierto durante el proceso de diseño de la bomba atómica durante la Segunda Guerra Mundial, que se convertirá en un catalizador para iniciar la industria de las válvulas de bola. Las válvulas de bola están disponibles en todos los materiales, desde latón hasta acero al carbono y desde acero inoxidable hasta circonio.

Hay dos tipos básicos: bolas flotantes y bolas de muñón. Estos dos diseños permiten la construcción de válvulas de bola efectivas desde ¼” hasta 60” y más grandes. Generalmente, el diseño flotante se usa para válvulas más pequeñas y de menor presión, mientras que el tipo muñón se usa para aplicaciones de válvulas más grandes y de mayor presión.

VM SUM21 BOLA API 6Dválvula de bolaLa válvula de bola API 6D utiliza estos dos tipos de válvulas de bola debido a sus métodos de sellado y a cómo la fuerza del fluido fluye desde la tubería a la bola y luego se distribuye al asiento de la válvula. En el diseño de bola flotante, la bola encaja perfectamente entre dos asientos, uno aguas arriba y otro aguas abajo. La fuerza del fluido actúa sobre la bola, empujándola hacia el asiento de la válvula ubicado en el cuerpo de la válvula aguas abajo. Dado que la bola cubre todo el orificio de flujo, toda la fuerza en el flujo empuja la bola para forzarla a entrar en el asiento de la válvula. Si la bola es demasiado grande y la presión es demasiado grande, la fuerza sobre el asiento de la válvula será grande porque el par de operación es demasiado grande y la válvula no se puede operar.

Las válvulas de bola flotante tienen una variedad de estilos de cuerpo, pero el más popular es el tipo de entrada final de dos piezas. Otros estilos de carrocería incluyen tres piezas y entrada superior. Las válvulas de bola flotante se fabrican en tamaños de hasta 24″ y grados 300, pero el rango de aplicación real de las válvulas de bola flotante suele ser mucho menor: el máximo es de aproximadamente 12″.

Aunque las válvulas de bola están diseñadas principalmente como válvulas de apertura/cierre o de “cierre”, la adición de algunas válvulas de bola y válvulas de puerto en Vválvula de bolaLos diseños los hacen ideales para aplicaciones controladas.

Asiento elástico
VM SUM21 BALL Válvula de bola con bridas Válvula de bola con bridas Las válvulas de bola flotantes más pequeñas se pueden utilizar en muchas aplicaciones diferentes, desde tuberías domésticas hasta tuberías que contienen los productos químicos más exigentes. El material de asiento más popular para estas válvulas es algún tipo de termoplástico, como el PTFE. Los asientos de válvula de teflón funcionan bien porque son lo suficientemente suaves como para sellar bien las bolas de metal pulidas, pero lo suficientemente fuertes como para no salir disparados de la válvula. Los dos problemas principales con estas válvulas de asiento blando son que se rayan fácilmente (y potencialmente tienen fugas) y la temperatura se limita por debajo del punto de fusión del asiento termoplástico, alrededor de 450 oF (232 oC), dependiendo del material del asiento.

Una característica de muchas válvulas de bola flotante con asiento elástico es que se pueden sellar adecuadamente en caso de un incendio que provoque que el asiento principal se derrita. A esto se le llama diseño ignífugo; tiene un bolsillo en el asiento que no solo mantiene el asiento elástico en su lugar, sino que también proporciona una superficie de asiento metálica que proporciona un sello parcial cuando entra en contacto con la pelota. De acuerdo con los estándares de prueba de fuego 607 o 6FA del Instituto Americano del Petróleo (API), la válvula se prueba para confirmar el diseño de protección contra incendios.

Diseño de muñón
VM SUM21 BALL Válvula de bola de muñón API 6D Válvula de bola de muñón API 6D Cuando se requiere una válvula de bola de mayor tamaño y mayor presión, el diseño recurre al tipo de muñón. La diferencia entre el muñón y el tipo flotante es que la bola del muñón se fija en el cuerpo principal mediante el muñón inferior (biela de conexión corta) y la varilla superior. Dado que la bola no puede “flotar” dentro del asiento de la válvula para lograr un cierre forzado, el asiento de la válvula debe flotar sobre la bola. El diseño del asiento del muñón hace que el asiento sea estimulado por la presión aguas arriba y forzado hacia la esfera para sellar. Debido a que la bola está firmemente fijada en su lugar, excepto por su rotación de 90°, la fuerza y ​​presión extraordinarias del fluido no bloquearán la bola en el asiento de la válvula. En cambio, la fuerza sólo actúa sobre una pequeña área fuera del asiento flotante.

VM SUM21 BALL Diseño de entrada final La válvula de bola de muñón con diseño de entrada final es la poderosa hermana mayor de la válvula de bola flotante, por lo que puede manejar grandes trabajos: alta presión y grandes diámetros de tubería. Con diferencia, el uso más popular de las válvulas de bola de muñón es en los servicios de plomería.