El material de una válvula se selecciona, en principio, acotando las opciones a partir de tres condiciones: «fluido, temperatura y presión». En particular, con fluidos especiales como el hidrógeno o el amoníaco, el efecto sobre los materiales metálicos y la compatibilidad del material de sellado condicionan la selección. Mientras que para fluidos generales como agua, aire o vapor suele bastar con materiales estándar, en el caso de fluidos especiales resulta imprescindible un análisis particular basado en las condiciones, con el fin de evitar deterioros o fugas imprevistos. Cuando surja la duda, lo más seguro es consultar desde el mismo momento acerca de la viabilidad de la solución.
Puntos clave de este artículo
- La selección del material se acota a partir de tres condiciones: «fluido, temperatura y presión»
- En hidrógeno y amoníaco, lo esencial es el efecto sobre el metal y la compatibilidad del material de sellado
- Con fluidos que generan dudas, lo más seguro es empezar por consultar, incluso antes de reunir todas las condiciones
Enfoque básico para la selección del material
El material de una válvula se organiza con mayor claridad si se distingue entre el cuerpo (body) y los materiales de sellado internos (empaquetaduras, juntas tóricas, diafragmas, etc.). Para el cuerpo, los ejes de decisión principales son la resistencia mecánica y la resistencia a la corrosión; para el material de sellado, la compatibilidad química con el fluido.
El material del cuerpo se acota según el fluido, la temperatura y la presión
Para agua o aire de uso general, en muchos casos basta con materiales estándar como el bronce, la fundición o el acero inoxidable. En condiciones de temperatura o presión elevadas, o con fluidos corrosivos, entran como candidatos el acero inoxidable o determinadas aleaciones. Dado que, incluso con un mismo fluido, el material adecuado cambia si varían la concentración o la temperatura, es importante no decidir únicamente a partir del «nombre del fluido».
El material de sellado se define por su compatibilidad con el fluido
El material de sellado debe elegirse de modo que, al entrar en contacto con el fluido, no sufra hinchamiento, endurecimiento ni descomposición. Las opciones son amplias —materiales a base de caucho, fluorados, metales, etc.— y, para un mismo fluido, su idoneidad varía según el rango de temperatura. Aunque el cuerpo no presente problemas, un material de sellado inadecuado puede provocar fugas o un deterioro prematuro, por lo que es recomendable estudiar ambos elementos como un conjunto.
Aspectos a tener en cuenta con fluidos especiales como el hidrógeno o el amoníaco
En los fluidos especiales intervienen factores difíciles de valorar por simple extensión de los productos estándar. En este punto conviene no avanzar solo con generalidades, sino realizar comprobaciones acordes a las condiciones.
Con el hidrógeno, atención al efecto sobre los materiales metálicos
El hidrógeno tiene una molécula pequeña, por lo que tiende a fugarse con facilidad incluso a través de holguras mínimas. Además, se ha señalado que, según las condiciones, puede afectar a las propiedades de los materiales metálicos, por lo que se requiere una consideración que abarque desde la selección del material hasta la estructura de las conexiones y los sellos. Como el planteamiento cambia según el rango de presión y temperatura, en lugar de una especificación de material uniforme resulta más realista una comprobación individual basada en las condiciones de uso.
Con el amoníaco, lo esencial es distinguir entre materiales compatibles e incompatibles
Se considera que el amoníaco no tiene buena compatibilidad con determinados materiales metálicos, como algunas aleaciones de cobre, mientras que, con un material adecuado, hay casos en los que sí es posible su uso. Las condiciones también difieren según se trate de una solución acuosa o de gas. Lo seguro es mantener el enfoque de eliminación consistente en «evitar los materiales que no pueden emplearse» y, a la vez, comprobar la idoneidad conforme a las condiciones reales de uso.
Si tiene dudas, consulte incluso antes de reunir todas las condiciones
Con los fluidos especiales es fácil que surjan dudas y, si se piensa en reunir toda la información de forma completa antes de preguntar, la consulta tiende a retrasarse. Basta con que nos plantee, como punto de partida, si «existe un producto capaz de trabajar con este fluido». Aun conociendo solo el nombre del fluido, podemos orientarle sobre la viabilidad aproximada y sobre los siguientes puntos a comprobar. Los detalles de las condiciones podemos ir organizándolos juntos durante el intercambio.
Preguntas frecuentes
P1. Solo conozco el nombre del fluido, ¿puedo consultar igualmente?
R1. No hay problema. Aun con solo el nombre del fluido podemos indicarle una orientación aproximada sobre la viabilidad. La temperatura y la presión, en la medida en que las conozca, son suficientes.
P2. ¿Las válvulas para hidrógeno requieren un material especial?
R2. Depende de las condiciones de uso. Estudiamos el material y la estructura en función del rango de presión y temperatura y de las exigencias de control de fugas. Le orientaremos de forma individual a partir de las condiciones.
P3. ¿Se puede usar acero inoxidable con amoníaco?
R3. Según las condiciones puede ser un candidato, pero su idoneidad varía según la concentración y el estado. En lugar de un sí o no uniforme, lo seguro es comprobarlo teniendo en cuenta las condiciones de uso.
P4. ¿Cuál es la diferencia entre un producto estándar y uno apto para fluidos especiales?
R4. Principalmente, la selección del material del cuerpo y del material de sellado. Para satisfacer la compatibilidad con el fluido, en ocasiones se eligen materiales distintos de los del producto estándar.
P5. Si el fluido es el mismo, ¿el material es siempre el mismo?
R5. No necesariamente. Si cambian la concentración, la temperatura o la presión, también cambia el material adecuado, por lo que recomendamos una comprobación específica para cada condición.
P6. ¿Basta con cambiar solo el material de sellado?
R6. Depende del caso. En unos casos basta con la compatibilidad del material de sellado, y en otros hay que revisar también el material del cuerpo. La decisión se toma considerando ambos aspectos en conjunto.
Resumen
El material de una válvula se acota, en principio, tomando como eje las tres condiciones de fluido, temperatura y presión, y estudiando ambas caras: el cuerpo y el material de sellado. En particular, con fluidos especiales como el hidrógeno o el amoníaco, no conviene decidir solo con generalidades: una comprobación individual basada en las condiciones de uso aporta mayor tranquilidad.
«Quiero saber si existe un producto apto para este fluido», «necesito seleccionar un equivalente a una válvula ya instalada», «no sé juzgar si el diámetro es el adecuado», «tengo claros los materiales candidatos, pero dudo en la decisión final»: en situaciones como estas, aun antes de reunir por completo las condiciones, no dude en dirigir a Yoshitake su consulta técnica y de selección con total confianza. Aun con solo el nombre del fluido, le orientaremos sobre el siguiente paso.