Una válvula de tapón es una válvula rotativa que utiliza un tapón como elemento de cierre principal para controlar el flujo de fluido a través de una tubería. Sus componentes principales suelen incluir el cuerpo de la válvula, el obturador, el vástago, los elementos de sellado y el mecanismo operativo. El tapón contiene un pasaje que se alinea con la trayectoria del flujo a través del cuerpo de la válvula cuando la válvula está abierta. Al girar el tapón, este pasaje se desalinea con la tubería, bloqueando el flujo y colocando la válvula en la posición cerrada. Este sencillo principio de funcionamiento hace que las válvulas de tapón sean adecuadas para muchas aplicaciones en petróleo y gas, procesamiento químico, tratamiento de agua y sistemas de manejo de fluidos-industriales.
El principio de funcionamiento de una válvula de obturador se basa en la rotación del obturador. En la posición completamente abierta, el paso a través del tapón está alineado con las trayectorias de flujo de entrada y salida del cuerpo de la válvula. Por tanto, el medio de proceso puede pasar a través de la válvula con relativamente poca obstrucción. Esta configuración es útil en aplicaciones donde es importante mantener una ruta de flujo continua.
Cuando es necesario cerrar la válvula, el mecanismo operativo hace girar el vástago, que hace girar el tapón dentro del cuerpo de la válvula. A medida que el tapón gira, su pasaje interno se aleja de la ruta de flujo principal. Una vez que el tapón alcanza la posición cerrada, la porción sólida del tapón bloquea el paso mientras que las superficies de sellado entre el tapón y el cuerpo de la válvula limitan las fugas de fluido.
El rendimiento del sellado depende en gran medida del diseño de la válvula de obturador. Algunas válvulas utilizan materiales de sellado resistentes que crean un contacto estrecho entre el tapón y las superficies de sellado, mientras que otros diseños utilizan sellado de metal-con-metal para aplicaciones exigentes de alta-temperatura, alta-presión o procesos especializados. Se debe seleccionar la disposición de sellado adecuada según el medio del proceso, la presión de funcionamiento, la temperatura y el entorno de servicio.
Durante la operación, el tapón debe superar las fuerzas causadas por la presión del proceso y la fricción entre el tapón y las superficies de sellado. Para válvulas más grandes o aplicaciones que involucran alta presión o operación frecuente, se pueden usar operadores de engranajes, actuadores neumáticos, actuadores eléctricos u otros mecanismos para proporcionar el par de operación requerido y mejorar la facilidad de control.
Las válvulas de tapón son conocidas por su construcción compacta, operación relativamente rápida y versatilidad en una amplia gama de servicios industriales. Ciertos diseños también se pueden adaptar para aplicaciones que involucran fluidos que contienen partículas suspendidas o servicios donde el aislamiento confiable es particularmente importante. Sin embargo, operar una válvula de tapón continuamente en una posición parcialmente abierta inadecuada puede aumentar la erosión y el desgaste del tapón y de los componentes de sellado.
En general, una válvula de tapón controla el flujo de fluido girando el tapón para alinear o desalinear su paso interno con la trayectoria del flujo de la tubería. La selección adecuada de la configuración del tapón, la disposición del sellado, los materiales y el mecanismo operativo de acuerdo con la presión, la temperatura y el medio del proceso reales pueden ayudar a garantizar un cierre-confiable y un rendimiento del servicio-a largo plazo en los sistemas de tuberías industriales.
