Válvula de Compuerta Guía por un Ingeniero Civil

Las válvulas de compuerta son ampliamente utilizadas en la industria así como en la construcción, por lo que he decidido escribirte una guía sobre estas desde el punto de vista de un Ingeniero Civil, confiando en que una vez que acabes de leer esta guía, entiendas al 100% todo sobre ellas.

¿Qué es la válvula de compuerta de vástago fijo?

La válvula de compuerta es un tipo de válvula de bronce, acero o fierro cuyo mecanismo de apertura y cierre funciona mediante una compuerta que sube y baja al girar el vástago, por lo que sólo se recomienda tenerla totalmente abierta o totalmente cerrada, así que no se usará en casos donde queramos flujos parciales.

En pocas palabras es un dispositivo que abre o cierra el paso de un fluido por medio de una compuerta, y que además se distingue por lograr sellar herméticamente, ya que en su interior cuenta con empaques sobre los que asienta la compuerta de cuchilla.

Las válvulas de compuerta son consideradas piezas especiales, por lo que su instalación requiere de conocimientos adicionales a los del tendido de tubería, por lo que el precio de instalar una válvula de compuerta es mayor que al de poner tubo.

¿Para qué se utiliza la Válvula de Compuerta?

La válvula de compuerta se usa en redes de transporte de fluidos, en donde nos sirve para abrir o cerrar el flujo, por lo que suele emplearse en tuberías que transporten aceites, petróleo, gas, aire, agua o líquidos corrosivos.

Es importante mencionar que debido a que éste tipo de compuertas tardan en abrir y/o cerrar, no deberemos de contemplarlas como válvulas de uso de emergencia, además de que producen cavitación, por lo que deberemos de considerar el impacto que esto tendrá en el fluido.

Por otro lado, es un tipo de válvula muy fácil de abrir o cerrar, ya que al tener una rueda como manivela, necesitaremos de una fuerza menor para operarla en comparación con otros tipos de válvulas.

¿Cómo es el funcionamiento de una válvula de compuerta?

Siempre he dicho que es muy importante entender cómo es que funcionan cada uno de los elementos que nosotros usamos en una construcción, ya que de esta manera podremos tener muy claro para que sirven y así darles la importancia que merecen, lo que a su vez nos hará poner más atención a que las cosas se hagan bien.

Sobre todo cuando hablamos de las válvulas, ya que su función es dinámica, es decir, se van a estar operando y moviendo durante la vida de la infraestructura, lo que hace aún más necesario que nosotros les prestemos atención.

Es por esto que ahora te compartiré en 3 pasos cómo funciona una válvula de compuerta:

1. Vamos a partir del volante, el cual es el elemento a través del que nosotros vamos a estar operando la válvula, y que vamos a poder girar en el sentido de las manecillas del reloj (para cerrar la compuerta) o en el sentido contrario a las manecillas del reloj (para abrir la compuerta).
2. Cuando nosotros giremos el volante, éste lo que va a hacer es transmitir esa fuerza al vástago de la válvula el cual es un elemento parecido a un tornillo, el cuál dependiendo del sentido en el que gire va a subir (sentido contrario manecillas del reloj) o bajar (sentido manecillas del reloj).
3. Al final del vástago va a estar adherida la compuerta de la válvula, que será la que finalmente suba o baje junto con el vástago, para de esta manera bloquear o liberar el flujo dentro de la tubería.

Simbología de la Válvula de Compuerta para Agua

Al momento de estar trabajando con instalaciones, es necesario conocer los símbolos de cada uno de los componentes en el proyecto, para que cuando nosotros los veamos plasmados en los planos, nos sea posible interpretarlos.

Así que para que puedas identificar fácilmente las válvulas de compuerta, te dejó aquí los símbolos con los que se representan dentro del proyecto:

Partes de una Válvula de Compuerta

Aunque el fundamento con el que operan este tipo de válvulas es muy sencillo, la realidad es que están compuestas por varios componentes que son los que al trabajar en conjunto permiten la operación de la válvula.

Por lo que considero importante compartirte una explicación breve sobre cada una de las partes de una válvula de compuerta:

• Volante: Es la pieza circular en forma de un manubrio que transmite el movimiento de rotación al eje.
• Eje/vástago: Es el elemento que transmite el movimiento desde el volante hasta la compuerta (es similar a un tornillo).
• Cuerpo: Es el armazón de la válvula, mismos que está encargado de soportar las presiones producidas por la acción de abrir y cerrar el flujo del fluido.
• Sello de disco: Son los empaques en los que se asienta la compuerta, los cuáles crean el sello hermético y se aseguran de que no haya filtraciones en el flujo cuando se cierra la compuerta.
• Compuerta: Es el elemento que realizará la interrupción del flujo dentro de la válvula.

¿Cómo instalar una válvula de compuerta?

Dependiendo del tamaño que sea la válvula que vamos a instalar, puede que necesitemos diferentes cosas para hacer el trabajo, sin embargo, en general los fundamentos van a ser los mismos.

Por lo que confío en que estos pasos te servirán para lograr instalar una válvula de compuerta:

1. Antes que nada debes asegurarte de contar con todos los materiales y equipos de seguridad necesarios para llevar a cabo el trabajo.
2. Lo siguiente será ubicar el extremo de la tubería en el que se instalará la válvula, extremo en el que deberá de instalarse un conector tipo macho.
   1. Como paréntesis en éste punto me gustaría recalcar que aquí estamos viendo el proceso para instalarla mediante una conexión roscada, ya que es la que más probablemente encontrarás, sin embargo, también existen conexiones bridadas y con soldadura, mismas que llevan un proceso aparte.
3. A continuación deberemos enroscar la tubería en la válvula cuidando de colocar el teflón y apretar hasta el tope, para así evitar posteriores filtraciones, eso sí, recuerda no ejercer fuerza de más para no barrer los enroscados.
4. Ahora deberás repetir este procedimiento (puntos 2 y 3) pero del otro lado.
5. Con esto quedará conectada por ambos lados, por lo que te restará recoger tus cosas y dejar limpia el área de trabajo.

¿Cómo desarmar una válvula de compuerta?

Es posible que en algún punto de tu vida necesites abrir una válvula de compuerta y desarmarla, ya sea que requieras hacer una reparación o simplemente darle algún tipo de mantenimiento rutinario y hacerle una limpieza.

Por lo que ahora veremos el paso a paso para poder desarmar una válvula de compuerta:

1. Lo primero que debes hacer es asegurarte que no haya flujo a través de la válvula ni en las tuberías que estén conectadas a la misma.
2. A continuación deberás de localizar los tornillos que se encuentran en la base del volante (manivela) que son los que mantienen unida la carcasa exterior de la válvula.
3. Una vez que hayas retirado dichos tornillos podrás proceder a retirar la parte superior de la válvula y comenzaremos a trabajar con el mecanismo interno de la misma.
4. En éste punto te será posible sacar con cuidado el vástago y la compuerta interior.
5. De ésta manera quedará expuesto el empaque de la válvula, mismo que podrás remover.
6. En éste punto deberías de tener solamente la parte inferior de la válvula, la cual también podrías quitar, pero para esto habría que separarla de las tuberías conectadas a ella, por lo que dependiendo del sistema de unión entre ellos, podrás optar por desenroscarla, desatornillarla o cortarla.

Medidas de Válvula de Compuerta

Existen diferentes diámetros de válvulas de compuerta, los cuáles a su vez están diseñados para trabajar con tuberías de las mismas medidas, por lo que es importante conocer cuáles son las opciones comerciales con las que contamos.

Para que desde que estemos elaborando nuestro proyecto de ingenierías, podamos seleccionar de una manera efectiva la válvula, así como su medida, que estaremos empleando, razón por la que a continuación te comparto las medidas de las válvulas de compuerta:

¿Dónde se usan las válvulas de compuerta?

Las válvulas de compuerta se usan en tuberías por donde fluyen líquidos, especialmente en aquellas en donde sólo se quiera abrir o cerrar el flujo, más no regularlo para que pueda fluir parcialmente.

Por lo que solemos utilizarlas en tuberías que transportan agua, aceite, gas y en general líquidos pastosos y espesos, motivo por el cuál son válvulas muy frecuentes de encontrarnos en todo tipo de instalaciones.

Es común encontrarlas en instalaciones de agua potable, específicamente dentro de las cajas de válvulas, ya que su mecanismo de acción es ideal para las necesidades que dicha infraestructura requiere.

Tipos de Válvulas de Compuerta

Existen 2 tipos de válvulas de compuerta, por un lado tenemos las válvulas de compuerta paralelas y por otro lado las válvulas de compuerta con forma de cuña, mismas de las que hablaremos a detalle a continuación:

• Válvula de compuerta paralela: Son aquellas en las que la compuerta desciende dentro de paredes paralelas a la misma y se asienta en el fondo del empaque.
• Válvulas de compuerta cuña: En este tipo de válvula la compuerta tiene forma de triángulo invertido o cuña, el empaque sobre el que desciende tiene un hueco en esta misma forma de triángulo, por lo que al descender la compuerta se asienta dentro de este orificio, creando así un sello hermético.

Como puedes ver, la principal diferencia entre estos tipos de compuertas es la manera en que la compuerta sella, en mi experiencia personal, he visto que las compuertas de cuña son las que brindan un mejor sellado, sin embargo, te recomiendo platicar con tu proyectista para decidir cuál es la que mejor se adapta a tu obra.

Por otro lado, también podemos hablar de distintos tipos de compuerta de acuerdo a su calibre, ya que muchos fabricantes de éste tipo de aditamentos, los elaboran de diferentes tamaños y grosores de materiales, los cuáles a su vez están diseñados para resistir presiones internas de mayor o menor magnitud, por lo que también es importante que tomes esto en cuenta.