Válvula termocierre en gasoducto: función, estructura y tipos + requisitos de instalación

El gas – no solo es un combustible accesible, sino también una sustancia extremadamente explosiva. Por eso es tan importante que cada instalación gasificada cumpla con los requisitos de seguridad. ¿Está de acuerdo? Porque si en un tramo del gasoducto se eleva la temperatura (por ignición de algo) y se alcanza el límite de inflamación del gas, entonces la explosión es inevitable.

Una válvula termocierre en el gasoducto ayudará a prevenir tal desarrollo de la situación. Este dispositivo corta el suministro de gas en caso de incendio, y por lo tanto, elimina el riesgo de explosión. A continuación, explicaremos cómo están construidas estas válvulas, qué tipos existen y cómo instalarlas correctamente en objetos gasificados.

¿Para qué se necesitan las válvulas termocierre?

Las válvulas termocierre son dispositivos que constituyen una válvula de cierre de gas. Automáticamente cierran el gasoducto que conduce a todos los aparatos que funcionan con gas.

Todos los «tapones» se marcan como KTZ con un conjunto específico de números después de las letras. El segundo número indica el diámetro de la tubería de gas para el cual puede ser adecuado este mecanismo.

Función de la válvula termocierre

La función principal de la KTZ es cerrar el suministro de gas al equipo en caso de incendio. Esto ayuda no solo a protegerse de una explosión, sino que también evita que el área de ignición se duplique o más.

Si la válvula de cierre está en posición abierta, el dispositivo en sí no obstaculiza de ninguna manera el paso de la sustancia combustible hacia los aparatos y equipos.

Los mecanismos termocierre se instalan en tuberías donde la presión máxima puede ser de 0,6 MPa – 1,6 MPa.

Válvula termocierre de tipo roscado. Se utiliza para equipos con menor presión (hasta 0,6 MPa). Se usan con mayor frecuencia para necesidades domésticas.

KTZ de tipo bridado, que se utiliza en tuberías de alta presión (cercana al máximo). Se aplica con mayor frecuencia en instalaciones industriales.

A continuación, indicaremos la función de las válvulas de cierre, según lo prescrito por las normas de las autoridades de bomberos.

En las normativas de seguridad contra incendios existe un reglamento que implica el uso de válvulas:

• En el equipamiento de todas las tuberías de gas natural. Se contemplan todo tipo de sistemas (complejidad, ramificaciones) y cualquier cantidad de aparatos consumidores.
• Para garantizar la protección de diversos objetos y dispositivos gasificados que funcionan con gas. En este caso, se aplican válvulas diseñadas para la automatización (activación) cuando la temperatura en la habitación alcanza los 100 °C.
• Instalación de módulos termocierre en la entrada de la habitación.

De acuerdo con PPB-01-03 (Reglas de Seguridad contra Incendios), los dispositivos de cierre térmico deben instalarse en todas las habitaciones donde haya un gasoducto. Sin embargo, esto no incluye los edificios de categoría V de resistencia al fuego.

Además, la instalación de KTZ no es obligatoria en edificios donde las tuberías están equipadas con válvulas electromagnéticas. Por lo general, se colocan fuera del edificio, y si ocurre una ignición dentro de la estructura, se activa el analizador de gas, tras lo cual se detiene el suministro de gas.

Hay que entender que el KTZ no es una moda rusa más. El uso de estos dispositivos en diversas instalaciones donde hay equipos de gas es obligatorio en países como Alemania, Francia, EE. UU., etc.

¿Dónde se aplica la válvula termocierre?

El ámbito de aplicación de los tapones de gas termocierre son, principalmente, las tuberías que suministran gas a diferentes aparatos que queman gas (aparatos domésticos e industriales, independientemente del tipo).

No se permite la instalación de KTZ en ninguna tubería de gas fuera del recinto, después del montaje de cualquier otro accesorio de gas, ni en by-pass, ni en habitaciones contiguas, ni donde la temperatura del aire durante el funcionamiento del equipo de gas pueda alcanzar más de 60 °C.

Es importante no violar las reglas de instalación – en el gasoducto se instala primero una válvula de cierre, y solo después de ella el resto de los accesorios de gas, aparatos y equipos. La válvula se puede colocar en diferentes posiciones, solo hay que prestar atención a la flecha indicadora aplicada por el fabricante en el cuerpo.

Válvula termocierre con conexión roscada. Las flechas en el elemento de acero al realizar la instalación en la tubería de gas deben corresponder a la dirección del flujo de gas.

Aquí se ve la ubicación del KTZ en la tubería. La instalación de la válvula se realiza obligatoriamente primero en la entrada de la tubería de gas, o en la derivación del montante.

Con respecto a la horizontal, la posición de la válvula instalada puede ser cualquiera. Hablaremos más detalladamente sobre las reglas de instalación de la VCT más adelante.

Las válvulas de cierre térmico tienen una construcción especial que permite al dispositivo cerrar automáticamente el suministro de gas en el momento necesario. Si se conocen más de cerca las características constructivas de las válvulas, se puede entender más rápido la esencia de su funcionamiento. A continuación, analizaremos todo con más detalle.

Estructura de la KTZ y principio de funcionamiento

La construcción de la válvula incluye un cuerpo de acero con conexión roscada, un inserto fusible, un elemento de resorte ubicado dentro del cuerpo, y un obturador en forma de plato o esfera. Precisamente este elemento obturador (el último mencionado) es uno de los principales, ya que cierra el canal cuando es necesario.

En la foto de abajo puede ver dos tipos diferentes de válvulas de cierre térmico y los detalles de su construcción.

El principio de funcionamiento de ambos tipos de VCT es muy similar. Solo que las válvulas con conexión con brida se suelen utilizar en grandes empresas (edificios y objetos de gran superficie). El diámetro del orificio de paso de estas válvulas es de 50 a 200 mm, la presión disponible es de 1,6 MPa.

Ahora hablemos de cómo funciona la válvula de cierre térmico.

Cuando en la habitación la temperatura del aire es normal y no hay peligro de explosión (ignición, incendio, etc.), la pieza de cierre de la válvula está armada y el inserto fusible la mantiene en su lugar. Si la temperatura ambiente en el edificio aumenta, llegando a 80-100 °C, esto provoca la fusión del inserto del que hablamos. Así se libera el mecanismo de cierre, que a su vez, debido a la acción del resorte, cierra el paso del gas al equipo.

La estanqueidad de la válvula activada se logra mediante el acoplamiento de los conos del obturador y del asiento de la válvula, en una palabra, como 'metal con metal'.

Estos dispositivos de cierre pueden conectarse a la tubería con diferentes tipos de conexiones. Puede ser brida, acoplamiento (roscado) o montaje entre bridas. A continuación, analizaremos qué tipos de válvulas de cierre térmico existen en general.

Tipos de válvulas termocierre

En el momento actual, en el mercado existen solo dos tipos de válvulas de cierre térmico. De las descripciones anteriores se entiende que son válvulas de acoplamiento y válvulas con brida.

Cada tipo tiene su propia serie de tamaños. La principal diferencia entre un tipo y otro es el ámbito de aplicación. Es decir, los dispositivos roscados se usan más frecuentemente para fines domésticos, y los de brida, en la industria.

Esto se explica por las presiones nominales que pueden soportar los mecanismos de cierre durante el funcionamiento:

• válvulas de acoplamiento – 0,6 MPa;
• válvulas con brida – 1,6 MPa.

Ambos tipos tienen la misma construcción con inclusión de un resorte, un elemento de cierre, un fusible y otros elementos. Sin embargo, la diferencia se aprecia externamente en el diámetro del orificio de paso.

Si se profundiza en el ámbito de aplicación, se deben destacar los siguientes lugares y sectores según el tipo de KTZ:

1. Las válvulas roscadas se utilizan en la instalación de gasoductos en viviendas, calderas, instalaciones industriales de diversa índole.
2. Las KTZ con conexión de brida se utilizan en la instalación de gasoductos en grandes calderas y en instalaciones industriales de gran superficie.

El segundo tipo de válvulas es más demandado en el ámbito industrial debido al gran diámetro del orificio de paso. Si en los cierres roscados este varía entre 15 y 50 milímetros, en los de brida este indicador puede ser de 50 a 200 milímetros.

Es importante utilizar una junta resistente al calor al instalar la válvula. Si no se cumple esta condición, puede provocar que la KTZ se active y corte el suministro de gas, y que la junta, por ejemplo, hecha de paronita u otro material, se queme. Entonces el gas comenzará a ingresar al local a través de la unión entre bridas.

La conexión de la brida de entrada de la válvula de cierre térmico con la brida correspondiente de la tubería debe sellarse con una junta especial resistente al calor. Soporta hasta 900 °C en caso de incendio.

Las juntas mencionadas se fabrican con un material especial resistente al calor. La composición incluye grafito armado en una cubierta de lámina, así como acero inoxidable del cual se produce dicha lámina.

En el momento de la activación de la válvula de acoplamiento, la estanqueidad se mantiene al 100%. Este valor se conserva incluso bajo una exposición prolongada a alta temperatura (900 °C).

Tanto la primera como la segunda variante de los dispositivos de cierre pueden funcionar con cualquier gas. Después de la activación del mecanismo, se cambia la válvula, instalando una nueva igual en su lugar. En algunos casos, es suficiente reemplazar el fusible para continuar utilizando la válvula activada.

Normas principales de instalación

La calidad del funcionamiento posterior de la válvula depende del proceso de instalación. Por lo tanto, es importante cumplir con las reglas al instalar la válvula de cierre térmico.

A continuación, consideraremos las reglas y normas principales para la instalación de KTZ en el gasoducto:

• Los dispositivos de cierre térmico de conexión roscada deben instalarse solo en líneas con presión no mayor a 0,6 MPa. Las válvulas de tipo brida pueden y deben usarse en tuberías con presión de gas de 0,6 a 1,6 MPa.
• La capacidad de paso de la línea de gas debe corresponder a la capacidad de paso de la propia válvula.
• La instalación solo está permitida en interiores para proteger la válvula que no está diseñada para un calor elevado.
• No se permite la instalación de la VTC (válvula termocerrante) donde los elementos cercanos eleven la temperatura del ambiente circundante a 52 °C o más.
• Al finalizar el proceso de instalación, es importante verificar que la válvula no tenga fugas.
• La válvula instalada debe ubicarse en un lugar accesible para una persona (para inspección y mantenimiento).
• La válvula no debe estar expuesta a diversas influencias.

También hay que tener en cuenta que, durante el transporte de las válvulas termocerrantes, puede producirse un accionamiento automático del mecanismo. Por lo tanto, al elegir el dispositivo, es importante realizar una verificación del mecanismo.

Si la distribución de gas es compleja, hay varios consumidores de combustible y los objetos están ubicados en diferentes partes del edificio, será necesario instalar válvulas en cada ramal.

Y aunque esta válvula de cierre pasa por rigurosas y numerosas inspecciones, además de estar certificada y autorizada para su uso previsto, es necesario cumplir con cada regla para su instalación.

Conclusiones y video útil sobre el tema

¿Qué hay que saber sobre las VTC para uso doméstico:

Cada día, los incendios se cobran la vida de miles de personas en todo el mundo. No menos terribles son las explosiones de gas durante los incendios. Si cada usuario abordara las reglas de seguridad contra incendios de manera más responsable, entonces quizás habría menos desenlaces lamentables. Las válvulas de cierre térmico pueden considerarse equipos que aumentan significativamente la seguridad de su hogar. Pero para ello, es importante seguir cada regla para su funcionamiento e instalación, las cuales hemos descrito en este artículo.

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