Cómo elegir la válvula de mariposa adecuada para la desalinización de agua de mar

A medida que avanza la industrialización global, los recursos de agua dulce son cada vez más escasos, y la escasez de agua se ha convertido en una importante limitación para el desarrollo industrial a nivel mundial. Por ello, la desalinización de agua de mar se ha convertido gradualmente en una solución importante para que las ciudades costeras aborden este desafío.

En las plantas de desalinización de agua de mar, las válvulas de mariposa desempeñan un papel fundamental en el control del proceso gracias a su rápida operación, bajos requisitos de par, mínima resistencia al flujo y versátiles opciones de diseño. Sin embargo, debido a las características únicas del entorno marino, la selección del tipo adecuado de válvula de mariposa es crucial. Este artículo se centra en las consideraciones clave para la selección de válvulas de mariposa utilizadas en instalaciones de desalinización.

Los desafíos únicos de los entornos de desalinización de agua de mar

A diferencia de los sistemas estándar de suministro y drenaje de agua, las plantas de desalinización de agua de mar manejan medios con altas concentraciones de iones cloruro, que presentan fuertes efectos corrosivos sobre los materiales metálicos. Este riesgo de corrosión se intensifica aún más en condiciones de temperaturas elevadas, sólidos en suspensión o presencia de agentes químicos de limpieza.

Además, algunas tuberías de estos sistemas se someten a operaciones frecuentes o requieren que las válvulas permanezcan completamente abiertas o cerradas durante períodos prolongados, lo que impone mayores exigencias al rendimiento del sellado y a la resistencia estructural de las válvulas.

Dada la naturaleza corrosiva agresiva del agua de mar y la necesidad de un funcionamiento continuo y estable de la planta, la resistencia a la corrosión se convierte en uno de los principales factores a considerar al seleccionar válvulas para aplicaciones de desalinización de agua de mar.

Selección del material del núcleo

(1) Materiales del cuerpo de la válvula

En cuanto a la resistencia a la corrosión, los materiales convencionales como el hierro fundido o el acero al carbono generalmente no son adecuados para aplicaciones en agua de mar. Los materiales recomendados incluyen los siguientes:

Acero inoxidable 316 (CF8M)

Este material ofrece una combinación equilibrada de rentabilidad y rendimiento estable, lo que lo hace adecuado para la mayoría de las aplicaciones de desalinización de agua de mar a temperatura y presión ambiente. Sin embargo, es importante tener en cuenta que, en entornos de alta temperatura o alta salinidad, el acero inoxidable 316 puede ser susceptible a la corrosión por picaduras o grietas. Por lo tanto, su fiabilidad siempre debe evaluarse en función de las condiciones de operación específicas.

Acero inoxidable dúplex (2205, 2507)

Conocido por su alta resistencia y excepcional resistencia a la corrosión inducida por cloruros, el acero inoxidable dúplex es especialmente adecuado para secciones de alto riesgo, como la etapa de ósmosis inversa de alta presión o los sistemas de recirculación de salmuera. Si bien su costo es algo mayor, su excelente estabilidad y durabilidad a largo plazo lo convierten en la opción preferida para puntos críticos en sistemas de agua de mar, ofreciendo un equilibrio ideal entre rendimiento y vida útil.

Aleaciones de cobre-níquel (90/10 o 70/30 Cu-Ni)

Estas aleaciones ofrecen una resistencia excepcional a la corrosión marina y son especialmente adecuadas para uso a largo plazo en entornos marinos naturales. Una ventaja adicional es su baja susceptibilidad a la bioincrustación marina, lo que ayuda a reducir el riesgo de obstrucción en tuberías y válvulas. Si bien las aleaciones de cobre-níquel tienen un precio relativamente alto, la seguridad operativa que ofrecen en entornos críticos o hostiles suele justificar la inversión.

Acero al carbono revestido (recubrimientos epoxi, PTFE, etc.)

El acero al carbono revestido puede ser una alternativa rentable. Entre los revestimientos comunes se encuentran el epoxi, apto para agua de mar neutra o ligeramente alcalina, y el PTFE, que ofrece un mejor rendimiento en entornos con agentes de limpieza químicos o medios corrosivos más agresivos. Sin embargo, es fundamental garantizar la integridad del revestimiento, ya que cualquier daño puede comprometer la resistencia a la corrosión del sistema.

(2) Materiales del disco

El disco es el componente en contacto directo con el fluido, por lo que la selección de su material es crucial para garantizar la resistencia tanto a la erosión como a la corrosión. Las opciones recomendadas incluyen discos recubiertos de nailon, acero inoxidable, Hastelloy o aleaciones resistentes a la corrosión con recubrimientos especializados, que contribuyen a una mayor durabilidad en condiciones adversas de agua de mar.

(3) Materiales de sellado

Los materiales de sellado deben resistir la corrosión del agua de mar y el envejecimiento con el tiempo. Las opciones comúnmente recomendadas son:

EPDM (grado marino )

Ampliamente utilizado en proyectos de desalinización de agua de mar, el EPDM de grado marino es especialmente adecuado para aplicaciones de tratamiento de agua a temperatura ambiente y presión. Ofrece una solución de sellado rentable en comparación con materiales de mayor calidad.

PTFE

Conocido por su excepcional estabilidad química, el PTFE es prácticamente inerte a la mayoría de los medios, lo que lo hace especialmente adecuado para secciones expuestas a procesos de limpieza química.

FKM (como Viton®)

Diseñados para entornos químicamente complejos y de mayor temperatura, los sellos FKM, si bien son más costosos, brindan un rendimiento de sellado duradero y confiable, particularmente valioso en tuberías de alto riesgo o de operación frecuente.