El tipus de vàlvula més comú del món actual és probablement la vàlvula globular. Milions estan en ús, i la majoria estan sota el nas o, literalment, sota les mans mentre es renta a la pica. Bé, la vàlvula de faucet és en realitat una vàlvula de globus amagada sota un brillant escut de cromat. Aquests dispositius utilitaris de control de flux també són el cor de cada mànega. De fet, la indústria de la plomeria utilitza més vàlvules globals avui que qualsevol altre segment industrial.
Tanmateix, el globus és també la vàlvula de preferència en pràcticament totes les indústries en què els fluxos han de ser regulats. La vàlvula bàsica del globus també és similar a la del cosí més complicat, la vàlvula de control múltiple. De fet, la vàlvula de control és realment només una vàlvula de globus amb campanes i xiulets units en forma de control automàtic, funcionament equilibrat, posicionador, controlador, circuits de retroalimentació i molt més.
Figura 1. Vàlvula de globus amb caputxa cargolada 
Figura 2. Vàlvula globular d'acer forjat (FS) 
Figura 3. Vàlvula de globus de segellat de pressió 
Figura 4. Vàlvula de globus de pressió per segellat Y. MILLORS UTILITZACIONS PER GLOBES
Encara que la vàlvula de globus es pot utilitzar com a vàlvula de bloqueig o d'aïllament, està dissenyada principalment per regular el flux en la posició parcialment oberta, mentre que les vàlvules de comporta estan dissenyades per a la posició completament oberta o totalment tancada. Quan es consideren les vàlvules de globus per al servei d'aïllament de la presa de força, la selecció del disseny hauria de tenir una acurada consideració perquè és difícil mantenir un segell estret contra la força forta que empeny el disc.
Els dissenyadors de canonades, en especificar una vàlvula, consideren principalment com emulna una recta de tub mentre està en posició oberta. Les vàlvules, com ara la porta, la papallona i els tipus de pilota de port complet, fan un treball molt bo en aquest sentit. No obstant això, la vàlvula globular, a causa del seu flux de flux interior complicat, no fa bé en imitar una recta de canonada. En canvi, el flux de zigzag en angle crea una fricció fluïda, que al seu torn disminueix el flux de fluids a través de la vàlvula. El "Cv" (o el mesurament del coeficient de velocitat de flux) per a les vàlvules de mides i vàlvules de mides mateixes serà molt diferent, ja que la vàlvula de comporta ofereix poca resistència al flux mentre està en posició oberta.
El mecanisme de tancament de vàlvules globals, anomenat disc o endoll, es pot mecanitzar en moltes formes diferents. En canviar la forma del disc, la velocitat de circulació a través de la vàlvula tal com s'obre, es pot variar molt en proporció al nombre de voltes de la tija. La majoria dels serveis utilitzen la bola més comú o "convencional" o el disseny del disc esfèric, ja que obre més que altres dissenys per a un moviment determinat de la tija. El disseny del disc de V-port s'utilitza per a una ràpida regulació a través d'una àmplia gamma de percentatges d'obertura i és adaptable a totes les mides de les vàlvules de globus. El disseny del disc d'agulla s'utilitza per a una regulació de flux molt fina, però normalment només per a mides més petites. Quan es requereix una desconnexió absoluta o quan hi ha un problema de segellat de fluids amb partícules en suspensió minuciosa, es pot instal·lar una inserció elastòmica de suau suau al disc o al seient.
LA TRIMA
En les vàlvules de globus, els components que suporten el pes del flux de fluids durant l'operació de tancament es diuen retallades. Són el seient i el disc que s'enfronten, la punta i de vegades el maquinari que connecta la tija al disc. El disseny correcte del retall i la selecció adequada dels materials retallats són crítics per al màxim funcionament i la longevitat de qualsevol vàlvula, especialment les vàlvules de globus, que tenen una alta freqüència de fluid i una ruta de flux complicat. A mesura que el seient i el disc es mouen més a prop, la velocitat i la turbulència dels dos augments augmenten potencialment els danys causats per la cavitació i l'erosió. Aquesta velocitat elevada pot provocar que es redueixi el tall, donant lloc a una vàlvula que falla malament a la posició tancada. Quan s'utilitza una vàlvula de globus per controlar fluids altament corrosius, es pot agreujar el dany causat per la cavitació i l'erosió. De vegades, aquest defecte es veu com una rodanxa prima en el seient o el disc, que s'anomena cablejat. Tanmateix, si no es repara ràpidament, aquesta petita ruta inicial de fuites pot ampliar-se i convertir-se en una ruta de fuga important.
En vàlvules de globus de bronze més petites, el recobriment és el mateix material que la resta de la vàlvula o una aliatge de bronze similar amb major força. En les vàlvules de globus de ferro, el material de retallat habitual és de bronze. La designació per a aquest recobriment en vàlvules de ferro és "IBBM", que significa "cos de ferro, muntat en bronze". Les vàlvules d'acer s'ofereixen en una varietat de materials de recanvi, però solen tenir un o més dels components d'acabat de la sèrie 400, martensític inoxidable Acer. També s'utilitzen cares dures com Stellite, així com acers inoxidables de 300 sèries i aliatges de coure i níquel.
PATRONES I DISSENYS
Les vàlvules de globus estan disponibles en tres patrons bàsics. El més comú és el patró "T", on la tija és perpendicular a la línia de canonada. Similar al patró T és el patró d'angle, però el flux es gira 90 graus a la vàlvula per permetre que la vàlvula d'angle serveixi tant d'un dispositiu de control de flux com de canonades de 90 graus. La vàlvula de globus de patrons d'angle encara s'utilitza sovint a sobre de les calderes i és el patró que s'utilitza per a la majoria dels xocs en unitats de producció de petroli, anomenades arbres de Nadal.
Els dissenyadors de vàlvules no s'han conformat amb el disseny bàsic de la vàlvula globus. Mentre que altres dissenys de vàlvules més antigues, com ara els tipus de portes i connectors, s'han mantingut pràcticament igual que fa 100 anys, els dissenyadors han estès els límits de la vàlvula globular per convertir-lo en un dispositiu de control de flux d'alt rendiment.
El tercer i més nou disseny, el patró "Y", es va desenvolupar en un esforç per reduir la turbulència que es produeix en el cos d'una vàlvula globular, a més de proporcionar un disseny més rígid. En aquest tipus de globus, el capó, la tija i el disc estan inclinats entre 30 graus i 45 graus, resultant en un camí de flux més recte i menys fricció fluïda. Aquesta reducció de la fricció significa menys potencial per al dany erosiu de la vàlvula, així com també unes millors característiques de flux general per al sistema de canonades.
Les vàlvules de globus vénen en una varietat de dissenys bonnet, i cada disseny té el seu propòsit. Per a les petites vàlvules de bronze, el disseny interior de rosca-cargol és el més popular. En aquest disseny, els fils de rosca estan continguts dins del sobre de pressió / fluid del capó de la vàlvula. Aquest disseny és fàcil de fabricar, però té un inconvenient: els fils estan exposats al fluid del procés. Com a resultat, els fils troncals crítics es poden danyar quan s'exposa a fluids corrosius. Tanmateix, aquest tipus de vàlvula s'utilitza normalment per a aigua o vapor a baixa pressió.
A les vàlvules més grans que NPS 2 o per a vàlvules en el servei corrosiu, els dissenys bonnet, on els fils de la tija estan fora de la pressió / sobre el fluid, són molt preferits. El més comú d'aquests dissenys s'anomena el cargol i el jou exterior, també conegut com OS & Y, que és el disseny més comú per a vàlvules globals industrials més grans.
La connexió del cos / capó a les vàlvules de globus es presenta en diversos dissenys. Tant les connexions roscades com els acoblaments sindicals es troben a les vàlvules de bronze més petites, mentre que el capó cargolat es troba a la majoria de vàlvules de ferro i acer. El capó de premsat de pressió s'utilitza en vàlvules globes d'alta pressió i alta temperatura, com les que tenen el disseny del patró Y.
LA CONNEXIÓ DE CALDERERA
Les vàlvules de globus i les calderes s'han connectat, literalment i de forma figurada, des de fa més de 150 anys. De fet, les vàlvules de globus són tan crítics per a les calderes que el codi de la caldera i la pressió de l'American Society of Mechanical Engineers (ASME) dicta com les vàlvules s'han d'utilitzar en el servei de calderes. La primera vàlvula de la línia de sortida de la caldera sol ser una vàlvula de detecció, també coneguda com a vàlvula de parada sense retorn o caldera. El control de parada és en realitat dues vàlvules en una sola vàlvula de globus per regular el flux i una vàlvula de retenció per evitar el retorn. El disc d'un stop-check no està connectat a la tija, sinó que es guia al capó de la vàlvula, que es pot moure lliurement cap amunt i cap avall quan s'alça la tija. Això permet la regulació de la velocitat de flux, però quan es produeix un reflux, el disc desconectado funciona com a vàlvula de control del pistó i es tanca ràpidament, evitant el flux invers a la caldera. Si es requereix un tancament més estricte, es pot reduir la tija de control de parada, evitant el moviment del disc a la posició oberta.
A més de regular la sortida de la caldera, la vàlvula de detecció de parada també s'utilitza per a altres aplicacions on la combinació d'una vàlvula de retenció i la vàlvula globular té sentit per al dissenyador de canonades.
Una altra aplicació de la vàlvula globular de la caldera fa que el seu patrimoni torni al cavall de ferro. Quan vegeu imatges d'una locomotora amb grans plomalls de transmissió de vapor des dels seus costats, vostè està observant una vàlvula de buidatge de calderes a la feina. La vàlvula de bufat permet l'extracció de l'excés d'aigua d'una caldera ocasionalment requerida. Les vàlvules de buidatge globus encara estan en ús en calderes estacionàries.
UN DISSENY ADAPTABLE
La vàlvula globular no només va iniciar la indústria de la vàlvula en el seu conjunt, sinó que també va crear el gran segment de la vàlvula de control que existeix actualment. Els dissenyadors del sistema de control van prendre la vàlvula original del globus i la van transformar en un dispositiu automàtic de regulació per resoldre problemes de control de fluids d'una manera més productiva. Inicialment es van desenvolupar aquestes vàlvules de regulació de pressió per controlar el vapor en calderes i bombes. Aquestes vàlvules de regulació primerenca, també conegudes com a governadors, són ara anomenades vàlvules de control i s'utilitzen a tot el món en pràcticament totes les indústries que requereixen control de fluids.
El disseny de les vàlvules de globus també és molt adaptable a altres serveis que no regulen o bloquegen un volant o actuador. Si pren una vàlvula de globus estàndard, elimineu el volant de la roda i el jouu i substitueixi aquells que tinguin un moll calibrat o contrapès, el globus es converteix en una vàlvula de baixada de pressió. Si elimineu el mateix volant i volteig de jouó i substituïu-les per un flotador i palanca, es converteix en una vàlvula de control de nivell. I, probablement, l'adaptació de la vàlvula de globus més visible és la boca d'incendis, que és una vàlvula de globus amb el volant i el coixinet de ioc substituït per un llarg tub d'extensió i un barret de foc.
EL més petit és millor
A diferència d'alguns dels dissenys de vàlvules, com ara la porta i la papallona, el món no es fabrica en talles molt grans. Això és en part perquè la gran àrea del disc que actua directament sobre la tija crea una força molt més gran que la que es crea per a una porta o una altra vàlvula d'encès de la mateixa mida. Les vàlvules de globus més grans que operen a pressions diferencials gairebé sempre requereixen una assistència mecànica per tancar sota pressió, generalment en forma d'operador manual o motoritzat, o en alguns casos, un volant de martell i vol. A causa de la gran superfície del disc de la vàlvula i la pressió exercida sobre el disc des de baix, les vàlvules de globus de pressió de gran grandària requereixen força addicional en els dissenys del capó per evitar que es flexionin i deixin enrere els seients mentre es troba a la posició tancada.
Tot i que les vàlvules de globus molt grans no són comuns, hi ha vàlvules de globus petites que s'ajusten al palmell de la vostra mà. Aquestes petites vàlvules, generalment fabricades a partir de barstock sòlid, s'utilitzen extensivament per a vàlvules d'instruments en entorns científics, aplicacions de mostreig de fluids o en qualsevol lloc on es requereixi una regulació de fluid de petits diàmetres. Molts són tipus de disc d'agulla i proporcionen un control de flux molt precís. Alguns també estan equipats amb diverses connexions de tubs per facilitar la connexió a les línies de tub. Encara que la majoria de les tiges de la vàlvula globular són de tipus giratori, algunes tenen tiges no giratoris per reduir la possibilitat de fer galetes.
La majoria de les vàlvules de globus estan dissenyades per regular el flux, però alguns tipus de patrons de tipus Y dissenyats especialment per a alta pressió són adequats per al flux de fluids hermèticament en el servei de bloqueig o apagat. Com que el disc es mou cap avall directament sobre el seient, l'embranzida a la tija es transfereix directament a la força de seient. Això permet que pràcticament tota la força de sortida de l'actuador s'utilitzi per segellar la vàlvula contra fuites. Molt sovint, aquests globus d'alta pressió es construeixen amb un segell de pressió en comptes de polsadors cargolats. El capó del segell de pressió augmenta la seva estanquitat a mesura que augmenta la pressió interna del fluid.
Les vàlvules de globus solen tenir una adreça de flux preferida, que normalment es confirma mitjançant una fletxa estampada o emesa a l'exterior del cos de la vàlvula. Per a la majoria de les aplicacions de canonades i industrials en general, la direcció del flux primari és cap amunt contra el disc. Aquest flux ascendent és més suau al voltant del disc, i proporciona una rotació lliure del disc a la tija, que permet que la vàlvula trobi el seient adequat o "en forma" al tancar-se. En algunes aplicacions, com ara el servei de bloqueig d'alta pressió o apagat, la direcció de flux preferida es redueix a la part superior del disc en comptes de sota. Però aquestes situacions són rares.
ESTÀNDARDS I MATERIALS
El disseny i la construcció de vàlvules de globus estan cobertes per diverses especificacions de la indústria. De manera estranya, l'American Petroleum Institute (API), que té estàndards per a tots els altres tipus de vàlvules principals, no té un estàndard per a vàlvules globus més grans que NPS 2. La taula 1 enumera alguns dels estàndards més comuns per a les vàlvules de globus.
Els materials utilitzats en la construcció de vàlvules globals executen la gamma de súper-aliatges de bronze bàsic i de gran níquel. El bronze segueix sent el material de vàlvula globus més utilitzat, seguit de prop per ferro i acer fos. Per a aplicacions criogèniques, les vàlvules d'acer inoxidable i globus de bronze són populars, que només requereixen un capó estès per evitar que es congeli la zona de la glàndula d'embalatge.
Taula 1. Normes comunes de vàlvules globals
MSS SP-42 - Classe 150, resistent a la corrosió, comporta, globus i vàlvules de retenció
MSS SP-80 - Porta de bronze, globus, vàlvules d'angle i de control
MSS SP-85 - Globus de ferro gris i vàlvules angulars, acoblaments de filament i roscat
MSS SP-118 - Globus d'acer compactes i vàlvules de retenció (servei de refineria de productes químics i de petroli)
API 602 - Porta d'acer, globus i vàlvules de retenció per a mides de 100 (NPS 2) i més petits per a la indústria del petroli i del gas natural
BSI 1873 - Vàlvules de retenció i buidatge de globus d'acer i globus (puntes de soldadura per brides i acoblament) per a les indústries petroliera, petroquímica i aliades
ISO 12149 - Vàlvules de globus d'acer amb cargol per a aplicacions de propòsit general
MSS - Societat de normalització del fabricant de la vàlvula i la indústria de muntatge
API - American Petroleum Institute
BSI - British Standards Institute
ISO - Organització internacional de normes
Ja sigui que controli l'aigua del bany en una aixeta, l'oli en una refineria o el vapor en una central elèctrica, un soldador "vàlvules globus" les 24 hores del dia. Encara que el seu disseny bàsic no ha canviat gaire en 150 anys, aquests nobles membres de la família de les vàlvules continuen funcionant bé i han de proporcionar un servei valuós a la indústria del control del flux durant els propers 150 anys.
