III. Descripción de características

A. Diseño de bola flotante: optimizado para aplicaciones de pequeño calibre

• Mecanismo de autoselladoA diferencia de las válvulas de bola con muñones (que requieren soportes fijos para la bola), la bola flotante se apoya en la presión del fluido para presionarla contra el asiento de la válvula del lado de salida. Esto elimina la necesidad de muñones superiores e inferiores, lo que reduce la complejidad, el peso y el coste de fabricación de la válvula, ventajas cruciales para aplicaciones de pequeño calibre y bajo coste.
• Huella compacta:La ausencia de soportes de muñón permite que la válvula mantenga una longitud corta entre caras (90 mm para DN15), lo que la hace adecuada para su instalación en espacios reducidos (por ejemplo, entre componentes de equipos o en configuraciones de laboratorio donde el espacio es limitado).
• Sellado bidireccionalEl diseño de bola flotante permite un sellado fiable en ambas direcciones de flujo, eliminando la necesidad de válvulas de retención y simplificando el diseño de las tuberías. Esto es especialmente útil en sistemas donde el flujo del fluido puede invertirse (por ejemplo, circuitos de recirculación a pequeña escala en el procesamiento de alimentos).

B. Componentes húmedos totalmente de acero inoxidable 304: higiene y resistencia a la corrosión

• Compatibilidad higiénicaEl acero inoxidable SS304 no es tóxico, no es reactivo y es fácil de limpiar, lo que lo hace apto para aplicaciones de alimentos, bebidas y agua potable. La superficie pulida (Ra ≤0.8 μm) de los componentes húmedos previene la adhesión del medio y el crecimiento bacteriano, garantizando así el cumplimiento de las normas de la FDA y HACCP.
• Resistencia a la Corrosión: El acero inoxidable SS304 resiste la oxidación y la degradación causadas por medios ligeramente corrosivos, como agua clorada (suministros municipales de agua), ácido acético diluido (procesamiento de alimentos) y soluciones de bicarbonato de sodio (limpieza industrial). Esto elimina la necesidad de reemplazar frecuentemente las válvulas debido a la corrosión, lo que reduce los costos de vida útil.

C. Sello blando de PTFE: cierre hermético e inercia química

• Sellado herméticoEl sellado de clase VI evita incluso fugas pequeñas, protegiendo los medios de alto valor (por ejemplo, ingredientes de alimentos especiales) contra pérdidas y garantizando que los medios puros (por ejemplo, reactivos de laboratorio) permanezcan sin contaminar.
• Compatibilidad químicaEl PTFE es inerte a casi todos los medios no oxidantes, lo que la hace apta para el manejo de agua, aire, aceites de grado alimenticio, ácidos diluidos y álcalis débiles. Esta versatilidad elimina la necesidad de usar varios tipos de válvulas en diferentes líneas de proceso.
• Operación de baja fricciónLas propiedades autolubricantes del PTFE reducen el torque operativo, lo que permite una fácil operación manual de la palanca incluso para usuarios con fuerza física limitada.

D. Operación manual de palanca: simplicidad y confiabilidad

• Control independiente de la potenciaA diferencia de las válvulas neumáticas o eléctricas, la palanca no requiere una fuente de energía externa, lo que la hace ideal para ubicaciones remotas, configuraciones de laboratorio o sistemas de pequeña escala donde el acceso a la energía es limitado.
• Operación intuitivaLa rotación de 90 grados proporciona una confirmación visual clara e inmediata de la posición de la válvula, lo que reduce el riesgo de error humano (por ejemplo, dejar la válvula parcialmente abierta). El agarre antideslizante garantiza un manejo seguro incluso en entornos húmedos o grasosos (comunes en el procesamiento de alimentos).
• Bajo mantenimientoLa palanca no tiene partes móviles más allá de la articulación giratoria, lo que elimina el riesgo de fallo del actuador o de mal funcionamiento de los componentes eléctricos. El mantenimiento rutinario se limita a la lubricación anual de la articulación y a la inspección del agarre para detectar desgaste.

E. Diseño estandarizado: intercambiabilidad y fácil instalación

• Compatibilidad de bridasLas bridas ASME B16.5 Clase 150 coinciden con los componentes de tuberías estándar, lo que elimina la necesidad de fabricación personalizada o adaptadores.
• Intercambiabilidad cara a cara:Las dimensiones que cumplen con la norma API 608 significan que la válvula puede reemplazar válvulas de bola existentes de otros fabricantes sin modificar el diseño de la tubería.
• Cumplimiento de la normativa La certificación CE PED garantiza que la válvula cumple con los estándares de seguridad europeos para equipos que contienen presión, mientras que el cumplimiento de la FDA permite su uso en aplicaciones de alimentos y bebidas en todo el mundo.

IV. Proceso de fabricación y control de calidad

A. Adquisición e inspección de materias primas

• SS304 AdquisicionesLos tochos y placas SS304 se obtienen exclusivamente de proveedores con certificación ISO 9001, y cada lote viene acompañado de un Certificado de prueba de material (MTC) que detalla la composición química, las propiedades mecánicas y el historial de tratamiento térmico.
• Verificación de materialesLos componentes SS304 entrantes se someten a análisis espectral (XRF) para confirmar su conformidad con las normas ASTM A182/A276. Se realizan ensayos de tracción e impacto en muestras para verificar las propiedades mecánicas (p. ej., resistencia a la tracción ≥515 MPa).
• Validación de PTFELa resina de PTFE se somete a pruebas de pureza (≥99.5 % PTFE), resistencia a la tracción (≥20 MPa) y cumplimiento con la norma FDA 21 CFR 177.1550. Los lotes de resina que no superan alguna prueba se rechazan para evitar riesgos de contaminación.
• Ensayos no destructivos (NDT)Los componentes forjados del cuerpo y la bola de acero inoxidable 304 se someten a pruebas ultrasónicas (UT) para detectar defectos internos (p. ej., grietas e inclusiones) y a pruebas de partículas magnéticas (MPI) para inspeccionar imperfecciones superficiales. Solo los componentes sin defectos se mecanizan.

B. Forja y mecanizado

• Forjado en fríoLas palanquillas SS304 se forjan en frío para obtener cuerpos y esferas en bruto mediante una prensa hidráulica de 500 toneladas. El forjado en frío (a temperatura ambiente) garantiza una estructura de grano densa y uniforme, lo que mejora la resistencia mecánica y la resistencia a la corrosión en comparación con la fundición. La relación de forjado se mantiene ≥3:1 para eliminar los huecos internos.
• Mecanizado CNC:Los espacios en blanco se procesan en tornos y fresadoras CNC de 5 ejes para cumplir con las tolerancias dimensionales ASME B16.34:
  • Cuerpo de la válvulaLas caras de la brida están mecanizadas con una tolerancia de planitud de ≤0.02 mm/m y una rugosidad superficial de Ra ≤1.6 μm. La ranura del asiento está mecanizada con una tolerancia de profundidad de ±0.02 mm para garantizar un ajuste perfecto del asiento de PTFE.
  • BaileLa bola está rectificada con precisión con una precisión esférica de ≤0.005 mm, y la superficie de sellado está lapeada con una rugosidad de Ra ≤0.4 μm para garantizar un contacto uniforme con el asiento de PTFE. El orificio de paso completo está mecanizado para adaptarse al diámetro de la tubería DN15.
  • PotenciasEl vástago está torneado con una tolerancia de diámetro de ±0.01 mm, con el resalte antirreventón mecanizado para acoplarse al orificio del bonete del cuerpo. La superficie está pulida a Ra ≤0.4 μm para minimizar la fricción de la empaquetadura.

C. Tratamiento de superficies y pasivación

• PasivaciónLos componentes SS304 se someten a pasivación con ácido nítrico (según ASTM A967) para formar una capa protectora de óxido de cromo en la superficie. Esta capa previene la oxidación y la adhesión bacteriana, crucial para aplicaciones de higiene crítica. Tras la pasivación, se realiza un enjuague completo con agua desionizada para eliminar los residuos de ácido.
• Pulido:Las superficies mojadas (cavidad del cuerpo, bola, vástago) se pulen hasta una rugosidad de Ra ≤0.8 μm mediante un proceso de varios pasos: pulido basto para eliminar marcas de mecanizado, pulido fino para refinar la superficie y pulido final con abrasivos de grado alimenticio para garantizar la higiene.

D. Ensamblaje y pruebas integrales

1. Limpieza de componentesTodas las piezas (cuerpo, bola, vástago, asiento, empaquetadura) se limpian en un baño ultrasónico con detergente de grado alimenticio, se enjuagan con agua desionizada y se secan en un horno con filtro HEPA. Esto elimina el aceite, los residuos y las partículas metálicas que podrían contaminar el medio de proceso.
2. Instalación del asientoEl asiento de PTFE se presiona en la ranura del cuerpo mediante una prensa hidráulica (fuerza de 5 kN) para garantizar un contacto uniforme. Para aplicaciones de grado alimentario, el asiento se adhiere a la ranura con un adhesivo que cumple con la FDA.
3. Conjunto de vástago y bolaEl vástago se inserta en el orificio de la tapa del cuerpo y se conecta a la bola mediante una chaveta (fijada con un anillo de retención de acero inoxidable). El conjunto de empaque multicapa se instala alrededor del vástago, comprimiendo cada capa al par especificado para equilibrar el sellado y el par de operación.
4. Accesorio de palancaLa palanca de aluminio está atornillada al extremo superior del vástago, con un tornillo de fijación para fijarla. La palanca se ajusta para asegurar una rotación completa de 90 grados (abierta = palanca paralela a la tubería; cerrada = palanca perpendicular).

• Prueba de carcasa hidrostáticaSe aplica 1.5 veces la presión nominal (2.4 MPa) a la cavidad del cuerpo de la válvula durante 30 minutos. No se permiten fugas, deformaciones ni caídas de presión.
• Prueba hidrostática del asientoSe aplica 1.1 veces la presión nominal (1.76 MPa) en cada dirección de flujo durante 15 minutos. La fuga se mide mediante el método de burbujas (sumergiendo la válvula en agua); la conformidad con la Clase VI requiere ≤1 burbuja por minuto.
• Prueba operativa:La válvula se acciona 50 veces (apertura-cierre) para verificar una rotación suave, un torque constante y una alineación correcta de la palanca.
• Validación de higiene (unidades de grado alimentario)Las válvulas de muestra se someten a pruebas de hisopado para detectar contaminación bacteriana (E. coli, Salmonella) tras el montaje. No se permiten contaminantes.

E. Inspección final y embalaje

• Inspección visualCada válvula se inspecciona para detectar defectos superficiales (rayones, abolladuras), su correcto pulido y marcado (DN15, PN16, logotipo de TIANYU, certificaciones estándar). Las válvulas con rayones superficiales de más de 0.05 mm de profundidad se rechazan (los rayones pueden atrapar bacterias).
• Documentación:Cada válvula se envía con un paquete de documentación que incluye un informe de prueba de materiales (MTR) para componentes SS304, un certificado de prueba hidrostática, un certificado de cumplimiento de la FDA (para unidades de grado alimenticio) y una declaración de conformidad CE PED.
• Embalaje higiénicoLas válvulas están envueltas en película de polietileno de grado alimenticio, con los extremos de las bridas tapados con protectores plásticos estériles para evitar la contaminación durante el transporte. El paquete está etiquetado con instrucciones de manejo (p. ej., "Mantener limpio") para garantizar la higiene hasta la instalación.