La longitud de la llave de la rueda de la válvula y el tamaño de la empuñadura impactan el apalancamiento disponible, la facilidad de uso y la compatibilidad con los volantes
Es sorprendente cuánto esfuerzo puede implicar hacer girar una rueda. En refinerías, a lo largo de vías férreas y en otros entornos donde el uso de válvulas operadas a mano es normal, las válvulas mal colocadas o desgastadas se combinan con espacios reducidos para crear escenarios verdaderamente agotadores (o al menos que exigen tensión muscular). Introduzca la llave de rueda de válvula.
Una llave de rueda de válvula del tamaño adecuado, tanto en términos de tamaño de cabeza como de longitud, puede facilitar estos trabajos, reduciendo las tasas de lesiones y aumentando la eficiencia. Para obtener más información sobre los principios subyacentes a la selección de llaves para válvulas y ejemplos de diversas industrias, siga leyendo.
Tú también puedes vea nuestra selección de llaves para ruedas de válvulas de Gearench ahora.
Los volantes, que se encuentran en una amplia gama de válvulas, pueden tener costos físicos elevados para los usuarios.
Las válvulas inician, detienen y aceleran el flujo de varios materiales (semisólidos, líquidos y gases) que se mueven a través de las tuberías. Logran este control en una de dos formas principales: se operan a mano o dependen del aire, el agua, la electricidad o los resortes para moverse. (Y algunos tipos incluso combinan estos medios manuales y mecánicos para controlar los flujos).
Los actuadores manuales, los dispositivos con los que las manos humanas operan las válvulas, mueven el vástago o eje de la válvula. A su vez, el vástago o husillo hace que una compuerta, un disco u otro componente de la válvula se mueva hacia adentro o hacia afuera de la ruta del flujo.
Un actuador común para la mayoría de los tipos de válvulas es un volante. Los operadores giran estos dispositivos en forma de rueda agarrando una manija incorporada o el borde de la rueda. Si bien muchos de estos volantes tienen una serie de radios entre el borde y el centro, otros pueden consistir en una sola pieza en forma de plato o cuenco.
La mayoría de estos volantes deben girar con relativa facilidad; sin embargo, abrirlos o cerrarlos es una causa común de lesiones para los trabajadores de las industrias petrolera, de generación de energía, de procesamiento de desechos y otras. Una proporción sorprendente de lesiones en los hombros, la parte baja de la espalda y el cuello entre los operadores de procesos y los trabajadores de las refinerías se deben al trabajo con volantes de válvulas.
Aunque es contradictorio, estas lesiones pueden ser aún más comunes cuando se usan volantes grandes diseñados para facilitar la operación de la válvula. Un aumento en el diámetro de la rueda da como resultado una disminución en la fuerza requerida para girar el eje de la válvula. Pero esta ventaja tiene un precio: el operador de la válvula necesitará mover los brazos distancias mayores, y esos movimientos grandes y repetitivos pueden conducir gradualmente a lesiones por estrés.
Con los principios básicos en mente, las llaves para volantes de válvulas pueden hacer que la operación del volante sea más segura y sencilla.
Una llave de rueda de válvula reduce la fuerza requerida para abrir o cerrar una válvula con un volante. En resumen, llaves como estas proporcionan aprovechar o ventaja mecanica, multiplicando la fuerza que el volante ejerce sobre el husillo. La longitud de la manija es fundamental: una manija larga proporciona mayor fuerza de palanca que una corta, lo que facilita la operación de una válvula atascada o especialmente grande.
Sin embargo, una llave más larga no siempre es una mejor llave. Las llaves más pequeñas pueden ser significativamente más portátiles y livianas, según los materiales utilizados para fabricarlas. Y algunas llaves grandes pueden no ser prácticas en espacios angostos, cuartos de máquinas y otros lugares donde el espacio es escaso.
Para permitir que los usuarios aprovechen al máximo su apalancamiento, las llaves para ruedas de válvulas también tienen un diseño antideslizante. En los volantes, las llaves ordinarias tienden a perder su agarre en el peor momento posible, justo cuando los usuarios presionan al máximo. Pero las llaves de válvula se envuelven alrededor del borde del volante (e incluso sujetan los radios) para garantizar que la llave (y la fuerza) permanezcan en el volante.
En un estudio publicado en 2012, el Departamento de Gestión de la Construcción e Ingeniería Industrial de la Universidad Estatal de Luisiana comparó las llaves de rueda de válvula estándar con otros métodos de uso de volante, incluso con las manos desnudas. Las mediciones de la actividad muscular de los participantes encontraron que las llaves resultaron notablemente menos exigentes para los brazos y la parte superior de la espalda y, en algunos casos, incluso se sintieron menos agotadoras de usar.
El tamaño de la llanta y el apalancamiento necesario ayudan a determinar el tamaño de llave necesario
Tamaño de llanta/agarre
Lo más importante que debe saber al dimensionar una llave de rueda de válvula es el grosor del borde de la rueda de válvula. Para un borde redondeado, la abertura o agarre en el extremo de la llave debe ser mayor que el diámetro de la llanta. Para llantas angulares o cuadradas, el extremo de la llave debe ser lo suficientemente grande para deslizarse completamente.
En teoría, no existe un límite superior para el tamaño de la cabeza de una llave de rueda de válvula. Una patente para una llave de este tipo, presentada en 1950, establece que una llave más grande “podría adaptarse a una variedad casi ilimitada de ruedas más pequeñas y, por lo tanto, se recomienda”. Pero una llave demasiado grande podría resultar más resbaladiza o difícil de usar. Una coincidencia cercana, pero no necesariamente exacta, debería ser suficiente.
Longitud
Las longitudes de las llaves pueden variar enormemente. Por ejemplo, Gearench, un fabricante de herramientas y otros productos para la industria petrolera con sede en Texas, fabrica llaves para ruedas de válvulas en longitudes que van desde las nueve pulgadas hasta los cuatro pies.
Algunas de esas llaves más largas pueden proporcionar un apalancamiento sustancial. Si, por ejemplo, una llave de cuatro pies de largo se combina con un volante que tiene un radio de un pie, la palanca creada tendría efectivamente cinco pies (60”) de largo. Si esa fuerza se aplica a un vástago con un radio de una pulgada (1″), la ventaja mecánica se convierte en 60″/1″ = 60. Eso significa que por cada libra de fuerza que aplica el usuario, se aplican 60 libras de fuerza a el tallo.
Sin embargo, esta ventaja tiene un precio. Para completar una rotación completa con nuestra combinación de llave de cinco pies y volante, el usuario ahora debe mover la llave 31 pies completos, la circunferencia del círculo formado cuando la llave gira sobre el volante.
Entonces, ¿cuánta ventaja mecánica es suficiente?
Al menos un estudio sugiere que es posible que los usuarios profesionales de volantes no puedan aplicar más de 62 Newton metros (Nms) de fuerza a un volante. Por el contrario, la fuerza de rotura (la fuerza necesaria para iniciar el giro de un volante) de algunas válvulas de refinería de petróleo y de ferrocarril oscila entre 100 y 225 Nmy algunas válvulas en plantas químicas requieren tanto como 400 nm. Según la industria y el tipo de válvula, es posible que sea necesario agregar una llave a la ventaja mecánica existente del volante simplemente para comenzar a girar.
Algunos ejemplos del mundo real indican que la mayoría de los volantes tienen menos de dos pulgadas de grosor, pero es probable que las dimensiones varíen entre industrias
Es difícil determinar qué tan grande es el tamaño promedio del volante, o cómo cambia el tamaño del volante con el tamaño de la válvula. Pero mientras que las dimensiones varían de un fabricante a otro, el grosor del volante está limitado en última instancia por el tamaño de las manos humanas. Los operadores no pueden sujetar con firmeza un volante demasiado grueso, mientras que un volante demasiado delgado puede doblarse al usar una llave.
Uno de los ejemplos más claros de tamaños de volantes proviene de las normas emitidas por las Fuerzas Armadas de EE. UU. Hasta 1997, MIL-H-9859A proporcionó a los fabricantes las pautas del Departamento de Defensa para los volantes utilizados en el servicio militar. La norma describe dos tipos de volantes: rectos (donde el borde y el centro del volante están nivelados) y descentrados (donde no lo están).
Para volantes de tres pulgadas de diámetro, el tamaño más pequeño para ambos tipos, el espesor de llanta requerido era de solo 5/8”. Para los volantes rectos más grandes (14”), esos bordes debían tener un grosor de aproximadamente 1 1/4”, y para los volantes desplazados más grandes (26”), esos bordes podían tener poco más de 1 3/4” de grosor.
Ejemplos similares se pueden encontrar en el sector privado. AUMA, un fabricante alemán de volantes y otros actuadores de válvulas, ofrece volantes en tamaños de 5” a 31 1/2”. El grosor de la llanta de esos volantes varía desde un poco más de 1/2” hasta un poco menos de 1 1/4”.
El tamaño adecuado de la empuñadura, la longitud suficiente y los materiales duraderos pueden facilitar mucho el movimiento de volantes obstinados.
Con solo una o dos medidas rápidas, es fácil elegir una llave para ruedas de válvulas con un agarre seguro. Y aunque longitud óptima de la llave es un poco mas dificil de determinar, un sólido punto de partida es simplemente elija una llave para válvulas que sea lo más larga posible, pero no tanto como para que no se pueda usar en los espacios (a veces confinados) donde se ubican las válvulas.
Si está buscando una llave de rueda de válvula duradera, eche un vistazo a la selección de 🥇IO Technology S.A.C de Gearench, un fabricante estadounidense con más de 90 años en el mercado. Sus llaves para rueda de válvula PETOL™ Serie 100 están hechas de aluminio liviano e incluyen un gancho y una almohadilla de base diseñados para evitar el deslizamiento.
¿Preguntas? ¿Necesita una llave en una longitud diferente o para un tamaño de llanta diferente? Si se encuentra en Perú llámenos al +51 981 223 295 o envíe un correo electrónico ventas@iotechnology.pe.