REDES DE FLUIDOS: V A L V U L A S TIPO DE VALVULA VS FUNCIONES EL TIPO DE VALVULA DEPENDERA DE LA FUNCION QUE DEBE EFECTUAR DICHA VALVULA. • FUNCION DE CIERRE O BLOQUEO • DE ESTRANGULACION , REGULACIÓN • IMPEDIR EL FLUJO INVERSO. ( DE RETENCION) • FUNCION DE DESAHOGO DE LA PRESION DE LINEA TIPOS DE VALVULAS MAS COMUNES: • • • • • • • • • • • VALVULAS DE COMPUERTA VALVULAS DE ASIENTO O DE GLOBO VALVULAS DE RETENCION VALVULAS MACHO VALVULAS DE BOLA VALVULAS DE MARIPOSA VALVULAS DE SEGURIDAD VALVULAS PINH VALVULAS DE CUCHILLA VALVULAS DE MEMBRANA VALVULAS DE CONTROL DE PROCESO TABLA DE SERVICIO RECOMENDADO PARA VALVULAS VALVULA SERVICIO RECOMENDADO APLICACIÓN VENTAJAS DESVENTAJAS no controla flujo, numero grande de vueltas para cierre o apertura de la valvula. Propensa a cavitacion, no pueden usarse para estrangulacion Requiere alta torcion (par) para accionarla, requiere lubricación, propensa a cavitacion COMPUERTA Apertura o cierre total, accionamiento poco frecuente Aceite, Petroleo,Gas,Aire,liquidos espesos, vapor, liquidos corrosivos Poca resistencia a la circulacion,bajo costo, cierre hermetico Poca resistencia a la circulacion,bajo costo, cierre hermetico, cierre rapido, permite accionamiento frecuente MACHO Apertura o cierre total, accionamiento poco frecuente principalmente en el manejo de gases, pastas semi liquida GLOBO regulacion de la circulacion con estrangulacion liquidos, vapor, gases Uso frecuente apertura y cierre, control preciso de la circulacion con poca erosion de disco y asientos, poca vueltas del vastago para accionarlas alta caida de presión Requiere alta torcion (par) para accionarla, propensa a cavitacion, susceptible al desgaste de sellos y empaques BOLA Corte bidireccional, autolimpiante, no requiere lubricación, poco mantenimeinto, baja resistencia a la servicio general, altas temperaturas, pastas liquidas circulación, circulacion en linea recta Servicio de conduccion y corte rapido, no se usan para estrangulacion Apertura o cierre total, accionamiento frecuente, servicio con baja presion de operación, manejo de grandes caudales, de gases y liquido a baja presion, servicio Liquidos con solidos en suspension, liquidos y gases de estrangulacion a baja presion Apertura o cierre total, accionamiento frecuente, servicio con baja presion de operación, con estrangulacion Apertura o cierre total, accionamiento frecuente, servicio con baja presion de operación sin estrangulacion Apertura o cierre total, accionamiento frecuente, servicio con baja presion de operación sin estrangulacion MARIPOSA Circulacion en linea recta, numero minimo de piezas moviles, ligera de peso, bajas presiones de trabajo, bajo costo, bajo mantenimeinto, servicio propensa a cavitacion,alta torsion de estrangulacion (par) para accionarla DIAFRAGMA Bajo costo, nom tienen empaquetaduras, Diafragma suceptible al desgaste, Fluidos corrosivos, materiales pegajosos o viscosos, no hay posibilidad de fugas por vastagos elevada torcion al cerrar con la lodos, fluidos sucios, pastas semiliquidas, alimentos o empaques tuberia llena Fluidos de gran densidad, industrias de pastas de papel, fluidos con material en suspensión, manejo de lodos Fluidos de gran densidad, industrias de pastas de papel, fluidos con material en suspensión, manejo de lodos CUCHILLA Circulacion en linea recta, baja caida de presion poca resistencia al flujo, no hay posibilidad de fugas por vastagos o empaques, bajo costo bajas presiones de trabajo bajas presiones de trabajo, numero grande de vueltas para cierre o apertura de la valvula. PINCH CHECK Impedir flujo inverso, para servicio de tuberias que tienen valvula de compuerta liquidos resistencia minima a la circulación NORMAS PARA FABRICACION DE VALVULAS •NORMAS DIN •NORMAS ANSI (AMERICAN NATIONAL STANDARD INSTITUTE) • NORMAS FRANCESAS AFNOR (ASOCIACION FRANCESA NORMALIZACION) PRESION Y TEMPERATURA ADMISIBLE EN LAS VALVULAS DEFINICIONES •PRESION NOMINAL PN Es la presión que ha servido de base para la determinación de las dimensiones de la válvula a una temperatura base determinada •PRESIÓN MAXIMA ADMISIBLE. Es la presión máxima que de forma permanente puede soportar la válvula a una temperatura determinada. •PRESIÓN MAXIMA DE SERVICIO. Es la presión máxima a la que puede someterse una válvula en una instalación determinada •PRESIÓN DE PRUEBA ESTANQUIDAD O DE CIERRE Es la presión a la que se someten los cierres de la válvula para comprobar su estanquidad. • TEMPERATURA MAXIMA ADMISIBLE. Es la mayor temperatura a la que puede estar sometida una válvula en una instalación determinada. •TEMPERATURA BASE es la temperatura considerada para determinar las dimensiones de la válvula. NORMAS AMERICANAS (ANSI). En estas normas el concepto de presión nominal es sustituido por el de serie: serie 150, 300, 400, 600 900, 1.500, 2.500 RELACION PRESION-TEMPERATURA SEGÚN DIFERENTES NORMAS En función de las propiedades de los materiales , espesores , y dimensiones con las que están construidas las válvulas, existe una relación entre la presión máxima admisible y cada punto de temperatura: A MEDIDA QUE LA TEMPERATURA AUMENTA , LA PRESION MAXIMA ADMISIBLE DISMINUYE VALOR DE LAS PRESIONES, NOMINAL, DE PRUEBA HIDRAULICA Y DE ESTANQUIDAD, SEGÚN DIDERENTES NORMAS NORMAS ALEMANAS DIN PRESION NOMINAL PN KG/CM2 PRESION DE PRUEBA HIDRAULICA PRESION DE ESTANQUIDAD DEL CIERRE 3 4 6 10 16 25 40 64 100 160 250 320 400 4 6 10 16 25 40 60 96 150 240 375 480 600 3 4 6 10 16 25 40 64 100 160 250 320 400 NORMAS AMERICANAS (ANSI). En estas normas el concepto de presión nominal es sustituido por el de serie: serie 150, 300, 400, 600 900, 1.500, 2.500 NORMAS AMERICAN NATIONAL STANDARS INSTITUTE (ANSI) SERIE PRESION DE PRUEBA HIDRAULICA PSI PRESION DE ESTANQUIDAD DEL CIERRE PSI 150 300 400 600 900 1.500 2500 400 1.125 1.500 2.225 3.350 5.575 9.275 315 815 1.085 1630 2.440 4.075 6.785 MATERIALES PARA CUERPOS DE VALVULAS, LINEAS INDUSTRILAES NORMAS DIN NORMAS ANSI FUNDICION DE HIERRO FUNDICION DE HIERRO FUNDICION DE ACERO AL CARBONO FUNDICION DE ACERO NORMAS DIN VALVULAS DE HIERRO FUNDIDO PRESION MAXIMA ADMISIBLE EN kg/cm2 PRESIÓN NOMINAL PN 2,5 4 6 10 16 Hasta 120 ºc Hasta 150 ºc 2,5 2 4 3,2 6 4,5 10 8 16 10 Hasta 225 ºc Hasta 300 ºc Hasta 400 ºc 1,6 1,6 xxxx 2,5 2,5 xxxx 3,2 3,2 xxxx 6 6 xxxx 10 xxxxxx xxxx VALVULAS DE ACERO AL CARBONO PRESION MAXIMA ADMISIBLE EN kg/cm2 PRESIÓN NOMINAL PN 6 10 16 25 40 64 100 160 250 320 400 Hasta 120 ºc Hasta 150 ºc 6 6 10 10 16 16 25 25 40 40 64 64 100 100 160 160 250 250 320 320 400 400 Hasta 225 ºc Hasta 300 ºc Hasta 400 ºc 5 5 5 8 8 8 13 13 13 20 20 20 32 32 32 50 50 40 80 80 64 125 125 100 200 200 160 250 250 200 320 320 250 NORMA AMERICANA ANSI VALVULAS DE HIERRO FUNDIDO PRESION MAXIMA ADMISIBLE EN LBS/PLUL2 SERIE 125 SERIE 150 TEMPERATURA DE SERVICIO º F 20 A 50 200 225 250 275 300 325 350 375 400 1 A 12 " 175 165 155 150 145 140 130 125 14 - 24" 150 135 130 125 120 110 105 100 30-48 150 115 100 85 65 50 1 A 12 " 400 370 355 340 325 310 295 280 265 250 14 - 24" 300 280 270 260 250 240 230 220 210 200 30-48 300 250 225 200 175 150 125 100 NORMAS AMERICANAS ANSI VALVULAS DE FUNDICION DE ACERO ASTM A216-WCB PRESION MAXIMA ADMISIBLE EN LBS/PLUL2 SERIE TEMPERATURA DE SERVICIO º F . -20 A 100 200 300 400 500 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 150 285 260 250 245 230 210 205 205 195 160 105 65 40 20 300 740 675 655 635 600 545 535 535 505 410 265 170 105 50 400 985 900 875 845 800 730 715 710 670 550 355 230 135 70 600 1480 1350 1310 1265 1195 1095 1075 1065 1010 825 535 345 205 105 900 2220 2025 1970 1900 1795 1640 1610 1600 1510 1235 800 515 310 155 1.500 3705 3375 3280 3170 2995 2735 2685 2665 2520 2055 1335 855 515 255 2.500 6170 5625 5470 5280 4990 4560 4475 4440 4200 3430 2230 1430 855 430 PRESION MAX. ASMISIBLE(PSI) VALVULA ASTM 216-WCB 7000 P R E S I O N 6000 5000 SERIE 2.500 4000 SERIE 1.500 SERIE 900 3000 SERIE 600 SERIE 400 SERIE 300 2000 SERIE 150 1000 0 -200 0 200 400 600 800 1000 1200 TEMPERATURA ºC MATERIALES EMPLEADOS EN LA FABRICACION DE VALVULAS METALICOS FUNDICION FUNDICION DE ACERO DE HIERRO BRONCE LATON MONEL HASTELLOY STELLITE Co-Cr-Tg, dureza 400 HB a altas Ni-Mo-Cr-Fe temperaturas % C menor 0,3% % C 2,5-3,4% Aleac. Cu-Sn Aleac Cu-Zn Cu-Ni MATERIALES EMPLEADOS EN LA FABRICACION DE VALVULAS HIERRO FUNDIDO COMPOSICION QUIMICA % MAXIMO S P 0,15 0,15 0,15 0,75 0,75 0,75 PROPIEDADES MECANICAS kg/mm2 minimo TIPO ASTM A 126 CLASE A ASTM A 126 CLASE B ASTM A 126 CLASE C R 14,8 21,8 28,9 • Teniendo en cuenta la fragilidad del hierro a los choques, tracciones, no debe emplearse donde se presenten estos fenómenos •No debe usarse en sitios donde tenga riesgo de heladas o bajas temperaturas •No deberá usarse válvulas de hierro fundido con vapor y agua sobrecalentada, en cualquier caso nunca por encima de 145 ºC. Con aire comprimido la presión no debe ser superior a 2 kg/cm2 CONDICIONES GENERALES DE EMPLEO, HIERRO FUNDIDO •Cuando se encuentran forzadas por un apriete inapropiado de las bridas, pueden romper al someterlas a presión y temperatura de servicio, por ser el hierro un material frágil, lo hace en muchos trozos y se proyecta con fuerza, tanto mayor sea la presión interna de la válvula. BRONCE ASTM B 62 CARACTERISTICAS RECOMENDADO HASTA TEMPERATURAS DE 230ºc ASTM B B61 RECOMENDADO HASTA TEMPERATURAS DE 288ºc PRINCIPALMENTE PARA FABRICAR HUSILLOS Y PARTES RESISTENTES AL DESGASTE OFRECE GRAN RESISTENCIA A LA CORROSION ASTM B 21 ASTM B198-13 B MONEL. Es una aleación de cobre y Níquel con pequeños contenidos de hierro, manganeso y silicio, resiste numerosos agentes corrosivos, conservando sus propiedades mecánicas a altas temperaturas. HASTELLOY. Resistente a la oxidación, y sobre todo a los ambientes de cloro. El Hastelloy clase B es resistente al acido Clohidrico. El Hastelloy clase C y D resistente al acido Sulfúrico STELLITE. Se emplea para recubrir los anillos de asiento, de las válvulas que están sometidas a altas presiones y temperaturas, proporcionando una excelente resistencia al desgaste, abrasión, erosión y corrosión CONEXIONES DE LAS VALVULAS •EXTREMOS ROSCADOS •EXTREMOS PARA SOLDAR A TOPE •EXTREMOS PARA SOLDAR A SOLAPE, SOCKET WELD •EXTREMOS BRIDADOS EXTREMOS ROSCADOS NORMA AMERICANA NPT ANSI B2.1 NORMA ALEMANA GAS DIN 259 EXTREMOS BRIDADOS NORMA AMERICANA ANSI B.16.5 CLASE XXX NORMA ALEMANA DIN 2501 PN XXX FLUJO •PUEDEN INSTALARSE EN POSICION HORIZONTAL Y VERTICAL. •PARA QUE PUEDA FUNCIONAR ADECUADAMENTE TIENE QUE EXISTIR UNA PRESION SOBRE LA CLAPETA •NO PERMITEN EL FLUJO INVERSO •CARECE DE BRIDAS, SE INSTALA ENTRE LAS BRIDAS DE LA TUBERIA SIN NECESIDAD DE EMPAQUE O JUNTA. • SU USO PRINCIPAL ES EL CIERRE DEL PASO DE GRANDES VOLUMENES A BAJA PRESION. •CAIDA DE PRESION ES PEQUEÑA. TIPOS. •USILLO INTERIOR •USILLO EXTERIOR Permite el paso del fluido en línea recta, ofreciendo poca resistencia a la circulación del fluido y con poca perdida de carga. El cierre se ejecuta por el contacto entre los anillos de la cuña y los anillos del cuerpo. Deben emplearse totalmente abiertas o cerradas, ya que la velocidad del fluido contra la cuña puede causar vibraciones y desajuste en la cuña, dado lugar a un mal cierre de la válvula. Si se usa para regular el paso del fluido se puede producir efectos erosivos sobre los asientos El numero de vueltas del volante para apertura y cierre es grande, ya que el recorrido de la cuña es largo. Se usa totalmente abierta o cerrada RECOMENDADA PARA USO POCO FRECUENTE SELLOS. •TEFLON •METALICOS •STELLITE •NO HAY OBSTRUCCION AL FLUJO, PASO TOTAL, MANEJO DE GRANDES CAUDALES •SE USA TOTALMENTE ABIERTA O CERRADA •PARA USAR CON LIQUIDOS VISCOSOS, PASTOSOS •APERTURA Y CIERRE RAPIDA •RTEQUIERE ALTO TORQUE DE ACCIONAMIENTO VALVULA DE GLOBO •PERMITE REGULAR EL PASO DEL FLUIDO. •EL FLUJO SOLO PUEDE IR EN UNA DIRECCION. •LA APERTURA Y CIEERE DE LA VALVULA REQUIERE UN NUMERO PEQUEÑO DE VUELTAS. •EL CAMBIO DE DIRECCION DEL FLUJO, PRODUCE CAIDA DE PRESION CONSIDERABLES. •FLUJO EN UN SOLO SENTIDO •RECOMENDADA PARA USO FRECUENTE •USO TOLMENTE ABIERTA O CERRADA • PRODUCE CIERRE HERMETICO • REQUIERELUBRICACION CONSTANTE •ALTO PAR DE ACCIONAMIENTO Presión de aire •Se emplean en servicios corrosivos y manejo de lodos, fluidos sucios y abrasivos •El cuerpo puede ser de aluminio ,de hierro fundido, o estructura soporte del tubo que presiona el tubo con una cuchilla AJUSTE DEL SET DE PRESION • SE USA EN SERVICIO CON GASES, VAPOR ESCAPE •Recomendada para servicio de bajas presiones de operación •Servicio de apertura o cierre total •Diafragma susceptible al desgaste •Usada en el manejo de sustancias químicas, líquidos sucios • Buen cierre en presencia de partículas sólidas GUIA PARA SELECCIÓN DE VALVULAS SERVICIO A REALIZAR MANEJA DIFERENTES CAUDALES MANEJA DIFERENTES APERTURAS SI LA FUNCION ES ABRIR O CERRAR, ESTRANGULAR, RETENER, REGULAR PRESION DEL FLUIDO DEFINIR PRESION DE TRABAJO DEFINIR MAXIMA PRESION A QUE PUEDE ESTAR SOMETIDA LA VALVULA, GOLPES DE ARIETE, PRUEBAS DEL SISTEMA MAXIMA PRESION A LINEA CERRADA TEMPERATURA DEL FLUIDO DEFINIR TEMPERATURAS EXTREMAS DEL FLUIDO QUE SE MANEJA DEFINIR EL CAMPO DE EMPLEO EN FUNCION DE LA RELACION PRESIONTEMPERATURA INDICADA EN LAS NORMAS PROPIEDADES DEL FLUIDO CORROSION DENSIDAD VISCOCIDAD DEL LIQUIDO PASTOSO, FLUIDO PARTICULAS EN SUSPENSIÓN DEFINIR RIESGOS POR ROTURA, FUGAS, O MAL FUNCIONAMIENTO. RESPONSABILIDAD DE LA VALVULA BUSQUEDA DE MAYORES CONDICIONES DE SEGURIDAD CONSIDERACIONES DE MANTENIMIENTO DEFINIR TEMPERATURAS EXTREMAS QUE PUDIERAN DARSE EN LA ZONA TEMPERATURAS EXTERNAS DE INSTALACION DE LA VALVULA MEDIO AMBIENTE EN CIERTOS CASOS PUEDE REDUCIR LA VIDA UTIL DE LA VALVULA