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

VALVULA SERVICIO RECOMENDADO APLICACIÓN VENTAJAS DESVENTAJAS

COMPUERTAApertura o cierre total, accionamiento poco frecuente

Aceite, Petroleo,Gas,Aire,liquidos espesos, vapor, liquidos corrosivos

Poca resistencia a la circulacion,bajo costo, cierre hermetico

no controla flujo, numero grande de vueltas para cierre o apertura de la valvula. Propensa a cavitacion, no pueden usarse para estrangulacion

MACHOApertura o cierre total, accionamiento poco frecuente

principalmente en el manejo de gases, pastas semi liquida

Poca resistencia a la circulacion,bajo costo, cierre hermetico, cierre rapido, permite accionamiento frecuente

Requiere alta torcion (par) para accionarla, requiere lubricación, propensa a cavitacion

GLOBO regulacion de la circulacion con estrangulacionliquidos, 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

BOLA Servicio de conduccion y corte rapido, no se usan para estrangulacionservicio general, altas temperaturas, pastas liquidas

Corte bidireccional, autolimpiante, no requiere lubricación, poco mantenimeinto, baja resistencia a la circulación, circulacion en linea recta

Requiere alta torcion (par) para accionarla, propensa a cavitacion, susceptible al desgaste de sellos y empaques

MARIPOSA

Apertura o cierre total, accionamiento frecuente, servicio con baja presion de operación, manejo de grandes caudales, de gases y liquido a baja presion, servicio de estrangulacion

Liquidos con solidos en suspension, liquidos y gases a baja presion

Circulacion en linea recta, numero minimo de piezas moviles, ligera de peso, bajo costo, bajo mantenimeinto, servicio de estrangulacion

bajas presiones de trabajo, propensa a cavitacion,alta torsion (par) para accionarla

DIAFRAGMA

Apertura o cierre total, accionamiento frecuente, servicio con baja presion de operación, con estrangulacion

Fluidos corrosivos, materiales pegajosos o viscosos, lodos, fluidos sucios, pastas semiliquidas, alimentos

Bajo costo, nom tienen empaquetaduras, no hay posibilidad de fugas por vastagos o empaques

Diafragma suceptible al desgaste, elevada torcion al cerrar con la tuberia llena

CUCHILLA

Apertura o cierre total, accionamiento frecuente, servicio con baja presion de operación sin estrangulacion

Fluidos de gran densidad, industrias de pastas de papel, fluidos con material en suspensión, manejo de lodos

Circulacion en linea recta, baja caida de presion bajas presiones de trabajo

PINCH

Apertura o cierre total, accionamiento frecuente, servicio con baja presion de operación sin estrangulacion

Fluidos de gran densidad, industrias de pastas de papel, fluidos con material en suspensión, manejo de lodos

poca resistencia al flujo, no hay posibilidad de fugas por vastagos o empaques, bajo costo

bajas presiones de trabajo, numero grande de vueltas para cierre o apertura de la valvula.

CHECKImpedir flujo inverso, para servicio de tuberias que tienen valvula de compuerta liquidos resistencia minima a la circulación

TABLA DE SERVICIO RECOMENDADO PARA VALVULAS

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

PRESION NOMINAL PN KG/CM2 3 4 6 10 16 25 40 64 100 160 250 320 400PRESION DE PRUEBA HIDRAULICA 4 6 10 16 25 40 60 96 150 240 375 480 600PRESION DE ESTANQUIDAD DEL CIERRE 3 4 6 10 16 25 40 64 100 160 250 320 400

NORMAS ALEMANAS DIN

NORMAS AMERICAN NATIONAL STANDARS INSTITUTE (ANSI)SERIE 150 300 400 600 900 1.500 2500

PRESION DE PRUEBA HIDRAULICA PSI 400 1.125 1.500 2.225 3.350 5.575 9.275PRESION DE ESTANQUIDAD DEL CIERRE PSI 315 815 1.085 1630 2.440 4.075 6.785

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 DIN NORMAS ANSI

FUNDICION DE HIERRO FUNDICION DE HIERRO

FUNDICION DE ACERO AL CARBONO FUNDICION DE ACERO

MATERIALES PARA CUERPOS DE VALVULAS, LINEAS INDUSTRILAES

NORMAS DIN

PRESIÓN NOMINAL PN Hasta 120 ºc Hasta 150 ºc Hasta 225 ºc Hasta 300 ºc Hasta 400 ºc

2,5 2,5 2 1,6 1,6 xxxx4 4 3,2 2,5 2,5 xxxx6 6 4,5 3,2 3,2 xxxx

10 10 8 6 6 xxxx16 16 10 10 xxxxxx xxxx

PRESIÓN NOMINAL PN Hasta 120 ºc Hasta 150 ºc Hasta 225 ºc Hasta 300 ºc Hasta 400 ºc

6 6 6 5 5 510 10 10 8 8 816 16 16 13 13 1325 25 25 20 20 2040 40 40 32 32 3264 64 64 50 50 40

100 100 100 80 80 64160 160 160 125 125 100250 250 250 200 200 160320 320 320 250 250 200400 400 400 320 320 250

VALVULAS DE HIERRO FUNDIDO

VALVULAS DE ACERO AL CARBONOPRESION MAXIMA ADMISIBLE EN kg/cm2

PRESION MAXIMA ADMISIBLE EN kg/cm2

TEMPERATURA DE SERVICIO º F 1 A 12 " 14 - 24" 30-48 1 A 12 " 14 - 24" 30-48

20 A 50 175 150 150 400 300 300200 165 135 115 370 280 250225 155 130 100 355 270 225250 150 125 85 340 260 200275 145 120 65 325 250 175300 140 110 50 310 240 150325 130 105 295 230 125350 125 100 280 220 100375 265 210400 250 200

SERIE 125 SERIE 150PRESION MAXIMA ADMISIBLE EN LBS/PLUL2

VALVULAS DE HIERRO FUNDIDO

NORMA AMERICANA ANSI

TEMPERATURA DE SERVICIO º F 150 300 400 600 900 1.500 2.500

. -20 A 100 285 740 985 1480 2220 3705 6170200 260 675 900 1350 2025 3375 5625300 250 655 875 1310 1970 3280 5470400 245 635 845 1265 1900 3170 5280500 230 600 800 1195 1795 2995 4990600 210 545 730 1095 1640 2735 4560650 205 535 715 1075 1610 2685 4475700 205 535 710 1065 1600 2665 4440750 195 505 670 1010 1510 2520 4200800 160 410 550 825 1235 2055 3430850 105 265 355 535 800 1335 2230900 65 170 230 345 515 855 1430950 40 105 135 205 310 515 855

1000 20 50 70 105 155 255 430

SERIEPRESION MAXIMA ADMISIBLE EN LBS/PLUL2

VALVULAS DE FUNDICION DE ACERO ASTM A216-WCB

NORMAS AMERICANAS ANSI

MATERIALES EMPLEADOS EN LA FABRICACION DE VALVULAS

FUNDICION DE ACERO

FUNDICION DE HIERRO BRONCE LATON MONEL HASTELLOY STELLITE

% C menor 0,3% % C 2,5-3,4% Aleac. Cu-Sn Aleac Cu-Zn Cu-Ni Ni-Mo-Cr-Fe

Co-Cr-Tg, dureza 400 HB a altas temperaturas

METALICOS

MATERIALES EMPLEADOS EN LA FABRICACION DE VALVULAS

PROPIEDADES MECANICAS kg/mm2 minimo

TIPO S P RASTM A 126 CLASE A 0,15 0,75 14,8ASTM A 126 CLASE B 0,15 0,75 21,8ASTM A 126 CLASE C 0,15 0,75 28,9

COMPOSICION QUIMICA % MAXIMO

HIERRO FUNDIDO

CONDICIONES GENERALES DE EMPLEO, HIERRO FUNDIDO

• 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

•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 CARACTERISTICAS

ASTM B 62 RECOMENDADO HASTA TEMPERATURAS DE 230ºc

ASTM B B61 RECOMENDADO HASTA TEMPERATURAS DE 288ºc

ASTM B 21PRINCIPALMENTE PARA FABRICAR HUSILLOS Y PARTES RESISTENTES AL DESGASTE

ASTM B198-13 B OFRECE GRAN RESISTENCIA A LA CORROSION

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

NORMA AMERICANA NPT ANSI B2.1NORMA ALEMANA GAS DIN 259

EXTREMOS ROSCADOS

NORMA AMERICANA ANSI B.16.5 CLASE XXXNORMA ALEMANA DIN 2501 PN XXX

EXTREMOS BRIDADOS

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.

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 asientosEl 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

TIPOS.•USILLO INTERIOR•USILLO EXTERIOR

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

•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

Presión de aire

ESCAPE

AJUSTE DEL SET DE PRESION

• SE USA EN SERVICIO CON GASES, VAPOR

•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

SERVICIO A REALIZAR MANEJA DIFERENTES CAUDALESMANEJA DIFERENTES APERTURASSI LA FUNCION ES ABRIR O CERRAR, ESTRANGULAR, RETENER, REGULAR

PRESION DEL FLUIDO DEFINIR PRESION DE TRABAJODEFINIR MAXIMA PRESION A QUE PUEDE ESTAR SOMETIDA LA VALVULA, GOLPES DE ARIETE, PRUEBAS DEL SISTEMAMAXIMA PRESION A LINEA CERRADA

TEMPERATURA DEL FLUIDO DEFINIR TEMPERATURAS EXTREMAS DEL FLUIDO QUE SE MANEJADEFINIR EL CAMPO DE EMPLEO EN FUNCION DE LA RELACION PRESION-TEMPERATURA INDICADA EN LAS NORMAS

PROPIEDADES DEL FLUIDO CORROSIONDENSIDADVISCOCIDAD DEL LIQUIDO PASTOSO, FLUIDOPARTICULAS EN SUSPENSIÓN

RESPONSABILIDAD DE LA VALVULADEFINIR RIESGOS POR ROTURA, FUGAS, O MAL FUNCIONAMIENTO. BUSQUEDA DE MAYORES CONDICIONES DE SEGURIDADCONSIDERACIONES DE MANTENIMIENTO

TEMPERATURAS EXTERNASDEFINIR TEMPERATURAS EXTREMAS QUE PUDIERAN DARSE EN LA ZONA DE INSTALACION DE LA VALVULA

MEDIO AMBIENTE EN CIERTOS CASOS PUEDE REDUCIR LA VIDA UTIL DE LA VALVULA

GUIA PARA SELECCIÓN DE VALVULAS