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Están destinadas a ser colocadas en puntos de la línea donde existen instrumentos de medición. Son básicamente iguales a las bridas con cuello para soldar, deslizantes o roscadas; la selección del tipo es en función de las condiciones de trabajo. Radicalmente tienen dos agujeros para conectar los medidores. Frecuentemente es necesario separar el par de bridas para extraer la placa de orificio; la separación se logra merced al sistema de extracción que posee. Conformado por un tornillo con su correspondiente tuerca alojada en una ranura practicada en la brida. Existe otro sistema de extracción, en el cual el tornillo realiza el esfuerzo de separación a través de un agujero roscado practicado en la brida. Este sistema tiene una desventaja con respecto al anterior, ya que cuando se deteriora la rosca, se inutiliza la brida para tal función. Las bridas en ocho como la que se ve en la figura: Especificaciones: Tamaño: 1/2 "a 60", DN 12 mm hasta DN 1500mm Clase de presión: Clase 150 y Clase 2500, PN 2,5 a PN 250 Orientación: RF / RTJ Válvulas: Las válvulas se han clasificado en: a) Manuales b) Semiautomáticas c) Automáticas Las válvulas manuales son aquellas en que el trabajador hace contacto con ellas para operarlas. Las válvulas automáticas, se caracterizan por ser válvulas que integran los elementos de cierre, actuación y medición, que les permite regular en forma automática: presión, temperatura, flujo, nivel, velocidad, etc. Estas válvulas también son conocidas como reguladoras de presión, válvulas de seguridad, de alivio, de venteo, trampas de vapor, eliminadoras de aire, etc. Se excluye de esta descripción cualquier válvula manual a la cual se le adapta un operador ya sea eléctrico o de solenoide, de pistón neumático o hidráulico, ya que en este caso no sería más que una válvula manual automatizada, pero que no se auto-opera en virtud de que no cuenta con sus elementos propios. En términos generales se puede definir a una válvula como: Un dispositivo mecánico para controlar el flujo de cualquier fluído entubado.
El objetivo de instalar una válvula, puede tener uno solo ó una combinación de los siguientes: Obturar ó permitir el flujo (hermeticidad total, hermeticidad relativa). Regular Flujo (volumen, temperatura, presión, dirección). Evitar el retroceso del flujo. Existe una gran diversidad de válvulas para lograr los objetos señalados, entre los más comunes en acero fundido son: Grupo de compuertas: Válvulas de compuerta sólida tipo cuña. Grupo de globos: Válvulas de globo disco esférico, válvulas de globo disco cónico. Grupo de retenciones: Válvula de retención tipo columpio. Para seleccionar una válvula correcta para una aplicación específica no es una tarea sencilla, ya que el diseñador tiene una amplia gama de tipos de válvulas, algunas de las cuales se mencionaron anteriormente. Cuenta además con una diversidad de materiales para el cuerpo y el bonete de la válvula, que entre otros se tiene: Acero al carbón ASTM-216 grado WCB ASTM-352 grado LCB (para baja temperatura) Acero inoxidable ASTM A-351 grado CF Acero al carbono-Molibdeno ASTM A-217 grado WC1 y grado C Acero al níquel ASTM A-352 grado LC2 y grado LC Asimismo, los interiores de la válvula al igual que las guarniciones o zonas húmedas como son: vástago, compuerta o disco, asientos y bujes del asiento del vástago, pueden ser de un material diferente al del cuerpo o con recubrimientos especiales de cromo, monél, estelita, acero inoxidable y disulfuro de molibdeno, en las combinaciones que se deseen. La ingeniería está tomando actualmente un gran interés por las válvulas, ya que representan una inversión considerable en las plantas industriales y ocupan un lugar importante en los gastos de mantenimiento. Se estima que el 8% de la inversión total en la instalación de una nueva planta está destinado a válvulas. Se sabe que alrededor del 70% de las válvulas instaladas en la industria de los hidrocarburos es del tipo compuerta; 15% válvulas macho; 2% a 3% válvulas de bola; 1% a 2% válvulas de aguja; 1% válvulas de retención y resto se divide entre válvulas de globo y mariposa. Según estos datos
TIPOS DE FLUJO
La diferencia entre flujo y fluido es la misma que entre viento y aire, es decir el movimiento. Ahora si podemos mencionar los distintos tipos de flujo que se pueden clasificar de varias formas, como son: Flujo Uniforme y no Uniforme. Flujo Laminar y Turbulento. Flujo Permanente y no Permanente. Flujo Ideal y real. Flujo Reversible e Irreversible. En aplicaciones prácticas el flujo más frecuente es el turbulento. Como su nombre lo indica, el fluido se mueve siguiendo trayectorias muy irregulares. El tipo más sencillo de flujo es el uniforme. En él, la velocidad es igual en cualquier parte de la línea. PRESION Sabemos bien que tanto en las válvulas como sus accesorios tienen zonas internas en contacto con el fluido que conducen, estas zonas representan áreas sometidas al impulso del mismo. A la relación que existe entre este impulso denominado Fuerza y el área se le llama Intensidad de Presión o simplemente Presión. Normalmente cuando se habla en el medio industrial sobre este concepto se utilizan las siglas PSI o Psig o bien Kg/cm^2 cuyo significado es el siguiente: PSI = Pounds Per Square Inch ( en Ingles ). Libras por Pulgada Cuadrada ( En Español ) PSIG = Pounds per Square Inch Gauge ( en Ingles ). Libras por Pulgada cuadrada Manométricas ( en Español ). Kg/cm^2 = Kilogramos por centímetro cuadrado.
PRINCIPIOS APLICABLES.
La hidráulica estudia el movimiento de los fluidos. Su base fundamental la expresó en el siglo XVII el francés Blas Pascal y su enunciado es el siguiente: La presión en un punto de un líquido en reposo , es la misma en todas direcciones y ejerce igual fuerza sobre áreas iguales. Debemos comprender perfectamente los dos siguientes enunciados: Si no hay flujo no hay caída de presión. Para establecer un flujo a través de un orificio debe existir una caída de presión. Ahora vamos a ver las principales características y aplicaciones de las principales válvulas que se utilizan en la industria de procesos. Válvula de Compuerta: Las compuertas de disco, actuadas por un husillo, se mueven perpendicularmente al flujo. El disco asienta en dos caras para cerrar. Se usa cuando se requiere frecuente cierre y apertura. No es práctica para estrangulamiento de la vena fluida porque causa erosión en los asientos de la válvula y vibraciones. La bolsa en el fondo de la válvula puede llenarse de depósitos impidiendo el cierre.
Componentes diversos. Instrucciones especiales para instalación y mantenimiento Lubricar a intervalos periódicos. Corregir de inmediato las fugas por la empaquetadura. Enfriar siempre el sistema al cerrar una tubería para líquidos calientes y al comprobar que las válvulas estén cerradas. No cerrar nunca las llaves a la fuerza con la llave o una palanca. Abrir las válvulas con lentitud para evitar el choque hidráulico en la tubería. Cerrar las válvulas con lentitud para ayudar a descargar los sedimentos y mugre atrapados. Especificaciones para el pedido Tipo de conexiones de extremo. Tipo de cuña. Tipo de asiento. Tipo de vástago. Tipo de bonete. Tipo de empaquetadura del vástago. Capacidad nominal de presión para operación y diseño. Capacidad nominal de temperatura para operación y diseño. Hay varios diseños que son: Disco tipo cuña sólida. Disco tipo cuña flexible Disco tipo cuña partida. Disco doble. Son las más ampliamente utilizadas. Servicios Baja frecuencia de operación. Totalmente abierta o completamente cerrada. No regulan. Muy poca caída de presión.
Válvula de Globo: El disco situado en el extremo del husillo asienta sobre una abertura circular. El flujo cambia de dirección cuando pasa por la válvula. Buena para producir estrangulamiento debido a la resistencia que presenta al flujo. Produce menor pérdida de carga y turbulencia, es más indicada para servicio corrosivo y erosivo. No es recomendada para servicios de frecuente cierre y apertura. El costo y la eficiencia en el estrangulamiento para válvulas mayores a 6" es desfavorable. Las podemos encontrar en varios diseños, como son: Disco Esférico. Disco Tipo Tapón. Disco Tipo Pistón. Angulo Aguja. La característica significativa de esta válvula es regular el flujo con mínima erosión. Así como también tiene la más alta caída de presión de todas las válvulas Recomendaciones. Controlar el flujo a cualquier grado deseado. Operación frecuente. Cierre Positivo para gases y aire.
Instalar de modo que la presión este debajo del disco. Registro en lubricación. Hay que abrir ligeramente la válvula para expulsar los cuerpos extraños del asiento. Apretar la tuerca de la empaquetadura, para corregir de inmediato las fugas por la empaquetadura. Especificaciones para el pedido Tipo de conexiones de extremo. Tipo de disco. Tipo de asiento. Tipo de vástago. Tipo de empaquetadura o sello del vástago. Tipo de bonete. Capacidad nominal para presión. Capacidad nominal para temperatura. Válvula de Retención, oscilante o de bisagra: el flujo mantiene abierto el cierre a bisagra y el flujo en sentido opuesta la cierra. La del tipo basculante con el pivote en el centro evita el golpe al cerrar. Se utilizan contrapesos externos, en los tipos standard, para proveer una mayor sensibilidad para los cambios de sentido en el flujo. Se usa cuando sea necesario minimizar la pérdida de carga. Es mejor para líquidos y para grandes tamaños. No aplicable para líneas sujetas a flujo pulsante. Algunos tipos sólo operan en posición horizontal. Las hay de varios diseños. De columpio. De pistón. De Balín. No permiten el retroceso del flujo (reflujo). Son activadas para abrir con la presión del flujo y cierran en forma rápida y automática cuando se invierte el sentido del mismo.
Servicios Recomendados. Retención de contra flujo. Velocidades bajas. En líneas Horizontales o verticales. Baja frecuencia de operación. Mínima caída de presión. La válvula de macho es de ¼ de vuelta, que controla la circulación por medio de un macho cilíndrico o cónico que tiene un agujero en el centro, que se puede mover de la posición abierta a la cerrada mediante un giro de 90° (fig. 1-2). Básicamente existen dos diseños: Lubricado ( el sello se logra por medio de un sellante ). No lubricado. Las válvulas macho pueden ser de 2, 3 ó 4 vías.
VALVULA MACHO LUBRICADA 4 VIAS
(ver en los anexos tipos de posiciones del macho) Es una adaptación de una válvula macho. En lugar de un tapón cónico usa un esférico (bola). Servicios Recomendados. Abierta o cerrada. Mínima Resistencia al Flujo. Apertura Rápida. Temperaturas Moderadas. Su costo de mantenimiento es bajo.
Existen dos líneas de fabricación: Agua Industrial. Características. El disco gira sobre un eje horizontal o vertical. Requieren poco espacio de instalación. Permiten, obturan o regulan el flujo. Sello hermético. Servicio en planta o subterráneo. Temperatura máxima 65°C. Operación manual o automático. Las válvulas de mariposa industriales se utilizan para manejar fluidos corrosivos y con sólidos en suspensión. Tienen baja caída de presión.
Se utilizan para manejar vapor, aire o gases. Accionan cuando la presión excede el límite para la cual se calibró la válvula.
- Boca de salida lateral.
- Caperuza.
- Sombrerete o bonete.
- Tornillo de ajuste.
- Tuerca de fijación del ajuste.
- Palanca de apertura manual.
- Resorte.
- Husillo o vástago.
- Cuerpo.
- Placa del extremo del resorte.
- Disco de cierre de la válvula.
- Tornillo de fijación del anillo de ajuste.
- Anillo de ajuste del escape.
- Elemento de guiado en parte inferior.
- Asiento.
- Conexión roscada al recipiente.
Las válvulas de diafragma se utilizan para el corte y estrangulación de líquidos que pueden llevar una gran cantidad de sólidos en suspensión. En las válvulas de diafragma se aísla el fluido de las partes del mecanismo de operación. Esto las hace idóneas en servicios corrosivos o viscosos, ya que evita cualquier contaminación hacia o del exterior. La estanqueidad se consigue mediante una membrana flexible, generalmente de elastómero, pudiendo ser reforzada con algún metal, que se tensa por el efecto de un eje- punzón de movimiento lineal, hasta hacer contacto con el cuerpo, que hace de asiento. Las aplicaciones de este tipo de válvula son principalmente para presiones bajas y pastas aguadas que a la mayoría de los demás equipos los corroerían y obstruirían. Son de rápida obertura. Hay dos tipos de válvulas de diafragma: Weir (paso restringido): Las válvulas de diafragma tipo Weir se pueden usar en servicios de apertura y cierre y regulación Straightway (paso directo) también llamadas Straight-Thru. Estas válvulas de diafragma de paso directo solo se usan en servicios de apertura y cierre.
Las válvulas con este tipo de extremos se instalan fácilmente y son las de menor costo. Las roscas deben cubrir perfectamente las características e4specificadas por la norma para cuerdas de tubo. existan esfuerzos de flexión o temperaturas elevadas, ya que podrían generarse fugas a través de las cuerdas. Los extremos bridados se utilizan en válvulas que son desensambladas frecuentemente para recomiendan para instalaciones donde se manejan fluidos viscosos como en refinerías y plantas de procesos químicos. Hay dos tipos de extremos soldables: A tope y en caja.
