9 -curso mantenimiento de válvulas-corsa

Noviembre 2011

Querétaro, Qro., México

Instructor: Ing. Juan José Cortés Romo

Mantenimiento de

Válvulas

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MANTENIMIENTO DE VÁLVULAS

• Que es una válvula?

• Como controla el flujo?

• Cuantos tipos de válvulas existen?

Elaboró: Ing. Juan José Cortés Romo

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TIPOS DE VÁLVULAS

• Tipo de compuerta

• Esféricas

• Válvulas macho

• Válvulas de retención

• Válvulas de mariposa

• Válvulas de globo


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TIPO DE COMPUERTA

• Compuerta de cuña

• Compuerta de expansión de paso completo y

continuado

• Compuerta sólida de paso completo y continuado.

• Compuerta bipartida.

TIPOS DE VÁLVULAS


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ESFÉRICAS

• Flotante

• Con muñones

VÁLVULAS MACHO

• Tapón cónico normal

• Tapón cónico invertido

• Tapón cilíndrico paso rectangular

• Tapón cilíndrico circular

TIPOS DE VÁLVULAS


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VÁLVULAS DE RETENCIÓN

• De columpio.

• De pistón.

• De balín.

CARACTERÍSTICAS

• Retienen el contra flujo.

• Bajas velocidades.

• Pueden instalarse vertical u horizontalmente.

• Mínimas caídas de presión.

• Baja frecuencia de operación.

TIPOS DE VÁLVULAS


7 Elaboró: Ing. Juan José Cortés Romo

TIPOS DE VÁLVULAS

VÁLVULAS DE MARIPOSA

• Diseñadas para servicio de agua.

• Diseñadas para servicio industrial.

• Manejan fluidos corrosivos y con sólidos en suspensión.

CARACTERÍSTICAS:

• El disco gira a través de un eje vertical u horizontal.

• Requiere de poco espacio de instalación.

• Están diseñadas para regular flujo.

• Sello hermético.

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VÁLVULAS DE GLOBO

• Disco esférico.

• Disco tipo tapón cónico.

• Disco tipo pistón.

• De ángulo.

• De aguja (cierre hermético para alta presión hasta 10, 000 PSI).

CARACTERÍSTICAS:

• Alta frecuencia de operación.

• Son diseñadas para regular flujo

• Mínima erosión.

• Alta caída de presión.

• Son diseñadas para cierre positivo para gases y aire.

TIPOS DE VÁLVULAS


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VÁLVULAS DE ALIVIO Y SEGURIDAD

• Se accionan automáticamente cuando la presión excede

el limite para lo cual fueron calibradas.

CARACTERÍSTICAS

• Son diseñadas para proteger tanque y equipos

TIPOS DE VÁLVULAS


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VÁLVULA DE COMPUERTA TIPO CUÑA

• Esta válvula esta diseñada para utilizarse

completamente abierta o totalmente cerrada, no se

recomienda para regular flujo.

• Estas válvulas pueden ser de vástago saliente o

vástago fijo, su compuerta tiene un ángulo en sus caras

de sello.

• Por su diseño la compuerta puede ser de una pieza o

bipartida.

• Sus componentes más importantes son: Vástago,

asientos, volante, bonete y caja de empaques, cuerpo,

elementos de sujeción y empaquetaduras.

• Según su uso, estas válvulas pueden fabricarse en

diferentes materiales para las condiciones de fluido.

TIPOS DE VÁLVULAS


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MATERIALES DE VÁLVULA DE

COMPUERTA TIPO CUÑA


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EMPACADO DE VÁSTAGO EN VÁLVULA DE

COMPUERTA TIPO CUÑA



VÁLVULA DE COMPUERTA DE PASO COMPLETO

Y CONTINUADO

PASO COMPLETO

Una válvula es de paso completo cuando el interior del

conducto, incluyendo los asientos, permite sin obstáculo el

paso de herramientas para limpieza de tubería (diablos),

instalación de accesorios, paso de herramientas de corte, etc.,

sin perjuicio para la válvula.


PASO CONTINUADO

Una válvula es de paso continuado cuando el interior de su conducto no tiene cavidades, bolsas o discontinuidades. Por lo general es de acabado terso.

Para satisfacer lo arriba indicado, el diseño de estas válvulas debe cumplir con las siguientes condiciones:

A.- Que la compuerta sea de caras paralelas.

B.- Que el conducto de paso sea una perforación circular contenida integralmente en la compuerta.

C.- Que el diámetro de los asientos sea igual al diámetro interior del conducto de la compuerta.


Y CONTINUADO


¿Cuál es la razón para tener que especificar el uso de válvulas de paso completo y continuado?

Con referencia a válvulas que se instalan en líneas de

conducción petrolera ( razón por la cual se les llama

válvulas de línea), debe tomarse muy en cuenta que todos

los hidrocarburos, sean en forma de gas o líquidos, llevan

partículas en suspensión aun después de pasar por filtros

separadores o lavadoras. Estas partículas son abrasivas y

fácilmente se aglomeran entre si, pudiendo llegar a formar

conglomerados de gran tamaño.


Y CONTINUADO


¿Cuál es la razón para tener que especificar el uso de válvulas de paso completo y continuado?(Continua…)

Para evitar que estas formaciones lleguen a extremos

peligrosos para el sistema (Taponamientos, aumentos en la

caída de presión, desprendimientos, etc.) se deben limpiar

periódicamente, el diseño de estas herramientas es tal, que

solo permiten pequeñas variaciones en el diámetro de los

conductos a limpiar. Y aun estas variaciones están sujetas a

otras condiciones para que puedan aceptarse. Entre otras,

están las condiciones de que no haya escalones súbitos, que

las diferencias se hagan gradualmente.


Y CONTINUADO


VÁLVULA FIP DE COMPUERTA

Existen dos tipos de válvulas de compuerta de paso completo y continuado

• Válvulas de compuerta de expansión.

• Válvula de compuerta flotante.


VÁLVULA DE COMPUERTA TIPO EXPANSIÓN DE PASO COMPLETO Y CONTINUADO.

En este tipo de válvulas, la compuerta consta de dos piezas,

empleando una acción de doble acuñamiento para obtener

una expansión paralela de la compuerta y del segmento de

la misma. El sello obtenido es un sello mecánico hermético

que no es afectado por las pulsaciones o vibraciones de la

tubería.

VÁLVULA FIP DE COMPUERTA


VÁLVULA DE COMPUERTA

DE EXPANSIÓN MARCA FIP


CARACTERÍSTICAS DE VÁLVULA DE

COMPUERTA DE EXPANSIÓN FIP

• Este tipo de compuerta al llegar a sus puntos extremos de

la carrera abrir-cerrar, se expande. Esta acción se

aprovecha para logar que cada pieza de la compuerta

presione al asiento respectivo logrando un eficiente sello

metal-metal. Fuera de estas posiciones extremas ( que es

cuando esta expandida) la compuerta vuelve a su

posición original, dejando un claro entre ella y los

asientos. Esto hace que la compuerta viaje libremente.

Este tipo de válvulas no estan diseñadas para regular

flujo.


• En este tipo de válvulas si es importante la dirección de

flujo.

CARACTERÍSTICAS DE VÁLVULA DE

COMPUERTA DE EXPANSIÓN FIP


DIAGRAMAS DE FUNCIONAMIENTO DE UNA

COMPUERTA DE EXPANSIÓN.

FUNCIONAMIENTO

ESQUEMATICO

DE LA COMPUERTA

EXPANSIÓN OPERADA

CON ZAPATAS

(LEVER LOKC)


DIAGRAMAS DE FUNCIONAMIENTO DE UNA

COMPUERTA DE EXPANSIÓN.


VÁLVULA DE COMPUERTA SÓLIDA DE PASO COMPLETO Y CONTINUADO

• En las válvulas de compuerta sólida se combina la economía con un funcionamiento altamente eficaz.

• Los asientos son del tipo flotante actuados mediante presión dinámica.

• La parte central del asiento tiene un anillo de teflón.

• En estas válvulas el flujo puede ser en ambos sentidos


• Cuando la compuerta esta cerrada teniendo igual presión

en ambos lados del conducto, el sello inicial se efectúa entre

el teflón y la compuerta; a medida que la presión actúa sobre

la cara de la compuerta, el teflón del asiento de lado opuesto

se comprime obteniendo así un sello hermético de metal con

metal, esta hermeticidad se logra mediante la diferencia de

presión con el interior del cuerpo ya que la presión en la línea

actuando entre la parte posterior del asiento y la caja del

mismo empuja contra la compuerta.

VÁLVULA DE COMPUERTA SÓLIDA DE PASO COMPLETO Y CONTINUADO


VÁLVULAS DE COMPUERTA SÓLIDA DE PCC FIP


COMPONENTES DE VÁLVULA DE COMPUERTA

SÓLIDA FIP


SELLADO DE VÁLVULA DECOMPUERTA SÓLIDA

POSICIÓN ABIERTA

POSICIÓN CERRADA


CARACTERÍSTICAS DE FUNIONAMIENTO DE LOS

ASIENTOS EN UN VÁLVULA DE COMPUERTA

SÓLIDA DE PCC.


VÁVULA DE ESFERA

VALVULAS ESFERICAS

• Esfera flotante

• Esfera con muñones

ESFERA FLOTANTE

El diseño de esfera flotante, se refiere a que la esfera

únicamente esta apoyada en el vástago, y su se aloja

libremente.


ESFERA CON MUÑONES

En este diseño la esfera se apoya por la parte superior

con el vástago y por la parte inferior esta soportada por

otro muñón, esto hace que la esfera gire en sus propio

eje con mayor precisión y robustez, su aplicación son las

más comunes

En ambos casos, esfera flotante o con muñones, estas

válvulas trabajan completamente abiertas o totalmente

cerradas, no son de regulación.

Por su diseño también son de paso completo y

continuado.

Su aplicación más común son en líneas de conducción

de cualquier fluido.

VÁVULA DE ESFERA


VISTA DE COMPONENTES DE VÁLVULA

DE BOLA


PRINCIPIO DE SELLADO DE VÁLVULA DE BOLA


ENSAMBLE DE VÁLVULA DE ESFERA

Tope independiente del actuador

Ejes de acero SAE 4140 tratados con

recubrimiento de níquel no electrolítico montados

sobre bujes autolubricados.

Inserto de PTFE

Resorte

Asiento de acero al carbono

con recubrimiento de níquel

no electrolítico

Unión de cuerpo bridada,

dimensionada según código

ASME, con doble sello.

Válvula de inyección de

empaque en los asientos para

emergencia

Esfera de acero al carbono con

recubrimiento de níquel no electrolítico

acabado especular

Doble sello eje con válvula de inyección de

empaque para emergencia.

Brida de acoplamiento al actuador

VÁLVULAS ESFERICAS MMA:

Principales características de un diseño superior.


VÁLVULA DE ESFERA ENSAMBLADA


MODELO CORTO

MODELO REGULAR

MODELO VENTURI

• Tapón cónico normal.

• Tapón invertido.

• Tapón cilíndrico paso rectangular.

• Tapón cilíndrico paso circular.

VÁLVULA TIPO MACHO


Para las válvulas tipo macho, su aplicación es donde se

necesita manejar fluidos severo inclusive con sólidos e

suspensión y en sistemas que requieran cierre hermético y

espacio mínimo de instalación. Las válvulas macho

lubricadas se utilizan para trabajar abiertas o cerradas y no

en regulación de flujo. Son las más adecuadas para

servicio pesado, estables dimensionalmente, ya que las

elevadas presiones no afectan sus superficies de sello

(película sellantes).

VÁLVULA TIPO MACHO


VÁLVULAS MACHOS, DIFERENTES MODELOS


VÁLVULA TIPO MACHO


PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE

VÁLVULAS MACHO



VÁLVULAS MACHO


CARACTERÍSTICAS DE VÁLVULAS

MACHOS LUBRICADAS



MACHOS LUBRICADAS


VÁLVULA DE RETENCIÓN

TIPO COLUMPIO

Válvulas de retención EXCELENTE RESISTENCIA de la tapa debido a que ha sido

diseñada para las mismas condiciones de presión-temperatura

que el cuerpo de la válvula BUEN FUNCIONAMIENTO originado

por los maquinados de precisión de los

componentes que forman el ensamble

disco-columpio

FLUJO COMPLETO. La caída de

presión es mínima, ya que el área de

flujo de cualquier punto de la válvula

es la misma.

ASIENTO SOLDADO que provee un sello a prueba de

fugas en toda la unión con el cuerpo.

DISCO ROBUSTO diseñado para soportar

ampliamente los requerimientos de

servicio pesado, su superficie de asiento

es amplia para proporcionar una sello

perfecto.

UNIFORMIDAD en el espesor de pared, excede

el establecido por las normas API, con lo que se

obtiene una excelente resistencia a los

esfuerzos originados por las condiciones de

operación.


TIPO BALIN TIPO PISTON

VÁLVULA DE RETENCIÓN


VÁLVULA DE MARIPOSA


VÁLVULA DE GLOBO

CAMARA DE CONDENSADOS. Se suministra

bajo pedido, en válvulas clase 300 y 600

CIERRE HERMETICO se obtiene

mediante el diseño preciso y el perfecto

maquinado de las áreas del sello, así

como la forma del disco. Además se logra

una mejor resistencia al desgarramiento

de las superficies del asiento.

ASIENTO SOLDADO que

provee un sello a prueba de

fugas en su unión con el

cuerpo

PAREDES CON ESPESOR UNIFORME es una de las características de calidad

inherentes a las válvulas de globo, obteniéndose una excelente resistencia a los

esfuerzos originados por las condiciones de operación

REEMPACABLE EN SERVICIO

debido al ajuste preciso entre el

bisel y el asiento del vástago; en

su posición totalmente abierta

ALINEAMIENTO Y COMPRESIÓN

UNIFORME DE LOS EMPAQUES originados

por el efecto que se produce entre las

superficies de contacto de forma esférica del

buje y la brida prensaempaques

VASTAGO FORJADO DE UNA SOLA PIEZA

no tiene soldadura ni uniones de otro tipo

para formar la cabeza de este elemento.

Posee una gran resistencia a los esfuerzos de

la compresión que se origina al efectuar el

cierre de la válvula.


VÁLVULA DE ALIVIO Y SEGURIDAD


• TIPO DE SERVICIO

Obturar o permitir el paso del flujo

Regular el flujo

Evitar el retroceso del flujo

Cambiar la dirección del flujo

FACTORES PARA SELECCIÓN DE VÁLVULAS


• NATURALEZA DEL FLUIDO

Aceite, vapores de aceite

Gas, Gas agrio, Compuestos químicos

Agua, vapor, agua/ vapor

Productos alimenticios

Productos solidificables



• TEMPERATURA DE OPERACIÓN

Máxima

Mínima

• PRESIÓN DE TRABAJO

Máxima

Vacío

Cambios bruscos



• TAMAÑO DE LA VÁLVULA

Paso completo y continuado

Paso restringido

Venturi

• CONEXIÓN A LA LÍNEA

Bridas: Cara plana, Realzada, Juntas tipo anillo, Mixtas

Extremos a soldar: A tope, en caja

Roscas



• COLOCACIÓN DE LA VÁLVULA

En el piso, elevada, enterrada, bajo el agua, en espacio

limitado, en lugar inaccesible, en cantiliver.

• OPERACIÓN DE LA VÁLVULA

Manual

Transmisión de engranes

Automatizada, eléctrica, neumática, hidráulica



• NORMAS Y COSTOS.

Servicio en: Refinerías, producción y conducción, plantas

químicas o petroquímicas, prevención de incendios,

plantas alimenticias.

Costos: Tipo de válvulas, tamaño de válvulas, materiales

requeridos, aditamentos especiales, seguridad.

NORMAS QUE REGULAN SU FABRICACIÓN


– ANSI AMERICAN NATIONAL STANDARD INSTITUTE (ANTERIORMENTE ASA O USAS)

• INSTITUTO NACIONAL AMERICANA DE NORMAS.

– ASME AMERICAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS

• SOCIEDAD AMERICANA DE INGENIEROS MECANICOS

– API AMERICAN PETROLEUM INSTITUTE

• INSTITUTO AMERICANO DEL PETROLEO



– MSS MANUFACTURES STANDARIZATION SOCIETY OF THE VALVE AND FITTING INDUSTRY

• SOCIEDAD DE NORMALIZACION DE FABRICANTES DE LA INUSTRIA DE VALVULAS Y CONEXIONES.

– NACE NATIONAL ASSOCIATION OF CORROSION ENGINEERS

• ASOCIACION NACIONAL DE INGENIEROS EN CORROSION

– ASTM AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS

• SOCIEDAD AMERICANA PARA MATERIALES Y PRUEBAS



– BSI BRITISH STÁNDAR INSTITUTE

• INSTITUTO BRITANICO DE NORMALIZACION

– AISI AMERICAN IRON AND STEEL INSTITUTE

• INSTITUTO AMERICANO DEL HIERRO Y EL ACERO

– AWWA AMERICAN WATER WORKS ASSOCIATION

• ASOCIACION AMERICANA PARA INSTALACIONES DE SUMINISTRO DE AGUA



NORMAS USADAS EN LA

FABRICACIÓN DE VÁLVULAS

– AWS AMERICAN WLDING SOCIETY

• SOCIEDAD AMERICANA DE LA SULDADURA

– API

• Q1 ESPECIFICACION PARA PROGRAMAS DE

CALIDAD

• 6D ESPECIFICACION PARA VALVULAS DE

OLEODUCTOS

• 605 BRIDAS DE ACERO AL CARBON DE

DIAMETROS GRANDES

• 6FA ESPECIFICACION PARA PRUEBAS DE

FUEGO EN VALVULAS

• 607 PRUEBA DE FUEGO EN VALVULA DE ¼ DE

GIRO


– ANSI

• B16.5 BRIDAS PARA TUBERIA Y CONEXIONES

BRIDADAS

• B16.34 VALVULA BRIDADAS Y CON EXTREMOS

SOLDABLES

– MSS

• SP-44 BRIDAS DE ACEO PARA OLEODUCTOS

• SP-25 SISTEMAS ESTANDAR DE MARCAJE

PARA VALVULAS, BRIDAS , CONEXIONES Y

UNIONES

NORMAS USADAS EN LA



NACE

MR01-75 MATERIALES METALICOS STD. PARA EQUIPO

PETROLERO RESITENTES AL AGRETAMIENTOS POR

ESFUERZOS DEBIDOS AL ACIDO SULFHIDRICO (H2S)

ASME

SECC IX CODIGO PARA RECIPIENTES SUJETOS A

PRESION (SECC DE SOLDADURA)

ASTM A370 PRUEBAS MECANICAS PARA PRODUCTOS DE

ACERO (TECNICA CHARPY)

NORMAS USADAS EN LA



BASES DE DISEÑO DE VÁLVULAS


USOS Y CONDICIONES DE OPERACIÓN


MATERIALES DE LOS COMPONENTES DE

VÁLVULAS


SIMBOLOS GRÁFICOS DE REPRENTACIÓN DE

VÁLVULAS


COMPARACIÓN DE ACEROS PARA

CUERPOS DE VÁLVULAS


TIPOS DE VÁLVULAS Y SERVICIOS

RECOMENDADOS


CLASE

150(PN20) 300(PN50 400(PN64) 600(PN100) 900(PN1509 1500(PN250) 2500(PN420)

TEMPE

RATURA

CLASIFICACION, PSI (BAR)

-29 A 38 oC 275(19.0) 720(49.6) 960(66.2) 1440(99.3) 2160(148.9) 3600(248.2) 6000(413.7)

66 oC 270(18.6) 705(48.6) 940(64.8) 1415(97.6) 2120(146.0) 3540(244.1) 5895(406.4)

93 o C 260(17.9) 675(46.5) 900(62.0) 1350(93.1) 2025(139.6) 3375(232.7) 5625(387.8)

121 o C 255(17.6) 665(45.8) 885(61.0) 1330(91.7) 1995(137.5) 3325(229.2) 5545(382.3)

PRESIONES DE PRUEBA HIDROSTATICA

CASCO 425(29.3) 1100(75.8) 1450(100.0) 2175(150.0) 3250(224.1) 5400(372.3) 9000(620.5)

SELLO 300(20.7) 800(55.2) 1060(73.1) 1600(110.3) 2400(165.5) 4000(275.8) 6600(455.1)

1 PSI = 0.06894757 BAR

1BAR = 14.5 PSI

CLASES , PRESIONES DE TRABAJO Y

PRUEBAS HIDROSTÁTICAS DE VÁLVULAS


Estas especificaciones cubren la prueba hidrostática de válvulas de compuerta de paso completo y continuado sólida, de expansión y de bola.

PROCEDIMIENTO DE PRUEBA HIDROSTÁTICA

EN VÁLVULAS DE LÍNEA




Equipos y herramientas necesarias:

A) Equipo de prueba manual o neumático

B/ Bridas de pruebas según presión que se aplicara

C) Birlos en calidad B7

D) Empaques O Ring de hule según válvulas

E) Mangueras de alta presión 5000 PSII

F) Conexiones varias (Niples, codos, tee, etc.)

G) Manómetros adecuados según presión de prueba.

H) Conexiones de agua.

I) Llave de impacto neumática según válvula

J) Dados y herramientas manuales, pericas, stilson, estrías, españolas,


La válvula deberá estar ensamblada completamente, los manómetros deberán tener una carátula de 4” de diámetro mínimo y un rango de aproximadamente 1.5 veces la presión de prueba, deberá tenerse en cuenta una tolerancia de +/- 5% de la presión




PRUEBA DE CASCO

• Colocar las bridas de prueba en ambos extremos de la válvula y colocar sus empaques.

• Abrir la válvula a la mitad de su carrera.

• Llenar con agua todas las cavidades (cuerpo y ductos).

• Purgar hasta asegurar que no queda aire atrapado.

• Aplicar presión hidrostática de acuerdo a la tabla, seleccionando según la clase de la válvula en prueba.

• Mantener la presión durante 30 minutos para válvulas de 20” y mayores, durante 15 minutos para válvulas de 12” a 18”; y de 5 minutos para válvulas de 10” y menores.

• Sopletear con aire perfectamente las áreas de unión de la válvula, verificar que no exista ninguna fuga, cualquier fuga es causa de rechazo.




PRUEBA DE ASIENTOS O SELLOS

Habiendo efectuado la prueba de casco, se puede aprovechar para efectuar la prueba de asientos, ir cerrando la válvula y desfogando presión en el extremo contrario a la entrada de presión hasta un poco más del límite a que se van a probar los asientos estando completamente cerrada la válvula, en las válvulas de compuerta sólida, después de cerrar a tope , regresar unas dos vueltas el volante para que la compuerta pueda flotar.




En el caso de válvulas de expansión, deberá

llegarse a tope y no regresar nada. En estos

momentos abrir la lleve de purga del lado contrario a

la presión, en el otro extremo deberá mantenerse la

presión, quitar la brida de prueba contraria a donde

se verifica el sello, limpiar y sopletear

perfectamente, no deberá notarse visualmente

ninguna fuga. Esta prueba deberá mantenerse por 5

minutos, para todos los tamaños, cualquier causa de

fuga deberá rechazarse.

Repetir el proceso anterior para la otra brida.




BANCO DE PRUEBA

HIDROSTÁTICA


EJEMPLO DE PRUEBA HIDROSTÁTICA


PRUEBA HIDROSTÁTICA VÁLVULA DE BOLA


Las aplicaciones de válvulas de compuerta de cuña, compuerta sólida, compuerta de expansión, de bola y macho, son en conducción de fluido, y están diseñadas para trabajar completamente cerradas o completamente abiertas y no para regular flujo, que si trabajan regulando se dañan las áreas de sello.

Las aplicaciones más comunes, son en distribución de fluidos, como se ven en las líneas de conducción de PEMEX, existen gran variedad de las válvulas antes mencionadas.

APLICACIONES DE VÁLVULAS


En las líneas principales, se utilizan las válvulas de paso completo y continuado como son las de compuerta sólida o de expansión así como las de bola, ya que es indispensable que la válvula no tenga obstrucción con la tubería para enviar y recibir los instrumentos de limpieza o medición (diablos)

En otras aplicaciones se utilizan las válvulas de compuerta de paso completo y continuado en operaciones de barrenado de líneas en operación para hacer alguna derivación, ya que es necesario que pasen libremente las brocas y herramientas necesarias.

APLICACIONES DE VÁLVULAS


ELIMINACIÓN DE FUGA EN ÁREA DE VÁSTAGO

VÁLVULAS DE COMPUERTA SÓLIDA DE PASO COMPLETO Y CONTINUADO

• ELIMINACIÓN DE FUGA EN EL ÁREA DE VÁSTAGO

El empaque de plástico es agregado al prensa-estopas

para aumentar la presión alrededor del vástago y evitar la

fuga del fluido de la línea.

En algunos casos, el empaque en el prensa-estopas se

seca o endurece demasiado, en este caso, es posible que

sea necesario reemplazar el empaque plástico existente en

la válvula.

MANTENIMIENTO DE VÁLVULA EN OPERACIÓN



Cambio de empaque plástico.

A) Si se va a cambiar el empaque plástico, se recomienda usar empaque a granel y también la pistola hidráulica para empacar o bien un alimentador especial con mayor capacidad.

B) Al reemplazar el empaque plástico, la válvula debe estar en posición totalmente cerrada. Alíviese la presión del cuerpo de la válvula usando la herramienta para desfogue de presión. Si la válvula esta provista de una válvula de alivio de presión hay que usarla, esta viene en las válvulas de expansión.



C) Remuévase el tapón de empaque que se encuentra localizado a 180 grados del alimentador de empaque, tenga cuidado al efectuar esta operación, ya que puede haber presión retenida en el prensa-estopas, el tapón debe sentirse flojo antes de desenroscarse totalmente.

D) Remuévase el alimentador de empaque y coloque la pistola hidráulica o bien un alimentador especial con mayor capacidad para que el empacado sea más rápido.

E) El empaque viejo será expulsado por la apertura del tapón, termine de llenar el prensa-estopas con empaque plástico, si el empaque viejo esta demasiado duro y/o seco y no puede ser desplazado, aplíquese un líquido penetrante para facilitar la operación. La presión del empaque debe ser suficiente para evitar fugas alrededor del vástago.




DETALLE DEL PRENSAESTOPA VÁLVULA DE

COMPUERTA SÓLIDA MARCA FIP


• ELIMINACIÓN DE FUGA EN LA TAPA DE LA VÁLVULA

• CAMBIAR EL EMPQUE O´RING DE LA TAPA.

A) Verificar que la válvula este completamente cerrada o

completamente abierta, verificar el sellado de la válvula,

colocando una llave de desfogue en la parte superior de la

válvula, verificar que la presión baje acero o bien, que sea

una presión manejable o controlable, en caso de que la

presión no baje a cero, colocar una derivación, una

manguera y tambor para recibir el fluido que se escape.



B) Tomar dimensiones de los tamaños de birlos, de tapa,

tuerca, diámetro de vástago, rosca, longitud saliente y

diseñar un dispositivo que nos permita mantener firme la

compuerta, fabricar 6 birlos especiales para controlar la

apertura de la tapa del cuerpo (ver figuras anexas)

C) Aflojar 4 birlos de las esquinas de la tapa, e

intercambiar por los birlos especiales fabricados (más

largos que los originales). Apretar nuevamente las tuercas

al llegue, posteriormente desatornillar los birlos restantes

de la tapa quitándolos completamente.




F) Limpiar hasta donde sea posible la parte del alojamiento del empaque. Tomar la medida del empaque y prepararlo. G) Colocar el empaque nuevo, y pegarlo con un adhesivo. (LOCTITE) H) Bajar nuevamente la tapa, verificar que el O Ring no se salga de su alojamiento. I) Colocar los tonillos originales y apretar, sacar los birlos especiales y colocar los originales.



DRENADO DE VÁLVULA

Cuando la válvula no cierre completamente y por lo tanto no sella, es probable que en la parte inferior se encuentre obstruida por sedimentos y por lo tanto hay que drenar.

Los pasos son los siguientes:

A) Abrir completamente la válvula

B) Verificar la hermeticidad de la válvula, colocar una llave de desfogue en la parte superior de la válvula.

C) Dar vuelta en el sentido de las manecillas del reloj

para meter el agua de la válvula y presionar la bala que

actúa como válvula check, verificar que la presión baje a

cero o a una presión manejable.



D) Abrir la llave o sacar el tapón en la parte superior

de la válvula, con la ayuda de una barra de latón de

un diámetro que entre con facilidad en el barreno

inferior, afilar la barra en uno de sus extremos en

forma de cincel, deshacer los grumos y componentes

sólidos que se hubieren formado

E) Cerrar la llave o tapón, sacar la aguja de la llave de

desfogue, cerrar ligeramente la válvula, más o menos

1 “, para presurizar el cuerpo, abrir la válvula

completamente, sacar el tapón inferior con cuidado, ya

que como el cuerpo esta presurizado con la presión

de la línea, desalojar los sedimentos en forma brusca.

Hacer esta operación las veces que sean necesarias,

hasta que el fluido salga limpio.


La lubricación de los asientos se hace algunas veces

como medida de emergencia para obtener un sello

temporal cuando los asientos y la compuerta han sido

dañados por algún cuerpo extraño, la lubricación de los

asientos también permite una operación más fácil,

particularmente cuando la válvula ha permanecido

inactiva por largos periodos de tiempo.

Al lubricarse los asientos, la válvula debe permanecer

completamente abierta o totalmente cerrada.

LUBRICACIÓN DE LOS ASIENTOS



Remueva las tapas de las graseras localizadas en el eje

longitudinal del cuerpo de la válvula.

Conecte la engrasadora y lubrique los asientos a través

de dichas graseras.

Durante la lubricación de los asientos, opérese la válvula

bajando y subiendo la compuerta aproximadamente 1”.

Repítase esta operación varias veces a fin de obtener

una distribución uniforme de la grasa sobre el área

sellante entre la compuerta y los asientos.




VÁLVULAS MACHO

Mantenimiento en operación de válvulas macho.

• Cuando la válvula se esta pasando, en posición cerrada,

se debe inyectar grasa sellante.

• Cuando la válvula se esta fugando por el área de

vástago, se debe empacar, introducir empaque plástico

con bomba manual, por medio del inyector de empaque,

o bien con una bomba hidráulica.

• Ajustar tornillo de flotación de pilón. En la parte inferior

de la válvula, quitar protector y girar tornillo en el sentido

de las manecillas del reloj de tal modo de levantar el

pilón y dejar el espacio del cuerpo y el pilón más

cerrado y hacer que la grasa haga su función de

sellador.



• Eliminación de fuga en el área de vástago El empaque plástico es agregado al prensa-estopas para aumentar la presión alrededor del vástago y evitar la fuga del fluido de la línea alrededor de este. En algunos caso, el empaque en el prensa-estopa se seca o endurece demasiado, en este caso es posible que sea necesario reemplazar el empaque plástico existente en la válvula.

MANTENIMIENTO DE VÁLVULA MACHO EN

OPERACIÓN


El engrasado de una válvula macho en operación, se realiza

por medio de una engrasadora de alta presión que nos de

una presión mayor que la de operación, para poder vencer la

presión interna y cambiar el sellante sin afectar el sello de la

válvula.

Podemos realizar el engrasado por tres métodos : manual,

hidráulico con bomba manual y neumático


OPERACIÓN

ENGRASADO DE VÁLVULA MACHO EN OPERACIÓN


ENGRASADO DE VÁLVULA MACHO EN OPERACIÓN


OPERACIÓN


GRASERAS DE SELLANTE Y VÁLVULA

CHECK INTERNA.



1.- Un buen juego de herramientas manuales( llaves Allen, de estrías, de dados, españolas, estilson, pericos, martillos, pinzas de presión, desarmadores, etc.).

2.-Equipo de engrasado manual o neumático.

3.-Inyector de empaque plástico en barras o a granel

4.-Herramienta de desfogue de ½” NPT

5.-Equipo para vulcanizado o pegado de empaques “O” Ring.

EQUIPO Y HERRAMIENTAS RECOMENDADOS PARA DAR

MANTENIMIENTO A VÁLVULAS, TIPO COMPUERTA, ESFERA Y MACHO



HERRAMIENTAS Y ACCESORIOS PARA VÁLVULAS



A.- Graseras según el tipo de válvulas que se manejen

B.- Inyectores de empaque plástico s/ medida que se manejen

C.- Tapones ciegos de ½” hasta 2””

E.- Empaque plástico en tiras o cartuchos (Tipo tiger Pack)

F.- Empaque “O” RING De hule, neopreno, buna, viton extruido, de varias medidas 1/8”, 3/16”, ¼” .

G.- Grasa sellante en cubeta de 19 lts

H.- Pegamentos tipo LOCTITE para pegara hules

I.- Grasa lubricante según las condiciones del lugar.

J.- Conexiones varias neumáticas y de presión.

h.- Pasta abrasiva para lapear pilones de válvulas macho


MATERIAL DE USO COMÚN EN MANTENIMIENTO


1.- Abrir la válvula totalmente, de tal modo que la compuerta tope con la tapa firmemente.

2.- Quitar tornillos de tapa.

3.- Levantar ensamble tapa-funda y caja de engranes, fig. 1, hasta descubrir 2 barrenos a los costados de la compuerta.

4.- Colocar un birlo e cada lado para que atore en el cuerpo, bajar ensamble tapa-funda hasta atorar los birlos, fig. 2.

5.- Sacar compuerta tirando hacia arriba en ensamble tapa-funda

6.- Estando abajo el ensamble tapa-funda, gire la caja de engranes para despegar la compuerta de la tapa, retire la compuerta, seguir girando la caja de engranes hasta soltar el vástago de tuerca, retirar vástago, desensamble la caja de engranes, desensamble los demás componentes.

7.- Desensamblar asientos

8.- Limpiar perfectamente.

PROCEDIMIENTO DE REHABILITACIÓN DE UNA

VÁLVULA DE COMPUERTA SÓLIDA DE P.C.C.


9.- Verificar cada uno de los componentes, si existe alguna parte dañada cambiarla.

10.- Rectificar el vástago.

11.- Rectificar compuerta en caso de ser necesario soldar, maquinar y rectificar, verificar que su paralelismo este a más o menos 2 milésimas de pulgada.

12.- Recubrir la compuerta y vástago con bisulfuro de molibdeno.

13.- Verificar los empaques de teflón de los asientos, en caso de ser necesario cambiarlos y rectificarlos.

14.- Limpiar el cuerpo perfectamente, tanto interior como exterior, lijar las cajas de asientos de tal forma que la superficie este tersa sin entrones.

15.- Tener disponibles las refacciones siguientes: juego de empaques de vástago, empaques de tapa “O” Ring, empaque de funda”O” Ring, empaques “O” Ring de asiento, empaque de plástico, grasa lubricante.




16.- Colocar los empaques de vástago en la funda y tapa, colocar empaque plástico entre los empaques tal como nos muestra la fig. 3.

17.- Ensamblar nuevamente el ensamble tapa-funda, el vástago y la caja de engranes.

18.- Ensamblar los empaques “O”Ring en los asientos.

19.- Ensamblar asientos en cuerpo, engrasar ligeramente.

19.- Engrasar compuerta ligeramente con grasa lubricante.

20.- Ensamblar compuerta en cuerpo, asegurarse que se tienen los birlos en los costados para que recargue en el cuerpo.

21.- Colocar el empaque “O” Ring de tapa.

22.- Ensamblar conjunto tapa-funda en compuerta, verificar que el cuadro del vástago ensamble en la compuerta en forma simétrica.




23.- Levantar ligeramente conjunto compuerta y ensamble tapa-funda.

24.- Sacar los birlos de los costados de la compuerta.

25.- Bajar la compuerta lentamente hasta que la tapa toque el cuerpo, verificar que el empaque de tapa no se mueva.

26.- Colocar los birlos de tapa, apretar en forma simétrica.

27.- Verificar la operación de la compuerta bajando y subiendo lentamente.

28.- Verificar los empaques de los asientos, que nos se hayan maltratado.

29.- Probar la válvula según norma (ver procedimiento de prueba)




DESENSAMBLE DE VÁLVULA DE COMPUERTA DE PCC.




INSTRUCCIONES DE INSTALACIÓN

Las válvulas de compuerta de vástago saliente son embarcadas en la fábrica en posición cerrada, una capa protectora de grasa es aplicada a la superficie expuesta de la compuerta y al diámetro interior de cada válvula.

Antes de instalar la válvula, la grasa debe ser limpiada de la compuerta y del diámetro interior, tomando especial cuidado de no dañar la superficie de la misma, hecho esto, la válvula debe ser abierta antes de instalarse, ya que la compuerta podría dañarse y afectar el sello de la válvula.

La compuerta viene cromada o revestida con una capa de bisulfuro de molibdeno. El revestimiento es de un color gris plateado opaco mientras que el revestimiento de cromo tiene una apariencia brillante. No se frote ni se trate de remover en forma alguna este acabado, ya que actúa como lubricante e inhibidor de corrosión.

VÁLVULA DE COMPUERTA MARCA FIP


INSTRUCCIONES DE INSTALACIÓN

La válvula debe ser instalada siempre en posición abierta, esta observación es de primordial importancia en válvulas de conexiones a soldar, ya que en esta forma se evita que la escoria dañe la compuerta.

Una vez que la válvula ha sido instalada y la prueba hidrostática de la tubería ha concluido, la válvula debe drenarse totalmente para eliminar el agua o fluido del cuerpo de la misma.



INSTRUCCIONES DE OPERACIÓN

Operación de la válvula de compuerta tipo expansión de

paso completo y continuado.

El diseño de la compuerta tipo expansión de las válvulas FIP,

es famoso por su sello absoluto, sin embargo, para que este

sello funcione correctamente, la válvula debe abrirse

completamente o cerrarse totalmente a fin de acuñar la

compuerta y el segmento de la misma contra los asientos. No

devuelva el volante, siempre dejelo apretado al cerrar o abrir

la válvula. Este método de operación también evitara que las

superficies del sello de la compuerta y los asientos se dañen,

prolongando así la vida de la válvula.




Operación de la válvula de compuerta sólida de paso

completo o continuado.

Esta válvula tiene dos asientos flotantes, cada asiento consta

de un anillo de acero con injerto de un elastómero en su cara

y de un “O” Ring de elastómero. Las válvulas provistas de

graseras externas para la lubricación de los asientos cuentan

con una ranura periférica y un “O” Ring adicional.

A medida que la compuerta se mueve a través de la apertura

de la válvula, la acción flotante de los asientos abre la

compuerta, produce un sello total accionando por presión,

tanto del lado de entrada como del lado de salida de la

válvula. Debido precisamente a este tipo de sello accionado

por presión, no es necesario apretar fuertemente el volante al

cerrar la válvula, para obtener el sellos hermético.




Operación de la válvula de compuerta sólida de paso

completo o continuado.

En caso de presiones diferenciales muy bajas, se

recomienda en las válvulas FIP que no vienen equipadas con

dispositivos limitadores de la carrera del vástago, regresar el

vástago una vuelta de la posición completamente abierta o

totalmente cerrada para permitir que la compuerta y asientos

floten libremente y así obtener un sello más efectivo.



SEPARADOR HIDRÁULICO DE BRIDAS TIPO

PASADOR


• TIPOS DE EXTREMOS

• EXTREMOS ROSCADOS

• Las válvulas con este tipo de extremos se instalan

fácilmente y son las de menor costo.

• La rosca debe cubrir perfectamente las características

especificadas por la norma para cuerdas de tubo.

• Los extremos roscados solo se tienen en válvulas de 6” y

menores.

• No son recomendables donde existan esfuerzos de

flexión o temperaturas elevadas, ya que podrían

generarse fugas a través de las cuerdas.

ACOPLAMIENTOS DE VÁLVULAS


• TIPOS DE EXTREMOS

• EXTREMOS BRIDADOS

• Los extremos bridados se utilizan en válvulas que son

removidas frecuentemente para su inspección, limpieza o

rehabilitación, este tipo de uniones se recomienda para

instalaciones donde se manejan fluidos viscosos como

ek líneas de conducción de refinerías y plantas de

procesos químicos.

• Existe una gran variedad de tipos de bridas, como por

ejemplo se tiene los tipos más comunes: RTJ ,CR, FF.

• En válvulas con extremos bridados nunca se debe unir un

tipo de bridas con otro tipo diferente.

ACOPLAMIENTOS DE VÁLVULAS


• EXTREMOS SOLDABLES

• Existen dos tipos de extremos soldables

• Extremo soldable a tope.

• Este tipo de extremo soldable se utiliza para todos los

tamaños de válvulas.

• EXTREMOS SOLDABLES EN CAJA

• Este tipo de extremos se utilizan solamente para

tamaños pequeños.

• Los extremos soldables solo se tienen en conexiones y

válvulas de acero, ya que soldar en hierro no es

económicamente costeable ni recomendable.

• Los extremos soldables en las válvulas de acero

permiten que se recomienden procesos donde se

manejen fluidos con temperaturas y presiones elevadas

y se requiere de uniones herméticas

EXTREMOS DE ACOPLAMIENTOS DE VÁLVULAS


TIPOS DE ACOPLAMIENTOS DE VÁLVULAS


• TIPOS DE JUNTAS

• Hay tres tipos de juntas.

• Es necesario seleccionar la junta adecuadamente, ya que

la que es buena para un servicio puede no serlo para

otro.

• Junta plana

• Con o sin anillo centrador que cubre parte de la brida

• Junta plana completa

• La junta completa cubre toda la brida, y en ella se

insertan todos los birlos perforándola.

• Junta metálica

• Es una junta metálica tipo octagonal y oval, que se ajusta

en la ranura, este tipo de junta es recomendable para

usarse en alta presión y alta temperatura

DIFERENTES TIPOS DE JUNTAS PARA VÁLVULAS


JUNTAS Y EMPAQUES VARIOS DE VÁLVULAS


Ing. Juan José Cortes Romo

Tel : 5558847076

Email:[email protected]

Ing. Ignacio Cobos Ángeles

Tel: 4421961500 ext. 4240

E-mail: [email protected]

Ing. Antonio Mendoza Montes

Tel: 4421961500 ext. 4243

E-mail: [email protected]

CONTACTOS

9 -curso mantenimiento de válvulas-corsa

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