90617_1_040 seleccion de valvulas.pdf

PDVSA N° TITULO

REV. FECHA DESCRIPCION PAG. REV. APROB. APROB.

APROB. FECHAAPROB.FECHA

VOLUMEN 13–III

� PDVSA, 1983

90617.1.040 SELECCION DE VALVULAS

APROBADA

Eliecer Jiménez Alejandro NeswkiMAR.94 MAR.94

GUIA DE INGENIERIA

MAR.94 L.T.0 20 E.J. A.N.

MANUAL DE INGENIERIA DE DISEÑO

ESPECIALISTAS

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SELECCION DE VALVULASMAR.940

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.Menú Principal Indice manual Indice volumen Indice norma

INDICE1 INTRODUCCION 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2 APLICACIÓN DE LAS VÁLVULAS 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3 ACCESORIOS DE VÁLVULAS Y CARACTERÍSTICAS 6. . . . . . . . . 3.1 Conexiones de Extremos 6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2 Engranajes 6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3 Derivaciones para Igualar Presión 7. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4 Tamaño de Válvula de Derivación Igualadora de Presión 7. . . . . . . . . . . . . 3.5 Dispositivos Aseguradores de Válvulas 8. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4 VENTEOS, DRENAJES Y SALIDAS PARA MUESTRAS 8. . . . . . . . 4.1 Ubicación de Venteos y Drenajes 8. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2 Venteos y Drenajes Indicados en el D.T.I. 9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3 Conexiones para Venteos, Drenajes y Servicios en Recipientes 9. . . . . . . 4.4 Tamaño Mínimo (Pulg) de Conexiones para Venteos, Drenajes y

Servicios para Recipientes 9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5 Selección del Tipo de Válvula 10. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.6 Conexiones para Muestras 10. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5 VÁLVULAS PARA BOMBAS Y COMPRESORES 10. . . . . . . . . . . . . . 5.1 Válvulas para Bloqueo 10. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2 Válvulas de Retención 11. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3 Omisiones de Válvulas de Retención 12. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6 VÁLVULAS EN RECIPIENTES E INTERCAMBIADORES 12. . . . . . . 6.1 Ubicación de Válvulas para Bloqueo en Torres 12. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2 Requerimientos de Válvulas para Bloqueo y Ubicación en

Recipientes e Intercambiadores 13. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.3 Omisión de Válvulas para Bloqueo 14. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7 VÁLVULAS EN SISTEMAS DE VAPOR Y CONDENSADO 14. . . . . . 7.1 Válvulas para Bloqueo 14. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.2 Extremos de Salida de Válvulas 15. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8 VÁLVULAS EN ESTACIONES DE CONTROL 15. . . . . . . . . . . . . . . . . 8.1 Válvulas de Control Automático 15. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.2 Válvulas de Desvío 15. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.3 Válvulas para Bloqueo 15. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.4 Requerimientos de Válvula de Drenaje 16. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.5 Guía para el Uso de Válvulas de Bloqueo y Desvío en

Válvulas de Control 16. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.6 Factor Económico de Decisión 17. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

http://www.intevep.pdv.com/santp

http://www.intevep.pdv.com/santp/mid/indice_mid.htm

http://www.intevep.pdv.com/santp/mid/vol13-3/indice_vol13-3.htm

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8.7 Limitaciones por Velocidad del Sonido 17. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.8 Válvulas de Control de Tres Pasos 17. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9 APLICACIÓN MISCELÁNEA DE VÁLVULAS 18. . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.1 Medidor de Area Variable 18. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.2 Prevención de Contaminación 18. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.3 Servicios Generales 18. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.4 Sistemas de Combustible 18. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.5 Límites de Batería (aislamiento) 18. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.6 Prevención de Sifón 19. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10 ESPECIFICACIONES DE MATERIAL PARA VÁLVULAS 19. . . . . . . 10.1 Materiales 19. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11 PERFORACIONES “TAPPING”DE VÁLVULAS 19. . . . . . . . . . . . . . . .




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1 INTRODUCCIÓNEsta guía tiene el propósito de familiarizar al ingeniero con el tipo básico deválvula recomendada para uso en servicios específicos, y de esta manerapromover la normalización de su selección y aplicación. Sin embargo, se debeentender que las características individuales del fluido también influenciará laselección y puede causar desviaciones del patrón recomendado. En el análisisfinal, los procedimientos normales deben ser tratados con un buen juicio deingeniería.

2 APLICACIÓN DE LAS VÁLVULAS

2.1 En general, las válvulas de bloqueo usadas para aislar equipos o unidades, debenser de compuerta, bola o de tapón lubricado. Las válvulas de control manualdeben ser del tipo globo. Las válvulas de compuerta no deben ser usadas enservicios de estrangulamiento debido a la alta proporción de erosión de lacompuerta y asiento, particularmente a una tasa baja de flujo. Otros tipos deválvulas tales como diafragma, compuerta de cuña, mariposa, etc., pueden serusadas cuando sean favorables para aplicaciones específicas. El tipo de válvulaseleccionada debe ser indicada en el diagrama de flujo de tuberías einstrumentación.

2.2 Las válvulas de tapón de paso completo o bola deben ser usadas en lugar deválvulas de compuerta en los servicios donde se pueda asentar sólidos y prevenirel atascamientos de la cuña. Las válvulas de tapón lubricado pueden ser usadaspara gases y líquidos de hidrocarburos livianos. Las válvulas de mariposa puedenser empleadas para servicios de agua de enfriamiento siempre que sea factiblepor su bajo costo, poco requerimientos de espacio y mantenimiento,especialmente en diámetros grandes, generalmente 3” y mayores.

2.3 Se debe evitar el uso de válvulas de globo en diámetros de 3” y mayores ya quesu costo es prohibitivo, a menos que exista un requerimiento deestrangulamiento.

2.4 La Tabla 1 menciona varias características, usos y limitaciones de la mayoría delos tipos básicos de válvulas. Esta información ayudará en la selección de unestilo particular comprendido dentro de un grupo de tipo básico de válvulas dondela selección es delegada al ingeniero (ejemp. válvulas de retención oscilanteversus retención de bola, etc.).




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2.5 También se debe tomar en cuenta que la Especificación de Ingeniería de Tuberíaestándar listará los tipos de válvulas permitidos para cada clase de tubería. Si nose puede hacer una selección satisfactoria de las opciones allí tabuladas, alGerente de Ingeniería de Proyectos debe ser consultado para determinar si otrotipo de válvula puede sustituir la de la especificación.

TABLA 1. COMPARACION DE TIPOS BASICOS DE VALVULAS

TIPO DEVALVULA

CARACTERISTICAS FISICAS USO LIMITACIONES

Compuerta �� Compuerta ��

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Angulo (90°) ��"�� /0°�

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Tapón Tapón ahusado con orificio de formaigual al interior del cuerpo de la válvula,

válvula abre y cierra con mínimarotación. 1/4 de vuelta requerido para

abrir y cerrar completamente. Se hacentres tipos de cuerpos; patrón corto,

regular o vénturi. Las de patrón cortotienen las mismas dimensiones de

caras que la válvula de compuerta y seprefiere para la mayoría de los

servicios. El patrón vénturi producemenos caída de presión y es usada

cuando una caída mínima de presión esesencial.

General: Servicio deabierto–cerrado. Cierre más

positivo que la válvula decompuerta. También puede ser

usado para estrangulamiento perosus características no son tan

satisfactorias como las de globopara tales servicios. Para servicio

de baja caída de presión. Losasientos no expuestos eliminan la

corrosión y erosión.

Pueden ser difíciles de operar.

(A) Lubricada El tornillo en el tope del tapón es usadopara forzar el lubricante dentro de la

ranura en el tapón y hacia el fondo de lacámara, fuerza el tapón ligeramente

fuera del asiento. Unicamente 1/4 devuelta es necesario para abrir y cerrar.

Usos los mensionados en“General” arriba y puede serusadas en servicios donde lalubricación no constituye una

desventaja. Usada para servicioscríticos donde se requierereempacar bajo presión.

La lubricación puede producircontaminación indeseable enproductos de alta pureza. La

lubricación requiere un extra esfuerzo.El lubricante determina la temperatura

máxima de servicio (659 a 1000°F)

(B) NoLubricada

El mecanismo de leva levanta el tapóny lo guía sin fricción entre el tapón y elasiento. Se requiere girar la palanca a

3/4 para abrir o cerrar.

Ver usos “General” arriba. Usadapara servicios donde no es

conveniente la lubricación o latemperatura excede los límites del

tapón lubricado. Excelente paraservicio corrosivo requiriendo

cubiertas y aleaciones especiales.

No reempacable bajo presión; noofrece un sellado tan positivo como el

tapón lubricado.




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TIPO DEVALVULA

LIMITACIONESUSOCARACTERISTICAS FISICAS

Válvulas deBola

Relacionada con válvulas de tapónexcepto que el elemento móvil es una

bola. Usan asientos elásticos.Requiere 1/4 de vuelta desde la

posición de completamente abierta acompletamente cerrada.

Similar a válvulas de tapón–caídade presión baja a través de la

válvula. Válvula de paso completoreduce la retención de sólidos.

Generalmente limitada a rangos detemperatura debido a los asientoselastoméricos. Da un cierre másajustado que el tapón ya que la

presión fuerza la bola hacia el asiento.

Válvulas deRetención

General: Previene retroflujo en lastuberías.

(A) RetenciónOscilante

El flujo mantiene la compuerta oscilanteabierta, mientras que la gravedad y elreflujo la cierra. El tipo basculante espivoteada en el centro y asegura uncierre sin brusquedad. Palancas y

pesas externas son usadas en válvulasde retención oscilante normales cuando

se requiere mayor sensibilidad paracambios en el flujo.

Donde se requiera una caída depresión mínima. Mejor para líquidos

y para diámetros grandes detuberías.

No es adecuada para tuberías sujetasa flujo de pulsación. Algunos estilossólo operan en posición horizontal.

(B) Retenciónde Mariposa

Tipo Doble alerta, resorte decompensación.

Menor caída de presión que en lade Retención oscilante. Tipo pastilla(waffer) (colocada entre bridas de la

tubería), no requiere bridas en sí(podría ser más económica).

No es adecuada en tuberías de flujopulsante. Puede aumentar los

problemas de alineamiento de tubería.

(C) Retenciónde pistón

Patrón de flujo igual al de Válvula deGlobo. El flujo fuerza el pistón haciaarriba y hacia atrás y la gravedad lo

regresa al asiento.

Buena para vapores, vapor de aguay agua. Adecuada para flujo

pulsante.

Muchos diseños para serviciohorizontal solamente. No común endiámetros mayores de 6 pulgs. Norecomendado para servicios que

depositan sólidos.

(D) Retenciónde Bola

Retención de cierre vertical queconsiste de una bola y guías.

Detiene el reflujo más rápidamenteque las otras. Buena para líquidos

viscosos con depósitos sólidosresiduales que podrían impedir el

uso de otro tipo de válvula. Esposible instalarla horizontal o

verticalmente.

No común en diámetros mayores de 6pulgs. No adecuada en tuberías

sujetas a flujo pulsante. Puede actuarcomo dispositivo de limitación de flujo.

Aguja Similar a la de globo excepto que eltapón es puntiagudo en el extremo. LasVálvulas de acero son frecuentemente

hechas de barras.

Válvulas de 2” y menores para usoen plantas piloto y equipo de escala

de banco y servicios deinstrumentos. Buena para control

normal de flujo. Conexión decubierta con unión esmerilada

preferiblemente.

No siempre es posible o deseable uncierre positivo. En algunos diseños, elasiento es rayado si el cierre resulta

muy ajustado.

ControlAutomático

Similar en principio a la válvula de globopero construída con la precisión

necesaria para un control automáticoexacto. La presión aire actua sobre eldiafragma haciendo que se mueva el

vástago, abriendo o cerrando el orificiode la válvula. La presión de aire escontrolada con un instrumento demedición primario. El tapón de la

válvula es ahusado (para bólico) o tieneorificios–V para darle la característica

de estrangulamiento deseada. Lasválvulas de doble orificio tienen una

mejor rango de control y requieren sóloun pequeño esfuerzo para mover el

vástago.

Control automático de flujo ypresión en procesos.

El costo inicial es alto, pero enmuchas áreas del mundo representaun ahorro en mano de obra y mejora

los resultados de operación quecompensan ampliamente los costosiniciales. Sin embargo no se justificapara producción a pequeña escala o

prueba. Las válvulas de doble orificiosno son muy buenas para cierres

ajustados.




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TIPO DEVALVULA

LIMITACIONESUSOCARACTERISTICAS FISICAS

ControlAutomatico

Auto Regulada

Elemento sensitivo y válvula de controlen una misma unidad.

Donde el control local essatisfactorio, como en estaciones

de reducción de presión paraservicios de uso general.

Requiere reajuste local para cualquiercambio necesario en el flujo aguas

abajo o condiciones de presión.

Válvula dediáfragma sin

Empacar

El diáfragma sella la cubierta,previniendo la comunicación del fluidocon la cubierta o vástago. El elementodel asiento puede ser un diáfragma dedisco separado o un diáfragma sólidopuede servir como en dispositivo para

cierre.

Para servicio de fluidos tóxicosvolátiles y corrosivos o donde no se

puede tolerar alguna pérdida porfiltración. En este diseño se

producen válvulas plásticas. Lasválvulas de acero y hierro colado

recubiertas de goma, teflón, vidrio,etc. están disponibles.

Selección de diáfragmas está limitadaa materiales de goma o plástico queno puedan soportar temperaturas por

encima de 100°F u operarefectivamente bajo presiones

sub–atmosféricas.

Válvula deMariposa

Disco circular pivoteando en su centro yabertura con un giro de 1/4 de lapalanca externa. Operadores de

engranaje disponibles para diámetrosgrandes.

Donde se requiera una caída depresión mínima y dimensiones decaras iguales, el bajo costo es un

factor, como también la rapidez conque se abre. Puede ser usada para

estrangulación.

No siempre es posible un cierrepositivo excepto cuando el disco o

asiento están revestidos conelastómeros adecuados.

Válvula deAlivio

La válvula abre automáticamentecuando la fuerza en el asiento excede

la del resorte. Regresa a su posición decierre cuando la presión cae por debajo

de la presión fijada.

Para proteger equipos y recipientesde presiones excesivas.

Requiere inspección periódica paraasegurar su capacidad de operación

Disco deRuptura

El diafragma de metal delgado serompe al alcanzar la presión

pre–diseñada.

Para proteger equipos y recipientesde presiones excesivas cuando el

mantenimiento es difícil y la presiónexcesiva ocurre con poca

frecuencia.

El diáfragma debe ser cambiadodespués que ocurra un exceso de

presión. Recipientes completamentedepresurizados y pérdida de

inventario como resultado de unaruptura del disco. El sistema debe sercerrado para reemplazar el disco rotoa menos que se haya instalado una

válvula de bloqueo C.S.O. en laentrada del R.D.

3 ACCESORIOS DE VÁLVULAS Y CARACTERÍSTICAS

3.1 Conexiones de Extremos

Las conexiones en los extremos de la válvula deben estar de acuerdo con loindicado en la clase de material aplicable según la Especificación de Ingenieríade Tuberías.

3.2 EngranajesLos engranajes, como los suministrados por los fabricante de válvulas debe serinstalados en válvulas grandes satisfaciendo las siguientes condiciones (Estainformación es normalmente incluida en la Clase de Tubería de la Especificaciónde Ingeniería):

3.2.1 La válvula va a ser usada en condiciones de servicio que requieran que ésta seabra y cierre tan rápidamente como sea posible, en el caso de mal funcionamientoo interrupción de la operación de una parte asociada a la unidad.




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3.2.2 El tamaño de la válvula sea mayor que los siguientes diámetros:

Clase 150 – 10”

Clase 300 – 10”

Clase 600 – 8”

Clase 900 – 8”

Clase 1500 – 6”

Clase 2500 – 4”

3.2.3 La ubicación de la válvula y accesibilidad también pudiera ser un factor. Lasválvulas para las cuales se deban suministrar engranajes serán indicadas en losdiagramas de flujo aplicables y Listados de Tubería.

3.3 Derivaciones para Igualar PresiónLas válvulas deben estar provistas de una derivación para igualar presión,consistente en una válvula de bloqueo tipo globo, dimensionada como se indicaen la Tabla de abajo, cuando exista una presión diferencial a través de dichaválvula cerrada de aproximadamente igual a la presión nominal de ésta.

3.4 Tamaño de Válvula de Derivación Igualadora de Presión

Válvula de compuerta Clase Clase Clase Clase Clase Tamaño–Pulgs. 150 300 400 600 900 y

mayores

4 – – – – 3/4

6 – – – 3/4 3/4

8 – – 3/4 3/4 3/4

10 – 1 1 1 1

12 1 1 1 1 1

14 a 20 1–1/2 1–1/2 1–1/2 1–1/2 1–1/2

24 y mayores 2 2 2 2 2

Las válvulas que necesiten derivación serán indicadas en los diagramas de flujode tubería e instrumentos.




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3.5 Dispositivos Aseguradores de VálvulasLos dispositivos aseguradores deben ser instalados en válvulas que debanpermanecer abiertas o cerradas, como sea requerido según alguna de lassiguientes condiciones:

– Operación normal.– Condiciones de emergencia.– Códigos.– Especificaciones de Trabajo.El aseguramiento de una válvula puede efectuarse mediante tarjetas de sello uotro mecanismo especialmente diseñado. Todos los requerimientos deaseguramiento deben ser indicados en las hojas de tuberías e instrumentos deflujo.

4 VENTEOS, DRENAJES Y SALIDAS PARA MUESTRAS

4.1 Ubicación de Venteos y DrenajesLa ubicación de venteos y drenajes deben generalmente realizarse como sedescribe a continuación.

4.1.1 Los venteos con válvulas y conexiones de drenajes deben ser instalados en todoslos equipos que no tengan venteos o drenajes propios. Las conexiones puedenestar ubicadas en el equipo si es práctico; pero preferiblemente deberían serubicadas en las tuberías conectadas donde no existan válvulas o bloques entrela conexión de venteo o drenaje y el equipo. Los venteos y drenajes para bombasen servicios que contengan sólidos abrasivos deben estar ubicados en lastuberías de conexión.

4.1.2 Las conexiones para venteos en puntos altos de trampas en tuberías, debentener válvulas cuando éstas sean requeridas para cumplir propósitosoperacionales y taponadas (omitir la válvula) si sólo se requiere para propósitosde prueba hidrostática.

4.1.3 Las conexiones para drenajes con válvulas deben ser instaladas en los puntosbajos de las tuberías ubicadas por encima del nivel del suelo.

4.1.4 Los drenajes y venteos con válvulas sencillas deben ser instalados con taponeso bridas ciegas, exceptuando los drenajes con camisa, frecuentemente usadospara bombas en servicios no volátiles que están dirigidos a un canal o cloacaabierta.




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4.1.5 Los venteos en carcasa de bombas que manejan materiales cerca de su puntode inflamación deben ser dimensionados apropiadamente para líquidosinflamables y/o enviados por tubería a un recipiente o tubería en operación,tubería de alivio o purga o cualquier otra área de seguridad.

4.1.6 Tuberías de succión o descarga de bombas deben ser drenadas a través deválvulas ubicadas en el punto bajo de la carcaza de la bomba, siempre que seaposible.

4.2 Venteos y Drenajes Indicados en el D.T.I.Los diseñadores de Tuberías instalarán automáticamente venteos en los puntosaltos y drenajes en los puntos bajos de las líneas. Estos deberán tener un tamañomínimo de 3/4”. Estos no tienen que ser mostrados en los DTI. Sin embargo, sise requieren venteos o drenajes especiales en ubicaciones particulares, o lastomas requeridas deben ser mayores de 3/4”, estos deben ser indicados en elDTI. Casos típicos de estos son:

4.2.1 Todas las válvulas conectadas a equipos deben ser de la misma dimensión de laconexión del equipo. Siempre que sea posible, las válvulas deben estar ubicadasen la boquilla del equipo.

4.2.2 Todas las conexiones de drenajes con válvulas en tuberías para servicios quecontienen fluidos sucios o abrasivos o materiales de alta viscosidad cuando estánfríos, deben ser de 1” como mínimo.

4.3 Conexiones para Venteos, Drenajes y Servicios en RecipientesLas conexiones para drenajes y venteos de recipientes deben tener el tamañodado en la tabla de abajo. Se hace notar que en el caso de dos o más recipientesque están conectados sin válvula entre ellos y que tienen un punto alto o bajo encomún, se procede a emplear una sola válvula de venteo o drenaje, usando unvolumen combinado para los criterios de dimensionamiento.

4.4 Tamaño Mínimo (pulg.) de Conexiones para Venteos, Drenajes yServicios para Recipientes

Para convertir a m3 multiplique pie3 por 0,02382

Volumen de Recipiente, Pie3

Conexión Servicio

Venteos Bombeo Drenajes Purgas

50 y menores 1 3/4 1 1 2

sobre 50 a 200 1 1 1–1/2 1–1/2 3

sobre 200 a 600 1 1 2 2 3

sobre 600 a 2500 2 1–1/2 3 3 4

sobre 2500 3 2 3 3 4




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4.5 Selección del Tipo de VálvulaLas válvulas en venteos de operación y conexiones de drenaje deben ser comosigue:

4.5.1 Servicios con Clasificación ANSI Clase 600 o menor; una válvulas de bloqueosencilla.

4.5.2 Servicio con Clasificación ANSI Clase 900 y mayor, globo sencillo, (venteo solo),tapón lubricado; o dos válvulas de compuerta.

4.5.3 Servicios de hidrocarburos líquidos con una presión de vapor sobre 6 Lppca a100°F; una válvula de bola sencilla o dos válvulas de compuerta.

4.5.4 Servicio de fluidos cáusticos una válvula de bola sencilla o tapón lubricado.

4.6 Conexiones para MuestrasEl tamaño mínimo de las válvulas para conexiones para muestras será de 3/4” yde la siguiente configuración:

4.6.1 Servicios con clasificación ANSI Clase 600 o menor; una válvula de compuertasencilla.

4.6.2 Servicios con clasificación ANSI Clase 900 y mayor; válvulas de globo simple(solo venteo), tapón lubricado o dos compuertas.

4.6.3 Servicios de hidrocarburos líquidos con una presión de vapor sobre 65 Lppca a100°F, una válvula de bola sencilla o una de compuerta aguas arriba y de globoaguas abajo.

4.6.4 Servicios de fluidos cáusticos, una de bola sencilla o de tapón lubricado.

5 VÁLVULAS PARA BOMBAS Y COMPRESORES

5.1 Válvulas para BloqueoGeneralmente, las válvulas para bloqueo se deben instalar de la siguientemanera:




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5.1.1 Válvulas para bloqueo deberán ser instaladas en las tuberías de succión ydescarga de bombas, compresores u otro equipo que deba ser aislado paraefectuarle mantenimiento mientras que otras unidades continúan en operación.

5.1.2 Los compresores deberán estar provistos de válvulas para bloqueo del mismotamaño de la línea con una conexión de venteo dentro de los bloques.

5.1.3 Válvulas para bloqueo en líneas de succión de bombas deben ser del mismotamaño de la tubería.

5.1.4 Las válvulas en las tuberías de descarga de bombas deben preferiblemente,corresponder con el tamaño de la boquilla de descarga de dicha bomba. Si eltamaño de la válvula no es igual al de la tubería, esto debe ser indicado en eldiagrama de flujo. En todo caso, la caída de presión y velocidad a través de laválvula debe ser consistente con los requerimientos del sistema individual ybuenas prácticas de diseño.

5.1.5 Se deben dejar previsiones en la tubería que se conecta a las boquillas de succióny descarga de la bomba, que permitan mover la bomba o el motor sin tener quedesmontar las válvulas de bloqueo. Para este propósito, se considera favorableel uso de válvulas, carretes, accesorios o filtros bridados que puedan serconectados a la boquilla.

5.2 Válvulas de RetenciónGeneralmente, las válvulas de retención deben proveerse para los servicios ocondiciones descritos a continuación:

5.2.1 Las válvulas de retención deben ser instaladas en la tubería de descargaindividual de compresores centrífugos, bombas rotativas y bombas centrífugasverticales u horizontales, cuando los compresores o las bombas descarguen a unsistema presurizado del cual el líquido o gas pudiera producir un reflujo a travésdel compresor o la bomba. Las bombas para servicios calientes (temperatura delfluido sobre 350° F) deben estar provistas de una válvula en derivación de 3/4”,alrededor de la válvula de retención para mantener la bomba caliente y lista paradar servicio; los gobernadores “G” de válvulas de retención deberán serpreforados donde sea posible.

5.2.2 Se requieren válvulas de retención en las tuberías individuales de descarga de:

– Bombas que tienen reserva instalada.– Bombas en torres de enfriamiento.– Circuitos de bombas con arranque automático.– Circuitos donde una falla de bomba unida a una falta de válvula de retención

pudiera trastornar el proceso.

5.2.3 También se requieren válvulas de retención en circuitos donde el reflujo puedesometer a la bomba a una de las siguientes condiciones.




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– Un aumento de temperatura del líquido a más de 200°F por encima de latemperatura de bombeo.

– Vaporización del líquido desde la temperatura normal del sistema de descargaaguas abajo.

– Una presión diferencial mayor que la diferencial normal de la bomba.

5.2.4 Válvulas de retención son usadas para evitar el sifón.

5.2.5 Las válvulas de retención serán usadas como protección adicional además de laválvula para bloqueo, donde exista una condición peligrosa para el personal quetrabaje en mantenimiento de bombas o compresores fuera de servicio.

5.2.6 Las válvulas de retención deben ser ubicadas aguas arriba de la válvula parabloqueo de descarga y cerca de la boquilla de la bomba.

5.3 Omisiones de Válvulas de RetenciónLas omisiones de válvulas de retención pueden ser consideradas mediante elanálisis de factores/condiciones descritas a continuación:

5.3.1 Aunque es difícil de describir excepto para el estudio de circuito individual, laomisión de una válvula de retención puede ser considerada cuando los efectosproducidos por la falla del motor y condiciones de arranque y parada no ofrezcanpeligro para el personal o el equipo. Los circuitos cerrados del compresor, dondela falla del motor no provoque una rotación inversa, ofrecen tal posibilidad, sinembargo los compresores no deberían ser expuestos a temperaturas por debajoo por encima de los límites de diseño. Las temperatura resultantes así como losefectos de presión, debido a la omisión de una válvulas de retención, deben serestudiados.

5.3.2 Otros factores que deben ser considerados para omitir una válvulas de retenciónson la posible necesidad de un sistema adicional de válvulas de alivio, lacapacidad de arrancar un equipo paralelo o auxiliar; el efecto producido por la falladel motor sobre el equipo asociado.

5.3.3 No se requieren válvula de retención para:

– Rehervidores, reflujo y varios circuitos de bombas alrededor de una mismatorre, a menos que la bomba sea instalada con una auxiliar.

– Circuitos cuya presión de dirección pueden ser igual o menor que la presiónde succión de la bomba y no exista posibilidad de causa para alta velocidad orotación inversa sostenida causada por reflujo.

6 VÁLVULAS EN RECIPIENTES E INTERCAMBIADORES

6.1 Ubicación de Válvulas para Bloqueo en Torres6.1.1 Generalmente las válvulas en torres deben ser ubicadas directamente o cerca de

las boquillas de estas, a menos que existan interferencias físicas que impidan la




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operación apropiada de las válvulas. Las válvulas no deben ser ubicadas dentrode las faldas del recipiente.

6.1.2 Las válvulas no necesitan ser instaladas directamente a las boquillas deconexiones de tuberías a recipientes, si en consecuencia surge la necesidad deagregar una plataforma solamente para poder tener acceso a las válvulas. Estorequiere que otra ubicación adecuada esté disponible.

6.1.3 Las válvulas para todas las conexiones descritas en el párrafo 6.1.2 arriba, debenestar dentro de un radio horizontal de 12.000 mm (40 pies) de la conexión delrecipiente. La válvula debe ser de fácil acceso para su operación (con o sin el usode rueda de cadena).

6.2 Requerimientos de Válvulas para Bloqueo y Ubicación enRecipientes e Intercambiadores

6.2.1 Recipientes y Tanques de Almacenaje

– Las tuberías de llenado y descarga del recipiente deben ser instaladas con unmínimo de conexiones bridadas y accesorios.

– En todas las boquillas de tanques, excepto aquellas para venteos atmosféricosen tanques de almacenaje de techo fijo, deben instalarse válvulas decompuerta.

6.2.2 Intercambiadores

Válvulas para bloqueo deben ser instaladas en el lado del agua de enfriamientode las unidades intercambiadoras, de la siguiente manera:

– Intercambiadores que son esenciales para la operación de la unidad debentener una válvula de estrangulamiento en el lado de la salida y una válvula parabloqueo en el lado de entrada.

– Los intercambiadores que tengan válvulas de aislamiento para inspeccionesfrecuentes y limpieza durante la operación de la unidad, deberán ser provistosde válvulas para bloqueo tanto en ambas tuberías de entrada para los mediosde calentamiento y enfriamiento.




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6.3 Omisión de Válvulas para BloqueoLas válvulas para bloqueo no deberán proveerse para las siguientes conexionesa recipientes:

– Tuberías en circuitos de condensación elevados.– Tuberías de rehervidores (excepto donde tenga equipo de reserva).– Separador decantador de vapor en corriente lateral y tuberías de retorno de

vapor.– Válvulas de alivio (a menos que la válvula de bloqueo sea asegurada abierta).– Tuberías de transferencia al horno conteniendo válvula de extinción, o líneas

de transferencia de hornos sencillos.– Todas las otras tuberías que contengan una válvula para bloqueo dentro de un

radio horizontal de 10 metros de la conexión del recipiente.

7 VÁLVULAS EN SISTEMAS DE VAPOR Y CONDENSADO

7.1 Válvulas para BloqueoLa instalación de válvulas para bloqueo en tuberías de vapor y condensado serealizará en los siguientes puntos.

7.1.1 En equipos de tubería de vapor hacia el equipo motriz de vapor. Una válvulaadicional para bloqueo será instalada en el cabezal cuando la presión del vaporexceda 600 Lppcm o en climas congelantes. Para estos casos el disparador y laválvula de estrangulamiento instalada en las turbinas pueden ser consideradascomo una de las válvulas de bloqueo.

7.1.2 En equipos en la tubería de escape de presión de vapor del equipo motriz a vapor.

7.1.3 Adyacentes a equipos en tuberías de vapor de escape al vacío desde el equipomotriz a vapor, cuando descarga a un sistema común donde el equipo puedepermanecer apagado o fuera de servicio por períodos sostenidos durante laoperación de la unidad auxiliar (Equipo paralelo).

7.1.4 Aguas arriba de la descarga de trampas de vapor a la atmósfera. Las trampas devapor que descargan a un sistema colector de condensado debe estar provistasde válvulas para bloqueo aguas arriba y aguas abajo. Las trampas de vapor paraunidades calentadoras deben estar provistos solamente de una válvula parabloqueo aguas abajo. La necesidad de una válvula de desvío para bloqueartrampas, debe ser considerada sobre bases individuales. Generalmente todaslas trampas requieren válvulas de desvío, excepto aquellas usadas encalentadores de vapor, calefacción de edificios, tuberías de purga y separadores.Adicionalmente, las trampas termo–dinámicas no son instaladas con válvulas dedesvío.




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7.1.5 En todas las conexiones de los cabezales de vapor.

7.1.6 Válvulas para bloqueo y retención sencilla, serán instaladas como mínimoadyacentes a punto de inyección de vapor en cualquiera de las corrientes deproceso donde la contaminación del sistema de vapor pueda ocurrir. Donde sepuedan causar serios daños debido a la contaminación, se recomienda agregaruna segunda válvula de retención.

7.2 Extremos de Salida de VálvulasTodos los extremos de salida de válvula, en servicio de vapor y proceso que nose conecten al sistema de tubería, deben estar provistos de un apropiado cierrede extremo tal como un tapón macho, niple con tapa atornillada o brida ciega.

8 VÁLVULAS EN ESTACIONES DE CONTROL

8.1 Válvulas de Control AutomáticoLas válvulas de control automático serán normalmente instaladas ya sea conoperador manual (volante), o válvulas de bloqueo para aislar y una válvula dedesvío para estrangulamiento manual cuando la válvula de control esté fuera deservicio.

8.2 Válvulas de Desvío

8.2.1 Las válvulas de desvío deben ser dimensionadas para ofrecer por lo menos lamisma capacidad de la válvula de control y serán válvulas de globo en tamañohasta 4”. Las válvulas de desvío mayores de 4” serán de compuerta o, si serequiere una regulación estricta de flujo, se seleccionará con la ayuda delIngeniero de Instrumentación.

8.2.2 En aquellos casos en que la válvula de desvío, no sea de globo, ésta serádimensionada de manera que el Cv se aproxime mucho a la de la válvula decontrol. El Anexo I al final de esta guía se usará para determinar el Cv de lasválvulas de globo y compuerta. El Anexo I indica que el Cv para válvulas decompuerta completamente abierta es bastante grande y normalmente excederáel Cv de la misma válvula de control. Para ayudar a seleccionar el tamaño de laválvula de desvío, el Cv de las válvulas de compuerta en la posición de 1/4 deapertura, está también indicado. El tamaño de la válvula de desvío seráconfirmado después de que el control es seleccionado.

8.3 Válvulas para BloqueoLas válvulas para bloqueo requeridas serán de compuerta o bola, a menos quelas especificaciones de materiales del proyecto o circunstancias especiales




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dictaminen otra cosa. La siguiente tabla sirve de guía para la selección del tamañode válvulas para bloqueo. Se debe tener cuidado para evitar reducciones deltamaño de la válvula que no signifiquen un ahorro en el costo (debido al usoadicional de reductores o al incremento en la cantidad de soldaduras requeridas).

Tamaño Válvulas de Control Tamaño Válvulas de Bloque *Un tamaño menor que el de la tubería. Tamaño de tubería

Dos tamaños menor que el de la tubería. Un tamaño menor que el de la tubería

Tres o más tamaños menores que el de la Dos tamaños mayores que el de laTres o más tamaños menores que el de latubería

Dos tamaños mayores que el de laválvula de control.

5 �� 3��6.��7�� #�� 3�7�� #��

8.4 Requerimientos de Válvula de DrenajeCuando se instalan válvulas de desvío y bloqueo, también se colocará una válvulade drenaje de 3/4” entre el bloqueo aguas arriba y la válvula de control para lograrel drenaje completo del múltiple de control y para descompresión.

8.5 Guía para el Uso de Válvulas de Bloqueo y Desvío en Válvulas deControl

El uso de válvulas para bloqueo y desvío no es obligatorio en todos los serviciosy el uso indiscriminado de estas válvulas podrían aumentar el costo capitalinnecesariamente a la planta. Las siguientes observaciones podrían servir deguía para el momento de tomar una decisión:

8.5.1 Casos típicos donde se requiere válvulas para bloqueo y desvío

– Servicio ácido, cáustico, fenol u otro servicio corrosivo donde el período de vidade la válvula de control pudiera ser menor que el de mantenimiento normal dela planta. Esto incluye la posibilidad de mal funcionamiento, debido a corrosión,erosión, cavitación, etc.

– Servicios que contienen fluidos de alta viscosidad o aquellos que contienensólidos abrasivos. Se debe tener cuidado para asegurar que las líneas de pasono se tapen mientras no estén en uso.

– Servicios donde la velocidad a través de la válvula de control es o esté cercade la velocidad del sonido.

– Servicio de agua de suministro a calderas, estaciones de disminución de vapor,vapor de alta presión u otras corrientes de servicio o de proceso, vitales paraoperaciones continuas de la planta.

– Otros requerimientos diferentes a los normales de operación tal comonecesidades de arranque o parada.




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– Requerimientos de Código o del cliente.

8.5.2 Casos típicos donde las válvulas para desvíos o bloqueo no son requeridaso deben ser evitadas:

– Servicios secundarios o redundantes donde la válvula de control pueda serremovida del servicio sin afectar seriamente la operación de la planta.

– En servicios de “baches” (batch) donde la válvula de control no está en uso lamayor parte del tiempo.

– En fluidos que tengan tendencia a asentarse o producir obstrucciones enextremos terminales.

– Manejo de sólidos.

8.6 Factor Económico de DecisiónSi el aspecto económico dicta o se convierte en un factor decisivo de selecciónentre un volante montado lateralmente o válvulas para bloqueo, las siguientesreglas aplican: múltiples de tamaño 2” y menores usar válvulas de bloqueo y para3” y mayores usar operador de volante. Las tuberías de aleaciones deben serconsideradas individualmente.

8.7 Limitaciones por Velocidad del SonidoLos operadores de volantes no deben ser usados para válvulas de control enservicios donde la velocidad es normalmente igual o cercana a la velocidad delsonido.

8.8 Válvulas de Control de Tres PasosTodas las válvulas de control de tres pasos deben poseer volantes de operación.




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9 APLICACIÓN MISCELÁNEA DE VÁLVULAS

9.1 Medidor de Area Variable

Los medidores de área variable deben ser instalados de manera que cuando seproduzca una reparación o cambio no se interrumpa la operación de la planta. Sise requieren válvulas aislantes, la válvula aguas arriba debe ser de compuerta delmismo tamaño de las conexiones del medidor. La válvula aguas abajo y la válvulade desvío deben ser de globo para regular flujo y del mismo tamaño de la tuberíaprincipal.

9.2 Prevención de Contaminación

Se deben instalar dos válvulas de bloqueo con purgador, o una válvula de asientodoble suave con purgador del cuerpo, en sistemas de tuberías conectadas aservicios que no toleran contaminación. Los sistemas de limpieza mediantevapor, conectados mediante tubería a proceso siempre deben tener válvulas debloque o retención. Las purgas para gas, tales como tuberías de nitrógeno debenser provistas con una válvula de bloqueo y otra de retención para prevenircontaminación y reflujo.

9.3 Servicios Generales

Salidas para servicios de vapor, agua y aire con válvulas de 3/4” serán instaladasa través de tuberías verticales a las plataformas de trabajo o ubicadas a nivel delsuelo y deben generalmente estar dispuestas en sitios seleccionados a nivel delsuelo y plataformas de primer nivel. Las áreas a ser servidas estarán a unos 15metros de alcance de la estación de mangueras. La conexión de salida de serviciose agruparán tan unidas como sea posible dentro de las estaciones.

9.4 Sistemas de Combustible

Se debe instalar una válvula de bloqueo de cierre rápido, tal como válvula detapón o bola en la tubería principal de combustible líquido y gas combustibleconectadas a hornos o calentadores de llama. La válvula debe estar ubicada ano menos de 15 metros de distancia del equipo y ser accesible para operarlarápidamente en caso de emergencia.

9.5 Límites de Batería (aislamiento)

Se proveerán válvulas de bloqueo para todas las tuberías que crucen los límitesde batería de la unidad en servicios generales o cuando se requiera para desviarlas corrientes del producto. Los ciegos de Figura 8 deben ser instalados cuandose requiera completo aislamiento.




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9.6 Prevención de SifónUna válvula de retención deberá ser instalada en tubería de suministro arecipientes que terminan en bandeja de inmersión (dipleg). Esto evitará el sifóndel contenido del recipiente en caso que falle el sistema.

10 ESPECIFICACIONES DE MATERIAL PARA VÁLVULAS

10.1 MaterialesCuando se seleccione el material de las válvulas se debe dar especialconsideración a las siguientes posibilidades:

10.1.1 Cuando los sistemas de tuberías o equipos están interconectados mediante unaválvula, ésta debe ser adecuada para ambos servicios. Sin embargo, cuando unservicio requiera el uso de válvulas de aleación debido a altas temperaturas ocorrosión, las válvulas de bloqueo ubicadas en la tubería conectada que seageneralmente terminal, o cuya temperatura de servicio sea menor, podrían ser deun material adecuado a los requerimientos de presión.

10.1.2 Cuando ocurra un cambio de presión o temperatura en equipos tales como unaválvula de control, unidad intercambiadora de calor, o una trampa de vapor, laválvula de bloqueo aguas arriba, el equipo y la válvula de desvío (si existiera)deben ser adecuados para las condiciones aguas arriba, considerando que laválvula de bloqueo aguas abajo puede ser seleccionada para las condiciones deoperación aguas abajo o condiciones de operación aguas arriba en términos decorto plazo.

11 PERFORACIONES “TAPPING”DE VÁLVULAS

11.1 Los cuerpos de válvulas deberán ser perforados para un drenaje más completode tuberías y para drenar los cuerpos de válvulas en servicios donde el fluidopueda congelar y fracturar la cubierta. Las perforaciones también pueden serusadas para conectar venteos, purgas, desviaciones y conexiones de limpieza,siempre que el tamaño y la ubicación sea adecuada.

11.2 Las válvulas de enchufe para soldar o roscadas no deben ser taladradas.

11.3 Cuando la perforación se requiere por alguna de las razones arriba expuestas,el método para designar la ubicación apropiada del orificio será de acuerdo a laNorma ANSI B16.5.




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11.4 El sellado por soldadura de las conexiones perforadas debe ser considerado parapresiones de trabajo por encima de 300 Lppcm y servicios críticos o peligrosos.

TAMAÑOS DE PERFORACIONES EN VALVULAS

Tamaños de Válvulas Tamaño del Orificio Perforado 4” y menor 1/2”

6” y 8” 3/4”

10” y mayor 1”




90617_1_040 seleccion de valvulas.pdf

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