Especificación

▪ Método de fabricación

▪ Material

▪ Diámetro interno

▪ Espesor

▪ Aislamiento

▪ Expansión térmica

▪ Soportes

▪ Accesorios

Expansión/contracción térmica Acero al carbono, calentamiento de 70 a 500 ºF, 3.62 in/100ft

Fallas en tuberías o anclajes por fatigas o esfuerzo excesivos

Fugas en las juntas

Impulsos y/o momentos excesivos en equipos instalados

Soluciones

Acodamiento

Juntas de expansión, tuberías corrugadas, tipo fuelle o deslizantes

Juntas de expansión

Especificación

▪ Método de fabricación

▪ Material

▪ Diámetro interno

▪ Espesor

▪ Aislamiento

▪ Expansión térmica

▪ Soportes

▪ Accesorios

Soporte y anclaje

Finalidad:

evitar esfuerzos adicionales por peso en cañerías y equipos,

controlar (pero no restringir) movimientos por dilatación

mantener el tendido

Las cargas son ocasionadas por el peso de la cañería, válvulas,fittings, aislamiento, accesorios suspendidos, carga del fluido(considerar prueba hidráulica), viento y otros

Tipos de soportes: tubería fijas o móvil, suspendida o apoyada

Reglas cualitativas para la ubicación de

soportes en cañerías

▪ Deben ser colocados tan cerca como sea posible de pesosconcentrados (válvulas u otros)

▪ Hay tablas de distancias recomendadas entre soportes

▪ Cuando hay cambios de plano en el tendido (por codos o curvas), elespaciamiento entre soportes debe ser 3/4 del espaciamiento detablas para el diámetro de caño considerado (reducción de cargaexcéntrica)

▪ Espaciamiento entre soportes dado en tablas no se aplica a tramosverticales de cañerías. Se recomienda un soporte en la mitadsuperior del tramo vertical y los demás según la longitud del caño

▪ Localización de soportes próximo a estructuras de edificio porrazones prácticas de la instalación

Colocación de soportes en una cañería (Ejercicio Fig.

5.1 y tabla 5.1 de Smith-Van Laan)

suggested maximun span between supports of pipe.

Standard pipe at 750ºF 1500 psi combined stress or

0.1in

nominal pipe size (in) water filled (ft)steam air gas filled

(ft)

1 7 9

2 10 13

3 12 15

4 14 17

6 17 21

8 29 24

12 23 30

16 27 35

20 30 39

24 32 42

A

B

C D

E

F

G

H

N = 12’’

Especificación

▪ Diámetro interno

▪ Espesor

▪ Método de fabricación

▪ Material

▪ Aislamiento

▪ Expansión térmica

▪ Soportes

▪ Accesorios

Accesorios

▪ Armado de cañerías, cambios dirección (uniones, codos, ‘T’, etc.)

▪ Control de flujo

▪ Medidores de flujo (orificios, toberas)

Ejemplos:

▪ uniones: con o sin cambio de dirección

▪ cuplas reductoras

▪ cambio de dirección: codo(90º-45º), curvas:

▪ codo reductor: cambio de dirección y sección

▪ T, cruz: se unen más de dos ramas

Accesorios

▪ Armado de cañerías, cambios dirección (uniones, codos, ‘T’, etc.)

▪ Control de flujo

▪ Medidores de flujo (orificios, toberas)

Ejemplos:

▪ uniones: con o sin cambio de dirección

▪ cuplas reductoras

▪ cambio de dirección: codo(90º-45º), curvas:

▪ codo reductor: cambio de dirección y sección

▪ T, cruz: se unen más de dos ramas

Uniones soldadasSoldadura a tope (ensamble)

Bifurcaciones

Casquillo soldado

Uniones roscadas

Rosca cónica – recta

Unión roscada

Rosca cónica

Rosca cónica sellada con soldadura

Platinas o bridas

Unión de platina o brida

Unión de platina o brida

Otros tipos de juntas

Cuello empacadoJunta vaciada

Otro tipo de juntas

Abrazadera en ‘V’

Junta estriada

Clamp

Otro tipo de juntas:

Uniones con equipos

Junta expandidaAjuste abocinado

Otro tipo de juntas

CAMLOCK

Otro tipo de juntasreboces

➢ Diámetros pequeños: unión roscada

➢ Los tubos que no necesitan desarme paramantenimiento pueden unirse por soldadura

➢ Las líneas de diámetros mayores y aquellas querequieren mantenimiento e inspección frecuentese unen por bridas

➢ Para mantenimiento periódico, una soluciónposible, es el uso de uniones tipo clamp

Accesorios de tendido

Cambios de dirección: codos, curvas

- Derivaciones: “tes”, “tes dobles”, “Y”

- Armado: reducciones, entrerroscas, niples,

cuplas

- Se acoplan por soldado (a tope, casquillo o

reforzado), roscado (macho o hembra), o

mediante platinas

Accesorios de control y regulación: válvulas

Elementos generales:

▪ Piezas fijas: cuerpo, sombrerete, prensa

▪ Piezas móviles: volante, vástago, discos

▪ Cierre: disco y asiento

Válvula tipo MACHO

Válvula tipo GLOBO

Selección de Válvulas

Factores a considerar:

• Presión y temperatura. Fluido circulante

• Servicio requerido

• Tipo de válvula

• Materiales de construcción de válvula

• Material de empaquetaduras y juntas

• Precio

• Disponibilidad

• Servicio recomendado por el fabricante

Materiales de construcción

Considerar factores ya reseñados en selección dematerial de cañerías: Corrosión

Altas velocidades,

Material suspendido

Cavitación

Material de empaquetadura y juntas

Hay tablas con empaquetaduras recomendadas para diversas aplicaciones y sus correspondientes límites de temperatura

El material seleccionado debe ser compatible con los fluidos que semanejan

La empaquetadura debe ser compatible con las características mecánicasde la válvula

Tipos de válvulas

• De apertura o cierre, ejemplo: Esclusa

• Regulación de presión, ejemplo: Reductora por resorte

• De control de flujo, ejemplo: Globo

• De retención, ejemplo: Clapeta

• Elementos de seguridad, ejemplo: Alivio

Tipos de válvulas

▪ Esclusa o compuerta: se recomienda para servicio con disco en posición abierta o cerrada (no sirve para regular el caudal)

▪ Baja pérdida de carga en posición totalmente abierta

▪ Apertura y cierre rápido en modelos de palanca

https://www.youtube.com/watch?v=fwtVqfvNy2w

Tipos de válvulas

▪ Globo: diseñada para regular el flujo: los asientos son paralelos a ladirección de la corriente

▪ Alta pérdida de carga en posición totalmente abierta (modelo en‘Y’ menor)

▪ Problemas de ajuste en manejo de sedimentos

▪ Variante aguja para gases

▪ Globo

https://www.youtube.com/watch?v=FqL6kaKXO3c

Tipos de válvulas

▪ Macho: cilindro o cono (macho) en el cuerpo de la válvula

Los orificios transversales del macho se alinean contraaberturas similares en el cuerpo de la válvula (baja pérdidade carga en apertura total)

Llaves macho: permiten la conexión de dos o más líneas

Tipos de válvulas▪ Bola: una abertura en el centro de un componente especial

(bola), proporciona un paso de corriente recto. La corriente esregulada por la rotación de una bola instalada entre 2 sellosterminales elásticos

▪ Se utiliza tanto para regular flujo de líquidos como para gases▪ Apertura rápida▪ Se limita su uso a alta temperatura por el desempeño de los

asientos

https://www.youtube.com/watch?v=D98e_BKUYVE

Tipos de válvulas

▪ Mariposa: usadas especialmenteen servicios de agua. Tienendiseño simple y poca superficiesmojables

▪ Baja pérdida de carga al estarabierta totalmente

▪ Rápida apertura (1/4 de giro)

https://www.youtube.com/watch?v=0BpnRruTF8U

Tipos de válvulas

▪ Diafragma: al abrir la válvula se eleva el diafragma fuera dela trayectoria del fluido, al cerrarse se asienta contra elasiento del cuerpo

▪ Regulación de caudal▪ Posibilidad de utilización en fluidos corrosivos o con material

suspendido▪ Fácil mantenimiento (cambio de diafragma)

Tipos de válvulas

▪ Retención (check): válvulas anti retorno; sirven para regular la dirección de la corriente en una cañería

La presión del fluido circulante abre la válvula, el peso del elemento móvil y una inversión del flujo la cierran

Existe un flujo mínimo para vencer el peso del elemento móvil

https://www.youtube.com/watch?v=IQHjq_Dozqc

Retención de disco con resorte

Válvula de pie con filtro

Válvulas reguladoras de presión: proporcionan una presión constante en un sistema que funcione a una presión menor que el sistema de suministro.

Puede ser ajustada para la presión deseada dentro de los límites de diseño de la válvula.

Una vez ajustada mantiene la presión reducido a pesar de la variación de la presión de suministro y de la carga del sistema (dentro de los límites de diseño), Las más usadas son el reductor por resorte y la válvula controlada por piloto.

https://www.youtube.com/watch?v=HU5ie0BOa38

Reguladora por resorteUso muy extendido en instalaciones neumáticasUtiliza la fuerza de un resorte contra un diafragma para la apertura de la válvula

La parte inferior del diafragma se encuentra a la presión de ‘baja’,la cual tiende a cerrar la válvula.

Al disminuir la presión de baja por debajo del ajuste, la fuerza del resorte supera a la presión de baja, se mueve el vástago hacia abajo, abriendo la válvula. La apertura de la válvula aumenta la presión de baja, hasta el punto de equilibrar nuevamente las fuerzas sobre el diafragma.

La presión de baja se regula con la fuerza del resorte (tornillo de ajuste)

Reguladora por piloto

Dispositivos para alivio de presión

Protegen al personal y equipo contra presiones excesivas encircunstancias anormales de funcionamiento de un proceso

Se clasifican en válvulas y discos de ruptura Las válvulas pueden ser de dos tipos: de seguridad o de alivio

Las válvulas de seguridad se usan en servicios de gases yvapores

Las válvulas de alivio en se usan para líquidos. Los discos de ruptura suelen utilizarse para proteger

recipientes con presiones de diseño que excedan la capacidadde las válvulas de seguridad

▪ Alivio o desahogo: se diseñan con el fin dedejar escapar el exceso de presión

Normalmente cerrada, se abreautomáticamente cuando la presión queactúa sobre el asiento excede a la fuerza quelo hace en el resorte. La apertura es gradualhasta un 10-33% mayor la presión deapertura, a partir de este valor la válvulatrabaja a capacidad máxima.

La apertura es proporcional a la contrapresión

▪ seguridad o desahogo de seguridad: trabajan con gases y vapores

la presión estática abre el disco totalmente y el mismo permanece abierto mediante la fuerza dinámica (producida por la velocidad creciente del fluido en la boquilla cónica y la parte inferior acampanada del disco. Para mantener abierta la válvula se necesita un flujo de 25-30% de la capacidad máxima de la válvula (si es menor y la presión estática es mayor la válvula abre y cierra intermitentemente)

▪ Discos de ruptura: formado por un soporte y disco destinadoa fracturarse o romperse a la presión de desahogo

Se utilizan para protección de recipientes con presiones dediseño muy altas y que exceden la capacidad de las válvulasde seguridad

Desventaja: no vuelven a asentarse (parada de unidad yreposición de disco). En fluidos tóxicos deben prevenirseescapes con sistema serie de válvulas de seguridad luego dedisco de ruptura