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Grupo para la Emisión de Estándares Técnicos de los Bienes y Servicios que
contraten Petróleos Mexicanos y sus Empresas Productivas Subsidiarias
PEMEX-EST-0152/02-2016
Revisión: 0 Fecha: octubre de 2016
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Petróleos Mexicanos Todos los Derechos Reservados
ACTUADORES PARA VÁLVULAS
PEMEX-EST-0152/02-2016 Revisión 0, octubre de 2016
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PEMEX-EST-0152/02-2016 Actuadores para Válvulas
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Petróleos Mexicanos. Todos los Derechos Reservados Dirección Corporativa de Administración y Servicios Dirección Operativa de Procura y Abastecimiento Avenida Marina Nacional No. 329, Torre Ejecutiva, Piso 36 Colonia Verónica Anzures, Delegación Miguel Hidalgo C.P. 11300, Ciudad de México.
Prohibida su reproducción parcial o total sin la autorización por escrito de Petróleos Mexicanos a través de las áreas correspondientes.
El presente Estándar Técnico se emite por acuerdo del GEBYS tomado en la sesión ordinaria No. 1/2017 de fecha 7 de abril de 2017, y entrará en vigor el día siguiente de su publicación
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PEMEX-EST-0152/02-2016 Actuadores para Válvulas
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Petróleos Mexicanos. Todos los Derechos Reservados Dirección Corporativa de Administración y Servicios Dirección Operativa de Procura y Abastecimiento Avenida Marina Nacional No. 329, Torre Ejecutiva, Piso 36 Colonia Verónica Anzures, Delegación Miguel Hidalgo C.P. 11300, Ciudad de México.
Prohibida su reproducción parcial o total sin la autorización por escrito de Petróleos Mexicanos a través de las áreas correspondientes.
CONTENIDO
Prólogo 4
1. Objetivo 5
2. Alcance y campo de aplicación 5
3. Vigencia, actualizaciones y resguardo 5
4. Referencias 5
5. Definiciones 7
6. Símbolos, abreviaturas y acrónimos 10
7. Desarrollo 11
8. Referencias bibliográficas 32
Anexos 34
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PEMEX-EST-0152/02-2016 Actuadores para Válvulas
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Petróleos Mexicanos. Todos los Derechos Reservados Dirección Corporativa de Administración y Servicios Dirección Operativa de Procura y Abastecimiento Avenida Marina Nacional No. 329, Torre Ejecutiva, Piso 36 Colonia Verónica Anzures, Delegación Miguel Hidalgo C.P. 11300, Ciudad de México.
Prohibida su reproducción parcial o total sin la autorización por escrito de Petróleos Mexicanos a través de las áreas correspondientes.
Prólogo En las instalaciones de Petróleos Mexicanos, y sus Empresas Productivas Subsidiarias, los actuadores para válvulas, son parte importante en el funcionamiento de las válvulas de control, válvulas de seguridad de proceso, válvulas de seccionamiento y las válvulas de servicio (manuales), las cuales se utilizan en los procesos que se desarrollan en las instalaciones industriales de Petróleos Mexicanos, sus Empresas Productivas Subsidiarias y sus Empresas Filiales; dichos actuadores deben tener las características de calidad para que las citadas válvulas lleven a cabo las acciones de control y cumplan con los requisitos de la seguridad del proceso. Por lo que los actuadores son parte esencial para operar una válvula y permitir su apertura, cierre y/o regulación del flujo que pasa a través de ésta. Con el objeto de unificar criterios, aprovechar experiencias dispersas y conjuntar resultados de las investigaciones se emite el presente Estándar Técnico, desarrollado con base en lo dispuesto en las Normas Oficiales Mexicanas, Normas Mexicanas, Normas Internacionales y Normas Extranjeras, vigentes y aplicables al tema. Es de propiedad exclusiva de Petróleos Mexicanos, Empresas Productivas Subsidiarias y, en su caso, Empresas Filiales, para uso interno a fin de que se utilice en la adquisición, instalación, operación, y mantenimiento de los actuadores para válvulas que se utilizan en instalaciones industriales terrestres y costa fuera. Prohibida su reproducción parcial o total sin la autorización por escrito de Petróleos Mexicanos a través de las áreas correspondientes. Este Estándar Técnico se realizó teniendo como sustento: Ley de Petróleos Mexicanos y su Reglamento. Estatuto Orgánico de Petróleos Mexicanos. Disposiciones Generales de Contratación para Petróleos Mexicanos y sus Empresas Productivas Subsidiarias. En la elaboración del presente Estándar Técnico, participó personal de las siguientes áreas de Petróleos Mexicanos y sus Empresas Productivas Subsidiarias: • Pemex Exploración y Producción. • Pemex Transformación Industrial. • Pemex Cogeneración y Servicios. • Pemex Perforación y Servicios. • Pemex Logística. • Pemex Fertilizantes. • Pemex Etileno • Dirección Corporativa de Planeación, Coordinación y Desempeño • Dirección Corporativa de Procesos de Negocio y Tecnología de Información • Dirección Operativa de Procura y Abastecimiento
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PEMEX-EST-0152/02-2016 Actuadores para Válvulas
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Petróleos Mexicanos. Todos los Derechos Reservados Dirección Corporativa de Administración y Servicios Dirección Operativa de Procura y Abastecimiento Avenida Marina Nacional No. 329, Torre Ejecutiva, Piso 36 Colonia Verónica Anzures, Delegación Miguel Hidalgo C.P. 11300, Ciudad de México.
Prohibida su reproducción parcial o total sin la autorización por escrito de Petróleos Mexicanos a través de las áreas correspondientes.
1. Objetivo Establecer las especificaciones técnicas que deben cumplir los actuadores para válvulas, que se adquieren o contraten para las instalaciones industriales de Petróleos Mexicanos y sus Empresas Productivas Subsidiarias. 2. Alcance y campo de aplicación 2.1. El presente Estándar Técnico, establece los requerimientos técnicos mínimos que deben cumplir los actuadores: eléctricos, hidráulicos, electrohidráulicos, neumáticos, hidroneumáticos y manuales, que se adquieren o contraten para las instalaciones de Petróleos Mexicanos y sus Empresas Productivas Subsidiarias. 2.2. El presente Estándar Técnico es de aplicación general y de observancia obligatoria en los procedimientos de contratación, y en la formalización de los diferentes tipos de contratos; establecidos en los artículos 9, 10 y 11 de las “Disposiciones Generales de Contratación para Petróleos Mexicanos y sus Empresas Productivas Subsidiarias”, que realice Petróleos Mexicanos y sus Empresas Productivas Subsidiarias, para la adquisición de actuadores alcance del mismo. 2.3. El presente Estándar Técnico no incluye los requerimientos para actuadores de válvulas de diluvio aplicables a redes contra incendio. 3. Vigencia, actualizaciones y resguardo 3.1 El presente Estándar Técnico entrará en vigor al día siguiente de su fecha de publicación y se debe actualizar cada 5 años o antes en casos justificados, si las sugerencias y comentarios de modificación lo ameritan, como es el caso de la actualización del Marco Normativo de Referencia empleado para su elaboración. 3.2 El presente Estándar Técnico, estará disponible para consulta del personal de Petróleos Mexicanos, Empresas Productivas Subsidiarias, y en su caso, Empresas Filiales, portal de intranet de la Dirección Operativa de Procura y Abastecimiento (Intranet de PEMEX: http://colaboracion.pemex.com/sitios/procura/acerca/instrumentos/Paginas/Marco-Técnico-Vigente.aspx ) y en el repositorio respectivo del Sistema de Control Normativo de Pemex. La versión original, estará a resguardo de la Gerencia de Alianzas Contractuales y Estándares Técnicos, de la Coordinación de Desarrollo y Relación con Proveedores y Contratistas, de la Dirección Operativa de Procura y Abastecimiento. 3.3 Las sugerencias y comentarios para la actualización del presente Estándar Técnico, se deben enviar a la Gerencia de Alianzas Contractuales y Estándares Técnicos, de la Coordinación de Desarrollo y Relación con Proveedores y Contratistas, de la Dirección Operativa de Procura y Abastecimiento de Petróleos Mexicanos, ubicada en Avenida Marina Nacional No. 329, Torre Ejecutiva, Piso 27, Colonia Verónica Anzures, Delegación Miguel Hidalgo, Código Postal 11310, Ciudad de México. o al correo electrónico: [email protected]. 4. Referencias 4.1. NOM-001-SEDE-2012. Instalaciones eléctricas (utilización). 4.2. NOM-008-SCFI-2002. Sistema general de unidades de medida. 4.3. IEC-60034-1-2010. Rotating Electrical Machines, Part 1: Rating and performance.. (Máquinas eléctricas rotatorias, Parte 1: Clasificación y desempeño). 4.4. ISO 4406-1999. Hydraulic fluid power - Fluids - Method for coding the level of contamination by solid particles. (Fluido hidráulico de potencia-Fluidos-Método para la codificación del nivel de contaminación por partículas sólidas).
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PEMEX-EST-0152/02-2016 Actuadores para Válvulas
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Petróleos Mexicanos. Todos los Derechos Reservados Dirección Corporativa de Administración y Servicios Dirección Operativa de Procura y Abastecimiento Avenida Marina Nacional No. 329, Torre Ejecutiva, Piso 36 Colonia Verónica Anzures, Delegación Miguel Hidalgo C.P. 11300, Ciudad de México.
Prohibida su reproducción parcial o total sin la autorización por escrito de Petróleos Mexicanos a través de las áreas correspondientes.
4.5. ISO 5210-1991. Industrial valves – Multi-turn valve actuator attachments. (Válvulas industriales- Acoplamientos para actuador de válvula de multi-vuelta). 4.6. ISO 5211-2001. Industrial valves – Part-turn actuator attachments. (Válvulas industriales- Acoplamientos para actuador de vuelta-parcial). 4.7. ISO-15156-1:2015. Petroleum and natural gas industries – Materials for use in H2S – containing Environments in oil and gas production – Part 1: General principles for selection of cracking-resistant materials. (Industrias del petróleo y del gas natural -Materiales para uso en ambientes que contienen H2S en la producción de aceite y gas-Parte 1: Principios generales para la selección de materiales resistentes a la fracturación). 4.8. ISO 15156-2:2015. Petroleum and natural gas industries – Materials for use in H2S-containing environments in oil and gas production – Part 2: Cracking-resistant carbon and low-alloy steels, and the use of cast irons. (Industrias del petróleo y del gas natural – Materiales para uso en ambientes que contienen H2S en la producción de aceite y gas – Parte 2: Aceros al carbono y de baja aleación resistentes a la fracturación, y el uso de fierros colados). 4.9. ISO 15156-3:2015. Petroleum and natural gas industries – Materials for use in H2S-containing environments in oil and gas production – Part 3: Cracking-resistant CRAs (corrosion-resistant alloys) and other alloys.. (Industrias del petróleo y del gas natural – Materiales para uso en ambientes que contienen H2S en la producción de aceite y gas – Parte 3: Resistencia a la fracturación (aleaciones resistentes a la corrosión) y otras aleaciones.). 4.10. ISO 12490:2011. Petroleum and natural gas industries — Mechanical integrity and sizing of actuators and mounting kits for pipeline valves. (Industria del Petróleo y Gas natural - Integridad Mecánica y el dimensionamiento de los actuadores y kits de montaje para válvulas de ductos.). 4.11. ISO/IEC 17050-1/-2 -2004. Conformity assessment Supplier´s declaration of conformity Part 1: General / Part 2: Supporting documentation (Aseguramiento de la conformidad, declaración de la conformidad de Proveedores, parte 1: General / parte 2: documentación de soporte). 4.12. ISO TS 29001-2010, Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Sector-specific quality management systems — Requirements for product and service supply organizations (Industria del petróleo, petroquímica, y gas natural – Sector – Sistema de administración de la calidad especifico – Requerimientos para organizaciones proveedoras de productos y servicios). 4.13. PEMEX-EST-0204/02-2016, Válvulas de corte de emergencia y Válvulas de bloqueo de emergencia (válvulas de aislamiento de activación remota). 4.14. NRF-046-PEMEX-2012. Protocolos de comunicación en sistemas digitales de monitoreo y control. 4.15. NRF-048-PEMEX-2014 Diseño de instalaciones eléctricas. 4.16. NRF-111-PEMEX-2012. Equipos de Medición y Servicios de Metrología. 4.17. PEMEX-EST-0204/02-2016. Válvulas de bloqueo de Emergencia. 4.18. NRF-295-PEMEX-2013. Sistemas de Recubrimientos Anticorrosivos para Instalaciones Superficiales de Plataformas Marinas de Pemex Exploración y Producción. 4.19. NRF-296-PEMEX-2013. Embalaje y Marcado de Equipo y Materiales para su Transporte a las Instalaciones Terrestres y Costa Afuera.
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PEMEX-EST-0152/02-2016 Actuadores para Válvulas
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Petróleos Mexicanos. Todos los Derechos Reservados Dirección Corporativa de Administración y Servicios Dirección Operativa de Procura y Abastecimiento Avenida Marina Nacional No. 329, Torre Ejecutiva, Piso 36 Colonia Verónica Anzures, Delegación Miguel Hidalgo C.P. 11300, Ciudad de México.
Prohibida su reproducción parcial o total sin la autorización por escrito de Petróleos Mexicanos a través de las áreas correspondientes.
4.20. NMX-CC-29001-IMNC-2009. Sistemas de Gestión de la Calidad en el Sector de la Industria del Petróleo, Petroquímica y Gas Natural- Requisitos para Organizaciones Proveedoras de Productos y Servicios. 4.21. NMX-J-235-1/2-ANCE-2008. Envolventes-Envolventes para uso en equipo eléctrico-Parte 1: Consideraciones no ambientales-especificaciones y métodos de prueba. 4.22. NMX-J-529-ANCE-2012. Grados de protección proporcionados por los envolventes (Código IP). 4.23. DGN.312.01.2009.1968 “Autorización de unidades de medidas diferentes al Sistema General de Unidades de Medida”. 5. Definiciones Para los fines del presente EST, se establecen las siguientes definiciones. Así mismo, las Definiciones de la NRF-111-PEMEX-2012 también son aplicables. 5.1. Abre a falla. Condición en donde el actuador mueve la válvula a la posición abierta cuando el suministro de potencia o la energía motriz falla o es menor a lo requerido. 5.2. Actuador. Dispositivo energizado neumáticamente, hidráulicamente, eléctricamente o mediante combinación de estos, que suministra una fuerza y movimiento al vástago de una válvula para llevarla a una posición abierta, intermedia o cerrada. 5.3. Actuador de diafragma. Dispositivo para accionamiento de válvulas en donde el fluido de potencia actúa sobre un componente flexible llamado diafragma para proveer un movimiento lineal al vástago del actuador. 5.4. Actuador de doble acción. Dispositivo para accionamiento de válvulas en el cual el fluido de potencia es suministrado en el puerto del actuador, para abrir o cerrar la válvula y en el puerto contrario para cambio de posición. Para actuadores eléctricos, el giro del motor se da en ambos sentidos al aplicar energía eléctrica. 5.5. Actuador de paleta. Dispositivo para accionamiento de válvulas en el cual un fluido actúa sobre un elemento pivoteado llamado paleta, para proporcionar movimiento rotatorio. 5.6. Actuador de pistón. Dispositivo para accionamiento de válvulas en donde un fluido actúa sobre un pistón para generar movimiento al vástago del actuador. 5.7. Actuador de simple acción. Dispositivo para accionamiento de válvulas en el cual la fuerza suministrada actúa solo en una dirección, como un actuador de diafragma-resorte, un actuador de pistón de retorno por resorte o un actuador eléctrico de retorno por resorte. 5.8. Actuador de vuelta parcial. Dispositivo para accionamiento de válvulas que transmite un par a la válvula para una rotación de una revolución o menor, no es para soportar empuje axial, normalmente son de ¼ de vuelta. 5.9. Actuador eléctrico. Dispositivo para accionamiento de válvulas que convierte la energía eléctrica en movimiento y puede ser seleccionado con un sistema mecánico de cierre de emergencia. 5.10. Actuador electrohidráulico. Dispositivo para accionamiento de válvulas que convierte la energía eléctrica a presión hidráulica y está en movimiento. 5.11. Actuador electro hidráulico con sistema de panel solar y baterías. Dispositivo para accionamiento de válvulas con suministro de energía eléctrica a partir de la captación de energía solar, para conformar una unidad de potencia hidráulica y de control.
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Petróleos Mexicanos. Todos los Derechos Reservados Dirección Corporativa de Administración y Servicios Dirección Operativa de Procura y Abastecimiento Avenida Marina Nacional No. 329, Torre Ejecutiva, Piso 36 Colonia Verónica Anzures, Delegación Miguel Hidalgo C.P. 11300, Ciudad de México.
Prohibida su reproducción parcial o total sin la autorización por escrito de Petróleos Mexicanos a través de las áreas correspondientes.
5.12. Actuador hidráulico. Dispositivo para accionamiento de válvulas en el cual se convierte la energía del fluido incompresible en movimiento. 5.13. Actuador hidroneumático. Dispositivo para accionamiento de válvulas que convierte energía neumática a presión hidráulica y ésta en movimiento. 5.14. Actuador manual. Dispositivo para accionamiento de válvulas diseñado para operar la válvula en forma manual, como un volante o palanca, para variar la posición del obturador de una válvula. 5.15. Actuador neumático. Dispositivo para accionamiento de válvulas que convierte la energía neumática, generalmente aire o gas, en movimiento. Cuando la operación de actuador es con gas, puede ser a alta presión. 5.16. Área efectiva del actuador. Área neta del pistón, fuelle, paleta o diafragma accionada por la presión del fluido para generar la fuerza de salida del actuador. 5.17. Banda Muerta. Rango a través del cual la señal de entrada puede variar, ante un cambio de dirección, sin iniciar un cambio observable en la señal de salida. 5.18. Bonete. Parte de la válvula que contiene el sello del vástago. Puede ser parte integral, o separada del cuerpo de la válvula. Se puede usar para acoplar y conectar el yugo del actuador al cuerpo de la válvula. 5.19. Caja de engranes. Mecanismo diseñado para reducir el par de operación de una válvula. 5.20. Carrera. Desplazamiento total del vástago del actuador generado por el mecanismo de accionamiento. 5.21. Cierre a falla. Condición en donde el actuador mueve la válvula a la posición cerrada cuando el suministro del fluido de potencia o la energía motriz falla o es menor a lo requerido. 5.22. Cilindro. Cámara de un actuador de pistón, en la que el pistón se mueve. En esta cámara se convierte la energía de un fluido de potencia en fuerza mecánica lineal y de movimiento. 5.23. Empuje. Fuerza axial transmitida a través de bridas y acoplamientos de montaje. 5.24. Falla segura. Última posición del obturador de una válvula en particular y su actuador, la cual bajo la pérdida del suministro de energía que está actuando sobre ella, origina el cierre de la válvula, la apertura, o bien la permanencia de la válvula en una posición determinada. Cualquier posición es definida como una necesidad para proteger el proceso. La acción a falla segura puede involucrar el uso de dispositivos de controles auxiliares ligados al actuador. 5.25. Herraje de montaje. Estructura rígida que conecta la unidad de potencia del actuador a las válvulas rotativas. 5.26. Indicador de posición. Dispositivo que muestra la posición del obturador de la válvula. 5.27. Motor eléctrico. Dispositivo que convierte energía eléctrica en mecánica.
5.28. Par. Momento de torsión transmitido a través de bridas y acoplamiento de montaje. 5.29. Polo. Componente de un interruptor, que es movido por la acción del interruptor para abrir o cerrar un contacto eléctrico, para interrumpir o cerrar un circuito eléctrico. 5.30. Posicionador. Controlador de posición (servomecanismo) que está mecánicamente conectado a una parte móvil de un elemento final de control o al actuador, y que automáticamente ajusta la salida del actuador para mantener una posición deseada en proporción a la señal.
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PEMEX-EST-0152/02-2016 Actuadores para Válvulas
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5.31. Protocolo de comunicación. Conjunto formal de reglas convencionales que rigen el formato y la sincronización relativa al intercambio de mensajes entre dos o más dispositivos en una red de comunicaciones. 5.32. Sistema de control. Sistema que implanta las funciones requeridas para mantener el equipo o proceso bajo control. 5.33. Sistema de seguridad. Es todo aquel sistema que implanta las funciones de seguridad requeridas para mantener un estado seguro en el equipo o proceso bajo control. 5.34. Sistema Instrumentado de Seguridad-SIS. Sistema compuesto por sensores, procesadores lógicos y elementos finales que tiene el propósito de llevar al proceso a un estado seguro cuando se han violado condiciones predeterminadas. Otros términos comúnmente usados son Sistema de Paro de Emergencia (ESD) o Sistema de Seguridad del Proceso o “Interlocks” de Seguridad. 5.35. Tiro. Conexiones eléctricas posibles que se pueden implementar con un polo llamado tiro. Se refiere a las conexiones de los contactos que se pueden seleccionar normalmente abiertos o normalmente cerrados. 5.36. Última posición. Condición en donde la válvula permanece en la última posición cuando el fluido de potencia o la energía motriz falla o es mínima. 5.37. Unidad de Potencia. Parte del actuador el cual convierte la energía del fluido, eléctrica, neumática, hidráulica, mecánica en movimiento del vástago del actuador para desarrollar empuje o torsión. 5.38. Válvula. Ensamble o dispositivo en forma de envolvente para retener presión, conteniendo partes internas para cambiar la cantidad de flujo del fluido de proceso. 5.39. Válvula de control. Dispositivo operado por energía el cual cambia la cantidad de flujo del fluido en un sistema de control de proceso. Consiste de una válvula conectada a un actuador el cual cambia la posición del elemento de cierre en la válvula en respuesta a una señal desde el sistema de control de proceso. 5.40. Válvula de seccionamiento. Válvula con actuador que se utiliza para seccionar tramos de tubería para reparación, mantenimiento o emergencia. 5.41. Válvula de corte de emergencia (SDV). Válvula de bloqueo abierto/cerrado (ON/OFF) que está ligada a un sistema instrumentado de seguridad, dedicada a aislar una plataforma, límite de batería o instalación. 5.42. Válvula de seguridad de proceso. Válvula con actuador operado por una señal desde un sistema de seguridad de proceso. La posición de la válvula normalmente es definida para dos posiciones, abierta o cerrada. 5.43. Vástago de la válvula. Componente que se conecta con el vástago del actuador a través de un acoplador, para posicionar el elemento de cierre de la válvula. Para válvula rotatoria se debe usar la palabra “flecha” en lugar de vástago. 5.44. Vástago del actuador. Componente que transmite movimiento desde la unidad de potencia del actuador al vástago de la válvula. 5.45. Volante manual. Dispositivo mecánico manual, normalmente tipo rotatorio, para mover de posición una válvula, o para limitar su carrera. 5.46. Yugo. Estructura rígida que conecta la unidad de potencia del actuador a las válvulas lineales. 5.47. Yugo escocés. Mecanismo de leva que convierte el movimiento lineal del pistón a un movimiento rotatorio.
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PEMEX-EST-0152/02-2016 Actuadores para Válvulas
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6. Símbolos, abreviaturas y acrónimos En el presente EST, se emplean las Unidades de Medida establecidas en la Norma Oficial Mexicana NOM-008-SCFI-2002 y en el documento DGN.312.01.2009.1968 “Autorización de unidades de medidas diferentes al Sistema General de Unidades de Medida”. Para la correcta interpretación del presente EST, se establecen los símbolos, abreviaturas y acrónimos, siguientes.
ANSI American National Standards Institute (Instituto Nacional Americano de Estándares). ASME American Society of Mechanical Engineers (Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos). ASTM American Society for Testing and Materials (Sociedad Americana para Pruebas y Materiales). EST Estándar Técnico. c.a. Corriente Alterna. c.d. Corriente Directa. dB (A) Decibeles acústicos. Nivel sonoro medido en ponderación "A". DN Diámetro Nominal (Sistema Internacional). DPDT Doble Polo – Doble Tiro. DPST Doble Polo – Simple Tiro. FAT Factory Acceptance Test (Pruebas de Aceptación en Fábrica). in Pulgada. IRP Informe de Resultados de Pruebas. LCD Liquid Crystal Display (Pantalla de Cristal Líquido). LFMN Ley Federal sobre Metrología y Normalización. man. Para describir presión manométrica. NBR Nitrile Butadiene Rubber (Goma de Nitrilo Butadieno). NPS Nominal Pipe Size. (Diámetro nominal de Tubería). NPT National Standard Pipe Taper. (Estándar Americano Nacional de Tuberías Roscadas de forma
cónica o ahusada). NPTF National Pipe Thread-Female. (Estándar Americano Nacional de Tuberías Roscadas de forma
cónica o ahusada conexión hembra). NRF Norma de Referencia. OSAT On Site Acceptance Test (Pruebas de aceptación en sitio). PEMEX Petróleos Mexicanos, sus Empresas Productivas Subsidiarias y, en su caso, Empresas Filiales. psig Pounds per square inch gauge.(libras por pulgada cuadrada manométricas). RPM Reporte de Pruebas de Materiales. SIS Safety Instrumented Systems (Sistema Instrumentado de Seguridad). SPDT Simple Polo – Doble Tiro. SPST Simple Polo – Simple Tiro. SDV Shutdown Valve (Válvula de corte de emergencia). V Volt.
7. Desarrollo 7.1. Generalidades
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PEMEX-EST-0152/02-2016 Actuadores para Válvulas
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Para que una válvula desempeñe su función, el actuador debe soportar las cargas dinámicas y estáticas que actúan sobre él. Los actuadores deben responder a una señal externa para generar un movimiento en el elemento de actuación de la válvula, a fin de abrir o cerrar la válvula, o también posicionarla a lo largo de su carrera para modular el flujo que pasa a través de la misma, mediante accesorios y/o dispositivos que pueden ser controlados en forma eléctrica, hidráulica, neumática, manual o una combinación de éstas. Los actuadores de las válvulas de seguridad de proceso o de corte de emergencia, deben tener dispositivos de prueba que permitan el movimiento parcial de la válvula, sin que se afecte el proceso. Estos dispositivos deben cerrar la válvula 20 por ciento de su cierre y permitir la verificación total del circuito de control. Los dispositivos de prueba deben ser electromecánicos, electroneumáticos, neumáticos o electrónicos y se deben incluir los accesorios digitales o tableros locales de control, interruptores de límite, solenoides, o cualquier otro accesorio de control asociado. Los dispositivos de prueba no deben interferir con la operación normal de la válvula y su acceso para operación solo debe ser por personal autorizado. Cuando los actuadores requieran de válvulas solenoides para operación remota, éstas deben cumplir con el numeral 1.8 del Anexo A.2. 7.2. Especificación del actuador 7.2.1. General El actuador debe cumplir con los requisitos que se establecen en este documento y los que se incluyen en la HD/HE de este EST. Todo el alambrado de los dispositivos eléctricos debe cumplir con la NOM-001-SEDE-2005 y NRF-048-PEMEX-2014. Los dispositivos eléctricos y electrónicos usados para el control del actuador deben cumplir con la clasificación de área peligrosa que se especifique en la HD/HE de este EST y de acuerdo a lo indicado en el inciso 1.2 del Anexo A.2. La comunicación para supervisión, control y diagnóstico de los actuadores, debe cumplir con lo que se especifique en la HD/HE de este EST y con la NRF-046-PEMEX-2012. Los actuadores se deben seleccionar para operar a las condiciones ambientales de temperatura y humedad relativa como se especifique en la HD/HE de este EST. El proveedor o contratista debe indicar el rango de temperatura del equipo, la humedad relativa y el rango de frecuencia de vibración que soporta su equipo. La base de montaje y el acoplamiento actuador/válvula debe cumplir con lo especificado en la ISO 5210:1991 e ISO 5211:2001, o ISO 12490:2011. Todos los tornillos externos del actuador deben ser de acero inoxidable. Los siguientes tipos de actuadores deben cumplir con las especificaciones que a continuación se establecen, respecto a su diseño, construcción y calidad en la fabricación de los mismos: Eléctricos. Hidráulicos. Neumáticos. Manuales. 7.2.2. Actuadores eléctricos 7.2.2.1. General
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PEMEX-EST-0152/02-2016 Actuadores para Válvulas
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Prohibida su reproducción parcial o total sin la autorización por escrito de Petróleos Mexicanos a través de las áreas correspondientes.
El actuador eléctrico no debe presentar condensación en el interior de su envolvente. Los actuadores eléctricos solo se deben utilizar en las instalaciones donde se disponga de energía eléctrica. La acción a falla de los actuadores de las válvulas de seccionamiento debe ser a su última posición, si no se especifica otra cosa en el Anexo A.1. Para válvulas de seguridad de proceso, los actuadores eléctricos se deben alimentar de un sistema de energía ininterrumpible y/o tener un sistema mecánico de accionamiento por medio de un resorte helicoidal y su acción a falla debe ser a posición segura. Deben tener la capacidad para manejar cualquiera de las siguientes salidas y debe cumplir con lo indicado en la HD/HE de este EST para válvulas con actuador eléctrico: a) Un cuarto de vuelta (Movimiento rotatorio de la válvula). b) Multi-vuelta (Movimiento lineal de la válvula). El actuador eléctrico se debe instalar en cualquier posición sin que se afecte su desempeño. El método de aseguramiento del actuador a la válvula debe ser por medio de pernos o tornillos. El número requerido debe estar de acuerdo al tamaño y a la clase de la brida de acoplamiento. Los actuadores eléctricos deben cumplir con lo que establece el numeral 1.7 del Anexo A.2, así mismo deben formar una unidad completa, para ser acoplada directamente sobre la válvula o a través del sistema de transmisión de barra de extensión con bridas y deben estar integrados por: Motor eléctrico. Caja de engranes. Sistema de control. Indicador de posición. Interruptores de límite. Interruptores de par. Volante manual
7.2.2.2. Motor eléctrico Debe ser reversible con arrancador integrado, del tipo inducción y el aislamiento de los devanados debe ser clase F y cumplir con el numeral 1.7 del Anexo A.2. El actuador debe transmitir la potencia del motor eléctrico al vástago de la válvula para proporcionarle movimiento a través de un sistema de engranes llamado “tornillo sin fin” o engrane planetario. En caso de requerir una fuerza de arranque alta, para el movimiento de la válvula, el fabricante debe incluir los dispositivos para que el motor desarrolle cierta velocidad antes de tomar la carga. El motor debe estar protegido térmicamente, por sobrecarga y ser reversible, es decir que gire en el sentido de las manecillas del reloj o en sentido contrario, del tipo no ventilado totalmente cerrado y cumplir con IEC-60034-1:2010 y con la NRF-048-PEMEX-2014. La protección del motor por discriminación de fases o pérdida de alguna de éstas debe cumplir con la NRF-048-PEMEX-2014. El motor eléctrico se debe especificar para apertura-cierre o posición intermedia de la válvula (servicio de corto tiempo, S2) o modulante (servicio tipo intermitente, S4 o S5) de acuerdo con IEC-60034-1:2010.
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PEMEX-EST-0152/02-2016 Actuadores para Válvulas
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Prohibida su reproducción parcial o total sin la autorización por escrito de Petróleos Mexicanos a través de las áreas correspondientes.
El suministro de energía eléctrica a los motores debe ser en una de las siguientes tensiones nominales, y cumplir con 8.10 de la NRF-048-PEMEX-2014: a) Una fase 115V c.a. o 220 V c.a., 60 Hz. b) Tres fases 220 V c.a. o 460 V c.a., 60 Hz. c) 24 V c.d. El motor eléctrico debe operar con una tolerancia del +/-10 por ciento del voltaje nominal. 7.2.2.3. Caja de engranes Debe ser totalmente cerrada, resistente a golpes y vibración. El material de construcción debe ser de acero forjado o de fundición y debe contar con recubrimiento de protección contra la corrosión. El actuador debe contar con engranes lubricados con grasa o aceite, diseñados para soportar el par total del motor. Todos los engranes deben ser tipo corona, o helicoidal, de aleación de acero, tratado térmicamente, por ningún motivo se aceptan engranes no metálicos. Para engranes tipo tornillo sin fin para aplicaciones en actuadores de válvulas tipo multi-vuelta el material debe ser de aleaciones de bronce. El sistema de engranes no debe permitir que el operador se regrese bajo una interrupción de la señal ó del suministro de energía. Se deben usar cojinetes de bola o rodillo. Todos los engranes y cojinetes deben tener lubricación. El volante para operación manual se debe desacoplar automáticamente cuando el motor este energizado. El volante no debe rotar durante la operación del motor. Los actuadores de vuelta parcial deben incluir dos topes mecánicos ajustables externamente, los cuales deben estar integrados al actuador y limitar la carrera para una operación manual o eléctrica. 7.2.2.4. Control del actuador El actuador de las válvulas de control debe tener un posicionador para recibir señales analógicas de 4 – 20 mA c.d., 0-5 V c.d. y 0-10 V c.d. o señales digitales para manejar un protocolo de comunicaciones a través de un canal de campo y debe cumplir con la NRF-046-PEMEX-2012 y con lo indicado en el Anexo A.1 para válvulas con actuador eléctrico. El actuador de las válvulas de seccionamiento o válvulas de seguridad de proceso o de corte de emergencia debe tener: potenciómetro o una tarjeta electrónica para salida de 4-20 mA, interruptores de par, interruptores de límite tipo mecánico y electrónico (absoluto), sensores de proximidad, control local (selector o botones para apertura/paro/cierre) y selector local de tres posiciones (local/remoto/fuera de servicio). Para la operación del actuador de las válvulas en forma remota la señal eléctrica debe ser en 120 V c.a. o 24 V c.d. cuando la lógica de control es por medio de relevadores, y para actuadores con microprocesadores que se integren en un sistema digital de control, la señal debe ser digital y protocolizada para su transmisión a través de una red de campo, de acuerdo a la NRF-046-PEMEX-2012. Para los actuadores eléctricos que se encuentren en zonas inaccesibles, éste debe contar con un módulo de visualización y control “display” remoto que cuente con las mismas funciones e información que el módulo de visualización y control “display” local del actuador. Los actuadores equipados con un sistema de control con base en microprocesadores deben disponer de una interfaz de control con el operador. La interfaz debe ser de tipo digital con pantalla de cristal líquido y capacidad
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de mostrar información de la indicación de estado y diagnóstico. Debe tener capacidad de registro de datos y permitir descargas históricas de la operación para análisis de desempeño de la válvula-actuador, la descarga se debe efectuar sin remover la tapa de la cubierta de la caja de control. Los actuadores eléctricos para el control de válvulas de seguridad de proceso o de corte de emergencia, se deben incluir dispositivos internos o externos para la prueba del actuador que permitan el movimiento parcial de la válvula para verificar su disponibilidad, sin que se afecte el proceso. Estos dispositivos deben cerrar la válvula un 20 por ciento de su cierre y permitir la verificación total del circuito de control. Los dispositivos de prueba deben ser electromecánicos o electrónicos como se especifique en la HD/HE de este EST y se deben incluir los accesorios digitales o tableros locales de control, interruptores de límite, válvulas solenoides, o cualquier otro accesorio de control asociado. Los dispositivos de prueba no deben interferir con la operación normal de la válvula y su acceso para operación solo debe ser al personal autorizado. La señalización remota del actuador para válvula de seguridad de proceso o de corte de emergencia debe cumplir con lo especificado por el SIS de la instalación y con lo indicado en el Anexo A.1 para válvulas con actuador eléctrico. Los actuadores deben incluir interruptores de límite en cada fin de carrera, y deben ser tipo mecánico y electrónico (absoluto) ajustable o sensores de proximidad. Estos interruptores pueden ser DPDT con un juego de contactos normalmente abierto y otro normalmente cerrado, o SPDT con contactos secos y configurables para trabajar NO o NC, el material de los contactos y su capacidad de interrupción debe ser la requerida por la fuente de suministro proveniente del sistema de control y cumplir con lo indicado en el Anexo A.1 correspondiente a este EST. Los actuadores deben contar con un interruptor de par que actúe en ambos sentidos, los cuales se deben ajustar para proteger al motor de una sobrecarga cuando la carga de la válvula exceda el punto de ajuste del interruptor de par, (por bloqueo en el avance del vástago de la válvula o flecha del motor). El interruptor de par debe suprimir el suministro de voltaje al actuador eléctrico. Los tiempos mínimos y máximos para la operación de apertura y cierre del actuador eléctrico, deben cumplir con los requisitos de la aplicación, de acuerdo a la ingeniería de proceso, así mismo estos tiempos de apertura y cierre se deben especificar en el formato de la HD/HE de este EST. Los actuadores eléctricos pueden incluir un sistema mecánico de cierre de emergencia. 7.2.3. Actuadores hidráulicos Deben operar en base al suministro del tipo de energías siguientes: a) Actuador hidráulico a base energía de un fluido hidráulico presurizado. b) Actuador electrohidráulico con fuente de energía eléctrica. c) Actuador hidroneumático con fuente de energía neumática. 7.2.3.1. Actuador hidráulico a base de energía de un fluido hidráulico presurizado Debe ser tipo pistón o paletas para salida rotatoria y tipo pistón para salida lineal, e incluir bomba manual o volante para operación local, sistema de control para operación remota, indicador de posición tipo mecánico y topes de carrera ajustables. La fuente de energía debe ser mediante un fluido hidráulico presurizado proveniente de una central hidráulica independiente al actuador. 7.2.3.2. Actuador electrohidráulico con fuente de energía eléctrica Debe ser similar al actuador hidráulico, e incluir una unidad de potencia hidráulica compuesta por un motor eléctrico, bomba hidráulica, tanque de depósito de aceite e interruptor de presión formando una unidad integral para ser montada directamente sobre la válvula. La unidad debe ser doble sellada.
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PEMEX-EST-0152/02-2016 Actuadores para Válvulas
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7.2.3.3. Actuador hidroneumático con fuente de energía neumática Debe ser similar al actuador hidráulico, puede estar equipado por dos tanques de gas/fluido hidráulico o por una unidad de potencia hidráulica operada por un motor neumático para presurizar el fluido hidráulico. La fuente de suministro de energía debe ser eléctrica. Los tanques gas/ fluido hidráulico se deben diseñar, fabricar e inspeccionar en cumplimiento de lo que al respecto establece el numeral 1.1 del Anexo A.2. 7.2.3.4. Actuador electrohidráulico con sistema de panel solar y baterías Su diseño debe ser similar al actuador hidráulico, debe incluir una unidad de potencia hidráulica compuesta por un motor eléctrico, bomba hidráulica, tanque de depósito del aceite, interruptor de presión y tanques acumuladores que conforman una unidad integral, la cual debe cumplir con la clasificación de áreas peligrosas, como lo establece el inciso 1.2 del Anexo A.2. Este tipo de actuador debe contar con su propio suministro de energía eléctrica para el funcionamiento del actuador, la cual se debe obtener mediante un banco de baterías que se auto abastece mediante celdas solares (fotovoltaicas). 7.2.3.5. Tipos de actuadores hidráulicos Pueden ser: Tipo pistón de doble acción o pistón de simple acción Tipo paletas Tipo pistón de doble acción o pistón de simple acción El actuador tipo pistón de doble acción consta de un pistón dentro de un cilindro que requiere presión hidráulica aplicada en un extremo y con venteo en el lado opuesto para producir un movimiento de rotación o lineal en una dirección, cuando se invierte el suministro de presión se produce un movimiento de rotación o lineal en la dirección contraria, los mecanismos para operar el vástago o flecha de la válvula tipo mariposa, bola o macho pueden ser cremallera y piñón o yugo escocés, se debe usar para una operación de normalmente abierto o normalmente cerrado. El actuador tipo pistón de simple acción debe ser un pistón y un resorte dentro de un cilindro que requiere presión hidráulica en una sola dirección, debe dar una posición de falla segura (válvula abierta o cerrada) en caso de pérdida de energía. Los mecanismos para operar el vástago o flecha de la válvula pueden ser cremallera y piñón o yugo escocés. 7.2.3.6. Acoplamiento y montaje El actuador debe tener la facilidad de que se pueda montar o remover de la válvula cuando ésta se encuentre en servicio. Para el actuador tipo pistón de simple acción el cartucho del resorte no debe tener la opción de ser removido mientras este comprimido. El actuador tipo paletas rotatorias se debe montar verticalmente. Los actuadores tipo pistón de yugo escocés o cremallera y piñón se deben montar horizontalmente orientado paralelamente a la tubería de proceso; en ambos casos, si no se indica otra posición en la HD/HE de este EST. Se deben incluir los accesorios para adaptar la salida, rotatoria o lineal, al actuador, cuando así se requiera. La base para el montaje y el acoplamiento actuador/válvula debe cumplir con la ISO 5210:1991 para válvulas multi vuelta, con la ISO 5211:2001 para válvulas de un cuarto de vuelta y con ISO 12490:2011 para Sistemas de transporte por ductos.
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7.2.3.7. Fluido hidráulico Debe cumplir con las especificaciones del fabricante del actuador y las condiciones ambientales de temperatura y humedad relativa del lugar en donde se va a instalar el actuador y se debe especificar de acuerdo a lo indicado en el formato de especificación del Anexo A.1 para válvulas con actuador hidráulico. El fabricante debe entregar la ficha técnica del fluido hidráulico, la cual debe contener como mínimo los siguientes requisitos del fluido: a) Gravedad especifica. b) Viscosidad a diferentes temperaturas. c) Índice de viscosidad. d) Punto de flujo. e) Punto de evaporación. f) Color. Para el uso de aditivos, anticongelantes o antioxidantes, entre otros, se deben seguir las recomendaciones del fabricante. El fluido hidráulico a usar debe ser tanto en la operación normal, con actuadores tipo paletas o tipo pistón, como en la operación manual con la bomba hidráulica. 7.2.3.8. Materiales de construcción Si no se especifica otra cosa en la HD/HE de este EST, deben cumplir con lo siguiente: Cuando se utilice gas amargo como fuente de energía para presurizar el fluido de potencia, las partes del sistema que estén en contacto con éste (tubería, conectores, actuador) deben cumplir con ISO-15156-1:2015, ISO-15156-2:2015 e ISO-15156-3:2015. El tubing debe ser de acero inoxidable de acuerdo con ASTM A 269–10 grado TP 316L (UNS No. 31603); el tratamiento térmico de solubilización debe cumplir con la sección 6 del ASTM A 269–10 y el marcado con el párrafo 31.1 del ASTM 1016 A/1016M-10; el marcado se debe hacer en los tubing con DN 8 (NPS ¼), DN 10 (NPS ⅜) y DN 15 (NPS ½). Los conectores para tubing, deben ser de acero inoxidable 316 de conformidad con ASTM A182 Gr F316 ó ASTM A479 TP316 del tipo compresión con doble sello. 7.2.3.8.1. Mecanismo de par para actuadores de tipo paletas rotatorias Debe incluir, al menos los materiales que se indican a continuación, entre otros. En caso de materiales específicos, se debe cumplir con lo que se indica en la hoja de especificación, Anexo A.1: a) Ensamble rotor-paleta: Acero al carbono. b) Metal de sacrificio de la paleta: Bronce. c) Cojinete del rotor: Bronce. d) Zapata fija: Acero de fundición. e) Cuerpo, tapa superior e inferior: Acero al carbono, interior del cuerpo tipo acabado espejo. f) Sellos: Sellos: ASTM D 2000 clase BF, BG o BK (Buna N) o ASTM D 2000
clase HK (vitón), entre otros de acuerdo a la aplicación. 7.2.3.8.2. Mecanismo de par para actuadores tipo pistón con yugo Escocés
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Debe incluir, al menos los materiales que se indican a continuación, entre otros. En caso de materiales específicos, se debe cumplir con lo que se indica en la hoja de especificación, Anexo A.1 de este EST: a) Cuerpo: Acero al carbono o hierro dúctil. b) Yugo: Acero al carbono. c) Barra guía: (cuando se requiera) Aleación de acero cromada. d) Tornillos: Acero inoxidable. e) Cartucho: Acero al carbono. f) Resorte: Acero aleado. g) Cilindro: Acero al carbono. h) Pistón: Acero al carbono. i) Varilla del pistón: Acero aleado cromado. j) Anillos “O”: ASTM D 2000 clase BF, BG o BK (NBR), entre otros de acuerdo a la
aplicación. k) Sellos: ASTM D 2000 clase BF, BG o BK (NBR) o PTFE (teflón), entre otros
de acuerdo a la aplicación. l) Bujes: Acero o bronce o PTFE (teflón), entre otros de acuerdo a la
aplicación. Los elastómeros deben ser de material compatible con el fluido hidráulico que se emplea. Las superficies de los cojinetes, incluye cilindro, barra de pistón, yugo, se deben tratar térmicamente para tener una superficie durable, auto lubricada, resistente al desgaste y corrosión. 7.2.3.8.3. Mecanismo de par para actuadores de pistón de cremallera y piñón Deben incluir, al menos los materiales que se indican a continuación, entre otros. En caso de materiales específicos, se debe cumplir con lo que se indica en la HD/HE, del Anexo A.1 de este EST: a) Cuerpo: Acero al carbono o hierro dúctil. o aleación de aluminio. b) Cremallera: Acero aleado o aluminio. c) Piñón: Acero aleado o aluminio. d) Pistones: Acero aleado o Acero al carbono. e) Varilla de seguridad: Acero aleado. f) Resorte: Acero aleado o acero al carbono. g) Sellos: ASTM D 2000 clase BF, BG o BK (NBR), o PTFE (teflón), entre otros
de acuerdo a la aplicación. h) Anillos O: ASTM D 2000 clase BF, BG o BK (NBR), entre otros de acuerdo a la
aplicación. 7.2.3.9. Control del actuador El actuador hidráulico y sus accesorios deben cumplir con lo indicado en la hoja de especificación de la HD/HE de este EST. Lo actuadores se deben equipar con un sistema de control el cual puede estar montado en el actuador o remotamente y debe ser para servicio de dos posiciones o modulante según se especifique. Se debe usar un tablero o gabinete donde se agrupen todos los componentes de control. El sistema de control durante todas las condiciones de servicio no debe obstruir los espacios de trabajo. Para control modulante el actuador debe contar con un posicionador y la señal debe ser de tipo digital, para manejar canal de campo, de otra manera puede aceptar señales analógicas de 4-20 mA c.d., 0-5 V c.d., 0 – 10 V c.d. Las comunicaciones para supervisión, control, diagnostico deben cumplir con NRF-046-PEMEX-2012.
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Para control remoto de dos posiciones, el actuador debe contar con válvulas solenoides y ser operado por medio de dos señales eléctricas, una para abrir y una para cerrar. Para actuadores de paletas rotatorias o de tipo pistón de doble acción las solenoides deben permanecer energizadas durante el movimiento de la válvula y desenergizar al final de la operación, para asegurar a la válvula en su última posición en caso de falla de energía eléctrica. Para actuadores de simple acción tipo pistón con retorno por resorte la solenoide debe estar permanentemente energizada para que la válvula vaya a posición segura al fallar la energía eléctrica. La señalización del actuador hidráulico para válvulas de seguridad de proceso de corte de emergencia debe cumplir con lo indicado en la hoja del formato de especificación de la HD/HE de este EST. Cuando el actuador se suministre con una unidad de potencia hidráulica, éste se debe contar una señal de alarma por bajo nivel de aceite en el tanque de almacenamiento. El nivel se debe detectar por medio de un interruptor de nivel eléctrico, el contacto del interruptor debe abrir en caso de bajo nivel de aceite. Además se debe incluir una señal por alta presión de aceite en el circuito hidráulico y se debe detectar por medio de un interruptor de presión de tipo eléctrico, para generar una señal de alarma. El contacto del interruptor debe abrir en caso de alta presión en el circuito hidráulico. Cuando el actuador se suministre con un paquete de presión de gas almacenada en tanques acumuladores para presionar el fluido hidráulico, éste debe contar con un interruptor de presión eléctrico para detectar baja presión y generar una señal de alarma. El contacto del interruptor debe abrir en caso de baja presión en el acumulador hidráulico. Los actuadores deben contar con interruptores de límite para ambas posiciones de abierto y cerrado. Los interruptores de límite deben estar dentro de una caja con las tablillas terminales. La cantidad y tipo deben ser de acuerdo a lo indicado en HD/HE del Anexo A.1 para válvulas con actuador hidráulico. Los interruptores de límite pueden ser mecánicamente actuados o sensores de proximidad. Estos interruptores pueden ser DPDT con un juego de contactos normalmente abierto y otro normalmente cerrado, o SPDT con contactos secos y configurables para trabajar NO o NC, el material de los contactos y su capacidad de interrupción debe ser la requerida por la fuente de suministro proveniente del sistema de control y cumplir con lo indicado en la HD/HE del Anexo A.1 correspondiente de este EST. Los tiempos mínimos y máximos para la operación de apertura y cierre del actuador hidráulico, deben cumplir con los requisitos de la aplicación, de acuerdo a la ingeniería de proceso, así mismo estos tiempos de apertura y cierre se deben especificar en la HD/HE de este EST. Los actuadores hidráulicos deben cumplir con la temperatura mínima para prevenir el congelamiento del fluido hidráulico. 7.2.4. Actuadores neumáticos 7.2.4.1. General Los actuadores neumáticos deben ser del tipo diafragma-resorte o tipo pistón para salida lineal o rotatoria para servicio modulante o de dos posiciones, puede incluir control para operación local, indicador de posición o de carrera tipo mecánico, topes de carrera ajustable y volante o dispositivo manual para operación local, como se indique en la HD/HE de este EST. El actuador debe estar de acuerdo con alguno de los siguientes tipos: a) Actuadores tipo diafragma-resorte. b) Actuadores tipo pistón de doble acción o pistón de simple acción. Los Actuadores para SDV deben cumplir con la HD/HE de este EST y se deben complementar con los requerimientos técnicos del Estándar Técnico PEMEX-EST-0204/02-2016.
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7.2.4.2. Actuadores tipo diafragma-resorte Para servicio modulante el actuador debe contar con un posicionador y para dos posiciones con válvula solenoide. El actuador tipo diafragma-resorte debe abrir o cerrar la válvula contra la máxima presión diferencial a través de ella, y proporcionar una posición segura ante falla de suministro neumático, pudiendo ser abre a falla o cierra a falla. 7.2.4.3. Actuadores tipo pistón de doble acción o pistón de simple acción El actuador tipo pistón de doble acción debe ser un pistón dentro de un cilindro y que requiere presión neumática aplicada en un extremo con venteo en el lado opuesto para producir un movimiento de rotación en una dirección, cuando se invierte el suministro de presión se produce un movimiento de rotación en la dirección contraria, los mecanismos para operar el vástago o flecha de la válvula pueden ser cremallera y piñón o yugo escocés, para proporcionar una posición de falla segura (válvula abierta o cerrada) en caso de pérdida de energía, se debe tener un tanque de potencia neumático de respaldo. El actuador tipo pistón de simple acción debe ser un pistón y un resorte dentro de un cilindro y que requiere presión neumática en una sola dirección para dar una posición de falla segura (válvula abierta o cerrada) en caso de pérdida de energía. Los mecanismos para operar el vástago o flecha de la válvula pueden ser cremallera y piñón o yugo escocés. El venteo se debe proteger para prevenir la entrada de objetos al interior del actuador. 7.2.4.4. Fuente de suministro de potencia El suministro de potencia a los actuadores puede ser aire seco para instrumentos, gas combustible, gas amargo o gas nitrógeno. Para los actuadores de diafragma-resorte la señal de suministro neumático debe estar en el rango de 0,21 kg/cm2 man. –1,05 kg/cm2 man. (3 – 15 psig) o 0,42 kg/cm2 man.–2,10 kg/cm2 man. (6 – 30 psig), para actuadores tipo pistón la presión de suministro debe ser hasta 8,43 kg/cm2 man. (120 psig) de acuerdo a lo que se indica en la HD/HE del Anexo A.1 para válvulas con actuador neumático. 7.2.4.5. Acoplamiento y montaje El acoplamiento entre el yugo del actuador tipo diafragma-resorte con válvulas de control tipo globo de vástago deslizante debe ser a través del bonete, su conexión debe ser roscada. Para válvulas de control tipo mariposa el acoplamiento debe ser a través de un soporte especial para unir el yugo del actuador con el cuerpo de la válvula, con conexión atornillada. Para válvulas de control tipo bola el acoplamiento debe ser a través del yugo de montaje del actuador con el cuerpo de la válvula, con conexión atornillada. El acoplamiento debe contar con la válvula. El actuador se debe instalar en posición vertical respecto a la válvula de globo. Para válvulas tipo mariposa y bola el montaje debe ser en forma horizontal respecto a la válvula. 7.2.4.6. Materiales de construcción
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PEMEX-EST-0152/02-2016 Actuadores para Válvulas
Hoja 20 de 70
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Prohibida su reproducción parcial o total sin la autorización por escrito de Petróleos Mexicanos a través de las áreas correspondientes.
Si no se especifica otra cosa en la HD/HE de este EST, deben cumplir con lo siguiente: 7.2.4.6.1. General Cuando se utilice gas amargo como suministro neumático, las partes del sistema que estén en contacto con éste (tubería, conectores, actuador) deben cumplir con ISO 15156-1:2015, ISO 15156-2:2015, ISO 15156-3:2015. El tubing debe ser de acero inoxidable de acuerdo con ASTM A 269–10