operaciones en carga en redes y acometidas de acero...

Grupo Gas NaturalNormativa TécnicaAREA: Dir. Seguridad y Calidad Técnica

NT-550-EParte 1

Rev. 0/2003.05

Responsable Firma / FechaDir. Tecnología y Medio AmbienteD. Juan Solís Marzal

PonenteNormativa y Sistemas de CalidadD. José F. Ramos Muñoz

RevisadoNormativa y Sistemas de CalidadD. Xavier Borotau Sanmiquel

AprobadoDir. Seguridad y Calidad TécnicaD. Pere Sagarra Trias

Estado: APROBADA Pág. 1 de 14

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OPERACIONES EN CARGA EN REDES Y ACOMETIDASDE ACERO

Operaciones básicas

INDICE

Página

1. OBJETO 2

2. ÁMBITO DE APLICACIÓN 2

3. ALCANCE 2

4. DOCUMENTOS DE REFERENCIA 2

5. CONDICIONES DE EJECUCIÓN DE LAS OPERACIONES 3

6. OBRA CIVIL PARA ZANJAS Y PLAZAS EN OBTURACIONES Y TALADROS 3

7. INSTALACIÓN DE ACCESORIOS 6

8. PROCEDIMIENTO DE TALADRO DE TUBERÍA EN CARGA 7

9. PROCEDIMIENTO DE OBTURACIÓN DE TUBERÍA EN CARGA 12

10. PREVENCIÓN DE RIESGOS 14


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1. OBJETO

Establecer el procedimiento de taladro y obturación para las operaciones en cargaen redes y acometidas de acero en carga.

2. ÁMBITO DE APLICACIÓN

Es de aplicación en todas las empresas del Grupo Gas Natural en España, enadelante denominado GN.

3. ALCANCE

El taladro y obturación sobre tubería de acero en carga hasta 12” se realiza entodas aquellas operaciones que se deben efectuar sin interrumpir el suministro degas, entre las que se encuentran:

- La ejecución de nuevas acometidas.- La instalación de venteos o purgas.- La introducción provisional de un obturador.- La instalación de by-pass provisional.- La realización de sustitución de tramo, variantes de trazado y derivaciones, etc.

Para diámetros de tubería superior a 12” las operaciones de taladro y obturaciónen carga en redes y acometidas serán realizadas por Contratistas especializadosutilizando los procedimientos descritos en la presente norma o bien otrosprocedimientos aceptados previamente por GN.

4. DOCUMENTOS DE REFERENCIA

EM-030-E Accesorios de acero para toma en carga en tuberías de media yalta presión.

NT-034-GN Válvulas de bola no lubricadas.

NT-505-E Preparación y ejecución de intervención, maniobras, o actuacionesen redes de distribución de gas que necesiten autorización.

NT-555-E Procedimiento de soldadura para operaciones en redes yacometidas de acero.

NT-825-E Medidas de seguridad en operaciones de tubería y accesorios deacero en carga.

NT-905-E Redes y acometidas en APA. Construcción obra civil.

NT-909-E Redes y acometidas en alta presión A – Pruebas.


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5. CONDICIONES DE EJECUCIÓN DE LAS OPERACIONES

Previamente a la ejecución de intervenciones, maniobras o actuaciones en redes yacometidas de acero en carga en las que se precise dejar sin servicio undeterminado tramo de la misma, realizar una ampliación, reparación, etc. , sedeberán cumplir las condiciones de actuación y disponer de las autorizacionesnecesarias, de acuerdo a lo establecido en la NT-505-E.

6. OBRA CIVIL PARA ZANJAS Y PLAZAS EN OBTURACIONES Y TALADROS

Antes de iniciar las operaciones sobre tubería de acero en carga se procederá a laapertura de zanja según lo descrito en la NT-905-E y de acuerdo a las condicionesde seguridad indicadas en la NT-825-E, con las dimensiones establecidas en lasfiguras 1, 2 y 3:

Fig. 1. Dimensiones de zanjas en taladros simples

Dimensiones de zanjas en taladros simplesCOTAS (m)Diámetro conducción

principal(“) A B C D E F G2, 3 y 4 0,70 0,70 0,50 1,90 0,70 0,50 1,20

6 y 8 1,00 1,00 0,70 2,70 1,00 1,00 2,0010 y 12 1,20 1,00 0,70 2,90 1,20 1,20 2,40

Nota: Distancia entre generatriz inferior del tubo y el fondo de cata: 0,30 a 0,60 m

Accesorio de taladro y obturaciónVenteo y compensación presiones

ABC

FE

G

D


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Fig. 2. Dimensiones de zanjas en derivaciones

Dimensiones de zanjas en derivacionesCOTAS (m)Diámetro conducción

derivación (“) A B C D2, 3 y 4 1,40 1,20 0,50 0,706 y 8 2,00 2,00 1,00 1,00

10 y 12 2,40 2,40 1,20 1,20Nota: Distancia entre generatriz inferior del tubo y el fondo de cata: 0,30 a 0,60 m

Figura 3. Dimensiones de zanjas y distancias entre accesorios en obturaciones

Dimensiones de zanjas y distancias entre accesorios en obturacionesCOTAS (m)Diámetro conducción

principal (“) A B C D E F G H I J K2, 3 y 4 0,70 0,70 0,70 0,70 0,50 0,50 0,50 4,30 0,70 0,50 1,206 y 8 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 0,70 6,70 1,00 1,00 2,00

10 y 12 1,20 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 0,70 6,90 1,20 1,20 2,40

Nota: Distancia generatriz inferior del tubo y el fondo de zanja: 0,30 a 0,60 m.

Accesorio de toma en carga

A

= =

B

DC

Corte conducción y soldadura cap

Corte conducción

G ABCDEF

K

IJ

H

Accesorios de purga y venteo


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Si por las circunstancias del emplazamiento o por la situación de la canalizaciónrespecto de otros servicios las dimensiones establecidas anteriormente no sepudieran cumplir, se abrirán zanjas que permitan realizar los trabajos de soldaduray las operaciones de tubería de acero en carga necesarias, con la máximaseguridad y comodidad posible.

En zanjas profundas se realizará una rampa para poder acceder con la maquinariaa los accesorios y a la canalización. Si esto no es posible por no disponer deespacio suficiente o por otras causas, se utilizarán escaleras en las condiciones deseguridad indicadas en la NT-825-E. Asimismo, siempre que sea posible, seretirarán las tierras a 1 m de la zanja, dejando paso libre de circulación tanto paralos trabajadores como para los vehículos necesarios.

En la zona de la tubería en la que esté previsto realizar las operaciones de taladroy obturación, sobre todo en la realización de variantes con o sin by-passprovisional y siempre y cuando el Técnico responsable lo considere necesario, secolocará una base, preferentemente de obra, debajo de la tubería y en la zona detrabajo, para soportar el peso de los accesorios y de la maquinaria. (Ver figura 4).

Asimismo, se procurará que la zona de contacto de la base con la canalización serealice con un material que no dañe a la tubería ni a su revestimiento, como porejemplo neopreno.

Fig. 4. Base para conducción principal

Realizadas todas las operaciones e intervenciones en tubería de acero en cargase procederá a reponer el revestimiento de protección de acuerdo a la Parte 6 dela presente norma y al relleno de zanjas para redes de gas en alta presión enfunción del emplazamiento de la canalización enterrada, según lo descrito en laParte 3 de la NT-905-E.

0 30 m

obra defábrica.

Neopreno.

Base de obra Base metálica


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7. INSTALACIÓN DE ACCESORIOS

Antes de iniciar los trabajos sobre tubería de acero en carga es necesario prepararla superficie de la canalización, retirando el revestimiento y limpiando de óxidos eimpurezas la zona a soldar, tal y como se indica en la Parte 6 de la presentenorma. A continuación, se instalará sobre la canalización mediante soldadura,según Parte 3 de la NT-555-E, el accesorio adecuado en función de lasoperaciones que se vayan a realizar (Te tres vías, toma simple, picajes auxiliares yaccesorios para la introducción de balones).

Los picajes auxiliares instalados deberán ser de ∅ 2” y disponer de válvulas deobturador esférico de paso total según lo establecido en la NT-034-GN o bien deválvulas sandwich o macho cónico. El diámetro del resto de accesorios estará enconsonancia con el diámetro de la conducción principal.

La ubicación y las distancias entre los accesorios instalados queda reflejada en lafigura 3 del apdo. 6 de la presente norma. En los casos en los que no se puedancumplir con las distancias indicadas en las tablas, se deberá consultar conServicios Técnicos para determinar la ubicación más adecuada de los accesoriosnecesarios en las operaciones sobre tubería de acero en carga.

A continuación, se engrasarán los tapones interiores y los accesorioscorrespondientes, comprobando que se encuentren en perfectas condiciones deuso.

Asimismo, dependiendo del límite elástico y espesor de la canalización,información que puede obtenerse en los planos de red “as built”, libros de obra,cartografía de ICARO, etc., se soldarán los refuerzos necesarios a la tubería segúnlo establecido en la EM-030-E y, en cualquier caso, siempre que el técnicoresponsable así lo considere necesario, con el fin de facilitar la operación detaladro y obturación posterior. Las soldaduras de los refuerzos se deberán realizarsegún lo indicado en la Parte 3 de la NT-555-E.

En todos los casos, aún disponiendo de la información indicada en el párrafoanterior, se comprobarán los espesores de la tubería mediante ultrasonidos,siendo el técnico responsable de las operaciones quién determinará la necesidadde instalar refuerzos.

En todos los casos los accesorios deberán cumplir lo dispuesto en la EM-030-E y,una vez soldados a la tubería base, haber superado las comprobaciones deestanquidad del conjunto requeridas, según la NT-909-E o, como mínimo, apresión de servicio. Previamente a efectuar la soldadura de los accesorios, eltécnico responsable deberá comprobar el buen funcionamiento de los taponesinteriores. En ningún caso se soldarán los accesorios con éstos colocados en suinterior para evitar su deterioro.

Una vez realizadas las soldaduras de los accesorios deberán comprobarsemediante ensayo de líquidos penetrantes, según el procedimiento descrito en laParte 1 de la NT-555-E.


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8. PROCEDIMIENTO DE TALADRO DE TUBERÍA EN CARGA

8.1. Descripción del equipo

La máquina de taladrar es un dispositivo mecánico compuesto por un eje deacero con movimiento helicoidal, de avance, retroceso, giro sobre sí mismo ycombinación de éstos. El extremo del eje está previsto para el acoplamientorápido de adaptadores, brocas, fresas, tapones y accesorios necesarios para larealización de diferentes operaciones mecánicas, tal y como se muestra en lafigura 5.

El conjunto se encuentra en un compartimento estanco que permite elaccionamiento de los mecanismos desde el exterior. Para garantizar laestanquidad del recinto de operación, la máquina se embrida a un injertopreviamente soldado a la tubería, en cuyo extremo se ha instalado una válvula depaso total.

Asimismo, la máquina incluye un dispositivo que retiene el recorte de la tuberíabase en el extremo de la broca piloto, evitando que éste caiga en la tubería, tal ycomo se muestra en la figura 6.

Previo al desmontaje de la máquina de taladrar, se debe proceder a sudespresurización mediante la válvula de purga existente en la carcasa de lamisma.Existen máquinas diseñadas para distintas presiones máximas, especificadas porel fabricante, que pueden ser accionadas de forma neumática, hidráulica omanual. La utilización de un tipo u otro de máquina dependerá de lascaracterísticas de las operaciones de taladro necesarias a realizar.

Figura 5. Máquina de taladrar

1.-Tubo de avance2.-Tubo principal3.-Barra taladradora4.-Manivela (manual ) o taladro (neumático)5.-Válvula de purga


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Figura 6. Dispositivo de retención del corte

8.2. Operaciones previas

Con anterioridad a las operaciones de taladro de la tubería es necesario:

- Medir los avances del útil necesario en cada fase de la operación:

• Aproximación de la broca piloto.• Aproximación de la fresa.• Perforación mediante la fresa (estimada).• Colocación del obturador.• Encaje del disco ciego final.

Figura 7. Avances del útil

TAPÓN

PERFORACIÓNTAPÓN


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- Comprobar que el diámetro de la fresa es el adecuado en los casos en los sevaya a realizar la obturación posterior, con el fin de que los obturadorespuedan pasar por el orificio efectuado sin dañarse. Asimismo, el centrado dela máquina taladradora y la fresa sobre el accesorio deberá realizarse con lamáxima precisión posible.

- Comprobar el correcto funcionamiento del dispositivo destinado a retener elrecorte del tubo en la broca piloto de la fresa, para evitar que éste caiga en elinterior de la tubería.

8.3. Procedimiento de taladro

- Montar sobre la brida o rosca del accesorio la válvula tajadera de paso totaltipo sandwich (en adelante válvula sandwich) o de obturador esférico – segúnel caso –, que durante el resto de las operaciones permita el paso del utillajeen posición de abierta, y el desmontaje de los equipos en posición de cerradasin salida de gas o, si ello no es posible, con salida controlada de éste.

- Montar la fresa adecuada en la máquina de taladrar indicada en la fig. 5.Seguidamente montar la máquina sobre la válvula sandwich en posición decerrada. Una vez montada la máquina, la válvula deberá abrirse.

- Comprobar manualmente el recorrido de la máquina, asegurando el cierre dela misma en la posición retraída del eje y, la concentricidad entre los ejes dela máquina y los accesorios.

- Instalar un picaje auxiliar de ∅ 2” como se indica en el apdo.6, para poderrealizar las tomas de presión necesarias y otras operaciones indicadas en elapdo. 8.2, en el caso de realizar una obturación posterior.

- Inertizar con N2 el interior de la cavidad existente entre la máquina de taladrar,la canalización y la Te incluyendo el eventual by-pass o variante conectada.

- Presurizar el conjunto con nitrógeno (N2) siempre que sea posible, comomínimo, hasta la presión de servicio y realizar la prueba de estanquidad delconjunto.

- Reducir la presión de N2 antes de realizar el taladro, de forma que quede conun valor ligeramente inferior a la existente en el interior de la canalización.

- Conectar el motor neumático o la manivela, si se realiza el corte de formamanual.

- Comprobar el desenclavamiento del tubo de avance con el principal,permitiendo el avance manual, independientemente de la rotación de la barraperforadora. En el caso de que la máquina se agarrote durante el taladro, sedeberá girar el tubo de avance en el sentido antihorario y reanudar laoperación controlando de nuevo el avance del taladro. En todos los casos, seseguirán las indicaciones del fabricante de la máquina en cuanto a diámetrosde válvulas y fresas a utilizar, velocidades de avance y longitud del eje paracada diámetro.

- Durante el proceso de taladro y mediante la válvula de purga de la máquinade taladrar abierta se detectará la salida de gas, indicación de que la broca


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piloto de la máquina ha perforado la pared de la tubería. A continuación, secerrará la válvula de purga y se esperará a que se presurice la campana de lamáquina de taladrar para continuar con el proceso, hasta alcanzar la cotaestimada de su terminación.

- Seguidamente se retrae la fresa hasta que el tubo principal se sitúe en suposición más elevada, se cierra la válvula sandwich y se despresuriza lacampana de la máquina de taladrar abriendo la válvula de purga. La fresadeberá retraerse manualmente cuando la máquina de taladrar vaya roscada,sin utilizar motor neumático para evitar el que ésta se desenrosque y puedaproducir un accidente.

- Retirar la fresa y extraer el recorte una vez efectuadas todas las operacionesmencionadas anteriormente.

Una vez finalizado el procedimiento de taladro de la tubería en carga, seprocederá a realizar la operación que dio lugar al taladro según lo siguiente:

- Obturación según lo descrito en el apdo. 8 de la presente Parte 1.- Derivación e instalación de un by-pass provisional según Parte 2 de la

presente norma.- Variantes con y sin by-pass provisional según Partes 3 y 4, respectivamente.

8.4. Finalización de las operaciones

Finalizada la operación que dio lugar al taladro, se procederá a:

- Acoplar el tapón interior en el eje de la máquina de taladrar.

- Abrir el by-pass de la válvula sandwich para igualar presiones en ambas carasde la válvula

En los casos en los que el diámetro de la tubería principal sea ≥ 12”, lapresión de la canalización sea > 16 bar o se utilice válvula de obturadoresférico se deberá instalar un by-pass auxiliar entre el cuerpo de la máquina yel picaje auxiliar para evitar, o reducir al máximo, la presión diferencial enambas caras de la válvula sandwich.

- Abrir la válvula sandwich e introducir el tapón interior mediante el eje de lamáquina de taladrar justo debajo de la boca abierta del accesorio y fijarlo alaccesorio.

- Retraer un poco el eje de la máquina de taladrar y a continuacióndespresurizar la campana mediante la válvula de purga de la máquina detaladrar. Se comprueba que el cierre es correcto y se retrae del todo el eje dela máquina de taladrar, se cierra la válvula sandwich hasta la mitad de surecorrido y se retira la máquina de taladrar.

En caso de no despresurizarse la campana, indicaría que el tapón no esestanco o que está mal colocado por lo que se deberá retirar, comprobar suestanquidad y volver a colocar y, si éste fallará sustituirlo por uno nuevo.

- Seguidamente, se verifica visualmente a través de la válvula sandwich elcorrecto alojamiento del tapón interior no abriendo totalmente la misma sinestar completamente seguro de la correcta colocación del tapón.


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- Se retira la válvula sandwich y se coloca la brida ciega o tapón final en elaccesorio instalado.

- A continuación se procede a realizar la protección de las tuberías y accesoriosinstalados mediante imprimaciones, cintas, etc., tal y como se indica en laParte 6 de la presente norma.

Estas operaciones deberán realizarse de forma similar en todos los picajesauxiliares que se hubieran taladrado.

En diámetros de canalización hasta 3” el cierre se efectúa mediante tapónroscado que se monta sobre el útil para su acoplamiento al eje de la máquina. Untapón roscado exterior da el sellado definitivo.

Para diámetros superiores, se utilizan tapones que descienden a través de lamáquina de taladrar, hasta hacer asiento en un resalte preparado al efecto en elinterior de la Te, haciendo estanquidad mediante junta tórica. Los sistemas defijación se basan en trabar el disco desplazando unos segmentos circularesocultos ya sea dentro del tapón o bien, en las paredes del accesorio. En la figura8 se muestra el segundo caso.

Figura 8. Tapón1

1 Existen tapones de características adecuadas al rango de presión en el que se esté trabajando.

Guía de segmento

Junta de caucho

Llave Allen

Tapón

Segmento

Brida

Válvula retención

Tapón 16” 400 mmy mayores

Vástago de retención

Soporte tapón

Barra de la máquina de taladrar

Válvula de seguridad

Asiento

Muelle comprimido

Junta

Anillo de retenciónsegmento

Anillo de retención

Válvula

Brida

Tapón extraible

Tapón L.O.R. típico14” 350 mm y menor

La barra de la máquinade taladrar se retira trascolocar el tapón.

Llave Allen


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9. PROCEDIMIENTO DE OBTURACIÓN DE TUBERÍA EN CARGA

Finalizado el procedimiento de taladro sobre tubería en carga, se procederá aefectuar la obturación de la canalización para poder realizar de forma segura lasustitución de un tramo en carga, la realización de variantes de trazado, etc.,teniendo en cuenta lo descrito a continuación.

Las obturaciones se realizarán sobre la canalización en posición horizontal o conuna inclinación máxima de 10º (pendiente 18%) y con una inclinación lateralmáxima de 45º.

9.1. Operaciones previas

- En el caso de tener que realizar dos obturaciones para aislar un tramo de lacanalización, se efectuará primero la obturación aguas abajo, con el fin deque el obturador cierre con el flujo en contra, y evitar que la presión diferencialque se crea lo clave bruscamente en su posición final.

- Se comprobará el correcto funcionamiento del sistema de control de avancede la máquina obturadora y las medidas de avance correspondientes a lacolocación del obturador y tapón de cierre final.

- Instalación de válvulas sandwich o de cierre esférico de paso integral en losaccesorios necesarios, según lo indicado en apdo. 6. En caso de realizar laobturación después de la operación de taladro, la válvula sandwich ya estaráinstalada.

- Se determinará el diámetro del obturador adecuado al diámetro interior de latubería.

- Se deberá conocer el espesor y la presión de la canalización que se debeobturar para utilizar la copela –disco de goma situado en el cuerpo delobturador que realiza el cierre estanco del paso de gas por la tubería–adecuada. Asimismo, se dispondrá de copelas de recambio para sustituciónen caso de deterioro. Las copelas deberán estar limpias y correctamenteengrasadas antes de introducirlas en la canalización.

9.2. Procedimiento de obturación

- Realizado el taladro de la tubería en carga según se indica en el apdo. 7.,montar el conjunto obturador según figura 9.

- Establecer un by-pass auxiliar entre el cuerpo de la máquina, por encima de laválvula sandwich y el picaje auxiliar para evitar -o reducir al máximo- lapresión diferencial en ambas caras de la válvula sandwich y así podermaniobrar sin dificultad.

- Abrir las llaves del by-pass auxiliar y presurizar la campana. A continuaciónhacer descender el obturador, previamente engrasado, hasta que quedealojado en su posición correcta y cierre el paso de gas, tal y como se muestraen la figura 10.


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- Para comprobar la estanquidad de la obturación se cerrará el by-pass auxiliary se procederá a descomprimir completamente el tramo de tubería aislado através de un tubo rígido colocado a forma de chimenea en un picaje auxiliar,hasta comprobar que la presión se mantiene estable.

Si la presión del tramo a aislar no fuera estable indicaría que el cierre delobturador es insuficiente, por lo que se procederá a un segundo intento. Encaso de que este último tampoco fuera correcto, se cambiará el obturador yse volverá a realizar la operación.

Si existiera fuga interna de gas (repase) será necesario la ejecución de dospicajes auxiliares para balonar y ventear dicha fuga interna.

Figura 9. Conjunto obturador

Pistón hidráulico

Receptáculo

Obturador

Válvula sandwich

Accesorio de obturaciónde doble refuerzo

By-pass auxiliar

Tubería base


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Figura 10. Obturación

9.3. Finalización de los trabajos

Una vez comprobado que la obturación es correcta, el tramo de la canalizaciónse encuentra en situación para poder realizar las operaciones que dieron lugar ala obturación, como puede ser la sustitución de tramos en carga, la realización devariantes de trazado, la renovación de tubería, etc., según las Partes 3 y 4 de lapresente norma. Finalizadas estas intervenciones se restablecerán lascondiciones normales de la red retirando los obturadores de la siguiente forma:

- Instalar el by-pass auxiliar entre el cuerpo de la máquina y el picaje auxiliar,abrirlo e igualar presiones.

- Retraer el obturador de la máquina de obturar hasta que se sitúe en suposición más elevada.

En caso de existir dos obturaciones que aíslan un tramo, se retiraráprimeramente el de aguas arriba, manteniendo cerrado el by-pass auxiliar delobturador aguas abajo y, una vez extraído el primero, se abre el by-passauxiliar del segundo y se extrae el obturador.

- Cerrar la válvula sandwich y el by-pass auxiliar.

- Despresurizar la campana de la máquina de obturar abriendo la válvula deventeo.

- Colocar el tapón interior siguiendo las operaciones indicadas en el apdo. 7.4.

10. PREVENCIÓN DE RIESGOS

Todas las operaciones que se realicen sobre tubería en carga se deberán ejecutarde acuerdo con lo indicado en la NT-825-E.

Gato hidráulico

Brazo de maniobra

Vástago de mando

Conexión para by-pass

Cuerpo

Válvula de pasototal

Lado a aislarLado gas

Copela estanquidad

Conexióndeventeo

Válvula depurga

Conexión abomba de aceite.Válvula de 4 vías

By-passauxiliar

Pieza conexión

Válvula depaso total

Copela estanquidaddesmontable

Lado aislarLado gas

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