valvulas to y to

7/31/2019 Valvulas to y to

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VALVULAS DE AISLAMIENTO Y DE

SECCIONALIZACIONTABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCIN ___________________________________________ 1Propositos del Mdulo ______________________________________ 2

SECCIN 1 FUNDAMENTOS DE VALVULASIntroduccin ______________________________________________ 3

Componentes fundamentales de una vlvula _____________________ 4

Actuadores _______________________________________________ 8

Repaso 1 _________________________________________________ 13

SECCIN 2 VALVULAS DE AISLAMIENTO Y SECCIONALIZACIONIntroduccin ______________________________________________ 15

Vlvulas de Compuertas_____________________________________ 16

Vlvulas de Tapon _________________________________________ 19

Vlvulas de Bola___________________________________________ 21

Repaso 2 _________________________________________________ 23

SECCIN 3 VLVULAS PARA FUNCIONES ESPECIALESIntroduccin ______________________________________________ 25

Vlvulas de Retencin ______________________________________ 26Vlvulas de Alivio de Presin ________________________________ 29

Accesorios de Vlvulas para Entaponar _________________________ 32

Repaso 3 _________________________________________________ 36

SUMARIO _________________________________________________ 38

GLOSARIO ________________________________________________ 40

RESPUESTAS _______________________________________________ 43


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VLVULAS DE AISLAMIENTO Y DESECCIONALIZACIONEquipos para Oleoductos

1995 IPL Technology & Consulting Services Inc

Prohibida su reproduccin (Nov. 1995)

IPL TECHNOLOGY & CONSULTING SERVICES INC.7th floor IPL Tower10201 Jasper AvenueEdmontn, AlbertaCanada T5J 3N7

TELEPHONE +1 403-420-8489

FAX +1 403-420-8411

Reference: 2.8 SP Isolation November 1997

ATENCIONEl personal de operaciones usa tecnologa para alcanzar metasespecficas. Un objetivo clave del programa de entrenamiento es promover

la comprensin de la tecnologa que el personal operativo, usa en su trabajo

diario. Este programa de entrenamiento refuerza la relacion trabajo-habili-

dades mediante el suministro de informacin adecuada de tal manera que

los empleados de oleoductos la puedan aplicar in mediatamente.

La informacin contenida en los mdulos es terica. El fundamento de la

informacin bsica facilita el entendimiento de la tecnologa y sus

aplicaciones en el contexto de un sistema de oleoducto. Todos los esfuerzos

se han encaminado para que reflejen los principios cientficos puros en el

programa de entrenamiento. Sin embargo en algunos casos la teora rie

con la realidad de la operacin diaria. La utilidad para los operadores

de oleoductos es nuestra prioridad mas importante durante el desar-

rollo de los temas en el Programa de Entrenamiento para el

Funcionamiento de Oleoductos.


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HABILIDADES DE ESTUDIOPara que el aprendizaje de los mdulos sea ms efectivo, se sugiere

tener en cuenta las siguientes recomendaciones.

1. Trate de que cada periodo de estudio sea corto pero productivo

(de 10 a 45 minutos). Si usted ha establecido que estudiar durante

los cinco dias de la semana un total de dos horas por da, separe

los tiempos de estudio con periodos de descanso de dos a cinco

minutos entre cada sesion. Recuerde que generalmente unasemana de auto estudio reemplaza 10 de horas de asistencia a

clases. Por ejemplo si usted tiene un periodo de tres semanas de

autoestudio, deber contabilizar treinta horas de estudio si quiere

mantener el ritmo de la mayora de los programas de aprendizaje.

2. Cuando usted est estudiando establezca conexiones entre

captulos y tareas. Entre ms relaciones logre hacer le ser ms

fcil recordar la informacin.

3. Hay cuestionarios de autoevaluacin al final de cada seccin delmdulo. Habitualmente el responder a estos cuestionarios

incrementar su habilidad para recordar la informacin.

4. Cuando est leyendo una seccin o un mdulo, primero de un

vistazo rpido a toda el material antes de comenzar la lectura

detallada. Lea la introduccin, conclusiones y preguntas al final de

cada seccin. A continuacin como una tarea separada estudie los

encabezados, grficos, figuras y ttulos. Despues de esta excelente

tcnica de revision previa, usted estar familiarizado con la forma

como est organizado el contenido. Despus de la lectura rpida

continue con la lectura detallada. Su lectura detallada, refuerza loque ya usted ha estudiado y adems le clarifica el tema. Mientras

usted este realizando esta lectura detngase al final de cada

sub-seccin y pregntese Que es lo que he acabado de leer?

5. Otra tcnica de estudio til es escribir sus propias preguntas

basadas en sus notas de estudio y/o en los titulos y subtitulos de

los mdulos.


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6. Cuando est tomando notas en el saln de clases considere lasiguiente tcnica. Si usa un cuaderno de de argollas escriba solo

en las pgina de la derecha. Reserve las pgina de la izquierda

para sus propias observaciones, ideas o reas en las que necesit e

aclaraciones. Importante: escriba las preguntas que su instructor

hace, es posible que usted las encuentre en el custrionario final.

7. Revise. Revise. Revise, El revisar el material aumentar

enormemente su capacidad de recordar.

8. El uso de tarjetas para notas, le ayudar a identificar rpidamentereas en las cuales usted necesita repasar antes de un exmen.

Comience por ordenar a conciencia las tarjetas despus de cada

sesin de lectura. Cuando aparezca una nueva palabra, escrbala

en una cara de la tarjeta y en el reverso escriba la definicin. Esto

es aplicable para todos los mdulos. Por ejemplo, simbolos

qumicos/que representan; estacin terminal/defincin; una sigla

(acronismo)/que significa. Una vez haya compilado sus tarjetas y

se este preaparando para una prueba, ordnelas con el lado que

contiene las palabras hacia arriba; pase una tras otra para verificar

si usted sabe que hay en el reverso. Se ha preguntado usted por

qu gastar tiempo innecesario en significados o conceptos? Porque

las tarjetas que no pudo identificar, le indican las reas en lascuales necesita reforzar su estudio.

9. Adicionalmente estos mdulos tienen identificados mtodos de

enseanza especfica para ayudar a la comprensin del tema y su

revisin. Los trminos (palabras, definiciones), que aparecen en

negrilla estn en el glosario. Para relacionar la informacin de los

trminos y su significado, los nmeros de las pginas aparecen en

las definiciones del glosario con el objeto de identificar donde

apareci el trmino por primera vez en el txto. Las definiciones

que en el glosario no tienen ningn nmero de pgina es impor-

tante de igual manera entenderlas, pero estn completamente

explicadas en otro mdulo.


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1

VALVULAS DE AISLACIN Y DE SECCIONAMIENTO

Los operadores de oleoductos son responsables por el transporte seguro yeficiente de productos petroleros a travs de miles de kilmetros detuberas. Para manejar los equipos de control del oleoducto, los cuales nopueden verse directamente, los operadores utilizan un sistema de controlcomputarizado. Aunque, distantes de la realidad fsica del oleoducto, losoperadores requieren un conocimiento detallado de las caractersticas delos equipos del oleoducto para tomar decisiones correctas. Los opera-dores se comunican constantemente con los mecnicos, electricistas, y elpersonal de mantenimiento, para coordinar el funcionamiento de losequipos del oleoducto.

Las vlvulas son esenciales en el funcionamiento del oleoducto, debido a

que dirigen el flujo de los lquidos. Aunque los operadores no controlantodas las vlvulas del oleoducto, ellos deben comprender cada tipo devlvula y sus funciones. El operador usa las vlvulas para dirigir yregular el flujo de los fluidos y para estrangular la presin. Las vlvulasprotegen las tuberas y las bombas contra excesos de presin, ayudan aevitar oscilaciones hidrulicas momentneas y previenen el retorno delflujo a las bombas. Por ejemplo, si una vlvula de retencin no se cierra,puede causar una reduccin de presin y como resultado el retorno delfluido a travs de la bomba. Aunque esta no es una vlvula que secontrola directamente, el entendimiento de su funcin, propsito, ycomportamiento, permiten al operador detectar posibles dificultades quepueden impactar las operaciones de la lnea.

El uso correcto y la operacion de la vlvula es esencial para elcumplimiento exitoso de la ejecucin de todos los procedimientos ymaniobras del sistema de oleoducto. Si las vlvulas no son seleccionadasadecuadamente y no operan apropiadamente, puede ocurrir cavitacincuando el fluido circula a travs de ellas, resultando en desgaste rpido,fugas y finalmente el reemplazo costoso de las mismas. Cerrando rpida-mente una vlvula de control, usando una vlvula de retencininadecuada, o llenando la lnea muy rpido, puede resultar en severostransientes hidrulicos momentneos. El conocimiento de la ubicacin delas vlvulas de y de las vlvulas de retencin, puede ayudar al operador aminimizar las fugas y el impacto de las mismas.

Cuando se realiza una seleccin de vlvulas, un factor importante que sedebe conocer es el pronstico de flujo a largo plazo. Los equipos seadquieren basndose en la mayor tasa de flujo que circular atravs deellos de acuerdo a los pronsticos a largo plazo. El equipo actualmente

INTRODUCCIN


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2

PROGAMA DE ENTRENAMIENTO PARA OPERACIONES DE DUCTOS

utilizado puede ser de mayor capacidad en anticipacin a una tasa deflujo mayor en el futuro. Los equipos apropiados o dimensionados paraflujos o presiones actuales, podran causar restricciones futuras en elrendimiento y requerirn la adquisicin costosa de equipos en el futuro.

Este mdulo describe las vlvulas de APERTURA/CIERRE, sufuncionamiento caracterstico y tambin sus aplicaciones. El mdulosiguiente - VLVULAS DE CONTROL DE PRESIN, discute lasvlvulas de control de presin, y como se las puede usar desde laestacin de bombeo para un mayor rendimiento.

Este Mdulo describe las vlvulas ABRIR/CERRAR y sus caracteris-ticas de aplicacin y operaciones. El siguiente mdulo VALVULAS DECONTROL DE PRESION, discute las vlvulas de control de presin, ycmo ajustar el rendimiento de una estacin de bombeo.

Este mdulo presenta informacin sobre los siguientes objetivos.Describe los componentes fundamentales de las vlvulas y explica sufuncionamiento.

Describe vlvulas tpicas usadas para aislacion y seccionamiento, yexplica sus aplicaciones.

Describe las consideraciones operacionales para cada tipo de vlvula deaislacin y de seccionamiento.

La fase de entrenamiento -- Introduccin al comportamiento de fluidos.

PROPOSITOS DELMODULO

PREREQUISITOS


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3


A pesar de que existen distintos tipos y dimensiones de vlvulasutilizadas en la construccin de oleoductos y en otras aplicaciones,todas tienen componentes comunes. Esta seccin describe los compo-nentes fundamentales que son comunes a casi todos los tipos devlvulas y es la base para comprender ms tarde las descripcionesespecificas de cada tipo de vlvula.

Adicionalmente, esta seccin describe los actuadores manuales yelectromecnicos.

Despus de esta seccin, Ud. ser capaz de comprender los siguientesobjetivos.:

Identificar los principales componentes de las vlvulas, el cuerpo delas vlvulas, sombrerete de la vlvula, la pieza de cierre, el vstagode la vlvula, y la vlvula de guarnicin.

Reconocer cual es la funcin de un actuador.

Diferenciar entre dos tipos de actuadores y el uso de las vlvulas deAPERTURA/CIERRE.

Identificar las aplicaciones de los actuadores electromecnicos.

SECCIN 1

FUNDAMENTOS DE VALVULAS

OBJETIVOS

INTRODUCCION


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4


Una vlvula es un mecanismo que controla el flujo del fluido a travs deloleoducto. Cuando una vlvula est completamente abierta, los lquidoscircularn sin impedimentos a lo largo del oleoducto. Cuando una vlvulaest abierta parcialmente, tendr un efecto de estrangulacin en la circu-lacin de los lquidos. Cuando una vlvula est cerrada, ningn lquidopodr pasar a travs de la tubera.

Los componentes tpicos de una vlvula incluyen:

cuerpo de la vlvula

sombrerete de la vlvula

pieza de cierre

vstago de la vlvula asiento, sello/anillos de asiento, y

guarnicin de la vlvula

Figura 1

Vlvula Tpica

Esta figura muestra la Vlvula de Tapn iden-tificada con sus principales componentes,incluyendo, el cuerpo, el sombrerete, elcierre, el vstago de la vlvula, el sello/anilloy el asiento

Elcuerpo de la vlvula es una armazn, que contiene la pieza de cierre. Elcuerpo de la vlvula proporciona el soporte estructural y es la parte queest fsicamente adherida a la tubera. La forma del cuerpo de la vlvulaayuda a determinar como los fluidos circularan a travs de la vlvula.

Figura 2

El cuerpo de la vlvulaProvee el soporte estructural y esla parte que est fsicamenteadherida a la tubera Cuando seobserva una vlvula en

funcionamiento, la parte que seobserva es el cuerpo de lavlvula.

Cuerpode la vl

Piezade cierre

Entradadel tapn

Sello

Sombrerete

Vastago

de la Vlvula

Cuerpode la vlvula

Pieza decierre

Entradadel Tapn

Sello

Sombrerete

Vstagode la Vlvula

COMPONENTESFUNDAMENTALESDE UNA VALVULA

CUERPO DE LAVLVULA


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5


Lapieza de cierre, frecuentemente llamada (mecanismo de cierre), esuna barrera fsica que usa la vlvula para detener el flujo. La pieza decierre se abre o se cierra cuando el operador necesita detener el flujo,estrangular el flujo, o dejar correr el flujo libre-mente a travs de las tuberas. La Figura 3 muestratres tipos de pieza de cierre: de compuerta, de bolay de tapn.

Las vlvulas que frecuentmente se denominan deacuerdo al tipo de pieza de cierre que usan. LaSeccin 2 da detalles sobre las vlvulas usadastpicamente para aislamiento y seccionalizazin

Figura 3

Piezas de CierreLa figura muestra tres tipos de piezas de

cierre comnmente usadas: de compuerta,de tapn y de bola.

Elsombrerete de la vlvula es laparte que cubre la vlvula. El

personal de mantenimiento abre elsombrerete de la vlvula para efec-tuarle manteni-miento a la misma.

Figure 4

Sombrerete de la VlvulaEl sombrerete es una es unacobertura desmontable que elpersonal de mantenimiento puedeabrie cuando sse le realiza manten-imiento a la vlvula. Esta parte esde especial importancia para

accesar vlvulas que se encuen-tran bajo tierra.

Sombrerete

de la Vlvula

Pieza de cierre paraVlvulas de compuerta

Pieza de cierre paraVlvulas de bola

Pieza de cierre paraVlvulas de tapn

PIEZA DE CIERRE

SOMBRERETE DE LA

VLVULA


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6


La pieza de cierre se conecta al actuador mediante el vstago de lavlvula. El actuador levanta, baja o rota el vstago de la vlvula, el cualcausa un cambio correspondiente a la pieza de cierre. Los actuadoresmanuales pueden ser adheridos al vstago de la vlvula. Las vlvulaspueden ser clasificadas dependiendo de como mueva el vstago de lavlvula la pieza de cierre.

Las vlvulas de movimiento linealcierran mediante la elevacin odescenso del vstago de vlvula y la pieza de cierre. Una vlvula decompuerta es un ejemplo de una vlvula de movimiento lineal. (verFigura 6).

Las vlvulas de movimiento rotatorio cierran mediante el giro de lapieza de cierre, las Vlvulas de Tapn (ver Figura 5) y las Vlvulas deBola (ver Figura 14), son ejemplos de vlvulas de movimiento rotatorio.

Figura 5

Vstago de la vlvula

Las vlvulas de movimiento rotatorio, comoesta vlvula de tapn, cierran mediante larotacin de la pieza de cierre.

Figura 6

Vlvula de Movimiento Lineal

La vlvula de movimiento lineal,como esta vlvula de compuerta,levanta o baja el vstago de lavlvula y la pieza de cierre, paraabrir o cerrar la vlvula.

Vstagode la Vlvula

Pieza deCierre

VSTAGO DE LASVLVULAS

Vstagode la vlvula Sellos del

vstago

Compuerta

Cuerpo dela vlvula


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7

Elasiento de la vlvula esta dentro del cuerpo de la vlvula, cerca dela pieza de cierre Elanillo de asientoy/o lossellos ayudan a mantener

la pieza de cierre contra el asiento. Proveenun sello hermtico entre la vlvula y elasiento, para evitar fugas cuando la vlvulaest cerrada, y para que no haya filtracin delquido dentro del cuerpo de la vlvula,cuando la vlvula est abierta.

Figura 7

Asiento, Sellos / Anillos de AsientoEl asiento de la vlvula seencuentra dentro del cuerpode la vlvula cerca de la piezade cierre. El anillo de asientoy/o sello provee un sellohermtico entre la vlvula y elasiento.

Laguarnicin de la vlvula es la parte removible de la vlvula, la cualincluye la pieza de cierre, los asientos, los sellos y el asiento/anillos de

asiento. Adems de la guarnicin estndar, muchas vlvulas pueden seradaptadas con guarniciones especiales para reducir los ruidos ocontrolar la cavitacin. Realizando ajustes a las guarniciones se puedecambiar la funcin de la vlvula, hacindola til para una variedad deoperaciones. El reemplazo de la guarnicin de la vlvula prolonga suvida y el costo es menor que el reemplazo total de la vlvula.

Figure 8

Guarnicin de la Vlvula

La guarnicin de la vlvula es la parteremovible de la vlvula, la cual incluye lapieza de cierre, los asientos, los sellos y elasiento/anillos de asiento. Realizandoajustes a las guarniciones se puede

cambiar la funcin de la vlvula, hacin-dola til para una nueva operacin.


ASIENTO, SELLOS /ANILLO DE ASIENTO

GUARNICIN DE LAVLVULA

Asiento

Anillo deAsiento

Piezade cierre

Aseinto dela vlvula

Anillo deAsiento


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8


Losactuadores a control remoto se usan para controlar las vlvulas enel rea operacional. Los actuadores remotos traducen las seales elc-tricas transmitidas desde el PLC, (en respuesta a las rdenestransmitidas desde el sistema de control del oleoducto ) a energa fsica.Cuando el actuador recibe una seal desde el PLC, el actuador abrir ocerrar una vlvula.

Figura 9

ActuadorElectromecnico

El actuador electro-

mecnico usa unmotor pequeo parahacer funcionar alvstago de lavlvula. Los volantesnormalmente estnpresentes en caso deun malfun-cionamiento delmotor.

Existen dos tipos de actuadores: actuadores electromecnicos y actu-

adores electrohidralicos. Los actuadores electromecnicos tienen trescomponentes principales:

motor elctrico

caja de engranajes

ensamblaje del suiche limitador

El movimiento de rotacin del motor es convertido en energa mediantelos engranajes, esta energa permite levantar o girar al vstago de lavlvula. Al mover el vstago de la vlvula, se mueve la pieza de cierre.El ensamblaje del suiche limitador es programado y permite al vstago

de la vlvula un movimiento fsico limitado. Los indicadores en elsuiche limitador muestran la posicin actual de la vlvula. El ensamblajedel suiche limitador tambin se equipa con un mecanismo de seguridadque protege a la vlvula y al motor de un sobre torque (torque enexceso) y de sobrepasar el lmite de recorrido.

Engranajes

Volante

Motor

ACTUADORES


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9


Los actuadores electromecnicos se usan con mas frecuencia cuando lavelocidad de las vlvulas de apertura y de cierre no es crtica, y cuandola vlvula no se abre o se cierra con mucha frecuencia. Los actuadoreselectromecnicos se usan para las siguientes aplicaciones:

vlvulas de succin en la estacin de bombeo, en la descarga y en laderivacin (bypass)

vlvulas de seccionamiento del oleoducto.

vlvulas de despacho

vlvulas de succin de la bomba reforzadora, en las vlvulas dedescarga y en las de derivacin (bypass)

vlvulas del mltiple (manifold)

vlvulas del banco de medidores.

Los actuadores electromecnicos NO se utilizan en vlvulas de controlde presin. Las vlvulas de control de presin utilizan actuadoreselectrohidrulicos. Los actuadores electrohidralicos son descritos enel mdulo VLVULAS DE CONTROL DE PRESIN.

La mayora de las valvulas estn equipadas con un volante para poderoperar manualmente el actuador mecnico. Un volante manual puede ono estar colocado como mecanismo de respaldo para el motor elctrico ypara el ensamblaje del suiche limitador. El volante es un mecanismo queopera el actuador mecnico manualmente, permite al operador decampo o al personal de mantenimiento controlar la vlvula en caso de

una falla de energa elctrica o cualquier otra emergencia. Tambinpermite controlarla en caso de que la vlvula necesite ser reparada, oque la misma no est equipada con un motor elctrico y un ensamblajede suiche limitador.


15/48

Dependiendo de su aplicacin, las vlvulas pueden ser utilizadas solas oen combinacin con otras. Las Figuras 9a y 9b muestran como lasvlvulas son configuradas en la estacin de bombeo principal, y en laestacin terminal. A medida que Ud. aprende acerca de cada tipo devlvulas, refirase a estas figuras para poner las vlvulas en contexto.

Figura 9a

Arreglo de vlvulasen una Estacin

tpica de Bombeode la lnea Principal.

10


1 112

2

2

2

2

3

3

33

4

4

4

444446 6 6

5 5 5 5

Trampa para Limpiadores de Tubos Lanzador para limpiadores de tuboLnea

Principal

Estacin

Bombas

USO Y TIPO DE VLVULASVlvula

No.Aplicacin Tipo Operador Notas

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1,7,4

1,2

2,6,8,9

7,8

3,5,6

-

-

3,5,6

8,10Aislamiento de Tanque

Aislamiento de la LneaPrincipal

Trampa de Limpiarel tubo

Conexin de la Lnea PrincipalAislamiento de la estacin

Aislamiento de la BombaEquipo de Aislacin

Aislamiento de bomba HPV

Bomba. Verificacin del terminalVerificacin de la lnea principal

Verificacin de la bomba

reforzadora Verificacin del Mltiple

Multiples de los motores Transferencia

de la custodia. y Aislamiento de HVP

Compuertade Losa

Compuertade Losa

Compuertade Losa

Compuerta de

Losa

Compuerta de

losa / bola

Bola

De Retencin

De Retencin

De Retencin

Motor

Motor

Motor

Motor

-

-

Motor

Motor

MotorBiselado

CONFIGURACIN DELAS VLVULAS EN UN

CONTEXTO


16/48

11


Despachador

Operadora

Prover

9

97

77

7

4

4

4

4

4

4

8

8

8

8

8

8

4

44

4

7 9

9

Bomba reforzadora dela lnea de la estacin

Vlvula dealivio de Presin

rea de medicin

Despachador



1

2

3

4

5

6

7

8

9

1,7,4

1,2

2,6,8,9

7,8

3,5,6

-

-

3,5,6








Verificacin de la bombareforzadora Verificacin del Mltiple



Compuertade Losa

Compuertade Losa

Compuertade Losa

Compuerta de

Losa

Compuerta de

losa / bola

Bola

De Retencin

De Retencin

De Retencin

Motor

Motor

Motor

Motor

-

-

Motor

Motor

MotorBiselado

Figura 9b

Arreglo de unavlvula en unaEstacin tpica deBombeo de la lneaPrincipal.


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12


Figura 9c

Notas para la tabulacin del uso y tipo de Vlvulas de las Figuras9a y 9b.



1

2

3

4

5

6

7

8

9

1,7,4

1,2

2,6,8,9

7,8

3,5,6

-

-

3,5,6








Verificacin de la bomba

reforzadora Verificacin del Mltiple



Compuertade Losa

Notas:1. La vlvula debe ser apropiada para la lnea de lanzamiento de

cochino.2. La operacin de esta vlvula no es frecuente (pocas veces al

ao), se usa principalmente con propsitos operacionales y de

mantenimiento.3. La operacin de esta vlvula es frecuente (diaria osemanalmente) con propsitos operacionales solamente.

4. Se debe considerar el uso de una vlvula de bola para el bloqueode caudal de la lnea principal o para seccionamiento cuando serequieran ciclos frecuente.

5. Cuando se requiera la operacin de doble bloqueo y purga.6. Cuando se requiera aislar HVP, transferir la custodia, sellar

hermticamente y operar con doble bloqueo y purga. Se requieredoble vlvula cuando se va a aislar HVP. Una conexin tpica dela lnea principal ramificada HVP, consiste de una vlvula conbrida soldada a la lnea principal y seguida de una vlvula condoble brida.

7. Se usa una vlvula de compuerta con una cavidad de cuerpopequeo para minimizar la contaminacin de productos.

8. Se utiliza un equipo accionado mediante un motor paralocalidades remotas.

9. Para aplicaciones donde se requiera la recuperacin y elmantenimiento de una vlvula se considera el uso de bridas conanillos de cierre tipo O (o-ring) en el lateral de la lnea principal

10. Si el tanque es el equipo que se va a transferir, se requerir unavlvula de doble bloqueo y purga

Compuertade Losa

Compuertade Losa

Compuerta de

Losa

Compuerta de

losa / bola

Bola

De Retencin

De Retencin

De Retencin

Motor

Motor

Motor

Motor

-

-

Motor

Motor

MotorBiselado


18/48

13


1. Una vlvula es un equipo paraa) bloquear el flujo a travs de la lnea de las tuberas cuando est

cerradab) medir la presin de lquidos en la tuberac) levantar o rotar una pieza de cierred) ayudar a mantener un flujo turbulento

2. El armazn de la vlvula, que aloja la guarnicin de lavlvula, se llama el

a) sombrerete

b) cuerpo de la vlvulac) mecanismo de cierred) vstago

3. La barrera fsica que se usa para bloquear el flujo, sellama

a) actuadorb) pieza de cierrec) vstagod) guarnicin

4. Para controlar las vlvulas, los operadores rutinariamente

a) van a la vlvula y gira el volanteb) presionan el botn rojo de APERTURA/CIERRE sobre la

consolac) llaman y activan el comando del Supervisin y Control y

Adquisicin de Datos (SCADA)d) Activan los actuadores electromecnicos por intermedio del

sistema de control del oleoducto.

REPASO 1


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14


5. El ensamblaje del suiche limitador se utiliza paraa) cerrar la vlvulab) abrir la vlvulac) controlar el movimiento del vstago de la vlvulad) cerrar la caja de engranajes

6. Cual de las siguientes vlvulas NO usan un actuadorelectromecnico?

a) vlvula de control de presinb) vlvula de seccionamiento del oleoducto

c) vlvula del mltipled) vlvula de aislamiento de la estacin de bombeo

7. La pieza de cierre y el actuador estn conectados atravs del

a) sellob) de la caja de engranajesc) actuadord) vstago de la vlvula

8. Cuales de los siguientes NO es parte de la guarnicin dela vlvula?

a) la pieza de cierreb) los asientosc) el actuadord) los anillos de asiento Las respuestas estn al final de este

mdulo

Las respuestas estn al final del mdulo


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15

Esta seccin describe las vlvulas usadas especialmente en aplicacionesde y de. Las vlvulas que se utilizan para aislar y seccionar comn-mente son vlvulas de APERTURA/CIERRE Una vlvula deAPERTURA/CIERRE es una vlvula que puede funcionar completa-mente abierta o completamente cerrada. Los tres tipos de vlvulas deAPERTURA/CIERRE que se usan tpicamente en los sistemas de oleo-ductos son:

vlvulas de compuerta

vlvulas de tapn y

vlvulas de bola

Esta seccin provee la descripcin fsica de cada vlvula y ademsdescribe las aplicaciones especficas para el uso de cada vlvula, ascomo tambin las condiciones de operacin.

Despus de esta seccin, Ud. podr comprender los siguientesobjetivos:

Identificar las vlvulas tpicas utilizadas para aplicaciones de, comoson las vlvulas de compuerta, las vlvulas de tapn y las vlvulas debola.

Reconocer los tipo de pieza de cierre para cada vlvula.

Relacionar cada tipo de vlvula con una aplicacin especfica.


SECCION 2

VLVULAS DE AISLAMIENTO Y DESECCIONALIZACION

INTRODUCCION

OBJECTIVES


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16


Existen dos tipos de vlvulas de compuerta. La vlvula de compuerta delosa es una vlvula que tiene una pieza de cierre de losa plana atrav-esada por un orificio (estas vlvulas tambin se llaman vlvulas de

compuerta "a travs de un conducto") La losa funciona como unacompuerta, movindose hacia arriba y hacia abajo sobre el vstago de lavlvula. Cuando la compuerta bloquea totalmente la abertura, la vlvulase cierra. Cuando la abertura de la compuerta esta alineada con latubera, la vlvula se abre y el lquido pasa libremente a travs de lavlvula. Una vlvula de compuerta tipo cua, tiene una pieza de cierreen forma de cua. Cuando la cua est levantada, los fluidos pasan atravs de la vlvula. En la posicin de cierre, la cua bloquea el paso delos lquidos a travs de la lnea.

Las vlvulas de compuerta pueden ser controladas manualmente, local-mente, o remotamente, dependiendo de la localidad y de la funcin.Estas vlvulas tienen un diseo simple y resistente el cual requiere unmantenimiento mnimo. Las vlvulas de compuerta generalmente seusan para separar secciones de la tubera, de la estacin de bombeo o deltanque cuando se requiere mantenimiento o por razones operacionales.Las vlvulas de compuerta de losa se usan en las operaciones de la lneaprincipal, las vlvulas de compuerta tipo cua se usan mas frecuente-mente para las aplicaciones de tanques y de los mltiples.

Figura 10

Vlvula de compuerta en posicin de apertura y de cierre.El diseo de una vlvula de compuerta es de tal forma que una puerta selevanta o se baja para abrir o cerrar la vlvula.Este tipo de movimientode apertura/cierre hace que una vlvula de compuerta sea ms lentaque las vlvulas de bolas o de tapn.Las vlvulas de compuertas estndiseadas para ser operadas totalmente abiertas o totalmente cerradas.Estrangular una vlvula de compuerta puede daar los asientos y lossellos, y puede impedir el funcionamiento operacional de la vlvula.

VLVULAS DECOMPUERTA

Vstagode la vlvula Sellos del

vstago

Compuerta

Cuerpo dela vlvula

Cierre

VstagoSello del Vstago

Compuerta

Cavidaddel cuerpo

Cuerpode la Vlvula

Apertura

Anillo de sello ysellos para

aplicacionesmetal a metal

Liquid Flow


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Las vlvulas de compuerta generalmente se usan para aislar seccionesde la tubera, de los tanques o de la estacin de bombeo por razones demantenimiento o de operaciones. Estas vlvulas no estn diseadas paraser abiertas y cerradas frecuentemente, y no se deben usar paraestrangular el flujo.

Figura 11

Vlvulas de Compuerta tipocua

En lasVlvulas de Compuerta tipocua, la pieza de cierre tiene laforma de cua en lugar de una losaplana. Las Vlvulas de Compuertatipo cua se usan con msfrecuencia en los tanques y en losmltiples.

Las vlvulas de compuerta se usan en: en cualquiera de los extremos de un equipo, como por ejemplo en las

vlvulas de control de presin, bombas, medidores, y probadores demedidores, los cuales pueden ser separados o aislados para sureparacin o reemplazo. Las vlvulas de compuerta se posicionan detal manera que las vlvulas de compuerta en la lnea principalutilizadas para aislacion estan en la posicin de cierre, mientrasque otra vlvula de compuerta colocada en la lnea de derivacin(bypass), esta en la posicin de "ape rtura".Esta derivacin permiteque el lquido pase a travs de la vlvula sin interrumpir el flujo de latubera.

ambos extremos de los cruces de grandes ros. En esta aplicacin, lavlvula ubicada aguas arriba, es una vlvula de compuerta accionadapor un motor y controlada remotamente.

APLICACIONES DE LAVLVULA DECOMPUERTA

Anillo de Asiento Enroscado


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Figura 12

Derivacin tpica alrededor de una Vlvula de Control de Presin

Cuando la vlvula de control de presin requiere ser modificada,reparada o reemplazada, la vlvula de compuerta de cualquiera de loslados se cierra, y la vlvula de compuerta de la lnea de derivacin seabre. El lquido fluye por la lnea de desviacin hasta que la vlvula decontrol de presin funciona nuevamente. Luego las vlvulas decompuerta de la lnea principal se abren y la vlvula de derivacin(bypass) se cierra para que el flujo normal pueda continuar.

Otros factores que pueden influir en la ubicacin de las vlvulas deseccionalizacin son:

accesibilidad al sitio de la vlvula. Si la vlvula no es accesible rpi-damente, la vlvula deber tener la posibilidad de poder seraccionada remotamente desde el centro de control.

posibilidad de desarrollo urbano en el futuro.

el volumen de lquido que se desplazar en caso de ser necesario.

Los diseadores de oleoductos tambin deben considerar diferentesaspectos operacionales cuando se ubican las vlvulas de aislamiento.Por ejemplo, una fuga en una vlvula de seccionamiento (por defecto enel asiento de la vlvula) de la lnea principal ubicada al pie de unamontaa, alivia la presin debido a la alta elevacin y contamina el lote(bache) de produccin. Si la lnea se cierra por un tiempo prolongado, lacolumna del lquido se separar en el punto ms alto.

Flujo del Lquido

Vlvulas deAPERTURA/CIERRE

Vlvulas deAPERTURA/CIERRE

Vlvula de retencin


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Una vlvula de tapn es una vlvula que se abre y se cierra por larotacin de un tapn, movindose perpendicularmente a la pared de latubera. El tapn tiene una cavidad que la atraviesa. Cuando la cavidadest alineada con la tubera, la vlvula est abierta, permitiendo el flujodel lquido.

Al girar un cuarto de la vlvula, sta se abre o se cierra, lo cual es relati-vamente rpido comparado con el tiempo requerido para levantar obajar la compuerta en una vlvula de compuerta. Cuando el tapn gira90 , la cavidad, tambin llamada camino del flujo, gira perpendicular-mente a la direccin del flujo, bloqueando el lquido. Esta es una granventaja operacional ya que la vlvula puede abrirse totalmente o

cerrarse totalmente con un 1/4 degiro. La cavidad a travs deltapn es ms pequea que laperforacin del tubo.

Las vlvulas de tapn son apropiadas para aplicaciones donde el uso devlvulas es frecuente. Principalmente se usan para aplicaciones demedicin y de despacho. Los materiales elsticos como el tefln se usanpara asegurar que los sellos estn hermticos, permitiendo realizarprocesos operacionales tales como medicin y prueba para latransferencia de custodia en oleoductos con volmenes a altaspresiones, tambin son una garanta contra las fugas.

Las vlvulas de tapn se usan para aislar y para desviar el flujo hacia

medidores y tanques donde se requiere exactitud total. En esta apli-cacin, la vlvula de tapn debe proveer un sello absoluto. Paradeterminar si el sello es absoluto, se debe examinar regularmente,usando el mtodo de doble bloqueo y purga. Las vlvulas de tapn seutilizan para bloquear las lneas que se obstruyen y se desbloqueanfrecuentemente. Estas vlvulas se usan principalmente en mediciones yen aplicaciones de despacho.

Cuerpode la vlvula

Piezade cierre

Entradadel tapn

Sello

Sombrerete

Vastagode la Vlvula

APLICACIONES PARALA VLVULA DE

TAPN

VLVULAS DETAPN


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Doble bloqueo y purga es un mtodo que se usa para comprobar si unavlvula est sellando correctamente. Cuando la vlvula est cerrada, lacavidad est perpendicular a la tubera. Un asiento asla la cavidad, delos lquidos que fluyen aguas arriba, mientras que los otros asientosaslan la cavidad de los lquidos que fluyen aguas abajo.

La cavidad tiene un volumen conocido. Cuando la vlvula est cerrada,cierta cantidad de lquido permanece en la cavidad. La base de lacavidad tiene un drenaje. Cuando el drenaje est abierto, si hay una fugade lquido a travs del sello, se filtra dentro de la cavidad y sale por eldrenaje. Si la cantidad de lquido filtrado desde la cavidad es superior alvolumen de la cavidad, esto indicar la presencia de fugas.

La vlvula de bola es muy similar en diseo a una vlvula de tapn, sinembargo, la pieza de cierre es esfrica, y la cavidad a travs de la bola

es redonda. Cuando la cavidad esta paralela a la tubera, la vlvula estaabierta, y el lquido puede circular a travs de la misma. Cuando la bolase gira de tal manera que el orificio esta perpendicular al tubo, lavlvula se cierra y el lquido no puede pasar a travs de la tubera. Atravs de una vlvula de bola de apertura completa (es decir que el

dimetro de la cavidad es el mismo que el dimetro de la tubera) se

puede lanzar uncochino. Esta vlvula tiene una prdida de presin msbaja que cualquiera otra vlvula usada en la tubera.

NOTA: En el mdulo VLVULAS DE CONTROL DE PRESIN, sedescriben las vlvulas de bola de estrangulacin. La vlvula de bola deestrangulacin tipo bola-V, se usa en aplicaciones de control de presiony no se debe confundir con las vlvulas de bola para aislamiento.

Figura 14

Vlvula de BolaLas vlvulas de bola giran 90 para abrir o cerrar. A travs de una vlvulade bola de salida completa se puede lanzar un cochino. Las prdidas depresin ocasionadas por el uso de estas vlvulas son menorescomparadas con cualquier otro tipo de vlvula en la tubera.


VLVULAS DEBOLA

CerradoAbierto

Flujo delliquido

Abierto

DOBLE BLOQUEO YPURGA


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Las vlvulas de bola se pueden utilizar con los mismos propsitos quelas vlvulas de tapn, debido a que permiten un sello positivo y puedenser probadas usando los procedimientos de doble bloqueo y purga.

Debido a que las vlvulas de bola de mayor dimensin son extremada-mente costosas, solo se usan en muy pocos lugares, como por ejemploen los medidores y en el mltiple de los tanques. Las vlvulas de bola seusan normalmente en las lneas de instrumentos.

APLICACIONES DE LASVALVULAS DE BOLA


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1. Una vlvula cuya pieza de cierre es una losa plana quese mueve hacia arriba y hacia abajo se llama

a) bola-Vb) vlvula de bolac) vlvula de compuertad) vlvula de tapn

2. Estrangular una vlvula de compuerta daa sus asientosy sellos.

a) cierto

b) falso

3. El tipo de vlvula usada a ambos extremos de un cruceprincipal de ro se llama

a) vlvula de tapnb) vlvula de bolac) vlvula de compuertad) vlvula de retencin

4. Una vlvula cuya pieza de cierre es una esfera con unacavidad cilindrica a travs de la misma se llama


5. El tipo de vlvula que se usa en cualquiera de los dosextremos de una estacin de bombeo para aislar laestacin de la lnea principal se llama


REPASO 2


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6. El trmino doble bloqueo y purga se refiere aa) una aplicacin de la vlvula de tapnb) una manera de examinar la integridad del sello en vlvulas de

bola y de tapnc) una configuracin de la vlvula de compuerta usada para aislar

una unidad de bombeod) una configuracin de aislacion que se usa para los medidores.

7. Una vlvula que se cierra con un giro de 90, la cual nopuede ser limpiada por un cochino, se llama

a) vlvula de tapn

b) vlvula de bolac) vlvula de compuertad) vlvula de retencin

8. La vlvula usada mas frecuentemente con una vlvulade compuerta en el lado aguas abajo de el cruce deun ro se llama

a) vlvula de tapnb) vlvula de bolac) bola vd) vlvula de retencin

9. La vlvula usada frecuentemente en las lneas de instru-mentos se llama


10. Cual de las cinco vlvulas descritas en esta seccin,tiene la perdida mas baja de presin a travs de lavlvula?




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Adems de las vlvulas que son estrictamente para aislar y seccionar,existen vlvulas de APERTURA/CIERRE que ejecutan funciones masespecializadas. Las vlvulas de retencin aseguran que el flujo delquidos a travs de la tubera permanezca en una sola direccin, deaguas arriba hacia aguas abajo, y que no ocurra un retorno del flujo. Lasvlvulas de alivio de presin garantizan la seguridad del personal y laintegridad de los equipos, mediante el drenaje extra de lquidos haciauna lnea alterna, hacia un sistema de tanques o hacia un sistema desumidero, si la presin acumalada en una lnea o en un recipiente rebasalos lmites permitidos. Acoplamientos de bloqueo se usan para desviartramos (bypass) de las tuberas que requieren mantenimiento o reem-plazos.

Esta seccin describe las vlvulas utilizadas para funciones especial-izadas de aislamiento y de seccionamiento incluyendo:

Vlvulas de retencin Vlvulas de alivio depresin y

Acoplamientos de bloqueo

Despus de esta seccin, Ud. podr comprender los siguientes objetivos:

Identificar las vlvulas usadas para aplicaciones especificas como sonlas vlvulas de retencin, vlvulas de alivio de presin, yacoplamientos de bloqueo

Reconocer los principios de funcionamiento de cada tipo de vlvula.

Relacionar cada tipo de vlvula con su aplicacin tpica

INTRODUCCIN

OBJETIVOS

SECCIN 3

VLVULAS PARA FUNCIONES ESPECIALES


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Una vlvula de retencin es una vlvula de una sola direccin. Loslquidos circulan a travs de la vlvula solamente en una direccin (de

arriba hacia abajo).Las vlvulas de retencin no tienen un vstagoexterno o un actuador. Se abren por la presin de los lquidos que fluyende aguas arriba hacia aguas abajo. Cuando el flujo del lquido para ocambia de direccin, la vlvula se cierra. Ningn lquido puede retornara travs de la vlvula cuando est cerrada. Si la vlvula de retencin nollegara a cerrarse, petrleo crudo podra retornar a la bomba. Esto podracausar un incremento en la tasa de flujo a travs de la bomba y undescenso de la presin cuando el fluido recircula desde la descarga hastala succin. Aunque los operadores no controlan directamente lasvlvulas de retencin, entender el funcionamiento de las vlvulas de

retencin facilita la posibilidad de detectar un problema que puede tenerun impacto en las operaciones de lneas.

Existen dos tipos de vlvulas de retencin que se usan en un sistema detuberas:

Vlvula de Retencin tipo Chapaleta: Estas vlvulas tienen unapieza de cierre que est asegurada con una bisagra en la parte masalta. La circulacin de los lquidos empuja la pieza de cierre ypermite que se abra. Cuando no hay circulacin de lquidos, la piezade cierre gira y se cierra para prevenir el retorno de los lquidos (verFigura 15). Cuando est abierta, las vlvulas de retencin tipo

chapaleta pueden permitir libremente el paso de un cochino a travsde ella.

Figura 15Vlvula de Retencin Tipo ChapaletaCuando los lquidos circulan en la direccin correcta, la chapaleta de la

junta permanece abierta. Cuando los lquidos circulan en direccinopuesta, la chapaleta de la junta se cierra y detiene el flujo.

Vlvula de Retencin tipo Oblea:Esta vlvula tiene una pieza decierre que es un disco de dos piezas con bisagras en el medio, y

operada por resorte. El lquido empuja la pieza de cierre contra elresorte, comprimindolo y esto permite que la vlvula se abra. Cuandono hay flujo, la presin contra la pieza de cierre disminuye y el resorteempuja y cierra la pieza de cierre. (ver Figura 16).

Flujo del liquido

Abierta Cerrada

VLVULAS DERETENCIN


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Las vlvulas de retencin (tipo oblea) se usan frecuentemente en lneasverticales, como en una bomba de descarga, y donde la gravedad sola noes suficiente para asegurar un cierre rpido. La prdida de presin atravs de las vlvulas de retencin(tipo oblea) es ligeramente ms altaque a travs de las vlvulas de retencin tipo chapaleta. Los cochinos nopueden pasar a travs de la vlvula de retencin (tipo oblea).

Figura 16

La Vlvula de Retencin tipo Oblea.

Cuando el lquido fluye en la direccin correcta, la presin empuja lapieza de cierre contra el resorte. Cuando el flujo se detiene, o ladireccin se invierte, el resorte empuja la pieza de cierre a su posicin decierre.

El objetivo principal de la vlvula de retencin es prevenir la inversindel flujo. La inversin del flujo puede causar:

contaminacin de otros baches de produccin

sobrepresin, que puede causar fugas y otros daos

daos a las unidades de bombeo

contaminacin del ambiente, y

errores en las mediciones.

Disco

Pasador de

BisagraCuerpo

Resorte

Pasadorde Parada

Disco

Pasador deBisagra

Resorte

Cuerpo

Pasadorde Parada

APLICACIONES DE LAVALVULA DERETENCIN


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Las vlvulas de retencin se usan: con vlvulas de compuerta aguas abajo de los principales cruces de

ros para prevenir la inversin del flujo de los productos hacia el ro,en caso de que ocurra una ruptura en la lnea.

en una ubicacin estratgica a lo largo de la tubera en caso deruptura

en localizaciones ambientalmente sensibles.

entre las lneas de succin y de descarga, en la derivacin de labomba para prevenir el retorno de los lquidos, (Figura 17).

aguas abajo de las bombas reforzadoras (con una vlvula decompuerta) para prevenir el retorno del flujo cuando la bomba estacerrada y

aguas abajo de los tanques para prevenir que la circulacin del lquidose invierta cuando la bomba reforzadora esta cerrada.

Figura 17

Unidades de Bombeo con Vlvulas de RetencinLas vlvulas de retencin funcionan con las vlvulas de compuerta y conlas vlvulas de bola para asegurar que el liquido llegue a la succin de labomba, y que el flujo del lquido no se invierta. Si las vlvulas de

compuerta y de bola estn cerradas (A), el lquido fluye a travs de lavlvula de retencin. Si la vlvula de compuerta y la vlvula de bolaestn abiertas (B) y la bomba esta funcionando, la mayor presin aguasabajo de la vlvula de retencin la mantiene cerrada para permitir elpaso directo de los lquidos a la bomba. Si la vlvula de retencin quedaabierta o atascada, el lquido recircula desde la descarga de la bombahasta la succin de la misma, disminuyendo la presin de la descarga eincrementando la presin en el cabezal de succin.

Vlvula

de Bola

Vlvula deCompuerta

Flujo del Lquido Vlvula de Retencin

Vlvula de Bola y de compuertaen Posicin Cerrada

Vlvula de Bola y de compuertaen Posicin Abierta

Vlvula

de Bola

Vlvula deCompuerta

Vlvula de RetencinFlujo del Lquido

(A) (B)


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La vlvula de alivio de presin es una vlvula que se abre automtica-mente para aliviar la presin de la lnea que es mayor de los limites

seguros de la operacin. Las vlvulas de alivio de presin garantizan laseguridad del personal y la integridad del equipo debido a que cuando lapresin en la lnea se acumula por encima de los lmites permitidosdrenan el lquido extra hacia un sistema de sumidero.

Las vlvulas de alivio de presin responden automticamente a uncambio de la presin de circulacin en el sitio de esta vlvula. Existendos tipos de vlvulas de alivio de presin comnmente usadas en lossistemas de tuberas:

la accionada por resorte y

la de diafragma

Las vlvulas de alivio de presin accionadas por resorte operan demanera similar a las vlvulas de retencin oblea. La pieza de cierre esun accionada por resorte de forma tal que cuando la presin en la lnea(o tanque) es suficientemente alta, el lquido presionar contra la piezade cierre para comprimir el resorte, la vlvula abre y el productocircula hacia el sistema de sumidero.

Figura 18

Vlvula de Alivio de Presin Accionada por

Resorte.Al igual que la vlvula de retencin, la vlvula dealivio de presin es accionada por resorte. El puntode presin establecido en las vlvulas de alivio depresin se ajusta a un punto de presin lo mas altoposible para minimizar la interrupcin del flujo, y lomas bajo posible para proteger la tubera de unasobre presin.

Cuando se ha liberado suficiente lquido, lapresin se reduce a un punto menor al establecidopara la vlvula (la presin necesaria paracomprimir el resorte), esto hace que el resorte

empuje la pieza de cierre a su posicin original yla vlvula se cierra bloqueando la liberacin delos lquidos.

Puerta deEscape

Puerta dePresin

VLVULAS DEALIVIO DEPRESIN


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En la vlvula de alivio de presin tipo diafragma, un tubo flexible hori-zontal (el diafragma) rodea un ncleo ranurado rgido. Alrededor de laparte exterior del diafragma, se usa presin de nitrgeno para mantenerel diafragma en posicin fija contra la ranura del ncleo. Mientras lapresin del lquido en la tubera sea menor que la presin del nitrgenoen el diafragma, no puede haber prdida de lquido a travs de lavlvula. Cuando la presin del lquido excede la presin del nitrgenoen el diafragma, el diafragma flexible es empujado por el lquido lejosdel ncleo ranurado, y el lquido fluye a travs del ncleo (ver Figura19).

Figura 19

Vlvula de Alivio de Presin Tipo DiafragmaCuando la presin del lquido excede la presin del nitrgeno en eldiafragma, el diafragma flexiona, y deja que el lquido circule a travs delas ranuras del ncleo.

El punto establecido de presin de las vlvulas de alivio se fija lo sufi-cientemente alto para que la vlvula se abra en caso de una emergenciaverdadera. El punto establecido real de presin de la vlvula de aliviode presin es calculado tomando la presin de operacin mxima(MOP), ms un 8%, y despus se sustrae el diferencial a travs de lavlvula a la tasa de flujo de diseo. Los operadores deben monitorear lavlvula de alivio de presin despus de abrirla, para asegurarse que sta

cerrar nuevamente. Si la vlvula falla en reposicionarse, el lquido dela tubera continuar fluyendo a travs de la vlvula. Niveles altos enlos sumideros causaran eventualmente un paro en la estacin.

Entrada para el NitrgenoNcleo RgidoDiafragma Flexible

Barrera delNcleo

Aberturasde Entrada

Aberturade Salida

Flujo delLquido


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Undisco de ruptura es un disco de metal que se rompe, permitiendo elflujo de liquido, si la , presin en la linea excede la presin maxima

especificada de ruptura del disco. Si el liquido flujo a travs del discode ruptura, el liquido activa un interruptor de presin o interuptor deflujo. EL interruptor de flujo de la presin esta conectado al sistema decontrol del oleoducto y envia una seal al centro de control. Cuando eloperador de la estacin recibe la seal que los lquidos estn circulandoa travs del disco de ruptura, hay suficiente tiempo para reducir lapresin en la zona afectada antes de que el producto se pierda a travsde la vlvula de alivio de presin aguas abajo hacia el sistema desumidero.

En el sistema del oleoducto, las vlvulas de alivio de presin seinstalan:

en un sistema de baja presin de vapor, en circunstancias donde elequipo o el sistema, tales como los mltiples de los tanques, losmltiples de los medidores, o las tuberias, pueden ser expuestos a lapresin de la lnea principal debido a la configuracin del sistema debaja presin con respecto a la lnea principal.

en tuberas que pueden ser aisladas cerrando las vlvulas.Dependiendo de la ubicacin de la oleoducto el contenido del mismopuede calentarse por el sol, lo que ocasionara la expansin trmicadel lquido en el oleoducto resultando en una sobrepresin.

en tuberas que podran estar expuestas a emergencias por incendios.Este tipo de tubera est equipada con una vlvula de alivio depresin, para asegurar una manera de aliviar la expansin trmica ylos vapores generados por un incremento de la temperaturaocasionada por el incendio.

Cuando el lquido con baja presin de vapor pasa a travs de la vlvulade alivio de presin, se dirige normalmente hacia un tanque disponible,o hacia un recipiente con capacidad para almacenar el lquido liberado.Si cualquiera de las dos opciones falla, entonces el lquido fluye hacia elsistema de sumidero.

Cuando un lquido con alta presin de vapor pasa a travs de unavlvula de alivio de presin,se debe dirigir hacia una esfera o hacia otromecanismo apropiado para productos con alta presin de vapores.

DISCO DE RUPTURA

APLICACIONES DE LA

VLVULA DE ALIVIO DEPRESIN


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En zonas donde no exista un lugar para enviar los productos liberados atravs de la vlvula de alivio de presin, o donde otro mtodo de aliviode presin podra funcionar mejor, uno o ms de los siguientes mtodosalternativos de control de presin se podran utilizar:

aislar la zona que podra ser daada por las fuentes de altas presiones,cerrando las vlvulas de aislamiento alrededor de esa zona.

bajar la presin estrangulando la vlvula de alivio de presin.

instalar sistemas de paradas por alta presin en las bombas para quela bomba pare cuando la presin de descarga exceda la presin segurade operacin aguas abajo.

Las vlvulas descritas hasta el momento son instaladas como elementospermanentes en el sistema de tuberas. Como cualquier otro componenteen el oleoducto, estas vlvulas pueden ser modificadas, reparadas, yreemplazadas. Para reparar o reemplazar cualquier parte de la tubera serequiere una desviacin del flujo de los lquidos, para no interrumpir eltrabajo de reparacin

Las tuberas son diseadas para que hayan rutas alternas, o derivaciones,alrededor de cualquier equipo que necesite ser modificado, reparado oreemplazado. Por ejemplo, cuando la vlvula de control de presinnecesita reparacin, las vlvulas de compuerta a cada lado se cierran y el

flujo es desviado a otra ramificacin de la lnea. Este principio de diseoasegura una operacin eficiente y econmica del sistema, suministrandoun movimiento continuo del producto a travs de la lnea. Sin embargo,a veces, las secciones de la misma tubera necesitan ser reparadas oreemplazadas en zonas donde no se ha construido una desviacin paralos lquidos. Para servir estas zonas se requiere la instalacin de desvostemporales. Losacoplamientos para valvulas de bloqueo son temporal-mente instalados en las lneas que necesitan ser reparadas.

Los acoplamientos de bloqueo son instalados en los ductos cuando stoscontinuan en operacin. Se debern seguir cuidadosamente losprocedimientos de instalacin para asegurar que los lquidos no

presurizados se fuguen del oleoducto durante la instalacin de losacoplamiento.

OTROS MTODOS PARAALIVIAR LA PRESIN

ACOPLAMIENTOSPARA VALVULAS

DE BLOQUEO


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Se instalan dos asientos de bridas, uno con un ramal del tamao de la lnea yel otro ligeramente menor, ambos tienen vlvulas sandwich atornilladas a laramificacin, los cuales se sueldan a la tubera a cada extremo de la seccindel tubo a ser derivado. Una mquina de empalme se instala encima de lasvlvulas sandwich (ver Figura 20). La mquina perfora un orificio dentro dela tubera. Una vez que se han perforado los orificios, el componente cortadorde la mquina perforadora se retracta con los discos removidos adheridos, y lavlvula sandwich se cierra para sellar los dos nuevos orificios. Despus deque las mquinas de empalme se retiran, una linea de desvo se conecta a losdos ramales.

Figura 20La Mquina de Empalme Perfora Orificios en la TuberaLa mquina de empalme, perfora un orificio en cada extremo de la tubera aser derivada. El cortador se retira, la vlvula sandwich se cierra, y se sellan losdos nuevos orificios.

Con la mquina perforadora separada de las vlvulas sandwich y reem-plazada por mquinas para taponar bloqueos (ver Figura 21), la mquinaspara taponar bloqueos se conectan a la derivacin temporal del oleoducto.

Es importante para el operador observar que el tubo de derivacin tiene

un dimetro ms pequeo que el de la tubera principal. Debido a esto,

la velocidad del lquido aumenta, incrementando las prdidas por fric-ciones. Por esta razn, la presin de la tubera debe ser reducida a una

nueva presin de operacin segura, determinada por el ingeniero del

oleoducto cuando la derivacin est instalada.

Las vlvulas de bloqueo insertan tapones del tamao de la linea dentro deloleoducto, los cuales giran al ser insertados, de tal manera que el tubo secierra completamente.

Flujo del lquido

Mquina de Empalme

Brida y VlvulaSandwich

Lnea principal

Cortador Retirado

Cortador Engranado


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La Figura 21 muestra que una ruta alterna se ha construido para loslquidos. Para desviar los lquidos hacia una ruta alterna de la lneaprincipal, primero se abren las vlvulas sandwich. El ensamblaje delcabezal de taponamiento y los sellos se bajan a la posicin de la tuberaprincipal. Una vez que la tubera principal esta sellada, el lquido circuladentro de la derivacin como lo muestra la Figura 22.

Figura 21

Colocacin de los Tapones y los Sellos en el Oleoducto.

Las vlvulas sandwich se abren,el ensamblaje del cabezal de tapon-amiento y los elementos de sellor se bajan dentro de la lnea principal.

Figura 22

Flujo de Lquido a Travs de los Acoplamientos de Vlvulas paraBloquearUna vez que la tubera principal se sella, el lquido fluye a travs de laderivacin de la tubera.La tubera de la lnea principal es drenada paraluego ser reemplazada.

Lnea Principal

Mquina de TaponamientoCabezal de Taponamiento

Brida y VlvulaSandwich

Ensamblaje Activado

Flujo de Lquidos

Seccin de la

tubera aislada

Derivacin

Tapones

Lnea Principal

Mquina de Taponamiento

Brida y Vlvula SandwichBrida y Vlvulas Sandwich

Cabezal de TaponamientoEnsamblaje Retirado

Flujo de Lquidos Flujo de Lquidos


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Los acoplamientos para vlvulas de bloqueo son para una aplicacin decampo. Si bien los operadores no estn directamente envueltos en lainstalacin, operacin y el mantenimiento de estas desviaciones, tienenla responsabilidad de mantener un flujo uniforme en la tubera. Ladesviacin de los lquidos a travs de la derivacin afecta el flujo dellquido.

Los acoplamientos de bloqueo requieren que los lquidos cambien dedireccin cuatro veces. Cada cambio de direccin crea perdidas porfriccin.

El tubo que se usa para la derivacin es generalmente de dimetroinferior, al que se esta reparando. La tubera de menor dimetro

limita el flujo, y requiere de correcciones aguas arriba, para preveniraltas presiones.

Dependiendo del trabajo que se est llevando a cabo que requierebloqueo, las condiciones de operacin pueden variar en cierto grado.Por ejemplo, si el bloqueo se instala para desviar el flujo alrededor deuna operacin de reemplazo de tubo, la presin de la lnea se debemantener a una presin de operacin segura, la cual debe ser

determinada por el ingeniero de operaciones del oleoducto.


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1. Las vlvulas de retencin solo se cierran cuando________.a) el lquido esta circulando en la direccin deseadab) no hay lquido circulando para mantenerlas abiertasc) el operador enva una seal para cerrarlasd) son cerradas manualmente

2. La vlvula que tiene como funcin principal prevenirretorno del flujo se llama________.

a) vlvula de alivio de presinb) vlvula de retencin

c) vlvula de aislamientod) vlvula para bloquear

3. Una vlvula de alivio de presin se cierracuando________.

a) el lquido circula en la direccin correctab) el disco de ruptura es activadoc) la presin disminuye por debajo del punto de ajuste de la vlvulad) el operador enva un comando a control remoto para cerrarla

4. Las vlvulas de alivio de presin deben serinstaladas________.

a) en varias ubicaciones de las tuberasb) cerca de zonas pobladasc) en los tanquesd) en la tubera que puede ser aislada cerrando las vlvulas

5. Cuando lquidos de alta presin de vapor circulan a

travs de una vlvula de alivio de presin la vlvuladrena hacia________.

a) un sistema de sumiderob) un recipiente de almacenaje de alta presinc) un tanqued) la atmsfera

REPASO 3


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6. Un sistema de derivacin temporal instalado en lassecciones del oleoducto que requieren modificacin,reparacin o reemplazo se llama

a) acoplamiento para bloquearb) vlvula de aislamientoc) desviador porttild) sistema de alivio de presin

7. Acoplamientos de bloqueo crean prdidas de presin

a) cierto

b) falso



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SECCIN 1 - FUNDAMENTOS DE LAS VLVULAS Una vlvula es un mecanismo que controla el flujo de los lquidos atravs del oleoducto.

El cuerpo de la vlvula es el armazn de la vlvula, la cual aloja lapieza de cierre. La forma del cuerpo de la vlvula ayuda a deter-minar la menera en que los lquidos fluyen a travs de la misma.

El sombrerete es la cobertura de la vlvula. El personal de manten-imiento abre el sombrerete para dar mantenimiento a la vlvula.

La pieza de cierre, muchas veces llamada el dispositivo de cierre, esla barrera fsica usada en la vlvula para detener el flujo, estrangularel flujo o permitir pasar completamente el flujo.

Los actuadores remotos se usan para controlar vlvulas en elcampo. Cuando el actuador recibe una seal desde el PLC, elactuador abre o cierra la vlvula.

Los actuadores electromecnicos son usados para ABRIR OCERRAR las vlvulas cuando la velocidad de apertura o de cierrede la vlvula no es crtica, y cuando la vlvula no se abre o se cierracon frecuencia.

El vstago de la vlvula es el que conecta la pieza de cierre y elactuador. El actuador eleva, baja o gira el vstago de la vlvula, elcual provoca un cambio correspondiente en la pieza de cierre.

Las vlvulas de movimiento lineal se cierran elevando o bajando el

vstago de la vlvula y la pieza de cierre. Las vlvulas de movimiento rotatorio cierran girando la pieza de

cierre.

SECCIN 2 - VLVULAS DE AISLAMIENTO Y DESECCIONALIZACION Las vlvulas de compuerta generalmente se usan para separar

secciones de la tubera, estaciones de bombeo o del rea dealmacenamiento cuando se requiere mantenimiento o por razonesoperacionales.

Las vlvulas de tapn se usan para aislar y para desviar el flujo alos medidores y hacia los tanques cuando se requiere precisinabsoluta. En esta aplicacin, la vlvula de tapn debe proveer unsello absoluto.

El doble bloqueo y purga es un mtodo que se usa para probar si la

RESUMEN


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vlvula sella correctamente. Existe un drenaje en la base de lacavidad de la vlvula. Si hay fuga de lquidos a travs de los sellos,este es absorbido dentro la cavidad y fluye hacia drenaje. Si lacantidad de lquido drenado de la cavidad es mayor que el volumende la cavidad, esto indicar la presencia de fugas.

Las vlvulas de bola no son de uso frecuente, normalmente seutilizan en los medidores y en los mltiples de los tanques, sinembargo son usadas con mayor frecuencia en las lneas de instru-mentacin.

SECCIN 3 - VLVULAS PARA FUNCIONESESPECIALES Una vlvula de retencin es una vlvula de una sola direccin. Los

lquidos pueden circular a travs de la vlvula en una sola direccin.Las vlvulas de retencin no tienen vstago ni actuador. Lasvlvulas de retencin se abren por la presin de los lquidos quecirculan en la direccin deseada.

La funcin principal de la vlvula de retencin es la de prevenir lainversin de los lquidos en el oleoducto.

La vlvula de alivio de presin es una vlvula que se abre paraaliviar la presin de un tanque o de una tubera ocasionada por la

expansin termica debido a las altas temperaturas ambientales o acondiciones de emergencia como incendios.

Los acoplamientos de vlvulas de bloqueo tienen sistemas dedesviaciones temporales instalados en las lneas para caundo serequiera mantenimiento.


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accesorios de la vlvula para entaponares un sistema de derivacin temporal (bypass) que se instala directa-mente sobre la tuberas cuando una seccin requiere reemplazo,reparacin o modificacion. (p.32)

actuadores

son equipos utilizados para controlar las vlvulas en el campo. (p.8)

alta presin de vapor (HVP)

refiere a la presin de vapor que se produce en una tubera que trans-porta hidrocarburos con vapor a presiones superiores a los 50 psi (340kPa) absolutos a 100 F (38 grados C.). (p.18)

anillo de asientoes un sello que ayuda a mantener la pieza de cierre contra el asiento.(p.7)

cochino

herramienta equipada con una serie de instrumentos que permiten larecoleccin de informacin acerca de las condiciones fsicas deloleoducto. El cochino es propulsado por el producto dentro deloleoducto y en su desplazamiento va limpiando las paredes deloleoducto y separando los diferentes batches del producto.

cuerpo de la vlvula

es la carcaza de la vlvula, en la cual est alojada la pieza de cierre.(p.4)

disco de ruptura

disco de metal que se rompe cuando la presin en la lnea excede ellmite de presin mximo especificado para el disco. Al romperse ellquido fluye a travs de la tubera.(p.31)

doble bloqueo y purga

es un proceso que se usa para verificar la integridad de los sellos sobrelas vlvulas. El cuerpo de la cavidad de la vlvula queda aislada de latubera cuando esta se cierra y el drenaje al pie de la vlvula se abre. Sihay ms lquidos que el volumen del flujo de la cavidad, entonces el

sello de la vlvula tendr una prdida de lquido. (p.21)guarnicin de la vlvula

es la parte removible de la vlvula, incluye la pieza de cierre, losasientos, los sellos y los anillos de asiento, el desgaste de estas piezasdetermina cuando se le realizar mantenimiento a la vlvula. (p.7)

GLOSARIO


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indicador de posicines un indicador en la vlvula que indica si la vlvula de compuerta, debola o de tapn esta abierta o cerrada.

pieza de cierre

es una barrera fsica que se usa en las vlvulas(p.5).

sello

componente de la vlvula, generalmente esta compuesto de un materialresistente que garantiza que la pieza de cierre de la vlvula este correc-tamente ajustada contra los asientos. Se usa para prevenir filtracionesen la vlvula. (p.7)

sombrerete de la vlvulaes la cubierta de la vlvula. (p.5)

vlvula de alivio de presin

es una vlvula que se abre automticamente para aliviar la presin de lalnea cuando la misma es superior a los lmites seguros de operacin.(p.29)

vlvula de asiento

est dentro del cuerpo de la vlvula, cerca de la pieza de cierre. (p.7)

vlvula de bola

es una vlvula que se cierra al rotar una abertura circular hacia el tapn

esfrico en direccin de la pared de la vlvula. (p.21)vlvula de compuerta

vlvula que se cierra al bajar una compuerta plana la cual permite elbloqueao del flujo de los lquidos que pasa a travs de las tuberas.Existen dos tipos de vlvulas de compuertas: tipo losa y tipo cua.

vlvula de movimiento lineal

una vlvula cuya pieza de cierre se levanta o se baja para permitir elcierre o la apertura de la vlvula. (p.6)

vlvula de movimiento de rotacin

es una vlvula cuya pieza de cierre rota para abrir o cerrar. (p.6)

vlvula de presin baja (LVP)

refiere a la presin de vapor que se produce en una tubera que trans-porta hidrocarburos con vapor a presiones inferiores a los 50 psi (340 kpa) absolutos a 100 grados F (38 grados C). (p.18)


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vlvula de retencines una vlvula que deja pasar el flujo en una sola direccin. (p.26)

vlvula de retencin tipo chapaleta

tipo de vlvula de retencin que tiene una chapaleta conectada a travsde una bisagra a la parte superior del tubo. El flujo desplaza la vlvulahacia la posicin de apertura. Cuando no existe flujo, la chapaleta sebaja para prevenir la inversin del fludo. (p.26)

vlvula de retencin wafer

tipo de vlvula de retencin. Contiene dos discos sujetados al diametrode la tubera. El flujo desplaza la vlvula hacia la posicin de apertura.Cuando no existe flujo, un resorte cierra el disco para prevenir lainversin del flujo. (26)

vlvula de tapn

vlvula que se cierra mediante la rotacin de la abertura en direccin deltapn cilndrico hacia la pared del tubo.(p.19)

vstago de la vlvula

conecta la pieza de cierre con el actuador. (p.6)

volante

mecanismo que opera manualmente el actuador mecnico. Permirte aloperador de campo y al personal de mantenimiento controlar la vlvula.(p.9)


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REPASO 1 REPASO 2 REPASO 3

1. a 1. c 1. b

2. b 2. a 2. b

3 b 3. c 3. c

4. d 4. b 4. d

5. c 5. c 5. b

6. a 6. b 6. a

7. d 7. a 7. a

8. c 8. d

9. b

10. b

RESPUESTAS

valvulas to y to

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