control de calidad de valvulas y equipo de bombeo
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CONTROL DE CALIDAD DE VALVULAS Y EQUIPO DE BOMBEO.PROTOCOLOS DE PRUEBAS. NORMAS
CONTROL DE CALIDAD EN VALVULAS
PRUEBA HIDROSTATICA
Las pruebas hidrostáticas se encuentran incluidas en los ensayos no destructivos y específicamente en los de hermeticidad. La prueba hidrostática es una prueba no destructiva mediante el cual se verifica la integridad física de una tubería ó sistema en donde el agua es bombeada a una presión más alta que la presión de operación y se mantiene a esa presión por un tiempo establecido previamente el cual varía según la longitud del tramo a probar.
Una prueba hidrostática cumple con un estándar para evaluar los equipos con presión valorada. Una prueba hidrostática significa la aplicación de agua bajo presión durante cierto tiempo. Esta prueba se realiza para asegurar que el equipo pueda mantener la presión interna sin agrietarse o generar pérdidas. Una válvula de compuerta es un tipo de válvula industrial con una cuña central que se mueve en un canal para controlar la cantidad de flujo. La valoración de 150 libras (68 k) significa que la válvula tiene una calificación de 150 psi (libras por pulgada cuadrada) de presión. La prueba hidrostática usualmente se realiza al 150 por ciento de la valoración del equipo de modo que esta prueba se realizará a 225 psi.
El banco de prueba de válvulas de control consiste en un juego de bridas, una móvil y la otra fija, con una bomba manual para fijar la válvula, una bomba de agua con circuito intensificador de presión, reguladores de presión y un juego de manómetros patrón. En la puede verse un esquema simplificado del circuito oleohidráulico y neumático del banco. Las pruebas que se pueden efectuar en las válvulas de control son:
Prueba hidrostática del cuerpo de la válvula bombeando el agua a presión a través de la brida fija.
Prueba de estanqueidad de la estopada.
Prueba de estanqueidad de la válvula con el obturador en posición de cierre, midiendo la cantidad de agua de fuga en un tiempo dado y comparándola con la dada por el fabricante de la válvula; una cantidad excesiva indicará un desgaste anormal en el cierre obturador-asiento.
Prueba de funcionamiento de la válvula, medida de su histéresis y, calibración de la misma y prueba del posicionador.
Como es natural, las restantes características de la válvula (determinación del CV o KV, determinación de la máxima presión diferencial admisible con la válvula en posición de cierre, etc.) son más bien de interés para el fabricante que determina y garantiza dichos datos que para el usuario. Su determinación obliga a la construcción de bancos de prueba costosos con instrumentos de medida de caudal, bombas de gran capacidad y tuberías de gran longitud, según sea el tamaño de la válvula.
BANCO DE PRUEBAS PARA VALVULAS INDUSTRIALES
El banco de pruebas realiza pruebas a presión de cuerpo a cada una de las caras de las válvulas, es usado frecuentemente. el banco de pruebas consiste en un juego de bridas, un móvil y una fija, una bomba con circuito intensificador de presión y un juego de manómetros patrón. a las válvulas industriales generalmente se le hacen dos tipos de ensayo:
Prueba hidrostática al cuerpo de la válvula: consiste en soportar la presión aplicada durante un tiempo determinado con el fin de determinar fugas a la válvula.
Test de estanqueidad: se ejecuta cerrando totalmente la válvula aplicando presión a la cara de la válvula durante un tiempo determinado, determinado la caída de presión admitida por el fabricante de la válvula; una caída de presión superior a esta, indica un desgaste anormal en el asiento.
a) Fugas ratio A es intento de aplicar en válvulas de asiento blando como por ejemplos elementos de cierre de elastómeros o polímero.
b) Fugas ratio B posible aplicable para válvulas de asiento metálico en servicios críticos.
c) Fugas ratio D posible aplicable para válvulas de retención de asiento metálico.
d) Fugas ratio E a G posible aplicable para válvulas de asiento metálico producidas para almacenes, stock o venta vía lista de stock.
BANCO DE PRUEBAS PARA VALVULAS DE REGULACION Y CIERRE
SUJECIÓNCabezales de obturación automáticos.
TAMAÑO MÁXIMO DE VALVULERÍA
DN 150 / 6″
TAMAÑO MAYOR A DN 150 / 6″ A través de adaptadores de prueba externos.
FUERZA DE SUJECIÓN MÁX. 50 toneladas.
MEDIOS DE PRUEBA Aire / Gas / Agua.
PRESIÓN DE PRUEBA MÁX. Hasta 600 bar.
PRUEBAS Carcasas / fugas / funciones.
BANCO DE PRUEBAS DE VALVULAS DE MARIPOSA
SUJECIÓN Hidráulico
TAMAÑO MÁXIMO DE VALVULERÍA DN 125 / 5 “
FUERZA DE SUJECIÓN MÁX. 8 toneladas.
MEDIOS DE PRUEBA Aire / Gas / Agua.
PRESIÓN DE PRUEBA MÁX. 24 bar todos los tamaños.
PRUEBAS Pruebas de carcasas y fugas.
Secuencia de prueba neumática.
BANCO DE PRUEBAS PARA VALVULA DE SEGURIDAD
IPO Fijo
SUJECIÓN Sujeción rápida manual
TAMAÑO MÁXIMO DE LA VÁLVULA DN 200 / 8″ – DN 400 / 16″
FUERZA DE SUJECIÓN MÁX. 20 toneladas.
MEDIOS DE PRUEBA Aire / Gas / Agua opcional.
PRESIÓN DE PRUEBA MÁX. Hasta 600 bar.
PRUEBAS Prueba de la presión de reacción y fugas.
El banco de pruebas portátil permite ensayar según los estándares internacionales todo tipo de válvulas de seguridad hasta DN-100 / 4”. El banco de pruebas portátil es adecuado en actividades donde se comercialicen válvulas de seguridad.
El banco de pruebas tiene las siguientes características principales: En una maleta metálica con ruedas contiene todas las piezas del banco de pruebas y todas las abrazaderas necesarias para ensayar las válvulas de seguridad. El VC20-VYC es muy completo con el siguiente sistema de ensayo.
PROCEDIMIENTO:
Revisar la presión máxima requerida en el ensayo. Esta presión la puede conocer sabiendo el diámetro y la presión nominal de la válvula de seguridad. Verifique que la válvula de seguridad esté en buenas condiciones. No sujetar ni realizar ningún ensayo si se observa que faltan componentes en la válvula o no está bien conexionados o se detecta algún defecto de forma visual.
1. Verificar que no haya presión en el circuito, cerrar la válvula de descarga, colocar la válvula y sujetarla y abrir la válvula de entrada del gas de pruebas. Poner el cronómetro a cero.
2. Conectar en la mesa de ensayos la manguera flexible y el Manómetro. Sujetar el manómetro en el soporte que contiene la maleta metálica.
3. Abrir la válvula de entrada del gas de pruebas (aire comprimido o nitrógeno). 4. Empezar a presurizar lentamente y verificar en todo momento la lectura del manómetro. 5. Presurizar la válvula de seguridad hasta que empiece a descargar. 6. En el caso que medir la presión y la estanqueidad, usted puede cerrar la válvula en la parte
derecha del panel. 7. Después de la prueba puede cerrar la válvula de entrada, provocar una descarga de la
válvula de seguridad y después abrir la válvula de descarga. Mientras tanto poner el cronómetro a cero.
Presión máxima de prueba * para válvulas de seguridad de bridas
PRUEBAS DE CONTROL DE CALIDAD EN EQUIPOS DE BOMBEO
Una bomba hidráulica es una máquina que transforma la energía (generalmente energía mecánica) con la que es accionada en energía del fluido incompresible que mueve. El fluido incompresible puede ser líquido o una mezcla de líquidos y sólidos como puede ser el hormigón antes de fraguar. Al incrementar la energía del fluido, se aumenta su presión, su velocidad o su altura, todas ellas relacionadas según el principio de Bernoulli. En general, una bomba se utiliza para incrementar la presión de un líquido añadiendo energía al sistema hidráulico, para mover el fluido de una zona de menor presión o altitud a otra de mayor presión o altitud.
CEBADO DE BOMBAS ROTODINAMICAS
Para funcionar correctamente las bombas requieren cebarse, esto es, llenarse de líquido para evacuar el aire y así crear un vacío en la succión. El líquido del estanque llena el vacío y así se alimenta la bomba.
En un circuito como el mostrado en el esquema adjunto sin ningún dispositivo adicional, al detener la bomba centrífuga el fluido del circuito de aspiración cae hacia el depósito vaciándose la bomba por el vacío creado por el circuito primario.
La altura de elevación que proporciona la bomba es siempre la misma y responde a la siguiente
fórmula:
donde es la presión de impulsión, es la presión de aspiración, es la densidad del fluido y la
aceleración de la gravedad.
Despejando la diferencia de presiones se tiene que:
De esta fórmula se puede observar que la diferencia de presiones que consigue la bomba entre la
impulsión y la aspiración es mayor cuanto mayor sea la densidad del fluido a mover. De tal forma que
para el caso concreto del agua se tiene:
Con lo cual:
Es decir, si la bomba está llena de aire la presión de aspiración es 0,00129 veces la que conseguiría dicha
bomba si estuviese llena de agua, es decir, si estuviese cebada. Por lo que si la bomba está vacía la
altura que se eleva el agua en el circuito de aspiración sobre el nivel del agua en el depósito es mínima y
totalmente insuficiente para que el agua llegue a la bomba.
PRUEBA DE BOMBA DE AGUA CONTRA INCENDIO:
NFPA 25:
Norma para Inspección, Prueba y Mantenimiento de Sistemas de Protección Contra Incendios a Base de Agua, fue preparada por el Comité Técnico de Inspección, Prueba y Mantenimiento de Sistemas a Base de Agua y puesta en efecto por la NFPA. En el apartado de bombas de ACI:
Inspecciones a la instalación de las bombas ACI:
Antes de operar la bomba:
Durante la operación de la bomba:
PRUEBAS DE PRODUCCION:
Se requieren una instalación de pruebas construida y calibrada según las normativas de pruebas en vigor.
La figura 1 muestra el principio de una instalación de pruebas de bombas sumergibles. Incluye las tuberías e instrumentos necesarios para medir la presión y el caudal.
PRUEBAS IN SITU:
Las pruebas de bombas en instalaciones reales son útiles cuando se necesita información del funcionamiento de la bomba con razonable exactitud.
La altura del manómetro por encima del nivel del agua en la fosa de aspiración, las pérdidas de presión calculadas entre la brida de la bomba y el punto de medición, así como la altura dinámica (v2/2g) deben tomarse en cuenta para la lectura.
La figura 2 muestra el principio matemático que se usa:
Normas en Obras de saneamiento
Norma OS 040: ESTACIONES DE BOMBEO DE AGUA PARA CONSUMO HUMANO
ESTACION DE BOMBEO
Las estaciones deberán planificarse en función del período de diseño.
El caudal de los equipos deberá satisfacer como mínimo la demanda máxima diaria de la zona de influencia del reservorio. En caso de bombeo discontinuo, dicho caudal deberá incrementarse en función del número de horas de bombeo diario.
La estación de bombeo, podrá contar o no con reservorio de succión. Cuando exista este, se deberá permitir que la succión, se efectué preferentemente con carga positiva. El ingreso de agua se ubicará en el lado opuesto a la succión para evitar la incorporación de aire a la línea de impulsión y el nivel de sumergencia de la línea de succión no debe permitir la formación de vórtices.
Cuando el nivel de ruido previsto supere los valores máximos permitidos y/o cause molestias al vecindario, deberá contemplarse soluciones adecuadas.
La sala de máquinas deberá contar con sistema de drenaje.
Cuando sea necesario, se deberá considerar una ventilación forzada de 10 renovaciones por hora, como mínimo.
El diseño de la estación deberá considerar las facilidades necesarias para el montaje y/o retiro de los equipos.
La estación contará con servicios higiénicos para uso del operador de ser necesario.
La selección de las bombas se hará para su máxima eficiencia, debiéndose considerar: Caudales de bombeo (régimen de bombeo). Altura dinámica total. - Tipo de energía a utilizar. Tipo de bomba. Número de unidades. En toda estación deberá considerarse como mínimo una bomba de reserva, a excepción del
caso de pozos tubulares. Deberá evitarse la cavitación, para lo cual la diferencia entre el NPSH requerido y el
disponible será como mínimo 0,50 m. La tubería de succión deberá ser como mínimo un diámetro comercial superior a la tubería
de impulsión. De ser necesario la estación deberá contar con dispositivos de protección contra el golpe de
ariete, previa evaluación.
Las válvulas y accesorios ubicados en la sala de má- quinas de la estación, permitirán la fácil labor de operación y mantenimiento. Se debe considerar como mínimo: Válvula anticipadora de onda. Válvulas de interrupción. Válvulas de retención. Válvula de control de bomba. Válvulas de aire y vacío. Válvula de alivio.
La estación deberá contar con dispositivos de control automático para medir las condiciones de operación. Como mínimo se considera: Manómetros, vacuómetros. Control de niveles mínimos y máximos a través de trasmisores de presión. Alarma de alto y bajo nivel. Medidor de caudal con indicador de gasto instantáneo y totalizador de lectura directo. Tablero de control eléctrico con sistema de automatización para arranque y parada de
bombas, analizador de redes y banco de condensadores. Válvula de control de llenado en el ingreso de agua al reservorio de succión
Norma OS 050: REDES DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA PARA CONSUMO HUMANO
4.7. Válvulas
La red de distribución estará provista de válvulas de interrupción que permitan aislar sectores de redes no mayores de 500 m de longitud.
Se proyectarán válvulas de interrupción en todas las derivaciones para ampliaciones.
Las válvulas deberán ubicarse, en principio, a 4 m de la esquina o su proyección entre los límites de la calzada y la vereda.
Las válvulas utilizadas tipo reductoras de presión, aire y otras, deberán ser instaladas en cámaras adecuadas, seguras y con elementos que permitan su fácil operación y mantenimiento.
Toda válvula de interrupción deberá ser instalada en un alojamiento para su aislamiento, protección y operación.
Deberá evitarse los «puntos muertos» en la red, de no ser posible, en aquellos de cotas más bajas de la red de distribución, se deberá considerar un sistema de purga.
Norma OS 080: ESTACIONES DE BOMBEO DE AGUAS RESIDUALES
ESTACION DE BOMBEO
Las estaciones deberán planificarse en función del período de diseño.
Se debe tener en cuenta los caudales máximos y mínimos de contribución, dentro del horizonte de planeación del proyecto.
El volumen de almacenamiento permitirá un tiempo máximo de permanencia de 30 minutos de las aguas residuales.
Cuando el nivel de ruido previsto supere los valores máximos permitidos y/o cause molestias al vecindario, deberá contemplarse soluciones adecuadas.
La sala de máquinas deberá contar con sistema de drenaje.
Se deberá considerar una ventilación forzada de 20 renovaciones por hora, como mínimo.
El diseño de la estación deberá considerar las facilidades necesarias para el montaje y/o retiro de los equipos.
La estación contará con servicios higiénicos para uso del operador, de ser necesario.
El fondo de la cámara húmeda deberá tener pendiente hacia la succión de la bomba y las paredes interiores y exteriores deberán tener una capa impermeabilizante y una capa adicional de tartajeo de «sacrificio».
En caso de considerar cámara seca, se deberá tomar las previsiones necesarias para evitar su inundación.
En la línea de llegada, antes del ingreso a la cámara húmeda, deberá existir una cámara de rejas de fácil acceso y operación, que evite el ingreso de material que pueda dañar las bombas.
El nivel de sumergencia de la línea de succión no debe permitir la formación de vórtices.
En caso de paralización de los equipos, se deberá contar con las facilidades para eliminar por rebose el agua residual que llega a la estación. De no ser posible, deberá proyectarse un grupo electrógeno de emergencia.
La selección de las bombas se hará para su máxima eficiencia y se considerará: Caracterización del agua residual Caudales de bombeo (régimen de bombeo). Altura dinámica total. Tipo de energía a utilizar. Tipo de bomba. Número de unidades. En toda estación deberá considerarse como mínimo una bomba de reserva. Deberá evitarse la cavitación, para lo cual la diferencia entre el NPSH requerido y el
disponible será como mínimo 0,80 m. El diámetro de la tubería de succión deberá ser como mínimo un diámetro comercial
superior al de la tubería de impulsión. De ser necesario la estación deberá contar con dispositivos de protección contra el golpe de
ariete, previa evaluación. Las válvulas ubicadas en la sala de máquinas de la estación, permitirán la fácil labor de
operación y mantenimiento. Se debe considerar como mínimo: Válvulas de interrupción. Válvula de retención. Válvulas de aire y vacío.
La estación deberá contar con dispositivos de control automático para medir las condiciones de operación. Como mínimo se considera: Manómetros, vacuómetros. Control de niveles mínimos y máximos. Alarma de alto y bajo nivel. Medidor de caudal con indicador de gasto instantáneo y totalizador de lectura directo. Tablero de control eléctrico con sistema de automatización para arranque y parada de
bombas, analizador de redes y banco de condensadores.
Instalaciones Sanitarias
Norma IS 010: INTALACIONES SANITARIAS PARA EDIFICACIONES
2. Agua Fría
2.1 Instalaciones
- No se deberá instalar Válvulas en el piso o lugares inundables
2.5 Elevación
- En la tubería de impulsión, inmediatamente después de la bomba deberá instalarse una válvula de retención y una válvula de interrupción. En la tubería de succión con presión positiva se instalará una válvula de interrupción. En el caso que la tubería de succión no trabaje bajo carga positiva, deberá instalarse una válvula de retención.
- EL sistema hidroneumático deberá estar dotado de los dispositivos mínimos adecuados para su correcto funcionamiento:
Cisterna Electrobombas Tanque de presión Interruptor de presión para arranque y parada a presión mínima y máxima. Manómetro. Válvula de seguridad. Válvulas de interrupción que permitan la operación y mantenimiento del
equipo. Dispositivo de drenaje del tanque con su respectiva válvula. Compresor o un dispositivo automático cargador de aire de capacidad
adecuada.
3. Agua Caliente
3.1 Instalaciones
- El sistema de alimentación y distribución de agua caliente estará dotado de válvulas de interrupción como mínimo en los siguientes puntos:
Inmediatamente después del calentador, en el ingreso de agua fría y la salida de agua caliente
En cada servicio sanitario
4. Agua contra incendio
4.1 Sistemas
- Antes de cada conexión para manguera se instalará una válvula de globo recta o de ángulo. La conexión para manguera será de rosca macho.
- Se instalaran <<uniones siamesas>> con rosca macho y válvula de retención en sitios accesibles de la fachada del edificio para la conexión de las mangueras que suministraran agua del exterior.
6. Desagüe y Ventilación