valvulas

VALVULASTipos, usos y aplicaciones

FAC - 06

Esta presentación trata sobre los tipos principales de

válvulas usados en el campo, sus partes y aplicaciones.

Al finalizar el curso, el usuario debe responder un examen

teórico con un acierto del 100%.

OBJETIVO

Es casi imposible diseñar un sistema hidráulico sin tener el control del caudal, la presión y la dirección del flujo; esta tarea es llevada a cabo por las válvulas.

Una válvula es un dispositivo capaz de iniciar, detener o regular el paso de fluído por medio de partes movibles en su interior, que pueden ser accionadas a voluntad o de manera automática.

Este módulo muestra los tipos más comunes de válvulas usadas en las facilidades de producción y pozos de Caño Limón, así como su funcionamiento, diseño y materiales usados en su elaboración.

INTRODUCCION

CONTENIDO

Grupos de Válvulas por FunciónArranque y Parada de FlujoReguladoras de FlujoPreventoras de ReflujoAliviadoras de PresiónReguladoras de Presión

Tipos de VálvulasCompuerta AgujaTapón MariposaDiafragma ChequeBola Reductoras de PresiónGlobo Trampas

Materiales e Inspección

Arranque y parada de flujo.

Reguladoras de flujo.

Preventoras de reflujo.

Aliviadoras de presión.

Reguladoras de presión.

Grupos de Válvulas por Función

Interrumpen o permiten el flujo. No tienen casi restricción al flujo y las pérdidas de presión cuando permanecen abiertas son muy bajas. El cierre es hermético y desde luego, no son diseñadas para estrangular o regular fluidos.

DE ARRANQUE Y PARADA DE FLUJO

Válvula de Bola Válvulas de Compuerta

Pueden mantener el flujo regulado entre los límites de cerrado y abierto, introduciendo una resistencia al paso del fluido para dosificar la tasa de flujo.

REGULADORAS DE FLUJO

Válvula de Mariposa

Válvula de Globo

Su función principal es prevenir el contraflujo. Las válvulas de cheque son las utilizadas para este propósito generalmente. Se cierran por gravedad o por flujo en reversa.

PREVENTORAS DE REFLUJO

Válvulas de Cheque

Se usan cuando se necesita mantener una presión uniforme en la línea.

REGULADORAS DE PRESION

Reguladoras de Presión

Usadas para prevenir sobrepresión en procesos y tuberías que pueda causar daño o una falla en el sistema.

Su apertura es rápida y normalmente son cargadas con un resorte previamente calibrado en laboratorio (válvula de alivio).

ALIVIADORAS DE PRESION

Válvula de Alivio Disco de Ruptura

PRACTICA 1

1. El Grupo de válvulas que imprimen una resistencia al flujo es:

De alivio.Reductoras de presión.Reguladoras de flujo.Aliviadoras de presión.

2. Las válvulas que evitan el contraflujo son:

Preventoras de reflujo.Reductoras de presión.De arranque y parada.Reguladoras de flujo.

Haga click en la flecha correcta y verifique con el sonido.

salir de la práctica

Compuerta Aguja

Tapón Mariposa

Diafragma Cheque

Bola Reductora de Presión

Globo Trampas

Tipos de Válvulas

Trabajan completamente abiertas o completamente cerradas, tienen poca restricción al flujo y perdidas de presión muy bajas.

No deben ser usadas en regulación o estrangulación de flujo ya que sus sellos sufren daños severos y además puede dar origen a vibraciones.

VALVULAS DE COMPUERTA

Materiales y estándares de presión (clase ANSI):

En bronce: 125, 150, 200, 300 psi.

En hierro colado: 25, 125, 150, 250, 300 psi.

En acero: 150, 300, 400, 600, 900, 1500, 2500 psi.

Standard 600: válvulas de compuerta, soldada ó flancheada para refinería.

Standard 6D: válvulas de compuerta de acero para servicio en tuberías.


Tipo Cuña o Disco.

Cuando la válvula está cerrada, el disco se ajusta contra el asiento.Favorable en altas tasas y flujo turbulento.Muy util donde el espacio es reducido.Hasta 250 psi tienen brida ovalada, a presiones mayores es circular.


Disco Empaques del Asiento

Vástago

Volante

Cuerpo o

Bonnet

Tipo Disco Doble.

Ajuste de los discos contra el asiento, opera abierta o cerrada.Debido al doble disco no se traba dentro del cuerpo.Facilidad para abrir y cerrar.Existen emsambladas por soldadura para trabajos a alta temperatura.


Discos

Tipo sello lubricante.

Equipadas con sistema de sello lubricante, opera abierta o cerrada.Material sellante insoluble en fluidos.Baja fricción de deslizamiento.Disponibles en cuerpos de acero o hierro colado.


Disco

Sello lubricado

Válvula de Evacuación PS1 #100

Fotografías Válvula de Compuerta

Pierna de agua FWKO 202A

Su operación es abierta o cerrada, donde se requiera operación de cierre o apertura rápida.

Permite operación parcialmente abierta. Utiles para estrangula-miento en flujo de gas. Pueden manejar vapor, agua, aceite, gas y químicos líquidos.

VALVULAS DE TAPON

Tapón

Brida

Vástago

Materiales y estándares de presión (clases ANSI):

Hierro nodular: 150 y 300 psi API 604, para uso en refineria.

Hierro gris de alto esfuerzo (semi-acero): 175,200,400,500,800 psi.

Acero: 150,300,600,900,1500,2500, psi.

Standard 600: válvulas de compuerta y tapón de acero con terminales soldados o flanchados para uso en refinería.

Standard 6D: válvulas para servicio en tuberías de lineas.

VALVULAS DE TAPON

Tipo Tapón con sello lubricante.Válvula de tapón con canales de lubricación , asegura sello positivo contra fugas interiores o exteriores.

VALVULAS DE TAPON

Funciónes de la lubricación:

Acción hidráulica.

Mantenimiento del sello positivo, evitar las fugas externas.

Manterner libre el tapón para poder girarlo.

Protección de superficies de trabajo contra desgaste y corrosión.

Salida de la Marranera PS1

Válvula Kiker PS1

Fotografías Válvulas de Tapón

PRACTICA 2

1. Las válvulas de compuerta NO pueden:

Trabajar completamente abiertas o cerradas.Estrangular o regular un flujo.Ser diseñadas para tener bajas pérdidas.Ser fabricadas en hierro o acero.

2. Una característica de la válvula de tapón, es que puede estrangular:

Sólo líquidosSólo gasesGases, vapores y líquidosNo sirve para estrangular



No forma bolsillos aún cuando en el fluido se encuentren partículas suspendidas. Absoluto aislamiento de los mecanismos internos con el fluido que maneja, evitando así deterioro por corrosión.Mantenimiento muy sencillo y económico, pueden ser autodrenadas. Manipulan fluidos corrosivos, material viscoso, lechadas, sólidos en suspensión, agua, gases, y aire comprimido.

VALVULAS DE DIAFRAGMA

Materiales y especificaciones técnicas.

Diafragmas: Cauchos naturales, Neoprenos, Siliconas, teflón, polietileno.

Temperaturas de operación: entre -30 y 350 F.

Cuerpo: Hierro, aceros, aceros inoxidables, plásticos PVC.

VALVULAS DE DIAFRAGMA

Válvulas de diafragma en posición abierta y cerrada

VALVULAS DE DIAFRAGMAManija

Diafragma

Cuerpo

Pistón

Bomba lubricadora Unidades Allen 1 P110

Fotografía Válvula de Diafrágma

Se pueden trabajar parcialmente abiertas.Faciles y rápidas de abrir con mínimas perdidas de presión.Por su construcción, son muy similares a las válvulas de tapón.

VALVULAS DE BOLA

Materiales y temperaturas de operación.

Materiales sellantes: plásticos, Nylon, cauchos sintéticos, polímeros.

Temperaturas de operación: entre -450 y 500 F con polímeros fluorinatados (Temperatura hasta de 1000 F con asientos de grafito).

VALVULAS DE BOLA

Válvula de Bola (posición cerrada)

Bola

CuerpoVástago

Sálida PS1 - Oleoducto MOV 134

Fotografía Válvula de Bola

PRACTICA 3

1. Las válvulas de diafragma NO pueden manipular sustancias corrosivas.

FalsoVerdadero

2. El material del diafragma en una válvula de ese tipo debe ser de materiales elásticos, como el teflón o Neopreno.


FalsoVerdadero

3. Las pérdidas de presión en la válvula de bola son despreciables.

FalsoVerdadero


Control de flujo donde se requieren cierres positivos.Presenta perdidas de presión y una alta resistencia al flujo.El cambio del disco y el asiento es fácil, agilizando la operación de mantenimiento.

VALVULAS DE GLOBO

Válvulas de Globo Válvula de Globo en Angulo

Materiales y estandares de presión.

Asbesto: material del disco en vapores saturados, 150 psi.

Hierro colado: empaque de asiento y disco en bronce.

Acero inoxidable: para temperaturas superiores a 750 F

Bonnet (macho o hembra) acero: 150, 300, 400, 600 psi.

Bonnet (macho-hembra) acero: 900, 1500 psi.

Bonnet (sellado a presión) acero: 600, 900, 1500, 2500 psi.

VALVULAS DE GLOBO

Sistema de reversión PS1.

Fotografía Válvula de Globo

Utilizadas generalmente en instrumentación, medidores y calibradores de linea. También para realizar un estrangulamiento preciso.Manejo de altas presiones y temperaturas.La aguja ajusta perfectamente en su asiento y así asegura un cierre bien ajustado con el menor esfuerzo.

VALVULAS DE AGUJA

Aguja

Línea de inyección de Aire a TK 219A

Fotografía Válvula de Aguja

PRACTICA 4

1. ¿Qué es característico en las válvulas de globo?

Considerables pérdidas de presiónMantenimiento complicadoBaja resistencia al flujoNo permite cierres positivos


2. Las válvulas de aguja NO pueden:

Manejar altas presiones y temperaturasPrevenir el reflujo ó contraflujoRealizar un estrangulamiento precisoRealizar un cierre ajustado con poco esfuerzo


Válvulas para bajas presiones, de diseño simple.Regulación y control de flujo.Rápida operación y baja caida de presión diferencial.Requieren solo un cuarto de giro de la posición cerrada a la totalmente abierta pero NO han sido diseñadas para cierres ajustados.

VALVULAS DE MARIPOSA

Disco

Vástago

Cuerpo

Pierna de agua del FWKO 202B 6’’

Fotografía Válvula de Mariposa

Diseñadas para prevenir el contraflujo o regreso del fluido en las líneas. Están adaptadas para servicios de alta presión donde la velocidad de flujo es alta; las juntas del Bonnet selladas a presión deben estar en clases de 600, 900, 1500, 2500 psi.

No se pueden accionar manualmente!

VALVULAS DE CHEQUE

De levantamiento o pistónRequeridas generalmente en tuberías verticales, afectadas por la fuerza de gravedad. El disco es levantado cuando pasa flujo a través de él, pero impide que se devuelva asentándose contra el empaque.

VALVULAS DE CHEQUE

Disco Empaque

De balanceoContiene un flapper o disco. Su funcionamiento no depende de la fuerza de gravedad sino de la fuerza del fluido.

VALVULAS DE CHEQUE

Disco Empaque

Entrada de sistema de espuma TK 203B

Fotografía Válvula de Cheque

PRACTICA 5

1. Las piezas fundamentales de una válvula de mariposa son:

Vástago, disco y diafragma.Bonnet, cuerpo y manija.Vástago, disco y cuerpo.Cuerpo y diafragma.


2. Las válvulas de mariposa se abren en 1/4 de giro y dan un cierre ajustado.

FalsoVerdadero

3. Las válvulas de cheque se pueden accionar manualmente.

FalsoVerdadero salir de la práctica

Válvulas de AlivioPrevienen excesivas sobrepresiones en procesos y sistemas de tuberías. Protegen las lineas y el equipo de posibles fallas. Son dispositivos automáticos.No se deben operar en ambientes corrosivos, ni en reflujo.Se componen básicamente de un resorte y un disco.

DISPOSITIVOS PARA ALIVIO DE PRESION

Disco

Resorte

Discos de ruptura.Dispositivo en forma de plato que se usa antes de la valvula cheque para evitar derrame de producto al exterior en caso de falla de la valvula cheque.

DISPOSITIVOS PARA ALIVIO DE PRESION

MaterialesAluminio, cobre, y acero inoxidable son los materiales más ampliamente utilizados para los discos de ruptura, discos de metal recubiertos con Neoprene, grafito u otros plásticos suelen utilizarse para evitar corrosión.

Disco de Ruptura, TK 110

Fotografía Dispositivos para Alivio de Presión

Válvula de alivio en Skid de espuma W211

Tipo de diafragma de cauchoPor medio de una línea de flujo adicional (línea piloto) se ajusta el diferencial de presión deseado. Usadas para bajar la presión en menos de 10psi.

VALVULAS REDUCTORAS DE PRESION

Tipo PilotoPueden Reducir más de 10psi. El contínuo estrangulamiento desgasta los discos y empaques.

Skid de espuma W211

Descarga de bombas 206

Fotografías Válvulas Reductoras de Presión

La función de la trampa es descargar condensado de un sistema de tubería (vapor o gas) sin permitir que el vapor o gas escape.La trampa de flote tiene un dispositivo flotador que se eleva cuando el fluido liquido entra, a través de un sistema de niveladores la válvula es abierta y el liquido es descargado.En la trampa de valde o vasija el fluido vierte por el tope del valde causando su hundimiento y abriendo la válvula.

TRAMPAS

ValdeFlotado

r

Condensado

Gas

Entrada de aceite Generador 202B

Fotografía de una Trampa

PRACTICA 6

1. ¿Cual de las siguientes afirmaciones es válida para las válvulas de alivio de presión?

Se pueden operar en medios corrosivos.Son resistentes ante el reflujo.Su mecanismo básicamente es un resorte y un disco.Su operación no puede ser automática.


2. Las trampas descargan el gas sin dejar escapar el condensado.

FalsoVerdadero

3. Las trampas se accionan de manera automática.

FalsoVerdadero salir de la práctica

Materiales e Inspección

Al diseñar una válvula, los materiales usados deben:

•Ser seleccionados de acuerdo a la pieza (vástago, sello, cuerpo, etc.)•Tener estabilidad química y resistencia a la corrosión.•Resistir la Presión y temperatura de operación.

MATERIALES

Los materiales más usados en las válvulas son: Bronce para moderadas presiones y temperaturas.Hierro colado para todos los tamaños por encima de una presión de trabajo 250 psi (en vapor) o 800 psi (fluido) y una temperatura de 450 F.Aceros aleados con cromo y molibdeno se usan en presiones y temperaturas más elevadas.En ambientes corrosivos se usan los aceros inoxidables AISI tipo 304 y 306. Los cuerpos pequeños están elaborados en hierro colado o maquinados de bloques forjados ó barras sólidas.

MATERIALES

Válvula de Globo en Acero inoxidable

Válvula de Compuerta en Hierro

•Asugurese que el contacto asiento-sello esté ajustado.

•Verifique fallas en los resortes debido a fragmentación o corrosión.

•En las válvulas de compuerta hay susceptibilidad a la erosión debido a la turbulencia generada internamente.

•Al ensamblar las válvulas, deben probarse hidrostáticamente o neumáticamente.

INSPECCION

FIN DE LA PRESENTACION

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