9 -Curso Mantenimiento de Válvulas-CORSA

Mantenimiento de Válvulas Noviembre 2011 Querétaro, Qro., México Instructor: Ing. Juan José Cortés Romo

MANTENIMIENTO DE VÁLVULAS

• Que es una válvula? • Como controla el flujo?

• Cuantos tipos de válvulas existen?

Elaboró: Ing. Juan José Cortés Romo

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TIPOS DE VÁLVULAS

• • • • • •

Tipo de compuerta Esféricas Válvulas macho Válvulas de retención Válvulas de mariposa Válvulas de globo


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TIPOS DE VÁLVULAS

TIPO DE COMPUERTA • Compuerta de cuña • Compuerta de expansión de paso completo y continuado • Compuerta sólida de paso completo y continuado.

• Compuerta bipartida.


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TIPOS DE VÁLVULAS ESFÉRICAS • Flotante • Con muñones

VÁLVULAS MACHO • Tapón cónico normal

• Tapón cónico invertido • Tapón cilíndrico paso rectangular • Tapón cilíndrico circular


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TIPOS DE VÁLVULAS VÁLVULAS DE RETENCIÓN • De columpio. • De pistón. • De balín. CARACTERÍSTICAS • Retienen el contra flujo. • Bajas velocidades. • Pueden instalarse vertical u horizontalmente. • Mínimas caídas de presión. • Baja frecuencia de operación.


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TIPOS DE VÁLVULAS VÁLVULAS DE MARIPOSA • Diseñadas para servicio de agua. • Diseñadas para servicio industrial. • Manejan fluidos corrosivos y con sólidos en suspensión. CARACTERÍSTICAS: • El disco gira a través de un eje vertical u horizontal. • Requiere de poco espacio de instalación. • Están diseñadas para regular flujo. • Sello hermético.


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TIPOS DE VÁLVULAS

VÁLVULAS DE GLOBO • Disco esférico. • Disco tipo tapón cónico. • Disco tipo pistón. • De ángulo. • De aguja (cierre hermético para alta presión hasta 10, 000 PSI). CARACTERÍSTICAS: • Alta frecuencia de operación. • Son diseñadas para regular flujo • Mínima erosión. • Alta caída de presión. • Son diseñadas para cierre positivo para gases y aire.


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TIPOS DE VÁLVULAS

VÁLVULAS DE ALIVIO Y SEGURIDAD • Se accionan automáticamente cuando la presión excede el limite para lo cual fueron calibradas. CARACTERÍSTICAS • Son diseñadas para proteger tanque y equipos


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TIPOS DE VÁLVULAS VÁLVULA DE COMPUERTA TIPO CUÑA • Esta válvula esta diseñada para utilizarse completamente abierta o totalmente cerrada, no se recomienda para regular flujo. • Estas válvulas pueden ser de vástago saliente o vástago fijo, su compuerta tiene un ángulo en sus caras de sello. • Por su diseño la compuerta puede ser de una pieza o bipartida. • Sus componentes más importantes son: Vástago, asientos, volante, bonete y caja de empaques, cuerpo, elementos de sujeción y empaquetaduras. • Según su uso, estas válvulas pueden fabricarse en diferentes materiales para las condiciones de fluido. Elaboró: Ing. Juan José Cortés Romo

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MATERIALES DE VÁLVULA DE COMPUERTA TIPO CUÑA


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VÁLVULA DE COMPUERTA TIPO CUÑA


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EMPACADO DE VÁSTAGO EN VÁLVULA DE COMPUERTA TIPO CUÑA


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VÁLVULA DE COMPUERTA DE PASO COMPLETO Y CONTINUADO PASO COMPLETO Una válvula es de paso completo cuando el interior del

conducto, incluyendo los asientos, permite sin obstáculo el paso de herramientas para limpieza de tubería (diablos), instalación de accesorios, paso de herramientas de corte, etc., sin perjuicio para la válvula.


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VÁLVULA DE COMPUERTA DE PASO COMPLETO Y CONTINUADO PASO CONTINUADO Una válvula es de paso continuado cuando el interior de su conducto no tiene cavidades, bolsas o discontinuidades. Por lo general es de acabado terso. Para satisfacer lo arriba indicado, el diseño de estas válvulas debe cumplir con las siguientes condiciones: A.- Que la compuerta sea de caras paralelas. B.- Que el conducto de paso sea una perforación circular contenida integralmente en la compuerta. C.- Que el diámetro de los asientos sea igual al diámetro interior del conducto de la compuerta.


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VÁLVULA DE COMPUERTA DE PASO COMPLETO Y CONTINUADO ¿Cuál es la razón para tener que especificar el uso de válvulas de paso completo y continuado? Con referencia a válvulas que se instalan en líneas de conducción petrolera ( razón por la cual se les llama válvulas de línea), debe tomarse muy en cuenta que todos los hidrocarburos, sean en forma de gas o líquidos, llevan partículas en suspensión aun después de pasar por filtros

separadores o lavadoras. Estas partículas son abrasivas y fácilmente se aglomeran entre si, pudiendo llegar a formar conglomerados de gran tamaño. Elaboró: Ing. Juan José Cortés Romo

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VÁLVULA DE COMPUERTA DE PASO COMPLETO Y CONTINUADO ¿Cuál es la razón para tener que especificar el uso de válvulas de paso completo y continuado?(Continua…) Para evitar que estas formaciones lleguen a extremos peligrosos para el sistema (Taponamientos, aumentos en la caída de presión, desprendimientos, etc.) se deben limpiar periódicamente, el diseño de estas herramientas es tal, que solo permiten pequeñas variaciones en el diámetro de los conductos a limpiar. Y aun estas variaciones están sujetas a otras condiciones para que puedan aceptarse. Entre otras,

están las condiciones de que no haya escalones súbitos, que las diferencias se hagan gradualmente. Elaboró: Ing. Juan José Cortés Romo

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VÁLVULA FIP DE COMPUERTA Existen dos tipos de válvulas de compuerta de paso completo y continuado

• Válvulas de compuerta de expansión. • Válvula de compuerta flotante.


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VÁLVULA FIP DE COMPUERTA VÁLVULA DE COMPUERTA TIPO EXPANSIÓN DE PASO COMPLETO Y CONTINUADO. En este tipo de válvulas, la compuerta consta de dos piezas, empleando una acción de doble acuñamiento para obtener una expansión paralela de la compuerta y del segmento de la misma. El sello obtenido es un sello mecánico hermético que no es afectado por las pulsaciones o vibraciones de la tubería.


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VÁLVULA DE COMPUERTA DE EXPANSIÓN MARCA FIP


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VÁLVULA DE COMPUERTA DE EXPANSIÓN MARCA FIP


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CARACTERÍSTICAS DE VÁLVULA DE COMPUERTA DE EXPANSIÓN FIP • Este tipo de compuerta al llegar a sus puntos extremos de la carrera abrir-cerrar, se expande. Esta acción se aprovecha para logar que cada pieza de la compuerta presione al asiento respectivo logrando un eficiente sello metal-metal. Fuera de estas posiciones extremas ( que es cuando esta expandida) la compuerta vuelve a su posición original, dejando un claro entre ella y los

asientos. Esto hace que la compuerta viaje libremente. Este tipo de válvulas no estan diseñadas para regular flujo. Elaboró: Ing. Juan José Cortés Romo

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CARACTERÍSTICAS DE VÁLVULA DE COMPUERTA DE EXPANSIÓN FIP

• En este tipo de válvulas si es importante la dirección de flujo.


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DIAGRAMAS DE FUNCIONAMIENTO DE UNA COMPUERTA DE EXPANSIÓN.

FUNCIONAMIENTO ESQUEMATICO DE LA COMPUERTA EXPANSIÓN OPERADA CON ZAPATAS (LEVER LOKC) Elaboró: Ing. Juan José Cortés Romo

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DIAGRAMAS DE FUNCIONAMIENTO DE UNA COMPUERTA DE EXPANSIÓN.


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VÁLVULA DE COMPUERTA SÓLIDA DE PASO COMPLETO Y CONTINUADO • En las válvulas de compuerta sólida se combina la economía con un funcionamiento altamente eficaz. • Los asientos son del tipo flotante actuados mediante presión dinámica. • La parte central del asiento tiene un anillo de teflón. • En estas válvulas el flujo puede ser en ambos sentidos


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VÁLVULA DE COMPUERTA SÓLIDA DE PASO COMPLETO Y CONTINUADO • Cuando la compuerta esta cerrada teniendo igual presión en ambos lados del conducto, el sello inicial se efectúa entre el teflón y la compuerta; a medida que la presión actúa sobre la cara de la compuerta, el teflón del asiento de lado opuesto se comprime obteniendo así un sello hermético de metal con metal, esta hermeticidad se logra mediante la diferencia de presión con el interior del cuerpo ya que la presión en la línea

actuando entre la parte posterior del asiento y la caja del mismo empuja contra la compuerta.


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VÁLVULAS DE COMPUERTA SÓLIDA DE PCC FIP


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COMPONENTES DE VÁLVULA DE COMPUERTA SÓLIDA FIP


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SELLADO DE VÁLVULA DECOMPUERTA SÓLIDA

POSICIÓN ABIERTA

POSICIÓN CERRADA


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CARACTERÍSTICAS DE FUNIONAMIENTO DE LOS ASIENTOS EN UN VÁLVULA DE COMPUERTA SÓLIDA DE PCC.


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VÁVULA DE ESFERA VALVULAS ESFERICAS • Esfera flotante • Esfera con muñones

ESFERA FLOTANTE El diseño de esfera flotante, se refiere a que la esfera únicamente esta apoyada en el vástago, y su se aloja libremente.


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VÁVULA DE ESFERA ESFERA CON MUÑONES En este diseño la esfera se apoya por la parte superior con el vástago y por la parte inferior esta soportada por otro muñón, esto hace que la esfera gire en sus propio eje con mayor precisión y robustez, su aplicación son las más comunes En ambos casos, esfera flotante o con muñones, estas válvulas trabajan completamente abiertas o totalmente cerradas, no son de regulación. Por su diseño también son de paso completo y continuado. Su aplicación más común son en líneas de conducción de cualquier fluido. Elaboró: Ing. Juan José Cortés Romo

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VISTA DE COMPONENTES DE VÁLVULA DE BOLA


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PRINCIPIO DE SELLADO DE VÁLVULA DE BOLA


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ENSAMBLE DE VÁLVULA DE ESFERA VÁLVULAS ESFERICAS MMA: Principales características de un diseño superior.

Brida de acoplamiento al actuador

Doble sello eje con válvula de inyección de empaque para emergencia.

Tope independiente del actuador Ejes de acero SAE 4140 tratados con recubrimiento de níquel no electrolítico montados sobre bujes autolubricados.

Esfera de acero al carbono con recubrimiento de níquel no electrolítico acabado especular

Inserto de PTFE Resorte

Válvula de inyección de empaque en los asientos para emergencia

Asiento de acero al carbono con recubrimiento de níquel no electrolítico

Unión de cuerpo bridada, dimensionada según código ASME, con doble sello.


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VÁLVULA DE ESFERA ENSAMBLADA


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VÁLVULA TIPO MACHO MODELO CORTO

MODELO REGULAR MODELO VENTURI • Tapón cónico normal. • Tapón invertido. • Tapón cilíndrico paso rectangular. • Tapón cilíndrico paso circular.


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VÁLVULA TIPO MACHO Para las válvulas tipo macho, su aplicación es donde se necesita manejar fluidos severo inclusive con sólidos e suspensión y en sistemas que requieran cierre hermético y espacio mínimo de instalación. Las válvulas macho lubricadas se utilizan para trabajar abiertas o cerradas y no en regulación de flujo. Son las más adecuadas para servicio pesado, estables dimensionalmente, ya que las elevadas presiones no afectan sus superficies de sello (película sellantes).


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VÁLVULAS MACHOS, DIFERENTES MODELOS


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VÁLVULA TIPO MACHO


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PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE VÁLVULAS MACHO


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CARACTERÍSTICAS DE VÁLVULAS MACHOS LUBRICADAS


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VÁLVULA DE RETENCIÓN Válvulas de retención

EXCELENTE RESISTENCIA de la tapa debido a que ha sido diseñada para las mismas condiciones de presión-temperatura que el cuerpo de la válvula

UNIFORMIDAD en el espesor de pared, excede el establecido por las normas API, con lo que se obtiene una excelente resistencia a los esfuerzos originados por las condiciones de operación.

BUEN FUNCIONAMIENTO originado por los maquinados de precisión de los componentes que forman el ensamble disco-columpio

FLUJO COMPLETO. La caída de presión es mínima, ya que el área de flujo de cualquier punto de la válvula es la misma.

TIPO COLUMPIO

DISCO ROBUSTO diseñado para soportar ampliamente los requerimientos de servicio pesado, su superficie de asiento es amplia para proporcionar una sello perfecto.


ASIENTO SOLDADO que provee un sello a prueba de fugas en toda la unión con el cuerpo.

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VÁLVULA DE RETENCIÓN

TIPO BALIN

TIPO PISTON


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VÁLVULA DE MARIPOSA


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VÁLVULA DE GLOBO

VASTAGO FORJADO DE UNA SOLA PIEZA no tiene soldadura ni uniones de otro tipo para formar la cabeza de este elemento. Posee una gran resistencia a los esfuerzos de la compresión que se origina al efectuar el cierre de la válvula.

ALINEAMIENTO Y COMPRESIÓN UNIFORME DE LOS EMPAQUES originados por el efecto que se produce entre las superficies de contacto de forma esférica del buje y la brida prensaempaques

CAMARA DE CONDENSADOS. Se suministra bajo pedido, en válvulas clase 300 y 600

CIERRE HERMETICO se obtiene mediante el diseño preciso y el perfecto maquinado de las áreas del sello, así como la forma del disco. Además se logra una mejor resistencia al desgarramiento de las superficies del asiento.

REEMPACABLE EN SERVICIO debido al ajuste preciso entre el bisel y el asiento del vástago; en su posición totalmente abierta

ASIENTO SOLDADO que provee un sello a prueba de fugas en su unión con el cuerpo

PAREDES CON ESPESOR UNIFORME es una de las características de calidad inherentes a las válvulas de globo, obteniéndose una excelente resistencia a los esfuerzos originados por las condiciones de operación


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VÁLVULA DE ALIVIO Y SEGURIDAD


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FACTORES PARA SELECCIÓN DE VÁLVULAS

• TIPO DE SERVICIO Obturar o permitir el paso del flujo Regular el flujo Evitar el retroceso del flujo Cambiar la dirección del flujo


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• NATURALEZA DEL FLUIDO Aceite, vapores de aceite Gas, Gas agrio, Compuestos químicos Agua, vapor, agua/ vapor Productos alimenticios Productos solidificables


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• TEMPERATURA DE OPERACIÓN Máxima Mínima • PRESIÓN DE TRABAJO Máxima Vacío Cambios bruscos


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FACTORES PARA SELECCIÓN DE VÁLVULAS • TAMAÑO DE LA VÁLVULA Paso completo y continuado Paso restringido

Venturi • CONEXIÓN A LA LÍNEA Bridas: Cara plana, Realzada, Juntas tipo anillo, Mixtas Extremos a soldar: A tope, en caja Roscas


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FACTORES PARA SELECCIÓN DE VÁLVULAS • COLOCACIÓN DE LA VÁLVULA En el piso, elevada, enterrada, bajo el agua, en espacio limitado, en lugar inaccesible, en cantiliver. • OPERACIÓN DE LA VÁLVULA Manual Transmisión de engranes Automatizada, eléctrica, neumática, hidráulica


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NORMAS QUE REGULAN SU FABRICACIÓN

• NORMAS Y COSTOS. Servicio en: Refinerías, producción y conducción, plantas químicas o petroquímicas, prevención de incendios, plantas alimenticias. Costos: Tipo de válvulas, tamaño de válvulas, materiales requeridos, aditamentos especiales, seguridad.


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NORMAS QUE REGULAN SU FABRICACIÓN – ANSI AMERICAN NATIONAL STANDARD INSTITUTE (ANTERIORMENTE ASA O USAS) • INSTITUTO NACIONAL AMERICANA DE NORMAS. – ASME AMERICAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS • SOCIEDAD AMERICANA DE INGENIEROS MECANICOS – API AMERICAN PETROLEUM INSTITUTE • INSTITUTO AMERICANO DEL PETROLEO


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NORMAS QUE REGULAN SU FABRICACIÓN – MSS MANUFACTURES STANDARIZATION SOCIETY OF THE VALVE AND FITTING INDUSTRY • SOCIEDAD DE NORMALIZACION DE FABRICANTES DE LA INUSTRIA DE VALVULAS Y CONEXIONES. – NACE NATIONAL ASSOCIATION OF CORROSION ENGINEERS • ASOCIACION NACIONAL DE INGENIEROS EN CORROSION – ASTM AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS • SOCIEDAD AMERICANA PARA MATERIALES Y PRUEBAS Elaboró: Ing. Juan José Cortés Romo

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NORMAS QUE REGULAN SU FABRICACIÓN – BSI BRITISH STÁNDAR INSTITUTE • INSTITUTO BRITANICO DE NORMALIZACION – AISI AMERICAN IRON AND STEEL INSTITUTE • INSTITUTO AMERICANO DEL HIERRO Y EL ACERO – AWWA AMERICAN WATER WORKS ASSOCIATION • ASOCIACION AMERICANA PARA INSTALACIONES DE SUMINISTRO DE AGUA


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NORMAS USADAS EN LA FABRICACIÓN DE VÁLVULAS – AWS AMERICAN WLDING SOCIETY • SOCIEDAD AMERICANA DE LA SULDADURA – API • Q1 ESPECIFICACION PARA PROGRAMAS DE CALIDAD • 6D ESPECIFICACION PARA VALVULAS DE OLEODUCTOS • 605 BRIDAS DE ACERO AL CARBON DE DIAMETROS GRANDES • 6FA ESPECIFICACION PARA PRUEBAS DE FUEGO EN VALVULAS • 607 PRUEBA DE FUEGO EN VALVULA DE ¼ DE GIRO Elaboró: Ing. Juan José Cortés Romo

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NORMAS USADAS EN LA FABRICACIÓN DE VÁLVULAS – ANSI • B16.5 BRIDAS PARA TUBERIA Y CONEXIONES BRIDADAS • B16.34 VALVULA BRIDADAS Y CON EXTREMOS SOLDABLES – MSS • SP-44 BRIDAS DE ACEO PARA OLEODUCTOS • SP-25 SISTEMAS ESTANDAR DE MARCAJE PARA VALVULAS, BRIDAS , CONEXIONES Y UNIONES


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NORMAS USADAS EN LA FABRICACIÓN DE VÁLVULAS NACE MR01-75 MATERIALES METALICOS STD. PARA EQUIPO PETROLERO RESITENTES AL AGRETAMIENTOS POR ESFUERZOS DEBIDOS AL ACIDO SULFHIDRICO (H2S) ASME SECC IX CODIGO PARA RECIPIENTES PRESION (SECC DE SOLDADURA)

SUJETOS

A

ASTM A370 PRUEBAS MECANICAS PARA PRODUCTOS DE ACERO (TECNICA CHARPY)


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BASES DE DISEÑO DE VÁLVULAS


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USOS Y CONDICIONES DE OPERACIÓN


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MATERIALES DE LOS COMPONENTES DE VÁLVULAS


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SIMBOLOS GRÁFICOS DE REPRENTACIÓN DE VÁLVULAS


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COMPARACIÓN DE ACEROS PARA CUERPOS DE VÁLVULAS


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TIPOS DE VÁLVULAS Y SERVICIOS RECOMENDADOS


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CLASES , PRESIONES DE TRABAJO Y PRUEBAS HIDROSTÁTICAS DE VÁLVULAS CLASE

150(PN20)

TEMPE RATURA

300(PN50

400(PN64)

600(PN100)

900(PN1509

1500(PN250)

2500(PN420)

CLASIFICACION, PSI (BAR)

-29 A 38 oC

275(19.0)

720(49.6)

960(66.2)

1440(99.3)

2160(148.9)

3600(248.2)

6000(413.7)

66 oC

270(18.6)

705(48.6)

940(64.8)

1415(97.6)

2120(146.0)

3540(244.1)

5895(406.4)

93 o C

260(17.9)

675(46.5)

900(62.0)

1350(93.1)

2025(139.6)

3375(232.7)

5625(387.8)

121 o C

255(17.6)

665(45.8)

885(61.0)

1330(91.7)

1995(137.5)

3325(229.2)

5545(382.3)

PRESIONES DE PRUEBA HIDROSTATICA CASCO

425(29.3)

1100(75.8)

1450(100.0)

2175(150.0)

3250(224.1)

5400(372.3)

9000(620.5)

SELLO

300(20.7)

800(55.2)

1060(73.1)

1600(110.3)

2400(165.5)

4000(275.8)

6600(455.1)

1 PSI = 0.06894757 BAR 1BAR = 14.5 PSI


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PROCEDIMIENTO DE PRUEBA HIDROSTÁTICA EN VÁLVULAS DE LÍNEA

Estas especificaciones cubren la prueba hidrostática de válvulas de compuerta de paso completo y continuado sólida, de expansión y de bola.


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PROCEDIMIENTO DE PRUEBA HIDROSTÁTICA EN VÁLVULAS DE LÍNEA Equipos y herramientas necesarias: A) Equipo de prueba manual o neumático B/ Bridas de pruebas según presión que se aplicara C) Birlos en calidad B7 D) Empaques O Ring de hule según válvulas E) Mangueras de alta presión 5000 PSII F) Conexiones varias (Niples, codos, tee, etc.) G) Manómetros adecuados según presión de prueba. H) Conexiones de agua. I) Llave de impacto neumática según válvula J) Dados y herramientas manuales, pericas, stilson, estrías, españolas,


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La válvula deberá estar ensamblada completamente, los manómetros deberán tener una carátula de 4” de diámetro mínimo y un rango de aproximadamente 1.5 veces la presión de prueba, deberá tenerse en cuenta una tolerancia de +/- 5% de la presión


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PROCEDIMIENTO DE PRUEBA HIDROSTÁTICA EN VÁLVULAS DE LÍNEA •

• • • • • •

PRUEBA DE CASCO Colocar las bridas de prueba en ambos extremos de la válvula y colocar sus empaques. Abrir la válvula a la mitad de su carrera. Llenar con agua todas las cavidades (cuerpo y ductos). Purgar hasta asegurar que no queda aire atrapado. Aplicar presión hidrostática de acuerdo a la tabla, seleccionando según la clase de la válvula en prueba. Mantener la presión durante 30 minutos para válvulas de 20” y mayores, durante 15 minutos para válvulas de 12” a 18”; y de 5 minutos para válvulas de 10” y menores. Sopletear con aire perfectamente las áreas de unión de la válvula, verificar que no exista ninguna fuga, cualquier fuga es causa de rechazo. Elaboró: Ing. Juan José Cortés Romo

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PRUEBA DE ASIENTOS O SELLOS Habiendo efectuado la prueba de casco, se puede aprovechar para efectuar la prueba de asientos, ir cerrando la válvula y desfogando presión en el extremo contrario a la entrada de presión hasta un poco más del límite a que se van a probar los asientos estando completamente cerrada la válvula, en las válvulas de compuerta sólida, después de cerrar a tope , regresar unas dos vueltas el volante para que la compuerta pueda flotar.


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PROCEDIMIENTO DE PRUEBA HIDROSTÁTICA EN VÁLVULAS DE LÍNEA En el caso de válvulas de expansión, deberá llegarse a tope y no regresar nada. En estos momentos abrir la lleve de purga del lado contrario a la presión, en el otro extremo deberá mantenerse la presión, quitar la brida de prueba contraria a donde se verifica el sello, limpiar y sopletear perfectamente, no deberá notarse visualmente ninguna fuga. Esta prueba deberá mantenerse por 5 minutos, para todos los tamaños, cualquier causa de fuga deberá rechazarse. Repetir el proceso anterior para la otra brida.


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BANCO DE PRUEBA HIDROSTÁTICA


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EJEMPLO DE PRUEBA HIDROSTÁTICA


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PRUEBA HIDROSTÁTICA VÁLVULA DE BOLA


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APLICACIONES DE VÁLVULAS Las aplicaciones de válvulas de compuerta de cuña, compuerta sólida, compuerta de expansión, de bola y macho, son en conducción de fluido, y están diseñadas para trabajar completamente cerradas o completamente abiertas y no para regular flujo, que si trabajan regulando se dañan las áreas de sello. Las aplicaciones más comunes, son en distribución de fluidos, como se ven en las líneas de conducción de PEMEX, existen gran variedad de las válvulas antes mencionadas.


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APLICACIONES DE VÁLVULAS

En las líneas principales, se utilizan las válvulas de paso completo y continuado como son las de compuerta sólida o de expansión así como las de bola, ya que es indispensable que la válvula no tenga obstrucción con la tubería para enviar y recibir los instrumentos de limpieza o medición (diablos) En otras aplicaciones se utilizan las válvulas de compuerta de paso completo y continuado en operaciones de barrenado de líneas en operación para hacer alguna derivación, ya que es necesario que pasen libremente las brocas y herramientas necesarias.


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MANTENIMIENTO DE VÁLVULA EN OPERACIÓN ELIMINACIÓN DE FUGA EN ÁREA DE VÁSTAGO

VÁLVULAS DE COMPUERTA SÓLIDA DE PASO COMPLETO Y CONTINUADO • ELIMINACIÓN DE FUGA EN EL ÁREA DE VÁSTAGO El empaque de plástico es agregado al prensa-estopas para aumentar la presión alrededor del vástago y evitar la fuga del fluido de la línea. En algunos casos, el empaque en el prensa-estopas se seca o endurece demasiado, en este caso, es posible que sea necesario reemplazar el empaque plástico existente en la válvula.


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MANTENIMIENTO DE VÁLVULA EN OPERACIÓN ELIMINACIÓN DE FUGA EN ÁREA DE VÁSTAGO

Cambio de empaque plástico. A) Si se va a cambiar el empaque plástico, se recomienda usar empaque a granel y también la pistola hidráulica para empacar o bien un alimentador especial con mayor capacidad. B) Al reemplazar el empaque plástico, la válvula debe estar en posición totalmente cerrada. Alíviese la presión del cuerpo de la válvula usando la herramienta para desfogue de presión. Si la válvula esta provista de una válvula de alivio de presión hay que usarla, esta viene en las válvulas de expansión.


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MANTENIMIENTO DE VÁLVULA EN OPERACIÓN ELIMINACIÓN DE FUGA EN ÁREA DE VÁSTAGO C) Remuévase el tapón de empaque que se encuentra localizado a 180 grados del alimentador de empaque, tenga cuidado al efectuar esta operación, ya que puede haber presión retenida en el prensa-estopas, el tapón debe sentirse flojo antes de desenroscarse totalmente. D) Remuévase el alimentador de empaque y coloque la pistola hidráulica o bien un alimentador especial con mayor capacidad para que el empacado sea más rápido. E) El empaque viejo será expulsado por la apertura del tapón, termine de llenar el prensa-estopas con empaque plástico, si el empaque viejo esta demasiado duro y/o seco y no puede ser desplazado, aplíquese un líquido penetrante para facilitar la operación. La presión del empaque debe ser suficiente para evitar fugas alrededor del vástago. Elaboró: Ing. Juan José Cortés Romo

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DETALLE DEL PRENSAESTOPA VÁLVULA DE COMPUERTA SÓLIDA MARCA FIP


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MANTENIMIENTO DE VÁLVULA EN OPERACIÓN • ELIMINACIÓN DE FUGA EN LA TAPA DE LA VÁLVULA • CAMBIAR EL EMPQUE O´RING DE LA TAPA. A) Verificar que la válvula este completamente cerrada o completamente abierta, verificar el sellado de la válvula, colocando una llave de desfogue en la parte superior de la válvula, verificar que la presión baje acero o bien, que sea una presión manejable o controlable, en caso de que la presión no baje a cero, colocar una derivación, una manguera y tambor para recibir el fluido que se escape.


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MANTENIMIENTO DE VÁLVULA EN OPERACIÓN

B) Tomar dimensiones de los tamaños de birlos, de tapa, tuerca, diámetro de vástago, rosca, longitud saliente y diseñar un dispositivo que nos permita mantener firme la compuerta, fabricar 6 birlos especiales para controlar la apertura de la tapa del cuerpo (ver figuras anexas) C) Aflojar 4 birlos de las esquinas de la tapa, e intercambiar por los birlos especiales fabricados (más largos que los originales). Apretar nuevamente las tuercas al llegue, posteriormente desatornillar los birlos restantes de la tapa quitándolos completamente.


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MANTENIMIENTO DE VÁLVULA EN OPERACIÓN F) Limpiar hasta donde sea posible la parte del alojamiento del empaque. Tomar la medida del empaque y prepararlo.

G) Colocar el empaque nuevo, y pegarlo con un adhesivo. (LOCTITE) H) Bajar nuevamente la tapa, verificar que el O Ring no se salga de su alojamiento.

I) Colocar los tonillos originales y apretar, sacar los birlos especiales y colocar los originales.


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MANTENIMIENTO DE VÁLVULA EN OPERACIÓN


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MANTENIMIENTO DE VÁLVULA EN OPERACIÓN DRENADO DE VÁLVULA Cuando la válvula no cierre completamente y por lo tanto no sella, es probable que en la parte inferior se encuentre obstruida por sedimentos y por lo tanto hay que drenar. Los pasos son los siguientes: A) Abrir completamente la válvula B) Verificar la hermeticidad de la válvula, colocar una llave de desfogue en la parte superior de la válvula. C) Dar vuelta en el sentido de las manecillas del reloj para meter el agua de la válvula y presionar la bala que actúa como válvula check, verificar que la presión baje a cero o a una presión manejable. Elaboró: Ing. Juan José Cortés Romo

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MANTENIMIENTO DE VÁLVULA EN OPERACIÓN D) Abrir la llave o sacar el tapón en la parte superior de la válvula, con la ayuda de una barra de latón de un diámetro que entre con facilidad en el barreno inferior, afilar la barra en uno de sus extremos en forma de cincel, deshacer los grumos y componentes sólidos que se hubieren formado E) Cerrar la llave o tapón, sacar la aguja de la llave de desfogue, cerrar ligeramente la válvula, más o menos 1 “, para presurizar el cuerpo, abrir la válvula completamente, sacar el tapón inferior con cuidado, ya que como el cuerpo esta presurizado con la presión de la línea, desalojar los sedimentos en forma brusca. Hacer esta operación las veces que sean necesarias, hasta que el fluido salga limpio. Elaboró: Ing. Juan José Cortés Romo

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MANTENIMIENTO DE VÁLVULA EN OPERACIÓN LUBRICACIÓN DE LOS ASIENTOS La lubricación de los asientos se hace algunas veces como medida de emergencia para obtener un sello temporal cuando los asientos y la compuerta han sido dañados por algún cuerpo extraño, la lubricación de los asientos también permite una operación más fácil, particularmente cuando la válvula ha permanecido inactiva por largos periodos de tiempo. Al lubricarse los asientos, la válvula debe permanecer completamente abierta o totalmente cerrada.


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MANTENIMIENTO DE VÁLVULA EN OPERACIÓN LUBRICACIÓN DE LOS ASIENTOS Remueva las tapas de las graseras localizadas en el eje longitudinal del cuerpo de la válvula. Conecte la engrasadora y lubrique los asientos a través de dichas graseras. Durante la lubricación de los asientos, opérese la válvula bajando y subiendo la compuerta aproximadamente 1”. Repítase esta operación varias veces a fin de obtener una distribución uniforme de la grasa sobre el área sellante entre la compuerta y los asientos.


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MANTENIMIENTO DE VÁLVULA EN OPERACIÓN LUBRICACIÓN DE LOS ASIENTOS


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MANTENIMIENTO DE VÁLVULA EN OPERACIÓN VÁLVULAS MACHO Mantenimiento en operación de válvulas macho. • Cuando la válvula se esta pasando, en posición cerrada, se debe inyectar grasa sellante. • Cuando la válvula se esta fugando por el área de vástago, se debe empacar, introducir empaque plástico con bomba manual, por medio del inyector de empaque, o bien con una bomba hidráulica. • Ajustar tornillo de flotación de pilón. En la parte inferior de la válvula, quitar protector y girar tornillo en el sentido de las manecillas del reloj de tal modo de levantar el pilón y dejar el espacio del cuerpo y el pilón más cerrado y hacer que la grasa haga su función de sellador. Elaboró: Ing. Juan José Cortés Romo

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MANTENIMIENTO DE VÁLVULA MACHO EN OPERACIÓN • Eliminación de fuga en el área de vástago El empaque plástico es agregado al prensa-estopas para aumentar la presión alrededor del vástago y evitar la fuga del fluido de la línea alrededor de este. En algunos caso, el empaque en el prensa-estopa se seca o endurece demasiado, en este caso es posible que sea necesario reemplazar el empaque plástico existente en la válvula.


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MANTENIMIENTO DE VÁLVULA MACHO EN OPERACIÓN ENGRASADO DE VÁLVULA MACHO EN OPERACIÓN El engrasado de una válvula macho en operación, se realiza por medio de una engrasadora de alta presión que nos de una presión mayor que la de operación, para poder vencer la presión interna y cambiar el sellante sin afectar el sello de la válvula. Podemos realizar el engrasado por tres métodos : manual, hidráulico con bomba manual y neumático


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MANTENIMIENTO DE VÁLVULA MACHO EN OPERACIÓN ENGRASADO DE VÁLVULA MACHO EN OPERACIÓN


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MANTENIMIENTO DE VÁLVULA EN OPERACIÓN GRASERAS DE SELLANTE Y VÁLVULA CHECK INTERNA.


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MANTENIMIENTO DE VÁLVULA EN OPERACIÓN EQUIPO Y HERRAMIENTAS RECOMENDADOS PARA DAR MANTENIMIENTO A VÁLVULAS, TIPO COMPUERTA, ESFERA Y MACHO 1.- Un buen juego de herramientas manuales( llaves Allen, de estrías, de dados, españolas, estilson, pericos, martillos, pinzas de presión, desarmadores, etc.). 2.-Equipo de engrasado manual o neumático. 3.-Inyector de empaque plástico en barras o a granel

4.-Herramienta de desfogue de ½” NPT 5.-Equipo para vulcanizado o pegado de empaques “O” Ring. Elaboró: Ing. Juan José Cortés Romo

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MANTENIMIENTO DE VÁLVULA EN OPERACIÓN HERRAMIENTAS Y ACCESORIOS PARA VÁLVULAS


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MANTENIMIENTO DE VÁLVULA EN OPERACIÓN MATERIAL DE USO COMÚN EN MANTENIMIENTO A.- Graseras según el tipo de válvulas que se manejen B.- Inyectores de empaque plástico s/ medida que se manejen C.- Tapones ciegos de ½” hasta 2”” E.- Empaque plástico en tiras o cartuchos (Tipo tiger Pack) F.- Empaque “O” RING De hule, neopreno, buna, viton extruido, de varias medidas 1/8”, 3/16”, ¼” . G.- Grasa sellante en cubeta de 19 lts H.- Pegamentos tipo LOCTITE para pegara hules I.- Grasa lubricante según las condiciones del lugar. J.- Conexiones varias neumáticas y de presión. h.- Pasta abrasiva para lapear pilones de válvulas macho Elaboró: Ing. Juan José Cortés Romo

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PROCEDIMIENTO DE REHABILITACIÓN DE UNA VÁLVULA DE COMPUERTA SÓLIDA DE P.C.C. 1.- Abrir la válvula totalmente, de tal modo que la compuerta tope con la tapa firmemente. 2.- Quitar tornillos de tapa. 3.- Levantar ensamble tapa-funda y caja de engranes, fig. 1, hasta descubrir 2 barrenos a los costados de la compuerta. 4.- Colocar un birlo e cada lado para que atore en el cuerpo, bajar ensamble tapa-funda hasta atorar los birlos, fig. 2. 5.- Sacar compuerta tirando hacia arriba en ensamble tapa-funda 6.- Estando abajo el ensamble tapa-funda, gire la caja de engranes para despegar la compuerta de la tapa, retire la compuerta, seguir girando la caja de engranes hasta soltar el vástago de tuerca, retirar vástago, desensamble la caja de engranes, desensamble los demás componentes. 7.- Desensamblar asientos 8.- Limpiar perfectamente.


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PROCEDIMIENTO DE REHABILITACIÓN DE UNA VÁLVULA DE COMPUERTA SÓLIDA DE P.C.C. 9.- Verificar cada uno de los componentes, si existe alguna parte dañada cambiarla. 10.- Rectificar el vástago. 11.- Rectificar compuerta en caso de ser necesario soldar, maquinar y rectificar, verificar que su paralelismo este a más o menos 2 milésimas de pulgada. 12.- Recubrir la compuerta y vástago con bisulfuro de molibdeno. 13.- Verificar los empaques de teflón de los asientos, en caso de ser necesario cambiarlos y rectificarlos. 14.- Limpiar el cuerpo perfectamente, tanto interior como exterior, lijar las cajas de asientos de tal forma que la superficie este tersa sin entrones. 15.- Tener disponibles las refacciones siguientes: juego de empaques de vástago, empaques de tapa “O” Ring, empaque de funda”O” Ring, empaques “O” Ring de asiento, empaque de plástico, grasa lubricante. Elaboró: Ing. Juan José Cortés Romo

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PROCEDIMIENTO DE REHABILITACIÓN DE UNA VÁLVULA DE COMPUERTA SÓLIDA DE P.C.C. 16.- Colocar los empaques de vástago en la funda y tapa, colocar empaque plástico entre los empaques tal como nos muestra la fig. 3. 17.- Ensamblar nuevamente el ensamble tapa-funda, el vástago y la caja de engranes. 18.- Ensamblar los empaques “O”Ring en los asientos. 19.- Ensamblar asientos en cuerpo, engrasar ligeramente. 19.- Engrasar compuerta ligeramente con grasa lubricante. 20.- Ensamblar compuerta en cuerpo, asegurarse que se tienen los birlos en los costados para que recargue en el cuerpo. 21.- Colocar el empaque “O” Ring de tapa. 22.- Ensamblar conjunto tapa-funda en compuerta, verificar que el cuadro del vástago ensamble en la compuerta en forma simétrica.


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PROCEDIMIENTO DE REHABILITACIÓN DE UNA VÁLVULA DE COMPUERTA SÓLIDA DE P.C.C. 23.- Levantar ligeramente conjunto compuerta y ensamble tapa-funda. 24.- Sacar los birlos de los costados de la compuerta. 25.- Bajar la compuerta lentamente hasta que la tapa toque el cuerpo, verificar que el empaque de tapa no se mueva. 26.- Colocar los birlos de tapa, apretar en forma simétrica. 27.- Verificar la operación de la compuerta bajando y subiendo lentamente. 28.- Verificar los empaques de los asientos, que nos se hayan maltratado. 29.- Probar la válvula según norma (ver procedimiento de prueba)


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PROCEDIMIENTO DE REHABILITACIÓN DE UNA VÁLVULA DE COMPUERTA SÓLIDA DE P.C.C. DESENSAMBLE DE VÁLVULA DE COMPUERTA DE PCC.


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VÁLVULA DE COMPUERTA MARCA FIP INSTRUCCIONES DE INSTALACIÓN Las válvulas de compuerta de vástago saliente son embarcadas en la fábrica en posición cerrada, una capa protectora de grasa es aplicada a la superficie expuesta de la compuerta y al diámetro interior de cada válvula. Antes de instalar la válvula, la grasa debe ser limpiada de la compuerta y del diámetro interior, tomando especial cuidado de no dañar la superficie de la misma, hecho esto, la válvula debe ser abierta antes de instalarse, ya que la compuerta podría dañarse y afectar el sello de la válvula. La compuerta viene cromada o revestida con una capa de bisulfuro de molibdeno. El revestimiento es de un color gris plateado opaco mientras que el revestimiento de cromo tiene una apariencia brillante. No se frote ni se trate de remover en forma alguna este acabado, ya que actúa como lubricante e inhibidor de corrosión. Elaboró: Ing. Juan José Cortés Romo

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VÁLVULA DE COMPUERTA MARCA FIP INSTRUCCIONES DE INSTALACIÓN La válvula debe ser instalada siempre en posición abierta, esta observación es de primordial importancia en válvulas de conexiones a soldar, ya que en esta forma se evita que la escoria dañe la compuerta. Una vez que la válvula ha sido instalada y la prueba hidrostática de la tubería ha concluido, la válvula debe drenarse totalmente para eliminar el agua o fluido del cuerpo de la misma.


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VÁLVULA DE COMPUERTA MARCA FIP INSTRUCCIONES DE OPERACIÓN Operación de la válvula de compuerta tipo expansión de paso completo y continuado. El diseño de la compuerta tipo expansión de las válvulas FIP, es famoso por su sello absoluto, sin embargo, para que este sello funcione correctamente, la válvula debe abrirse completamente o cerrarse totalmente a fin de acuñar la compuerta y el segmento de la misma contra los asientos. No devuelva el volante, siempre dejelo apretado al cerrar o abrir la válvula. Este método de operación también evitara que las superficies del sello de la compuerta y los asientos se dañen, prolongando así la vida de la válvula.


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VÁLVULA DE COMPUERTA MARCA FIP INSTRUCCIONES DE OPERACIÓN Operación de la válvula de compuerta sólida de paso completo o continuado. Esta válvula tiene dos asientos flotantes, cada asiento consta de un anillo de acero con injerto de un elastómero en su cara y de un “O” Ring de elastómero. Las válvulas provistas de graseras externas para la lubricación de los asientos cuentan con una ranura periférica y un “O” Ring adicional. A medida que la compuerta se mueve a través de la apertura de la válvula, la acción flotante de los asientos abre la compuerta, produce un sello total accionando por presión, tanto del lado de entrada como del lado de salida de la válvula. Debido precisamente a este tipo de sello accionado por presión, no es necesario apretar fuertemente el volante al cerrar la válvula, para obtener el sellos hermético. Elaboró: Ing. Juan José Cortés Romo

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VÁLVULA DE COMPUERTA MARCA FIP INSTRUCCIONES DE OPERACIÓN Operación de la válvula de compuerta sólida de paso completo o continuado. En caso de presiones diferenciales muy bajas, se recomienda en las válvulas FIP que no vienen equipadas con dispositivos limitadores de la carrera del vástago, regresar el vástago una vuelta de la posición completamente abierta o totalmente cerrada para permitir que la compuerta y asientos floten libremente y así obtener un sello más efectivo.


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SEPARADOR HIDRÁULICO DE BRIDAS TIPO PASADOR


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ACOPLAMIENTOS DE VÁLVULAS • TIPOS DE EXTREMOS • EXTREMOS ROSCADOS • Las válvulas con este tipo de extremos se instalan fácilmente y son las de menor costo. • La rosca debe cubrir perfectamente las características especificadas por la norma para cuerdas de tubo. • Los extremos roscados solo se tienen en válvulas de 6” y menores. • No son recomendables donde existan esfuerzos de flexión o temperaturas elevadas, ya que podrían generarse fugas a través de las cuerdas.


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ACOPLAMIENTOS DE VÁLVULAS • TIPOS DE EXTREMOS • EXTREMOS BRIDADOS • Los extremos bridados se utilizan en válvulas que son removidas frecuentemente para su inspección, limpieza o rehabilitación, este tipo de uniones se recomienda para instalaciones donde se manejan fluidos viscosos como ek líneas de conducción de refinerías y plantas de procesos químicos. • Existe una gran variedad de tipos de bridas, como por ejemplo se tiene los tipos más comunes: RTJ ,CR, FF. • En válvulas con extremos bridados nunca se debe unir un tipo de bridas con otro tipo diferente.


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EXTREMOS DE ACOPLAMIENTOS DE VÁLVULAS • • • • • •

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EXTREMOS SOLDABLES Existen dos tipos de extremos soldables Extremo soldable a tope. Este tipo de extremo soldable se utiliza para todos los tamaños de válvulas. EXTREMOS SOLDABLES EN CAJA Este tipo de extremos se utilizan solamente para tamaños pequeños. Los extremos soldables solo se tienen en conexiones y válvulas de acero, ya que soldar en hierro no es económicamente costeable ni recomendable. Los extremos soldables en las válvulas de acero permiten que se recomienden procesos donde se manejen fluidos con temperaturas y presiones elevadas y se requiere de uniones herméticas Elaboró: Ing. Juan José Cortés Romo

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TIPOS DE ACOPLAMIENTOS DE VÁLVULAS


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DIFERENTES TIPOS DE JUNTAS PARA VÁLVULAS • TIPOS DE JUNTAS • Hay tres tipos de juntas. • Es necesario seleccionar la junta adecuadamente, ya que la que es buena para un servicio puede no serlo para otro. • Junta plana • Con o sin anillo centrador que cubre parte de la brida • Junta plana completa • La junta completa cubre toda la brida, y en ella se insertan todos los birlos perforándola. • Junta metálica • Es una junta metálica tipo octagonal y oval, que se ajusta en la ranura, este tipo de junta es recomendable para usarse en alta presión y alta temperatura Elaboró: Ing. Juan José Cortés Romo

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JUNTAS Y EMPAQUES VARIOS DE VÁLVULAS


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CONTACTOS

Ing. Juan José Cortes Romo Tel : 5558847076 Email:[email protected] Ing. Ignacio Cobos Ángeles Tel: 4421961500 ext. 4240 E-mail: [email protected] Ing. Antonio Mendoza Montes Tel: 4421961500 ext. 4243 E-mail: [email protected]


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9 -Curso Mantenimiento de Válvulas-CORSA

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