Norma API 602

Válvulas de Acero, Esclusa, Globo y de Retención para Tamaños DN 100 y Menores para las Industrias de Petroleo y Gas Natural Norma ANSI/API 602 Octava Edición, Febrero de 2005

ISO 15761: 2002, Válvulas de Acero Esclusa, Globo y de Retención para Tamaños DN 100 y Menores para las Industrias de Petroleo y Gas Natural

Válvulas de Acero Esclusa, Globo y de Retención para Tamaños DN 100 y Menores

Índice Sección 1 - Alcance 1. Alcance ……….….…………………….……………………………………..

4

Sección 4 – Ratings de presión/temperatura 4. 1 Ratings de la válvula ………….……………………………………..……. 4.2 Restricciones de temperatura …………………………………………….

5 5

Sección 5 - Diseño 5.1 Referencias del diseño ...…………………………………………………... 5.2 Área de pasaje ..……………………………………………………………... 5.3 Espesor de pared ………………….………………………………………... 5.4 Cuerpo de la válvula ……………..…….………………………………….. 5.5 Bonete de la válvula …………………………..…………………………… 5.6 Obturador ……..……………………………………………………………. 5.7 Vástago ……………………………………………………………………... 5.8 Tuerca o buje del vástago …………………………………………………. 5.9 Empaquetadura y caja de empaquetadura ……………………………… 5.10 Retención de la empaquetadura ………………………………………... 5.11 Volante .…………….……………..…….............. .…………….……………..……..................................... ....................................... ................

6 6 7 7 13 14 16 17 17 18 19

Sección 6 - Materiales 6.1 Materiales de las piezas de ajuste ……………………………………….... 6.2 Los materiales de las piezas de ajuste …………………………………….

19 21

Sección 7 - Marcado 7.1 Legibilidad …………………………….…………………………………… 7.2 Marcado del cuerpo …………..………………………………………….. 7.3 Marcas de anillos de junta ………………………………………………… 7.4 Placa de identificación ….……..………………………………………….. 7.5 Marcas de la soldadura en la fabricación ………………………………..

22 22 22 22 23

Sección 8 - Ensayos e inspecciones 8.1 Prueba de presión …………………………….……………………………. 23 8.2 Inspección …………..……………………………………………………… 26 MANTENIMIENTO REFINERÍA

GERENCIA MANTENIMIENTO E INGENIERÍA

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Índice Sección 1 - Alcance 1. Alcance ……….….…………………….……………………………………..

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Sección 4 – Ratings de presión/temperatura 4. 1 Ratings de la válvula ………….……………………………………..……. 4.2 Restricciones de temperatura …………………………………………….

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Sección 5 - Diseño 5.1 Referencias del diseño ...…………………………………………………... 5.2 Área de pasaje ..……………………………………………………………... 5.3 Espesor de pared ………………….………………………………………... 5.4 Cuerpo de la válvula ……………..…….………………………………….. 5.5 Bonete de la válvula …………………………..…………………………… 5.6 Obturador ……..……………………………………………………………. 5.7 Vástago ……………………………………………………………………... 5.8 Tuerca o buje del vástago …………………………………………………. 5.9 Empaquetadura y caja de empaquetadura ……………………………… 5.10 Retención de la empaquetadura ………………………………………... 5.11 Volante .…………….……………..…….............. .…………….……………..……..................................... ....................................... ................

6 6 7 7 13 14 16 17 17 18 19

Sección 6 - Materiales 6.1 Materiales de las piezas de ajuste ……………………………………….... 6.2 Los materiales de las piezas de ajuste …………………………………….

19 21

Sección 7 - Marcado 7.1 Legibilidad …………………………….…………………………………… 7.2 Marcado del cuerpo …………..………………………………………….. 7.3 Marcas de anillos de junta ………………………………………………… 7.4 Placa de identificación ….……..………………………………………….. 7.5 Marcas de la soldadura en la fabricación ………………………………..

22 22 22 22 23

Sección 8 - Ensayos e inspecciones 8.1 Prueba de presión …………………………….……………………………. 23 8.2 Inspección …………..……………………………………………………… 26 MANTENIMIENTO REFINERÍA


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Sección 9- La preparación para el envío enví o 9 La preparación para el envío …..…………………………………………..

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Apéndices ANEXO D – Identificación de términos de la válvula ………………….. ANEXO E - Información a especificar por el comprador ………………

MANTENIMIENTO REFINERÍA


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Alcance

Esta norma los requisitos para válvulas de acero compactas esclusa, de globo y de válvulas de retención para la industria del petróleo y del gas natural. Es aplicable a las válvulas de los tamaños DN 8, 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80 y 100 correspondientes a los tamaños nominales de cañerías NPS ¼, ⅜, ½, ¾, 1, 1 ¼, 1 ½, 2, 2 ½, 3 y 4, y a las designaciones de la presión las clases 150, 300, 600, 800 y 1500. La clase 800 no es una designación listada, sino un número intermedio de clase ampliamente utilizado para las válvulas del acuerdo del extremo socket-weld y roscadas. Incluye las provisiones para las características siguientes de la válvula: Rosca del vástago exterior con vástagos ascendente (OS & Y), de tamaños y designaciones de presión incluyendo la clase 800; Rosca del vástago interior con vástago ascendente (ISRS), de tamaños y designaciones de la Clase de presión; Extremos roscados socket-weld en los tamaños y designaciones de presión de la Clase 800 y de la Clase 1500; Extremos a platinas o butt-weld, en tamaños y designaciones de presión de, excepto la clase 800 de extremos a platinas; Junta del bonete - empernada, soldada y roscada con sello de soldadura para la Clase ≤ 1500 y la Clase ≤ 800; aberturas del asiento del cuerpo del; materiales, según lo especificado; pruebas e inspecciones.



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Esta norma se aplica a válvulas con extremos a platinas de acuerdo con ASME B 16.5 y válvulas de extremos roscados de acuerdo con ISO 7-1 o ASME B 1.20.1. Es aplicable a la construcción de cuerpo extendido en tamaños y designaciones de presión de Clase 800 y de Clase 1500.

4

Ratings de presión/temperatura

4.1

Ratings de la válvula

4.1.1 Aplicabilidad Los ratings de presión aplicables a las válvulas especificadas en esta Norma deberán esta de acuerdo con aquellos especificados en ASME B 16.34. 4.1.2 Ratings interpolados Los ratings de presión/temperatura para la Clase 800 se determinarán por la ecuación:

donde p8 es

la presión a la temperatura especificada, expresada en bar, para la Clase 800 redendeado a 0,1 bar. es la presión listada, a la temperatura especificada, para la Clase 600, expresada en bar;

p6

es la presión listada, a la temperatura especificada, para la Clase 900, expresada en bar,

p9

4.2

Restricciones de temperatura

4.2.1 La temperatura correspondiente al rating de presión es la máxima temperatura de la presión que debe contener el cuerpo de la válvula. En general, esta temperatura es la misma que la del fluido contenido. El uso de la válvula más allá de estas condiciones es responsabilidad del usuario. 4.2.2 Las restricciones de temperatura, por ejemplo aquellas impuestas por asientos especialmente blandos, trim de materiales especiales, o MANTENIMIENTO REFINERÍA


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empaquetaduras o sellados del vástago, deberán estar marcadas en la placa de identificación de la válvula (véase 7.4). 4.2.3 Para temperaturas por debajo de la listada en las tablas de rating de presión/temperatura (véase 4.1) la presión de servicio no será mayor que la menor presión listada en la tabla. El uso de válvulas a temperaturas menores que la mínima temperatura listada es responsabilidad del usuario. En esos casos se debe tener en cuenta la pérdida de ductilidad y resistencia de muchos materiales a baja temperatura.

5

Diseño

5.1

Referencias del diseño

5.1.1 El diseño de referencia (aquel que aplicarse a la válvula a suministrar cuando el adquirente no especifica nada diferente o no utiliza el anexo E) para tamaños menores DN< 100 implica bonete abulonado COVER CONSTRUCTION, vástago con la rosca al exterior para válvulas esclusa y globo, y para válvulas globo de asiento cónico. El diseño de referencia para válvulas con extremos roscados utiliza rosca cónica de acuerdo con ASME B1.20.1. Adicionalmente, para válvulas DN < 50 el diseño de referencia consiste en un cuerpo y bonete o tapa de material forjado. Las partes de las válvulas están identificadas en el anexo D. 5.1.2 Otras configuraciones y tipos de material pueden ser proporcionados cuando están especificados de acuerdo con el anexo E. Los requisitos para las válvulas de cuerpo extendido se dan en el anexo A y aquellas de sello del vástago mediante fuelle en los anexos B y C.

5.2

Área de pasaje

5.2.1 El área de pasaje del flujo incluye la abertura del asiento y los puertos del cuerpo que conducen a esa abertura. 5.2.2 El requisito mínimo de área de pasaje del flujo aplica tanto para los puertos del cuerpo de válvula, y la abertura del asiento en ausencia del disco de la válvula. El área mínima de pasaje del flujo no será menos que la indicada en la tabla 1.



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5.3

Espesor de pared

5.3.1 Excepto para los casos cubiertos por 5.3.2. y 5.3.3, los valores del mínimo espesor de pared para el cuerpo de la válvula y el bonete se dan en la tabla 2. El fabricante, considerando los factores tales como las cargas en el abulonado del bonete, la rigidez necesaria para la alineación del vástago, detalles del diseño de la válvula y las condiciones de funcionamiento especificadas, es responsable de determinar si se requiere un espesor de pared más grande. Tabla 1 — Diametro mínimo del área de pasaje equivalente del flujo

5.3.2 El espesor de pared mínimo del extremo del cuerpo de la válvula estará de acuerdo con 5.4.2, 5.4.3, 5.4.4, o 5.4.5, lo que sea aplicable. Las válvulas de cuerpo extendido tendrán un espesor de pared mínimo en la extensión del cuerpo de acuerdo con el anexo A.3. Las válvulas que tienen sellos del vástago del tipo fuelle con un recinto del fuelle, tendrán un espesor de pared mínimo de la extensión del recinto del fuelle de acuerdo con el anexo B.4. 5.3.3 El espesor de pared mínimo del bonete para las válvulas esclusa o globo, a excepción de la extensión del cuello que forma la entrada de la caja de empaquetadura, estará de acuerdo con la tabla 2. La extensión del compartimiento de la caja de empaquetadura tendrá un espesor de pared mínimo según lo especificado en la tabla 3, basada en el diámetro interior local para alojar la empaquetadura y del agujero para vástago.

5.4

Cuerpo de la válvula

5.4.1 General A continuación se exponen los requisitos básicos para el cuerpo de válvula y las conexiones de los extremos asociadas. Véase el anexo A para los requisitos de los cuerpos de válvula exclusa de extremos extendidos. MANTENIMIENTO REFINERÍA


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5.4.2 Extremos socket-weld 5.4.2.1 A excepción de lo que se requiere a continuación, los extremos socketweld estarán de acuerdo con ASME B16.11 5.4.2.2 El eje del encastre con el eje de la entrada del extremo. Las caras del extremo del encastre serán perpendiculares a su eje. El diámetro y profundidad estarán de acuerdo con la tabla 4. 5.4.2.3 El espesor de pared mínimo del encastre, extendiendo sobre toda la profundidad del encastre, estará de acuerdo con la tabla 5. 5.4.2.4 Las dimensiones entre extremos para las válvulas de extremos socketweld serán establecidas por el fabricante. Tabla 2 — Espesor mínimo de pared para cuerpos y bonetes de válvulas

NOTA Valores de espesor de pared enumerados para la clase 150, clase 300, y la clase 600 y las requeridas para la clase 800 en la asunción de que los cuerpos de las válvula a platinas y buttweld de esas presiones nominales más bajas tengan extensiones agregadas (integrales o soldadas) a los cuerpos de válvulas de la clase 800.



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Tabla 3 — Espesor mínimo de pared para extensiones del bonete y confinamientos por fuelle

Tabla 4 — Diámetro y profundidad del encastre (socket)



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Tabla 5 — Espesores mínimos de pared para uniones a encastre y roscadas

5.4.3 Extremos roscados 5.4.3.1 El eje del extremo roscado coincidirá con el eje de entrada del extremo. El espesor de pared mínimo en el extremo roscado estará de acuerdo con la tabla 5. Un chaflán de entrada, con una profundidad aproximada de medio paso de rosca, será aplicado en cada extremo roscado. 5.4.3.2 El tipo de rosca del extremo será rosca de cañería de acuerdo con los requisitos de ASME B1.20.1. Cuando están especificados en la orden de compra, puede ser sustituido por ISO 7-1. 5.4.3.3 Las roscas serán calibradas de acuerdo con ISO 7-2 o ASME B1.20.1, lo que sea aplicable. 5.4.3.4 Las dimensiones entre extremos para las válvulas de extremos roscados serán establecidas por el fabricante. 5.4.4 Extremos a platinas 5.4.4.1 Los extremos a platinas estarán de acuerdo con los requisitos dimensionales de ASME B16.5. Salvo especificación de lo contrario, se proveerá la platina de cara resaltada. Esta norma no prevé extremos a platinas para las válvulas de la clase 800. 5.4.4.2 Los extremos a platinas serán fundidos o forjados en forma integral con el cuerpo, salvo que las platinas forjadas o fundidas sean adheridas por soldadura de penetración completa o por soldadura de inercia. Si el comprador requiere un cuerpo integral lo debe especificar. Cuando una platina se fija MANTENIMIENTO REFINERÍA


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mediante soldadura, calificarán al operador de la soldadura y el procedimiento de soldadura de acuerdo con ISO 15649 o ISO 9606-1 e ISO 9956-1 a ISO 9956-5, o ASME-BPVC, sección IX. Los anillos de alineación, integrales o sueltos, empleados como ayuda de la soldadura serán quitados totalmente después de la soldadura. Se tendrá cuidado en mantener el espesor mínimo pared. El tratamiento térmico después de la soldadura, para asegurarse de que los materiales del cuerpo y de la platina de la válvula sean adecuados para el servicio, será realizado según los requisitos de la tabla A.4. La calidad de la soldadura cumplirá los requisitos de la norma ISO 15649. 5.4.4.3 Las dimensiones entre extremos para las válvulas a platinas, clase 150, clase 300 y clase 600, estarán de acuerdo con ASME B16.10 o ISO 5752 - la serie básica 3, 4 y 5 para las válvulas esclusa, 5, 10 y 21 para las globo y las válvulas de retención salvo que la tolerancia aplicable esté de acuerdo con la nota en la tabla 6. Para la clase 1500, las dimensiones entre extremos estarán según las indicaciones de la tabla 6. Tabla 6 — Dimensiones entre extremos para la Clase 1500

5.4.5.1 Salvo especificación de lo contrario por el comprador, los extremos buttweld estarán de acuerdo con la figura 1 y la tabla 7. Las superficies interiores y exteriores de los extremos soldados de la válvula serán terminados por mecanizado. Las intersecciones deben ser redondeadas levemente. El diámetro exterior y el espesor de pared nominal del caño estará de acuerdo con ISO 4200.



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5.4.5.2 Las dimensiones entre extremos para las válvulas de extremos butt-weld, de fabricación tanto integral como de extremos recortados (stub ends), estarán de acuerdo con ASME B16.10 salvo la clase 800 la cual será establecida por el fabricante. 5.4.5.3 Para soldarle stub ends al cuerpo de válvula, la calificación del soldador, el tratamiento térmico, y los requisitos del examen de la misma estarán de acuerdo con 5.4.4.2. Dimensiones en milímetros

A B T

es el diámetro exterior nominal del extremo soldado. es el diámetro interior nominal de la cañería. es el espesor de pared nominal de la cañería. Figura 1 – Extremos de soldadura butt-weld Tabla 7 – Diámetros de soldadura butt-weld



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5.4.6 Asientos del cuerpo 5.4.6.1 Los asientos integrales del cuerpo se permiten en cuerpos de acero inoxidable austenítico. Un depósito de acero inoxidable austenítico o un material para endurecimiento superficial se puede soldar directamente tanto en el cuerpo de válvula como en un anillo de asiento del cuerpo separable de éste. Para asientos de válvulas esclusa donde los revestimientos duros son aplicados por un arco de plasma o un proceso de laser, las superficies de asiento tendrán un espesor de material que una vez acabado tendrá un mínimo de 0.5 milímetros. El resto de las superficies de asiento con depósitos de soldadura tendrán un espesor de material que una vez acabado tendrá un mínimo de 1 mm. Las superficies de asiento del cuerpo no tendrán esquinas agudas. 5.4.6.2 Excepto en la manera prevista en 5.4.6.1, los cuerpos de válvula tendrán anillos de asiento separables del cuerpo que se colocarán en forma roscada, o a presión, sin embargo, los anillos colocables a presión no serán utilizados en válvulas globo o válvulas de retención a menos que sean sellados con soldadura. Los compuestos de sellado o las grasas no serán utilizados cuando se monte el asiento, sin embargo, un lubricante ligero que tiene una viscosidad no mayor al keroseno se puede utilizar para evitar el friccionar las piezas en contacto durante el montaje. 5.4.6.3 El diámetro interior de la sección de pasaje del flujo a través del asiento del cuerpo estará de acuerdo con la tabla 1.

5.5

Bonete de la válvula o tapa

5.5.1 El bonete de una válvula esclusa o globo o la tapa de una válvula de retención será asegurado al cuerpo, conforme a los requisitos de 5.5.2 a 5.5.8, por uno de los métodos siguientes: - abulonado; - soldadura; - roscado con un sellado por soldadura; - tuerca de unión, de acuerdo con la Clase. 5.5.2 Las juntas estarán diseñadas de forma que confine la junta y prevenga su sobre-compresión. En el montaje, todas las superficies de contacto de la junta estarán libres de aceites pesados, de grasa y de compuestos de sellado. Una capa ligera de lubricante, no más pesada que el keroseno, puede ser aplicada si es necesario durante el montaje de la junta. La junta, salvo especificación de lo contrario por el comprador, admitirá un rango de temperaturas de la válvula desde – 29°C hasta 540°C.



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5.5.3 Las juntas de la platina del bonete, salvo especificación de lo contrario por el comprador, serán metal en espiral con relleno de grafito flexible. El metal será del tipo 18Cr-8Ni o 18Cr-8Ni-Mo de grado regular o de bajo carbono. 5.5.4 Las superficies de apoyo del abulonado de las platinas del bonete y del cuerpo serán paralelas a la cara interior de las platinas de acuerdo con ASME B16.5. 5.5.5 Un bonete o una tapa abulonada cuerpo será asegurado por un mínimo de cuatro bulones o espárragos. No se utilizarán tornillos tipo allen. El tamaño mínimo del abulonado permitido es M10 o 3/8”. La serie estándar de pulgada estará de acuerdo con ASME B1.1 y será utilizada a menos que el comprador especifique serie métrica. 5.5.8 Los bonetes soldados directamente a los cuerpos de válvula serán asegurados por una soldadura de penetración completa que tiene dos o más pasos de soldadura (capas). Los requisitos de las calificaciones del soldador, del tratamiento térmico, y del examen de la soldadura estarán de acuerdo con 5.4.4.2. Las soldaduras estructurales y de sellado entre el bonete y el cuerpo será sometido a un tratamiento térmico de acuerdo con 5.4.4.2, a excepción de: (a) las soldaduras del sello de material P4 y P5 [ 1están exentas cuando se utiliza un procedimiento que proporciona una dureza de la soldadura igual o menor a 235 HB y (b) todas las soldaduras están exentas de recocido.

5.6

Obturador

5.6.1 Superficies de asiento Las superficies de asiento del Obturator serán integrales o tendrán revestimientos de metal mediante soldadura. Estos revestimientos tendrán un espesor luego de acabado de 1mm como mínimo. 5.6.2 Obturadores de válvulas esclusa 5.6.2.1 Las válvulas esclusa tendrán una esclusa de una sola pieza. Las superficies de la esclusa estarán libres de bordes agudos para dañar las superficies del asiento del cuerpo durante la apertura o el cierre. 5.6.2.2 La esclusa tendrá una ranura en su parte superior para recibir la conexión con el vástago mediante un botón o una cabeza en forma de T. La esclusa estará guiada de forma de prevenir la rotación y conducir el reingreso de la esclusa entre los asientos. 1

Para materiales con designaciones P4 y P5 véase la Norma ISO 15649 MANTENIMIENTO REFINERÍA


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5.6.2.3 La esclusa será diseñada para hacerse cargo del desgaste del asiento. Las dimensiones que fijan la posición de la esclusa respecto de los asientos del cuerpo serán tales que la esclusa, a partir del momento en que la válvula es nueva, puede moverse en los asientos, si los asientos se desgastan, una distancia definida como recorrido del desgaste. El recorrido del desgaste será en una dirección paralela al vástago de válvula. El recorrido mínimo requerido del desgaste, varía con tamaño de la válvula de acuerdo con la tabla 8. Tabla 8 – Recorrido mímino por desgaste en válvulas esclusa

5.6.3 Obturadores en válvulas globo 5.6.3.1 Las válvulas globo de tendrán discos no integrales con el vástago. El disco tendrá una cara cónica de asiento o, cuando es especificado por el comprador, una cara plana de asiento. 5.6.3.2 Cuando está montado, el diseño de la forma de retención del disco en el vástago de la válvula globo será tal que el disco no puede llegar a ser separado del vástago como resultado de la vibración debido al pasaje del flujo por la cañería. Este diseño permitirá que el disco se alinee con el asiento de válvula. 5.6.4 Obturadores en válvulas de retención 5.6.4.1 Las válvulas de retención tendrán obturadores de pistón, de la bola o de claveta oscilante. 5.6.4.2 En las de tipo pistón y tipo de bola los obturadores de la válvula serán guiados a lo largo de todo su recorrido. La combinación de la guía y el disco serán diseñadas de modo que el movimiento amortiguado ocurra hacia el extremo superior del recorrido del disco. 5.6.4.3 Las válvulas del retención a pistón y a bola serán diseñadas de modo que, en la posición completamente abierta, el área neta del flujo entre el obturator y el asiento del cuerpo sea mayor o igual a la abertura del asiento que corresponde al diámetro del asiento de la tabla 1.



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5.6.4.4 Las tuercas de fijación del obturador a la bisagra de serán aseguradas positivamente por medios mecánicos.

5.7

Vástago

5.7.1 Los vástagos se designan de tornillo del interior (ISRS) o tornillo del exterior (OS & Y). El diseño de estándar de referencia es OS & Y. Los vástagos con el tornillo interior serán limitados para bloquear y las válvulas del globo que tienen Clase de la designación de la presión < 800 en el rango de tamaño nominal 8 < DN < 65. 5.7.2 El diámetro mínimo del vástago, para las válvulas esclusa y globo, medido donde el vástago pasa a través de la empaquetadura, estará de acuerdo con la tabla 9. Éstos son valores mínimos especificados, no valores mínimos del diseño. El fabricante, considerando el material del vástago, el diseño de la válvula y las condiciones de funcionamiento especificadas, es responsable de determinar si se requiere un vástago de un diámetro más grande. Tabla 9 – Diámetro mímino del vástago

5.7.3 El vástago será de material forjado de una sola pieza. Los vástagos fabricados por la soldadura no se permiten. La superficie del vástago que pasa a través de la empaquetadura tendrá un valor de rugosidad superficial medido con el criterio Ra < 0,80 µm. 5.7.4 La rosca del vástago será de forma trapezoidal de acuerdo con ISO 2902, ISO 2903 e ISO 2904, o ASME B1.5 y ASME B1.8, con las variaciones dimensionales nominales permitidas. La rosca del vástago será tal que el MANTENIMIENTO REFINERÍA


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volante al rotar en el sentido horario cerrará la válvula. El diámetro principal de la rosca del vástago no será menor que el diámetro del vástago (véase 5.7.2) en cualquier otro punto del mismo. 5.7.5 Los medios de unión entre el vástago y el obturator serán diseñados para prevenir que el obturator se suelte del vástago mientras la válvula esté en servicio. Para ello, el vástago tendrá una te integral para las válvulas esclusa con la rosca del vástago al exterior y un botón cilíndrico integral para las válvulas esclusa con la rosca del vástago interior y para todas las válvulas de globo. La unión por medios roscados o pinos de fijación entre obturador y vástago no serán utilizados. 5.7.6 Los vástagos de válvula, excepto los usados en válvulas del globo donde la función del contra-asiento es con un componente del disco, incluirán una superficie levantada cónica o esférica que asiente contra el contra-asiento del bonete cuando el obturator está en su posición totalmente abierta. Todas las válvulas esclusa y globo deberán tener contra-asiento, y, como tal, no significa esto la recomendación del fabricante para su uso con el fin de agregar o de sustituir la empaquetadura mientras que la válvula está bajo presión.

5.8 Tuerca o buje del vástago 5.8.1 La rosca interno de la tuerca del vástago será de forma trapezoidal de acuerdo con ISO 2902, ISO 2903 e ISO 2904, o ASME B1.5 y ASME B1.8, con las variaciones dimensionales nominales permitidas. 5.8.2 La tuerca fija del vástago usada en válvulas globo será roscada o montada de otra manera sobre el puente y trabada positivamente en la posición.

5.9 Empaquetadura y caja de empaquetadura 5.9.1 La altura total sin comprimir mínima de la empaquetadura instalada, estará de acuerdo con la tabla 10. Los valores de la altura del empaque en la tabla 10 se relacionan directamente con los diámetros del vástago de la tabla 9. Cuando un diámetro de vástago mayor que el de la tabla 9 se utiliza, el fabricante determinará si la altura sin comprimir del empaque necesita ser aumentada.



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Tabla 10 — Altura mínima de la empaquetadura sin comprimir

5.9.2 El diámetro de la caja de empaquetadura tendrá una rugosidad superficial, de 3,2 µm menor. El fondo de la caja de empaquetadura será plano. 5.9.3 El prensado de la empaquetadura será autoalineable. La pieza de prensado tendrá un labio para bloquear su entrada en la caja de empaquetadura. 5.9.4 No se utilizará la empaquetadura de forma de espiral en una pieza única.

5. 10 Retención de la empaquetadura 5.10.1 La contención de la empaquetadura para las válvulas con los vástagos con la rosca al exterior se hará por dos pernos a través de dos agujeros en la platina del prensa tanto en forma separada como integral al prensa. No se utilizarán platinas que tengan ranuras abiertas para el perno en lugar de agujeros. 5.10.2 Los pernos de la platina del prensa serán pernos con ojo y bisagra, bulones, pernos con prisioneros o prisioneros. Las tuercas a utilizar serán hexagonales. 5.10.3 Los pernos de la platina del prensa en las válvulas esclusa y de globo no estarán ancladas al bonete o al puente a través de un accesorio soldado o de pernos prisioneros soldados. 5.10.4 La contención de la empaquetadura y del prensa de la empaquetadura para las válvulas con los vástagos de rosca interior se logrará mediante una tuerca de empaquetado roscada directamente sobre el bonete de la válvula o de acuerdo con 5.10.1, 5.10.2 y 5.10.3. Para las restricciones del uso que se aplican a las rosca interiores del vástago, véase 5.7. MANTENIMIENTO REFINERÍA


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5.11 Volantes 5.11.1 Los volantes de las válvulas esclusa y de globo al ser operados en forma manual cerrarán la válvula cuando éstos giren en sentido horario. 5.11.2 El volante tendrá un diseño de rayos y aro que produzca un buen agarre. 5.11.3 El volante será asegurado al vástago o a la tuerca del vástago por una tuerca roscada del volante.

6

Materiales

6.1

Materiales de las piezas de ajuste (Trim)

6.1.1 El conjunto de elementos de ajuste incluyen el vástago, las superficies de asiento del obturador y del cuerpo o las superficies de asiento de los anillos que forman los asientos del cuerpo. El número de combinación del conjunto de elementos de ajuste (CN) identifica el material del vástago y el material asociado de la superficie de asiento. Si no se especifica lo contrario que en 6.1.2 y 6.1.3 o cuando sea convenido de otra manera entre el comprador y el fabricante, las combinaciones materiales de los elementos de ajuste estarán de acuerdo con la tabla 11. El uso material del ajuste es específico al cuerpo de válvula asociado y al material de los pernos de la unión entre el bonete o la cubierta y el cuerpo de la válvula. Estos requisitos asociables se dan en el anexo F. 6.1.2 El conjunto de elementos de ajuste que sean materiales de libre mecanizado [2], como por ejemplo, acero con un 13% de cromo que contienen plomo, selenio o azufre para mejorar la facilidad de mecanizado, no se enumeran intencionalmente en la tabla 11. Pueden ser utilizados solamente cuando son especificados por el comprador, en este caso son identificados por el número apropiado de conjunto de elementos de ajuste de la tabla 11 más 100. Los números CN serían identificados por ejemplo como, CN101, 104, 105, 105A, 106, 107, 108 y 108A. Correspondientemente, endurecimiento superficial u otros recubrimientos no será aplicado a materiales de base de libre mecanizado a menos que sea especificado por el comprador. 2

[ ] Los materiales de libre mecanizado se refieren a un proceso de fabricación donde los

añadidos se utilizan para mejorar la facilidad con la cual un metal se puede trabajar por mecanizado. Se pueden cortar rápidamente y se obtiene fácilmente una buena terminación.



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Tabla 11 – Conjunto de materiales de ajuste (Trim)

NOTA :

Abreviaturas: Cr = Cromo; Ni = Níquel; Co = Cobalto; Mo = Molibdeno; Cb = Columbio; Cu = Cobre; HF = Endurecimiento superficial utilizando un aporte por soldadura de una aleación de CoCr; HFA = Endurecimiento superficial utilizando un aporte por soldadura de una aleación de NiCr

a

El vástago será de material forjado

b

Una diferencia de 50 puntos Brinell de dureza entre superficies

c

No especificado

Tabla 12 – CNs alternativos



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6.2

Materiales diferentes a los de ajuste

6.2.1 Los materiales para las partes de la válvula distintas de las de ajuste deberán estar de acuerdo con la Tabla 13.

Tabla 13 – Materiales para partes de válvula distintos de materiales de ajuste



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7

Marcado

7.1 Legibilidad Cada válvula fabricada de acuerdo con esta norma será marcada claramente de acuerdo con ISO 5209, salvo que se aplique los requisitos de esta sub cláusula.

7.2 Marcado del cuerpo 7.2.1 Para las válvulas de extremos a platinas las marcas obligatorias del cuerpo, conforme a los puntos 8.2.3 y 8.2.4, será como sigue: - nombre o marca comercial del fabricante; - material del cuerpo; - designación de la presión, como PN seguido por el número de la presión (ej.: PN 20 para las válvulas métricas) o el número de la Clase de la presión (ej.: 150 para las válvulas en pulgadas); - tamaño nominal, como o DN seguido por el número del tamaño (ej.: DN 500 para las válvulas métricas) o el número de NPS (ej.: 20, para válvulas en pulgadas). - flecha indicando el sentido del flujo en las válvulas de retención. 7.2.2 Para las válvulas más pequeñas que DN 25, si el tamaño o la forma del cuerpo de válvula imposibilita la inclusión de todas las marcas requeridas, una o más pueden ser omitidas a condición de que se muestran en la placa de identificación. Las marcas que pueden ser omitidas son las siguientes: - tamaño nominal; - designación de presión; - material del cuerpo.

7.3 Marcas de anillos de junta (ring joint) Se marcará en la platina el tipo de anillo que lleva (ej: R25). Para los números de anillo de junta, ver ASME B16.5 o ISO 7005-1.

7.4 La placa de identificación La placa de identificación incluirá lo siguiente: - el nombre del fabricante; - designación de la presión; - número de identificación del fabricante; - presión máxima a 38°C; - temperatura límite, si fuera aplicable;



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- presión límite, si fuera aplicable; - identificación del ajuste (trim); - marca de la conformidad (es decir, API 602/ISO 15761).

7.5 Marcas de la soldadura en la fabricación Cuando en la unión con el cuerpo de las extensiones, de las platinas, de los confinamientos de fuelles, o las uniones entre cuerpo y fuelle, o para el sellado se utilizan soladaduras durante la fabricación de la válvula, deberán figurar las siguientes marcas: — —

—

las letras “ WLD.” en el caso de las extensiones del cuerpo en que se utlice un material de grado diferente al del cuerpo (o el bonete), deberá figurar la designación del grado del material el tratamiento post soldadura empleado utilizando las siguientes letras de identificación “SR” cuando es alivio de tensiones, “SA” cuando es recocido por solución, “A” cuando es recocido, “N” cuando es normalizado, “NT” cuando es normalizado y templado, “QT” cuando es templado por inmersión.

Cuando los éstos símbolos no aplican, se utilizarán símbolos consistentes con las especificaciones de materiales.

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Ensayos e inspecciones

8.1

Prueba de presión

8.1.1 General 8.1.1.1 Cada válvula deberá tener una prueba de presión de la carcasa, una prueba de la cierre de los asientos y una prueba del asiento posterior del vástago de acuerdo con los requisitos de ISO 5208, excepto según lo modificado adjunto. Los compuestos de sellado, grasas o aceites serán quitados de superficies de asiento antes de la prueba de presión. Está permitido, sin embargo, para una película del aceite que no es más pesado que el keroseno se aplicará para evitar que las superficies de sellado se engripen. El fabricante es responsable de que ni la empaquetadura seleccionada ni el fuelle, en caso de que sea suministrado, pierdan durante la prueba de presión. 8.1.1.2 Cuando se utiliza agua como fluido de prueba en válvulas de acero inoxidable austenítico o en válvulas que tienen fuelle de acero inoxidable



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austenítico, el contenido de cloruros de agua para la prueba no debe exceder de 100 ppm. 8.1.2 Prueba de carcasa 8.1.2.1 La prueba de carcasa será como mínimo 1.5 veces la presión que corresponde al grado de presión de la válvula a 38°C. El obturador deberá estar en posición parcialmente abierta, excepto para las válvulas de retención en las que tendrá que estar totalmente abierta. El prensa en las válvulas esclusa y globo será ajustado para mantener la presión de la prueba. 8.1.2.2 No se aplicará a la superficie de las válvulas pintura u otro material de recubrimiento capaz de alterar las condiciones de fuga de líquido durante la prueba de carcasa. No obstante, las superficies pueden protegerse por conversión química, por ejemplo, recubrimiento de fosfato, que no afecten la porosidad del sellado. 8.1.2.3 La duración de la prueba de carcasa y el período de tiempo mínimo que la presión de la prueba de la carcasa debe ser sostenida, estará de acuerdo con la tabla 14.

Tabla 14 — Duración de la prueba

8.1.2.4 Durante la duración de la prueba de carcasa no será perceptible ninguna fuga a través de la pared de la carcasa o en la junta del bonete. 8.1.3 Prueba de cierre de asientos 8.1.3.1 Para cada válvula esclusa, se hará una prueba con gas entre 5 y 7 bar. La prueba de cierre será aplicada una dirección a la vez para cada dirección del asiento. El método de la prueba incluirá el rellenado y presurización de la cavidad del cuerpo entre los asientos y el bonete con el líquido de la prueba para asegurarse de que ninguna pérdida del asiento puede dejar de ser detectada. 8.1.3.2 Para cada válvula globo y de retención, la prueba de cierre será una prueba de líquido a no menos de 1,1 veces el rating de la válvula a 38ºC.



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8.1.3.3 La empaquetadura de los vástagos de las válvulas globo y esclusa deberán ajustarse de forma tal de que no sea visible ninguna fuga durante la prueba. Durante la prueba de cierre no habrá ninguna evidencia visible de fuga a través del obturador o de detrás los asientos del cuerpo. 8.1.3.4 La duración de la prueba de carcasa y el período de tiempo mínimo que la presión de la prueba de la carcasa debe ser sostenida, estará de acuerdo con la tabla 14. 8.1.3.5 Durante la duración de la prueba de la cierre, la fuga permitida máxima por los asientos de válvula, estará de acuerdo con la tabla 15. Para la prueba de gas, cero pérdida se define como menos de 3 mm3 (1 burbuja) durante la duración especificada de la prueba. Para la prueba líquida, cero pérdida se define como ninguna fuga visible en la duración especificada de la prueba. 8.1.3.6 Cuando se usan dispositivos para medir la fuga del asiento, éstos serán calibrados para medir resultados equivalentes a los de la tabla 15 para las válvulas bajo prueba. Estos dispositivos serán calibrados con el mismo líquido de la prueba, a la misma temperatura, según lo utilizado para las pruebas del cierre de la válvula.

Tabla 15— Fuga por los asientos

8.1.4 Prueba opcional de cierre Una prueba de cierre de alta presión no es requerida para todas las válvulas esclusa. Es, sin embargo, una opción que el comprador puede especificar. Sin embargo, como prueba estructural de cierre de la válvula, se espera que todas las válvulas esclusa y globo puedan pasar esta prueba. El líquido de prueba estará a una presión de 1.1 veces la Clase de presión de la válvula a 38°C. La fuga admisible es la de la tabla 15 y duración de la prueba estará de acuerdo con la tabla 14. 8.1.5 Prueba del asiento posterior



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8.1.5.1 La prueba del asiento posterior será una prueba del gas según 8.1.3.1 para la válvula esclusa y una prueba líquida según 8.1.3.2 para la globo. La duración de la estará de acuerdo con 8.1.3.4. Esta prueba no es necesaria para válvulas con fuelle. 8.1.5.2 El vástago y el asiento posterior del vástago serán afirmados y el prensa se dejará flojo durante la prueba. No se permiten fugas durante la duración de la prueba. En la prueba de gas se puede usar agua jabonosa. 8.1.5.3 El prensa se volverá a apretar después de la prueba.

8.2 Inspección Para cada válvula, los ítems enumerados en el anexo E serán comprobados por el fabricante antes del envío de las válvulas.

9 La preparación para el envío 9.1 Luego de la prueba, cada válvula será drenada en preparación para el despacho. 9.2 La válvula será enviada con la empaquetadura instalada. La longitud restante del ajuste de empaquetadura, será mayor que un ancho de la empaquetadura. 9.3 A excepción de las válvulas de acero inoxidable austenítico, las superficies exteriores de la válvula estará cubiertas con antioxidante. 9.4 Excepto para válvulas de acero inoxidable austenítico, las superficies maquinadas, incluyendo las roscas, estarán cubiertas con un inhibidor de corrosión fácilmente desprendible. 9.5 Las cubiertas protectoras de los extremos de la válvula pueden ser de madera, fibra de madera, plástico o metal, y estarán aseguradas a la válvula para proteger las superficies de la junta o las preparaciones para la soldadura. 9.6 El diseño de la cubierta será tal que la válvula no se puede instalar en con la cubierta protectora puesta. 9.5

Todo tapón que posea la válvula estará apretado completamente.

9.7

En el momento del envío, el obturador estará en la posición cerrada.



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9.8 Cuando se requiera un envoltorio especial, éste se especificará en la orden de compra.



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ANEXO D Identificación de partes de la válvula

1 Volante 2 Placa de identificación 3 Tuerca del volante 4 Tuerca del vástago 5 Vástago 6 Abulonado del prensa 7 Platina del prensa 8 Prensa

9 Empaquetadura 10 Abulonado del bonete 11 Bonete 12 Junta 13 Anillo de asiento 14 Esclusa 15 Cuerpo

Figura D1 válvula esclusa de vástago ascendente y puente



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1 Volante 2 Placa de identificación 3 Tuerca del volante 4 Vástago 5 Tuerca del prensa 6 Prensa 7 Empaquetadura

8 Anillo de empaquetadura (opcional) 9 Bonete 10 Abulonado del bonete 11 Junta 12 Anillo de asiento 13 Esclusa 14 Cuerpo

Figura D2 válvula esclusa de tornillo interior



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1 Volante 2 Placa de identificación 3 Tuerca del volante 4 Tuerca del vástago 5 Vástago 6 Abulonado del prensa 7 Prensa

8 Empaquetadura 9 Bonete 10 Accesorio del fuelle 11 Fuelle 12 Extensión cuerpo/ bonete 13 Esclusa 14 Cuerpo

Figura D3 válvula esclusa de fuelle en el vástago



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ANEXO E Información a especificar por el comprador NOTA - los números entre paréntesis son referencias a los sub cláusulas en esta norma. a)

Tipo de válvula [1] (esclusa, globo o retención)

b)

Tipo esclusa o globo [5.7] (OS&Y es la referencia estándar, ISRS es a especificar) [5]

c)

Tamaño nominal [1] (DN o NPS):

d)

Designación de presión [1] (PN o clase):

e)

Extremos del cuerpo [5.4]: 1) Roscados: (rosca de caño ISO 7-1 o ASME B1.20.1) [5.4.3.2] 2) A platinas Cara resaltada o ring joint [5.4.4.1] Terminación de las caras si no es estándar [5.4.4.1] 3) Socket-welding [5.4.2] 4) Butt-welding [5.4.5]  

f)

Extremos extendidos del cuerpo [A.1] 1) Externo Butt-welding [A.3.3] Socket-welding [A.3.3] Roscado [A.3.2] 2) Interno Roscado [A.2.3] Socket-welding [A.2.3]   

 

g)

Material [6] 1) Presión de carcasa [Tabla 13] 2) El material forjado es la referencia estándar de diseño para DN < 50, otros materiales deben ser especificados [5.1.2] 3) Fuelles [B.7.1]

h)

Número de ajuste (trim) [6.1] 1) Combinación del número [6.1.1] 2) Trim usando materiales de libre maquinado [6.1.2]



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Norma API 602

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