Válvulas

 MANUAL DE INSPECCIÓN VOLUMEN 6 PROCEDIMIENTO PROCEDIMIENTO DE INSPECCIÓN

PDVSA N

°

VÁLVULAS ÁLVULAS DE BOLA, MARIPOSA, TAPÓN, COMPUERTA, GLOBO Y RETENCIÓN

PI–08–01–01

2

MAY.04

REVISIÓN GENERAL

29

1

MAR.95

REVISIÓN GENERAL

29

0

OCT. 86 ORIGINAL

REV.

FECHA

APROB. Luis Tovor 

TíTULO

PDVSA, 1983

O.N.

L.T.

E.V.

29 DESCRIPCIÓN

PAG. REV. APROB. APROB.

FECHA MAY.04 APROB. Ernesto Valery

FECHA MAY.04 ESPECIALISTAS

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PROCEDIMIENTO PROCEDIMIENTO DE INSPECCIÓN VÁL VÁLVULAS VULAS DE BOLA, MARIPOSA, TAPÓN, TAPÓN, COMPUERTA, COMPUERTA, GLOBO Y RETENCIÓN

PDVSA PI–08–01–01 REVI REVISI SION ON FECH FECHA A

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Índice 1 OBJETIVO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 ALCANCE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 DOCUMENTOS DE REFERENCIAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. 1 3. 2 3. 3 3. 4 3. 5 3. 7

American Petroleum Institute (API) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . American Society of Mechanical Engineers (ASME) . . . . . . . . . . . . . . . . . American Society of Testing Materials (ASTM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Comisión Venezolana de Normas Industriales (COVENIN) . . . . . . . . . . . Manufactures Standarization Society of Valve and Fittings (MSS) . . . . . Petróleos de Venezuela (PDVSA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4 DEFINICIONES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. 1 4. 2 4. 3 4. 4 4. 5 4. 6 4. 7 4. 8 4. 9 4.10 4.11 4.12 4.13 4.14 4.15 4.16 4.17 4.18 4.19

3 3 3 3 3 3 4 4 4

4

Arrugas, Solapaduras, Pliegues y Defectos por Baja Temperatura . . . . . Colas de Ratas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Contracciones de Solidificación o Rechupe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Coronas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fuga en Prueba Hidrostática . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Incrustaciones de Arena . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Irregularidades en Áreas Reparadas por Soldaduras . . . . . . . . . . . . . . . . Marcas de Corte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Porosidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pu Puntos Calientes y Grietas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Rugosidad Superficial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sobre Juntas o Costras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Válvulas de Bola . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Válvulas de Compuerta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Válvulas de Globo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Válvulas de Mariposa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Válvulas de Retención . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Válvula de Tapón . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Veteado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 5 5 5 8 8 8 14 14 17

5 INSPECCIÓN Y PRUEBA A VÁLVULAS NUEVAS . . . . . . . . . . . . . .

17

5. 1 5. 2 5. 3 5.4 5. 5 5. 6 5. 7

Condiciones de Inspección . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Certificado de Calidad del Fabricante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Requerimientos a Cubrir Durante la Inspección . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pr P ruebas de Presión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reparaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Requerimientos Opcionales de inspección . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prueba para Válvulas Almacenadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Índice 1 OBJETIVO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 ALCANCE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 DOCUMENTOS DE REFERENCIAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. 1 3. 2 3. 3 3. 4 3. 5 3. 7

American Petroleum Institute (API) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . American Society of Mechanical Engineers (ASME) . . . . . . . . . . . . . . . . . American Society of Testing Materials (ASTM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Comisión Venezolana de Normas Industriales (COVENIN) . . . . . . . . . . . Manufactures Standarization Society of Valve and Fittings (MSS) . . . . . Petróleos de Venezuela (PDVSA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4 DEFINICIONES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. 1 4. 2 4. 3 4. 4 4. 5 4. 6 4. 7 4. 8 4. 9 4.10 4.11 4.12 4.13 4.14 4.15 4.16 4.17 4.18 4.19

3 3 3 3 3 3 4 4 4

4

Arrugas, Solapaduras, Pliegues y Defectos por Baja Temperatura . . . . . Colas de Ratas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Contracciones de Solidificación o Rechupe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Coronas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fuga en Prueba Hidrostática . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Incrustaciones de Arena . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Irregularidades en Áreas Reparadas por Soldaduras . . . . . . . . . . . . . . . . Marcas de Corte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Porosidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pu Puntos Calientes y Grietas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Rugosidad Superficial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sobre Juntas o Costras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Válvulas de Bola . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Válvulas de Compuerta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Válvulas de Globo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Válvulas de Mariposa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Válvulas de Retención . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Válvula de Tapón . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Veteado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 5 5 5 8 8 8 14 14 17

5 INSPECCIÓN Y PRUEBA A VÁLVULAS NUEVAS . . . . . . . . . . . . . .

17

5. 1 5. 2 5. 3 5.4 5. 5 5. 6 5. 7

Condiciones de Inspección . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Certificado de Calidad del Fabricante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Requerimientos a Cubrir Durante la Inspección . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pr P ruebas de Presión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reparaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Requerimientos Opcionales de inspección . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prueba para Válvulas Almacenadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

17 17 18 19 19 19 22

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5. 8 5. 9

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Informe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Inspección de Acuerdo a la Norma Correspondiente . . . . . . . . . . . . . . . . .

22 23

6 INSPECCIÓN Y PRUEBAS A VÁLVULAS REPARADAS . . . . . . . .

24

6. 1 6. 2 6.3

Condiciones de Inspección . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Requerimientos a Cubrir Durante la Inspección . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pr P ruebas de Presión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

24 24 26

7 MU MUESTREO DE INSPECCIÓN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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PROCEDIMIENTO DE INSPECCIÓN VÁLVULAS DE BOLA, MARIPOSA, TAPÓN, COMPUERTA, GLOBO Y RETENCIÓN

PDVSA PI–08–01–01 REVISION FECHA

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OBJETIVO Este procedimiento describe los requerimientos y la metodología que se debe considerar para realizar la inspección, prueba en planta, en recepción y en reparación de válvulas tipos: bola, mariposa, tapón, compuerta, globo y retención, con el fin de determinar sus condiciones físicas y su adecuación al servicio.

2

ALCANCE Este procedimiento aplica a todas aquellas válvulas de compuerta, globo, bola, tapón, mariposa y retención nuevas o reparadas a ser inspeccionadas, y/o probadas en talleres propios o en talleres externos previamente aprobados y/o autorizados por las áreas operacionales de PDVSA. Las válvulas para servicio de HF no están cubiertas en este documento.

3

DOCUMENTOS DE REFERENCIAS

3.1 American Petroleum Institute ( API ) 593 594 598 599 602 6D 600 607 608 609

“Ductile Iron Plug Valves, Flanges Ends” – 2nd Edition August 1981. “Wafer and Wafer –Lug Check Valves”. “Valve Inspection and Testing”. “Metal Plug Valves– Flanged and Welding Ends”. “Compact Steel Gate Valves”. “Specification for Pipeline Valves” (Gates, Ball and Check Valves). “Steel Gate Valves, Flanged or Buttwelding Ends”. “Fire Test for Soft Seated Ball–Valve”. “Metal Ball Valves”. “Buttertly Valves Lug–Type and Water Type” .

3.2 American Society Of Mechanical Engineers ASME ( ) B.16.24 B.16.34 B.16.42

“Cast Copper Alloy Pipe Flanges and Flanged”. “ Valves Flanged, Threaded and Welding End”. “Ductile Iron Pipe Flanges and Flanged Fittings, Classes 150 and 300”.

3.3 American Society of Testing Materials ASTM ( ) A320

“Standard Specification for Alloy/stell Bolting for Low Temperature Service”.

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E370

3.4

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“Mechanical Testing of Steel Products”, usando el “Charpy V Notch”. “Procedimientos de Muestreo para Inspección por Atributos”.

Manufactures Standarization Society of Valve and Fittings (MSS) MSS–SP–25 MSS–SP–55

3.6

Indice volumen

Comisión Venezolana de Normas Industriales (COVENIN) 3133–1

3.5

Indice manual

“Standard Marking System for Valves, Fittings, Flanges and Unions”. “Quality Standard for Steel Castings for Valves, Flanges, Fittings, and Other Piping Components – Visual Method for Evaluation of Surface Irregularities”.

Petróleos de Venezuela (PDVSA) 90617.1.040 “Selección de Válvulas”. PI–02–02–01 “ Radiografía Industrial”. PI–02–05–02 “ Partículas Magnéticas”.

4

DEFINICIONES

4.1

Arrugas, Solapaduras, Pliegues y Defectos por Baja Temperatura Son irregularidades superficiales causadas por fusión incompleta, al vaciar el metal fundido a una temperatura relativamente baja.

4.2

Colas de Ratas Es una irregularidad que aparece en la superficie de piezas fundidas en forma de depresiones, ocasionado por desplazamiento o pandeo de las superficies de los moldes.

4.3

Contracciones de Solidificación o Rechupe Es una cavidad que aparece en las piezas fundidas fundidos como resultado de una contracción en la solidificación y progresivo enfriamiento del metal.

4.4

Coronas Son irregularidades superficiales que aparecen en piezas fundidas como consecuencia de una fusión incompleta o por solidificaciones internas localizadas, producto del enfriamiento diferenciado de la pieza.

4.5

Fuga en Prueba Hidrostática Es la fuga del fluido de prueba en la tubería o equipo, a pérdida aceptable establecida en la norma aplicable o especificada en la orden de compra. Si el

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fluido de prueba es agua la unidad será la gota (1 onza es aproximadamente 480 gotas) y si el fluido de prueba es aire la unidad será la burbuja.

4.6

Incrustaciones de Arena Es la arena arrastrada que queda atrapada en el metal fundido y aparece visible en la superficie de las piezas.

4.7

Irregularidades en Áreas Reparadas por Soldaduras Son irregularidades resultantes de una inadecuada preparación superficial después de aplicada la soldadura.

4.8

Marcas de Corte Son irregularidades en superficies de piezas fundidas ocasionadas por la aplicación no apropiada de herramientas mecánicas o manuales, utilizados para su limpieza.

4.9

Porosidad Es una cavidad en la pieza fundida, causada por gases o vapor de agua atrapados durante el proceso de solidificación.

4.10

Puntos Calientes y Grietas Son discontinuidades lineales, superficiales o fracturas causadas por esfuerzos internos y/o externos, actuando sobre la pieza fundida. Pueden producirse durante o después de la solidificación.

4.11

Rugosidad Superficial Es una textura superficial rugosa causada por defectos de diseño, modelo y condiciones de la arena.

4.12

Sobre Juntas o Costras Son irregularidades superficiales que generalmente están formadas por incrustaciones de arena arrastrada por el metal fundido, recubiertas por una capa de metal poroso.

4.13

Válvulas de Bola Es el tipo de válvula más comúnmente utilizado en los procesos industriales, debido a que proveen buena hermeticidad y rápido cierre. Existen válvulas de bola con asiento no metálico y sellos metal–metal. Los dos (2) tipos básicos son: válvula de bola flotante (la bola es soportada o flota entre los asientos, Figura 1a)

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y la válvula de bola fija (la bola es soportada por un muñón en la parte inferior que permite la rotación de la misma, restringiendo su desplazamiento axial, Figura 1b). La ventaja principal de una con respecto a la otra radica en la operatividad. Para altas presiones es recomendable utilizar válvulas de bola fija, debido a que la fuerza hidrostática del fluido que actúa sobre la bola, es absorbida parcialmente por el muñón.

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FIG. 1.a VÁLVULA DE BOLA FLOTANTE

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FIG. 1.b VÁLVULA DE BOLA FIJA

1 2 3 4

5 6

7

1. Indicador 2. Vástago 3. Empaque del vástago 4. Arandelas y pernos del cuerpo 5. Anillo de asiento 6. Bola 7. Cuerpo (caja)

1. Indicador 2. Vástago 3. Empaque del vástago 4. Tuercas y espárragos 5. Asiento 6. Bola 7. Cuerpo


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4.14

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Válvulas de Compuerta La válvula de compuerta está diseñada para servicios donde se requiere bloqueo. Presentan la ventaja que se fabrican en todos los tamaños, clases y materiales requeridos. (Ver Figura 2). Estas válvulas no son adecuadas para servicios de estrangulamiento, debido a que la superficie de los asientos se erosiona rápidamente cuando la compuerta no está en posición cerrada o abierta. Existen tres (3) tipos básicos de válvulas de compuerta: de apertura completa, de apertura reducida y tipo venturi. La diferencia principal entre ellas radica en el tamaño y forma del área de flujo de la válvula. La de apertura completa posee un área de flujo igual al tamaño nominal de la tubería, mientras que en las dos últimas, el área de flujo es menor. Las válvulas de compuerta, están constituidas por 20 ó más componentes, siendo la compuerta, el vástago, el bonete, los asientos y las conexiones, los más significativos. Existen en el mercado una gran variedad de diseños.

4.15

Válvulas de Globo Son válvulas diseñadas para controlar flujo, (Ver Figura 3), utilizadas en procesos donde la presión, temperatura y/o el nivel de un líquido deben mantenerse en valores pre–establecidos. Estas válvulas pueden ser de dos tipos: de asiento simple y de asiento doble. Las de asiento simple son generalmente utilizadas cuando se requiere un sello hermético y tamaño menor o igual a dos (2) pulgadas. Las válvulas de globo de asiento doble, normalmente son suministradas en tamaños mayores de 2”. Su principal ventaja radica en que la fuerza requerida por el actuador es menor que en las de asiento simple, debido a que las fuerzas originadas por la presión del fluido sobre cada uno de los tapones tienden a cancelarse.

4.16

Válvulas de Mariposa Existen dos tipos de válvulas de mariposa; las convencionales (Categoría A según API 609, (Figura 4.a) y las de alta eficiencia (Categoría B según API 609, (Figura 4.b), las cuales están definidas en la guía de selección de válvulas PDVSA N 90617. 1.040. Las válvulas de mariposa convencionales cuentan con un disco circular que pivota en el centro y se abre haciendo un giro de  con la palanca externa. Son válvulas normalmente utilizadas para servicio de estrangulamiento a bajas caídas de presión, pudiendo ser utilizadas eventualmente en servicios de bloqueo donde el bloqueo no requiera un sello hermético. °

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FIG. 2 VÁLVULAS DE COMPUERTA VÁLVULA DE COMPUERTA DE DOBLE DISCO Y VÁSTAGO SALIENTE

VÁLVULA DE COMPUERTA DE VÁSTAGO SALIENTE

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FIG. 2 (LEYENDA) 1. Indicador de vástago 2. Protector del vástago 3. Volante–Manubrio 4. Tuercas de la horqueta 5. Horquilla 6. Vástago 7. Tornillos y tuercas del estribo de apoyo 8. Empaquetadura del vástago 9. Válvula de alivio 10. Tope (casquete) 11. Tope de tuerca y perno 12. Disco de guía 13. Disco de ensamblaje 14. Anillo de Asiento 15. Cuerpo (Caja) 16. Apoyo

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FIG. 3 VÁLVULA DE GLOBO

1. Cuerpo 2. Anillo cuerpo 3. Cojinete de plato 4. Disco 5. Tuerca–retén del disco 6. Vástago 7. Contratuerca–Prensa– estopa 8. Anillo de junta 9. Empaquetadura 10. Esparragos, cuerpo y tapa 11. Esparragos prensa 12. Prensaestopa 13. Plato de prensaestopa 14. Esparrago y tuerca fijación palto 15. Tapa 16. Tuerca del vástago 17. Volante 18. Placa de identificación 19. Tuerca fijación volante 20. Anillo de linterna 21. Tapón

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FIG. 4A VÁLVULA DE MARIPOSA CONVENCIONAL Rosca (Típica)

Tornillo

Espárrago

Tipo Oreja Puede ser taladrado o roscado en algunos tamaños

Perno

Espárrago

Tipo Placa

Perno

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FIG. 4B VÁLVULA DE MARIPOSA DE ALTA EFICIENCIA Dimensión cara–cara de válvula

Reten de asiento Línea central de eje

Empacadura de brida Sección A –A Tubería Línea central de disco Línea central de eje

Cuerpo Asiento Excentricidad de asiento Línea central de tubería

Línea central de eje

Línea central de disco Empaque de brida Brida

Disco Espacio nominal radial (c) en un disco totalmente abierto Excentricidad de eje

Cara de brida Distancia de línea central de eje a cara de brida

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Las válvulas de mariposa de alta eficiencia, son válvulas con cuerpos que cumplen con regímenes de presión y temperatura. Las normas aplicables son ASME B16.34 para válvulas de acero, aleaciones de Níquel, o de aleaciones especiales, ASME B16.42 para válvulas de fundición nodular, y ASME B16.24 para válvulas de aleaciones de cobre. Pueden ser de doble o triple excentricidad. En las primeras, la línea central del vástago y el disco están desplazadas ligeramente adelante del eje del flujo. En las segundas, o de triple excentricidad, en adición al desplazamiento del centro de rotación en dos direcciones, el eje central del contorno del borde del disco no pasa exactamente a través del vástago”. Este diseño se usa en bloqueo de servicio general y aplicaciones especiales ( Ej: Servicio Criogénico o altas temperaturas) y están disponibles en Clases ASME 150, 300 y 600. Las válvulas de mariposa son usualmente clasificadas de acuerdo al tipo de conexión. Ellas pueden ser: sin bridas, con bridas simples y con brida doble. El elemento de cierre en estas válvulas es un disco, el cual al girar sella contra una superficie o asiento, produciendo una adecuada hermeticidad.

4.17

Válvulas de Retención Las válvulas de retención, conocidas como válvulas “check” (Ver Figura 5), están diseñadas para prevenir la inversión del flujo. En una válvula de retención, el elemento de cierre es activado por su propio peso o por el cambio de dirección de flujo. Este elemento de cierre puede ser una bola, un disco o un pistón. Los tipos más comunes son: de giro, de disco inclinado, de plato simple, de plato doble y de levantamiento. La selección de un tipo particular depende esencialmente de los requerimientos de servicio y disponibilidad. Es de hacer notar que para todos los procesos, la función principal de estas válvulas es prevenir la inversión del flujo y no bloquearlo completamente. La utilización de válvulas de retención con asientos no metálicos, permite una disminución de las fuerzas, estando limitadas por la temperatura de trabajo.

4.18

Válvula de Tapón Este tipo de válvula esta diseñada para servicios de bloqueo. Las válvulas de tapón pueden ser clasificadas en dos (2) tipos: lubricadas y no lubricadas. Las lubricadas requieren de la utilización de un lubricante para asegurar su operatividad y hermeticidad, y están diseñadas para proveer sello metal–metal. (Ver Figura 6). Las no lubricadas, por el contrario, no requieren de lubricación y están diseñadas con doble sistema de sello metal–metal y metal–no metal. Este último tipo de válvula presenta la ventaja de que requiere poco mantenimiento.

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FIG. 5 VÁLVULAS DE RETENCIÓN VÁLVULA DE RETENCIÓN REGULAR

1. Tapa de tuerca y perno 2. Tapa 3. Cuerpo

VÁLVULA DE RETENCIÓN PASO COMPLETO

4. Disco 5. Anillo de asiento 6. Apoyo

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FIG. 6 VÁLVULA DE TAPÓN

1. Tornillo de lubricación 2. Espárragos y arandelas del casquillo del prensaestopas 3. Casquillo del prensaestopas 4. Espárragos y arandelas de la cubierta 5. Cubierta

6. Empacadura de la cubierta 7. Empaque del vástago 8. Válvulas de retención lubricante 9. Tapón 10. Cuerpo 11. Collar de retención

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4.19

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Veteado Es una irregularidad que aparece en la superficie de piezas fundidas como un borde definido y está asociado con el movimiento o resquebrajamiento de la arena.

5

INSPECCIÓN Y PRUEBA A VÁLVULAS NUEVAS

5.1

Condiciones de Inspección

5.1.1

Inspección en planta del fabricante Cuando se requiere inspección (especificada en la orden de compra), la válvula será inspeccionada por el inspector del comprador en la planta del fabricante o taller autorizado por PDVSA. El inspector tendrá libre acceso a cualquier lugar de la planta donde se realicen los trabajos de fabricación, relacionados con su orden de compra, y/o en cualquier momento cuando estén ejecutando dichos trabajos.

5.1.2

Inspección fuera de la planta del fabricante Cuando se requiere inspección de componentes de la válvula, manufacturados fuera de la planta del fabricante, el inspector del comprador realizará las inspecciones en los lugares de manufactura correspondientes.

5.1.3

Notificación de inspección El fabricante o proveedor deberá notificar al área operacional de PDVSA con suficiente antelación, el lugar y hora en que se podrá realizar la inspección a las válvulas pedidas y/o componentes de ser requerido, tal como se indica en el párrafo 5.1.2.

5.2

Certificado de Calidad del Fabricante El inspector deberá verificar que el certificado de calidad de la válvula contenga la información requerida en la orden de compra: – Certificado de tratamiento térmico para los materiales recocidos, normalizados o templados. – Registro de calificación del soldador para ensamblajes con soldadura, reparaciones de defectos y cambios en la guarnición. – Registro de calificación del procedimiento de soldadura y especificaciones del procedimiento. – Certificados de pruebas físicas y químicas del material utilizado. – Resultados de la inspección visual. – Prueba hidrostática del cuerpo de la válvula. – Prueba de asientos a baja presión.

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– – – – – – – – – – –

5.3

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Prueba de cierre a alta presión. Prueba de dureza (cuando aplique) Prueba de torque (cuando aplique). Prueba de impacto (sí la temperatura es < 20 F). Resultados prueba con partículas magnéticas, radiografía, ultrasonido o líquidos penetrantes (cuando aplique). Norma que aplica Temperatura de operación Descripción del producto (servicio) Tipo de trim o guarnición Cantidad de piezas Prueba de fuego para válvulas de bola con asientos no–metálicos, según lo especifica la norma API 607 (cuando aplique). °

Requerimientos a Cubrir Durante la Inspección A menos que se especifique algún(os) requerimiento(s) complementario(s) en la orden de compra, la inspección del comprador se limitará a:

5.3.1 Examen de la válvula incluyendo el uso de herramientas ordinarias de inspección para comprobar el cumplimiento de lo establecido en la orden de compra. El fabricante o suplidor, debe presentar los planos de fabricación de las válvulas a inspeccionar, donde se indiquen las dimensiones de las mismas, así como el detalle de las dimensiones de las bridas. El inspector podrá verificar estos valores en las válvulas sujetas a inspección. La verificación dimensional incluirá:  Distancia cara–cara  Espesor de pared  Diámetro interno, externo y espesor de las válvulas soldables.  Diámetro externo de la brida, espesor, número y diámetro de los orificios para pernos de las válvulas bridadas. 5.3.2 Evaluación visual de la superficie a fin de detectar imperfecciones, tales como rayas en las zonas de sello, marcas de herramientas, defectos de mecanizado y/o fundición. La inspección visual de las superficies de las piezas fundidas se efectuará según lo establecido en la norma MSS–SP–55 “Quality Standard for Steel Castings for Valves, Flanges, Fittings, and Other Piping Components – Visual Method for Evaluation of Surface Irregularities”. 5.3.3 Verificar que los materiales utilizados en la fabricación de la válvula estén incluidos en la placa de identificación. Los certificados de calidad con los resultados de la composición química y pruebas mecánicas deben ser revisados para todas las válvulas a inspeccionarse. El número de colada sobre la válvula

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5.3.4 5.3.5 5.3.6 5.3.7 5.3.8

5.4 5.4.1

5.4.2

5.5

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debe concordar con lo indicado en el certificado de calidad. Si los resultados de los análisis no están disponibles para la guarnición, el fabricante deberá expedir un certificado sobre el grado o tipo de material utilizado. La verificación del marcaje o identificación debe realizarse según MSS–SP–25 o API 6D (válvulas fabricadas bajo API 6D). Presenciar las pruebas de presión requeridas en la norma aplicada. Prueba de presión del cuerpo, asientos y asiento posterior “Backseat” (caso de válvulas de compuerta / globo), según lo establecido en la norma de fabricación y/o inspección aplicable. Prueba de torque (mandatorio en caso de válvulas de tapón/bola de tres vías a ser automatizadas o de ser especificado en orden de compra). Inspección del revestimiento externo. Prueba de paso (Válvulas fabricadas según API 6D).

Pruebas de Presión Lugar de las pruebas Las pruebas serán realizadas por el fabricante o proveedor en sus instalaciones y/o cualquier otro lugar seleccionado por el mismo, en mutuo acuerdo con el comprador, en presencia del inspector nominado por PDVSA. Criterios para las pruebas Las válvulas fabricadas bajo la norma API 6D se deben probar según lo establecido en la referida norma, mientras que las válvulas fabricadas según API 594, API 599, API 600, API 602, API 603, API 608 y API 609 se debera probar de acuerdo a lo establecido en la norma API 598. Las válvulas fabricadas bajo otros estándares deberán ser probadas según lo específique la norma de fabricación respectiva.

Reparaciones Las reparaciones de los defectos detectados en el cuerpo de las válvulas durante inspección y prueba, deben realizarse y examinarse según lo establecido en la norma ASTM aplicable al material de construcción de la válvula. No se permitirá una segunda reparación.

5.6

Requerimientos Opcionales de Inspección

A continuación se detallan algunos procedimientos opcionales de inspección que se realizarán cuando así se exija en la orden de compra. 5.6.1 Procedimiento radiográfico El procedimiento para inspección radiográfica será el establecido en la Norma PDVSA–PI–02–02–01 “ Radiografía Industrial”.

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Para los ensayos radiográficos deben seleccionarse aquellas secciones críticas de la válvula (sitios de concentración de esfuerzos). 5.6.2

Criterio de aceptación radiográfica Los criterios de aceptación del cuerpo y de la tapa (bonete) están basados en el espesor de pared. La aceptación de niveles de severidad más altos o más bajos que los recomendados, pueden basarse en el rango de presión, servicio letal, etc., y debe ser acordada con el fabricante o suplidor.

a. Radiografías de referencia. Hay un conjunto de radiografías de referencia las cuales se pueden utilizar como patrones bajo acuerdo mutuo, donde se presentan ilustraciones de aceptabilidad mínima. Las discontinuidades en espesores de pared hasta 51 mm (2 pulg) se clasifican de la siguiente manera: Categoría A – Arena y porosidades (gas); niveles de severidad 1 hasta 5. 1.

5.

Categoría B – Arena e inclusiones de escoria; niveles de severidad 1 hasta 5. Categoría C – Contracciones; 4 tipos: CA – Niveles de severidad 1 hasta 5. CB – Niveles de severidad 1 hasta 5. CC – Niveles de severidad 1 hasta 5. CD – Niveles de severidad 1 hasta 5. Categoría D – Grietas; 1 ilustración. Categoría E – Grietas por calor; 1 ilustración.

6.

Categoría F – Inserto; 1 ilustración.

7.

Categoría C – Manchas (Mottling); 1 ilustración.

2.

3.

– – – – 4.

b. La Tabla 1 define los indicadores aceptables recomendados para espesores de pared menores de 51 mm (2 pulg). c. La Tabla 2, define las indicaciones aceptables recomendados para espesores de pared de 51 mm hasta 114 mm (2 pulg hasta 4,5 pulg).


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TABLA 1. INDICADORES ACEPTABLES PARA ESPESOR DE PARED L51/mm TIPO DE DISCONTINUIDAD PLACAS COMPARATIVAS DE ACEPTACIÓN CATEGORÍA ASTM E 71 ASTM E 446 Gas Arena Contracción

Tipo 1 Tipo 2 Tipo 3 Tipo 4

Grieta Grieta por calor Inserto Mancha (Mottling)

A B C

A2 B2 –

A2 B3 CA2

C C C D E F G

– C3 – Ninguna Ninguna Ninguna –

CB3 CC3 CD3 Ninguna Ninguna Ninguna Ref. Solamente

TABLA 2. INDICADORES ACEPTABLES PARA ESPESOR DE PARED 51–114mm TIPO DE DISCONTINUIDAD Porosidad de gas Arena e inclusiones de escoria Contracciones, Tipo 1 Tipo 2 Tipo 3 Grieta Grieta por calor Inserto

5.6.3

PLACAS COMPARATIVAS DE ACEPTACIÓN CATEGORIA ASTM E186 A B C

A3 B3 CA3

C C D E F

CB3 CC3 Ninguna Ninguna Ninguna

Prueba de impacto Todos los materiales de la estructura sometidos a presión, tales como cuerpo, bonete, tapa, extremos bridados y extremos soldables, así como también los materiales para pernos sometidos a temperaturas inferiores a –20 C (–29 F), serán probados de acuerdo con lo previsto en la prueba de impacto según la °

°

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última revisión de ASTM E370, “Mechanical Testing of Steel Products”, usando el “Charpy V Notch”. Como mínimo una prueba de impacto será realizada en una probeta representativa tomada de cada extremo de material al finalizar el tratamiento térmico. Esta calificación del material se realizará antes de la fabricación prevista, de forma de asegurar que el tratamiento térmico es eficiente en las condiciones de trabajo del equipo de producción. Los resultados de la prueba estarán de acuerdo con la Tabla 3, a excepción de los materiales de los pernos que se realizará según ASTM A320. La prueba Charpy de impacto se hará a la temperatura especificada en la orden de compra. TABLA 3. CHARPY V NOTCH. REQUERIMIENTOS PRUEBA DE IMPACTO 1

2

Esfuerzo máximo de tracción del Energía mínima de impacto Charpy material (kpsi (kPa)) V Notch (promedio de tres probetas) (ft–lb (J)) 85 o menor (586 o menor) 15 (20) 86 – 100 (587 – 689) 20 (27) Sobre 100 (sobre 689) 25 (34)

5.6.4 5.6.5

5.7

Prueba de Dureza Se realizará según lo establecida en la norma ASTM aplicable al material. Partículas Magnéticas Se realizará según lo establecida en la norma PDVSA–PI–02–05–02 “ Partículas Magnéticas”.

Prueba para Válvulas Almacenadas No se requiere repetición de pruebas en válvulas terminadas, a menos que esta condición se exprese claramente en la orden de compra y/o a pedido del inspector. De no realizarse la prueba, el fabricante deberá emitir una certificación escrita en el sentido de que la válvula ha sido probada y cumple totalmente con los requerimientos de la presente norma. No se requiere quitar la pintura a válvulas terminadas para efectuar repetición de pruebas.

5.8

Informe Lo especificado a continuación da una idea de lo que podrá contener el informe de inspección, además de cualquier otra aspecto especificado en la orden de compra.

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INFORME N

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Página N Fecha: Inspección de válvulas: Para: Orden de Compra N . Teléfono: °

Inspeccionado por Empresa:

Fecha de inspección Estado de la orden de compra Renglón Descripción Aceptados

5.9

Lugar Completa Prueba Prueba Hidrostática Hidrostática Cuerpo Asientos

Incompleta Rechazados y Razones

Inspección de Acuerdo a la Norma Correspondiente

5.9.1 Reporte de las pruebas en fábrica y/o certificado del material. 5.9.2 Certificados del tratamiento térmico para los materiales recocidos, normalizados o templados. 5.9.3 Registro de calificación del soldador para ensamblajes internos con soldadura, reparaciones de defectos y cambios en la guarnición. 5.9.4 Registro de calificación del procedimiento de soldadura y especificaciones del procedimiento. 5.9.5 Acabados, defectos en la superficie, componentes y dimensiones. 5.9.6 Concordancia con: descripción de la orden de compra, especificaciones, planos certificados, descripción del catálogo del proveedor, especificaciones de pintura o recubrimiento. 5.9.7 Implantación del programa de aseguramiento/control de calidad por parte del proveedor/fabricante. 5.9.8 Resultados de las pruebas hidrostáticas (cuerpo y cierre). 5.9.9

Marcaje o identificación.

5.9.10 Inspección con radiografías de las piezas de fundición. 5.9.11 Inspección radiográfica parcial de las soldaduras a tope en los cuerpos soldados. 5.9.12 Inspección con radiografías al 100% de las soldaduras a tope en cada válvula. 5.9.13 Esquemas de las tomas de radiografías e informes de evaluación.

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5.9.14 Inspección con partículas magnéticas de las piezas fundidas. 5.9.15

Otros.

5.9.16

Observaciones:

5.9.17 Fecha de elaboración del informe 5.9.18 Firma del inspector.

6

INSPECCIÓN Y PRUEBAS A VÁLVULAS REPARADAS 6.1

Condiciones de Inspección Los inspectores de PDVSA tendrán libre acceso al área de trabajo de la empresa de servicio, para la realización del aseguramiento de calidad de la reparación. El representante de PDVSA, responsable de la inspección verificará en cualquier momento del proceso de reparación o remanufactura, la rastreabilidad de los repuestos utilizados, los registros del reparador, así como el cumplimiento con las especificaciones. El proceso de inspección de válvulas a reparar por parte del inspector PDVSA, se efectuará en dos fases: – Inspección en desarme. – Inspección final.

6.2

Requerimientos a Cubrir Durante la Inspección

6.2.1

Inspección en desarme

a. La empresa reparadora una vez finalizado el desarme deberá informar a la Organización contratante, la solicitud de la inspección inicial. b. La inspección de desarme se inicia con la revisión de la documentación que la empresa reparadora posee: Copia de orden del pedido / pase de materiales. 1. 2.

3.

4.

Formato de recepción de válvulas (tipo, cantidad de la orden de servicio, cantidad recibida, clase, marca, serial del fabricante, serial empresa reparadora). Formato de desarme por válvulas donde indique claramente despiece y acción a efectuar (reparar, maquinar, etc.). Formato de inspección dimensional que contemple espesor de brida, distancia cara–cara, espesor de cuerpo, distancia de recorrido y demás dimensiones establecidas en las normas aplicables.

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Página 25 .Menú Principal 5.

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Para determinar si una válvula es reparable, se debe tener en cuenta que los costos de reparación no excedan el 35% de los costos de una válvula nueva. Sin embargo es potestad de la Organización contratante aceptar un mayor costo si se justifica, por disponibilidad, tiempo de reposición de válvula nueva, necesidad / impacto operacional.

c. Se efectuará inspección en el taller según: 1. Inspección aleatoria dimensional. Inspección 100% del desarme y su correlación de que lo señalado por el 2. taller reparador en cuanto a manufactura, reemplazo, rectificado, etc. d. Una vez finalizada la inspección en desarme, el inspector procederá a sellar y firmar cada una de las hojas de desarme y elaborar el informe de inspección del desarme. Este informe deberá incluir información referente a la orden de servicio, cantidad, tipo, clase y dimensiones de las válvulas a reparar, seriales de la empresa reparadora por válvula, aceptación o rechazo (motivo) y/o otra información que se considere pertinente. El representante de la empresa reparadora deberá firmar el informe de inspección y esperar comunicación para continuar con el proceso. 6.2.2

Inspección Final

a. La empresa reparadora, una vez finalizada la reparación debe notificar a la Organización contratante la culminación del trabajo y la solicitud de la inspección final. b. La empresa reparadora debe poseer al momento de la inspección, toda la documentación necesaria que avale dicho proceso como mínimo debe contener: 1. Formato de inspección dimensional final de válvula, incluyendo espesor de las bridas, distancia cara a cara, espesor de cuerpo, distancia del recorrido, perfil de anclaje, espesor de recubrimiento. Procedimientos especiales utilizados (soldadura, tratamiento térmico, etc.) 2. 3.

4.

5.

Registros de las pruebas hidrostáticas, efectuadas a cada una de las válvulas, donde se detalle la prueba del asiento, del cuerpo y ”backseat”, y/o las que aplique según tipo de válvula. Certificados de calidad de la reparación donde se indiquen: Cantidad, norma aplicable, resultados de las pruebas hidrostáticas, tipo de guarnición, serial, diámetro, clase, tipo de válvula, orden de servicio, organización contratante y nombre del inspector, referencias de procedimientos y certificados de materia prima, garantía. Nota de entrega con descripción, normas, dimensiones, serial, etc., similar a lo descrito en el certificado de calidad.

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c. El inspector de PDVSA efectuará una verificación de reparación que consistirá en el desarme aleatorio de válvulas, cuando lo considere conveniente y/o cuando evidencie no conformidades en proceso, fallas en pruebas hidrostáticas y/o fallas en servicio. d. El inspector PDVSA efectuará una inspección visual y dimensional al lote de válvulas (según muestreo), constatando el cumplimiento en cuanto a identificación (placa de identificación remachada que incluya empresa reparadora, serial reparador, fecha de reparación) y dimensiones. e. Adicionalmente, el inspector de PDVSA efectuará una verificación aleatoria (según muestreo) de la prueba hidrostática a un lote de válvulas, registrando los resultados. f. El inspector PDVSA verificará el cumplimiento con las especificaciones técnicas de reparación establecidas en el contrato, tales como aplicación de recubrimientos especiales y especificaciones de pintura, etc. g. Una vez finalizados los puntos anteriores, procederá a elaborar el informe de inspección final, el cual contará con información referente a la orden por servicio, cantidad, tipos, clases y dimensiones de las válvulas reparadas, seriales de las válvulas probadas hidrostáticamente, aceptación o rechazo (motivo), número de la nota de entrega y certificado de calidad, y cualquier otra información que considere pertinente. Adicionalmente, debe indicar fecha y nombre del taller reparador. h. El representante de Aseguramiento de Calidad de la empresa reparadora debe firmar y sellar el informe de inspección. i. El inspector PDVSA tiene la responsabilidad de incluir en el informe las siguientes copias, que seran suministradas por el taller reparador: Certificado de calidad. 1. 2. Nota de entrega. Copia de los registros de las pruebas hidrostáticas efectuadas por la 3. contratista. Original de los registros de las pruebas hidrostáticas de las válvulas 4. probadas. Copia del formato de inspección dimensional final de la válvula. 5. Copia de la orden de servicio. 6.

6.3

Pruebas de Presión Para válvulas reparadas las pruebas de presión son las mismas que se aplican a válvulas nuevas.

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MUESTREO DE INSPECCIÓN 7.1

Los métodos de inspección que se verifican en esta etapa son los siguientes:

7.1.1

Obligatorios a. Inspección visual. Prueba hidrostática. b. Verificación dimensional y revisión del certificado del material. c. Identificación. d.

7.1.2

Opcionales a. Líquidos penetrantes. Partículas magnéticas. b. Radiografía. c. Inspección con equipos de identificación positiva de material (PMI). d.

7.2

La inspección es por muestreo, utilizándose la norma Venezolana COVENIN 3133–1. “Procedimientos de Muestreo para Inspección por Atributos”. El programa de inspección por muestreo será aplicado de acuerdo al siguiente plan:

7.2.1 Para los métodos obligatorios de inspección: a. Plan de Muestreo Simple. b. Inspección Normal (Nivel de Inspección II). c. Nivel de Calidad Aceptable (AQL): 2. 7.2.2

Para los métodos opcionales de inspección: Plan de Muestreo Simple. a. b. Inspección Especial: S.1. c. Nivel de Calidad Aceptable (AQL): 2.

7.2.3 Pasos a Seguir para aplicar el plan de muestreo: Dependiendo del plan de muestreo y del tamaño del lote, se selecciona la a. letra clave utilizando la Tabla 4. Con la letra clave obtenida, en la Tabla 4 se selecciona en la Tabla 5 el b. ”Tamaño de la Muestra” a inspeccionar y el N de piezas con el que se acepta o rechaza la muestra. °

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Se procede a inspeccionar las unidades según el tamaño de la muestra correspondiente. Si el número de unidades defectuosas en la muestra es menor o igual al número de aceptación, se aceptará el lote. Si el número de unidades defectuosas en la muestra es igual o mayor al número de rechazo, se rechazará el lote y se presentará el reclamo al fabricante. Una válvula se considera rechazada al no cumplir con una o más de las especificaciones en la orden de compra. Notas: El cambio de inspección normal a simplificado se podrá realizar de acuerdo a la norma COVENIN 3133–1 “Procedimientos de Muestreo para Inspección por Atributos”. Las unidades defectuosas podrán ser rechazadas, independientemente de que formen parte o no de una muestra y de que el lote en conjunto sea aceptado o rechazado. c.

TABLA 4. LETRA CLAVE DEL TAMAÑO TAMAÑO DEL LOTE 2a8 9 a 15 16 a 25 26 a 50 51 a 90 91 a 150 151 a 280 281 a 500 501 a 1200 1201 a 3200 3201 a 10000 10001 a 35000 35001 a 150000 150001 a 500000 500001 a más

NIVELES DE INSP. ESPECIALES

NIV. DE INSP. GENERAL

S.1

S.2

S.3

S.4

I

II

III

A A A A B B B B C C C C D D D

A A A B B B C C C D D D E E E

A A B B C C D D E E F F G G H

A A B C C D E E F G G H J J K

A A B C C D E F G H J K L M N

A B C D E F G H J K L M N P Q

A C D E F G H J K L M N P Q R

Válvulas

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