Este tipo de válvulas tiene en su interior un cono o un cilindro giratorio de de un cuarto(1/4) de vuelta conocido como plug, este plug contiene uno o mas orificios que le permiten regular (estrangular) la cantidad de fluido (caudal) que pasan a través de él, generalmente se regula el transporte de líquidos o gases a través de la linea.

Dependiendo del diseño las válvulas tipo macho pueden ser utilizados en tres casos:

• Cuando están adecuadamente lubricadas se pueden utilizar para la regulación de materiales viscosos o abrasivos(como aplicaciones de aguas sucias), tienen un eficiente sellado y reducen la fricción. El lubricante reduce la fuerza requerida para abrir o cerrar la válvula y permite un movimiento suave del tapón.

• Cuando no están lubricadas (tapón de elevación, totalmente revestidas y con manguito de elastómero) pueden usarse para mover sustancias como el azufre o el fluoruro de hidrógeno. Y para aplicaciones donde los medios podrían quedar atrapados o solidificarse, atascando así la válvula y el paso de la linea, en este caso se utiliza un asiento no metálico para mejorar la estanqueidad de la válvula. El tapón cónico pulido actúa como una cuña y presiona la manga contra el cuerpo.

• De uso genérico sin importador las dos condiciones antes dadas, para el trasporte de fluidos como:
  • Líquidos neutros, como el aceite y el agua.
  • Líquidos ácidos y alcalinos (corrosivos).
  • Estiércol líquido.
  • Gases neutros, como vapor y aire.
  • Gases corrosivos, incluyendo cloro y vapores ácidos.

Las válvulas macho no deben usarse en aplicaciones donde se requiere un flujo constante o donde la válvula no puede ser fácilmente accesible.

Partes De La válvula macho

Partes De La Válvula

Materiales De Fabricación

Cuerpo:

ASTM A-126 CLASEB, Hierro, hierro dúctil, acero al carbono, acero inoxidable, aleación 20, Monel, níquel, Hastelloy, camisa de plástico.

Tapón:

ASTM A-126 CLASE B

Anillo:

NBR(Goma de nitrilo butadieno)

Funcionamiento:

Existen tres tipo de puertos para estas válvulas tipo macho:

Puerto rectangular:

Es el puerto de mas uso en este tipo de válvulas, su caudal esta representado en el 70% del corte transversal de la tubería.

Puerto redondo / circular:

Es tipo de puerto puede estar personalizado y/o diseñado para el diámetro de la tubería a utilizar en la linea.

Puerto tipo diamante:

Este tipo de puerto suele ser muy utilizado en la regulación(estrangulamiento) del fluido en una linea, basado en la regulación venturi (restringe el flujo en la boca para incrementar la velocidad del fluido).

Válvulas de enchufe multipuerto:

Un uso muy común dentro de las válvulas macho es cuando se necesitan cambios de flujo o múltiples entradas y salidas de fluido, en este caso se puede hacer uso de válvulas de tres y cuatro vías para solucionar este tipo de requerimientos, este tipo de válvulas se utilizan en líneas de transferencia y para servicios de desvío. Una sola válvula multipuerto puede servir para el propósito de tres o cuatro válvulas de compuerta u otros tipos de válvula de cierre, se debe hacer un buen empleamiento y distribución de puerto en el interior de la misma.

Vídeo Funcionamiento:

Referencias

http://www.valvias.com/tipo-valvula-macho.php

http://www.vitsa.com.mx/Catalogos/Macho_Acero.pdf

http://www.tecval.cl/valvula_de_macho.html

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Las válvulas de diafragma son utilizadas para la operación de apertura (On), cierre (Off), y la regulación (estrangulamiento) de fluidos, dichas operaciones se concretan gracias a una membrana flexible generalmente fabricada con un elastómetro (Ebonita, Neopreno, Butilo, Hypalon, PPHDPE y PTFE), dichos elastómetros son reforzados generalmente con metales compatibles.

Para cumplir con estas operaciones el vástago sube o baja de forma lineal en donde la membrana se tensa hasta que llegue a hacer contacto con el sello del cuerpo de la válvula en la parte inferior de la misma, produciendo el cierre total de la válvula.

Son muy utilizadas para fluidos viscosos o corrosivos, por la razón que los fluidos nunca están en contacto con los componentes de la válvula gracias  a su membrana, ademas al ser una válvula de uso para lineas de cero fugas, también son utilizadas para el vació, productos farmacéuticos, alimentos, productos lácteos (donde son comunes los taponamientos), bebidas y plantas de tratamiento de agua.

Esta válvula cuenta con un vástago que a la distancia también sirve para saber si esta abierta(vástago arriba) o cerrada (vástago abajo).

Esta válvula cuenta con una regulación de flujo extremadamente precisa, una pérdida de presión mínima y una seguridad extrema, se adapta a muchas necesidades de instalación con variedad de uniones como casquillo de solvente, roscado / atornillada, con bridas o soldadura a tope, abrazadera, soldadura de zócalo y espiga.

Hay dos tipos de válvulas de diafragma:

1. Weir : Se puede usar para los servicios de apagado (Off) / encendido (On) y regulación (Estrangulación).
2. Straightway : llamado también Straight-Thru solo se usa para servicios de encendido (On) / apagado (Off).

Rangos de diámetro:

De 0.5 "a 14".

Rango de temperatura:

Desde -10ºc (-14ºF) hasta + 170ºC (+ 350ºF) - (dependiendo del material).

Rango de presión:

A partir de 13.8 bar (200 psi) - ( del material).

Partes De La Válvula De Diafragma

Materiales De Fabricación

Cuerpo:

Hierro fundido, acero fundido, Hastealloy, bronce, SS 304/316, aluminio, PP, PVC, Polipropileno.

Material del diafragma / membrana:

Buna N (NBR), Butilo (CIIR), Etileno Propileno Caucho (EPDM), Hypalon® (CSM), Caucho Natural (NR), Neopreno (CR), PTFE y Viton® (FKM).

Revestimiento del cuerpo:

Ebonita, Neopreno, EPDM, PTEE, Viton, Silicona.

Funcionamiento:

El vástago sube o baja de forma lineal en donde la membrana se tensa hasta que llegue a hacer contacto con el sello del cuerpo de la válvula en la parte inferior de la misma, produciendo el cierre total de la válvula.

Instrucciones generales de operación y mantenimiento:

• Las válvulas pueden y sus componentes se pueden dañar si se operan fuera del rango de presión para los que fueron diseñadas.
• A la hora de determinar los materiales de los componentes de la válvulas se deben tener en cuenta los fluidos químicos que van a pasar a través de esta, para sean compatibles y evitar deterioros.
• Supervisar la tornilleria de la válvula en los mantenimientos, ya que al pasar el tiempo suelen aflojar.
• La válvula debe ser accionada  a mano y no se debe utilizar fuerza excesiva para abrir o cerrar la válvula.

Vídeo Funcionamiento

Referencias

http://www.valvias.com/tipo-valvula-de-diafragma.php

http://www.tuvacol.com/valvulas/valvulas-de-diafragma/

https://spanish.asahi-america.com/valves-and-actuation/manual-valves/diaphragm-valves

http://www.tecval.cl/valvula_de_diafragma.html

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Es por eso que nacen las normas que se se emplean en el diseño mediante un sistema especial de símbolos con el objeto de transmitir de una forma más fácil y específica la información.

P&ID (Piping and Instruments Drawings) Tubería y dibujos de instrumentos.

El Diagrama de Tuberías e Instrumentación (P&ID) es una representación gráfica de los instrumentos y la tubería que serán usados en un proyecto (fabrica o planta), este tipo de documento se generan en las primeras faces del proyecto, usualmente en la etapa de diseño, este tipo de diseño suele realizarse con ayuda de un software CAD (diseño asistido por computadora) especializado u orientado a la ingeniería de procesos.

En un proyecto los encargados de hacer estos diagramas son los ingenieros de procesos junto a los ingenieros de instrumentación y tuberías, estos diagramas suelen estar basados en un diseño previo conocido como PFD(Diagrama de flujo de proceso)  en este ultimo esta plasmado y proceso básico, recogido durante la etapa de levantamiento de requerimientos.

En la representación gráfica de Diagrama de Tuberías e Instrumentación se pueden representar de dos modos:

1. Sistema de trazado a escala (trazo a línea doble o real).
2. Sistema esquemático (trazo de línea simple o simplificada).

Trazado a escala	Esquemático
Empleado generalmente para tubería de gran diámetro, donde el acoplamiento generalmente es hecho con bridas; es tipo de planos son hechos con gran detalle y con nombres de los elementos, gráficos reales de los elementos que componen la linea.	Utilizados en planos arquitectónicos, donde los detalles no son críticos, para comenzar la implementación de un proyecto, los elementos son representados por símbolos .

Simbología válvulas de control:

En este tipo de simbología puede llegar a ser muy detalla dentro de un P&ID mostrando hasta el tamaño si es posible, indicando la posición de falla (falla de apertura / falla de cierre / falla en la posición) para todas las válvulas que componen la linea, también debe contener otros elementos como tipos de conexión, tipos de actuadores, diámetros nominales, nombres de los equipos, materiales, fluidos, números de etiqueta y puntos de ajuste.

Simbologia-de-las-valvula-compuerta

Simbologia-de-las-valvula-compuerta-volante-manual

Simbologia-de-las-valvula-asiento

Simbologia-de-las-valvula-control

Simbologia-de-las-valvula-contrapresion

Simbologia-de-las-valvula-aguja

Simbologia-de-las-valvula-globo-asiento

Simbologia-de-las-valvula-compuerta-bridada

Simbologia-de-las-valvula-obturacion

Simbologia-de-las-valvula-membrana

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Simbología tuberías:

Las tuberías son básicas en cualquier sistema/linea para el traslado de fluidos desde la fuente hacia cualquier lugar que se desee, prácticamente en cualquier edificación es necesaria un diseño e instalación de tuberías, por eso y por ser un complemento con las válvulas, surge la necesidad de que los diseños de proyectos estén complementados con trazos que representan las líneas de tubería y por símbolos que pueden representar toda clase de componentes o accesorios, como por ejemplo: motobombas, compresores, válvulas, codos y otros elementos de la ingeniería de procesos.

Familiograma principal:

Simbologia-Satel--tuberias-tramo

Simbologia-Satel--tuberias-tramo-oculto

Simbologia-Satel--tuberias-tramo-flexible

Simbologia-Satel--tuberias-punto-de-anclaje

Simbologia-Satel--tuberias-soporte-movil

Simbologia-Satel--tuberias-sentido-del-flujo

Familiograma general:

Simbologia-Satel--tuberias---Brida

Simbologia-Satel--tuberias---Depurador-tipo-Y

Simbologia-Satel--tuberias---Embudo

Simbologia-Satel--tuberias---Excelente

Simbologia-Satel--tuberias---Flecha-media

Simbologia-Satel--tuberias---Línea-de-señal-hidráulica

Simbologia-Satel--tuberias---Mezcladora-de-lineas

Simbologia-Satel--tuberias---Multilíneas

Simbologia-Satel--tuberias---Neumatica

Simbologia-Satel--tuberias---Nuclear

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Familiograma empalmes:

Simbologia-Satel--tuberias-empalme-bridado

Simbologia-Satel--tuberias-empalme-campana

Simbologia-Satel--tuberias-empalme-roscado

Simbologia-Satel--tuberias-empalme-soldado

Normas:

ISA (Instrument Society of America):

• ANSI/ISA-S5.1 (Identificación y símbolos de instrumentación)
• ANSI/ISA-S5.2 (Diagramas lógicos binarios para operaciones de procesos)
• ISA-S5.3 (Símbolos gráficos para control distribuido, sistemas lógicos y computarizados)
• ANSI/ISA-S5.4 (Diagramas de lazo de instrumentación)
• ANSI/ISA-S5.5(Símbolos gráficos para visualización de procesos)

DIN (alemana):

• DIN 19227 Parte 1 (código de identificación de instrumentos y controles)
• DIN 19227 Parte 2 (Símbolos y gráficos)

Referencias:

https://tableroalparque.weebly.com/uploads/5/1/6/9/51696511/2_diagramas_p_id.pdf

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Este tipo de válvulas (foot valve / válvula de pie) encaja en el grupo conocido como válvulas de retención, funcionan de forma similar a una válvula de retención tipo bola pero en uno de sus extremos es abierto permitiendo que el líquido fluya hacia adentro, sin embargo se cierra rápidamente si el flujo cambia de dirección intentado salir de la linea, la válvula de pie cuenta con una pantalla "coloquialmente conocida como malla" que le sirve para evitar residuos dentro de la linea, dichos residuos deben ser retirados regularmente para evitar obstrucciones en la linea.

Las válvulas de pie son generalmente instaladas en la parte inferior  de una linea de tuberías,  o en una bomba, su función es que el cuerpo de la bomba y en si todo la linea de tuberías siempre este lleno con el fluido que se esta transportando (cebado), por este motivo generalmente las válvulas de pie son instaladas con un diámetro mayor (hasta 7 veces) al de la tubería, para evitar la perdida de carga/presión del fluido por la linea.

Partes de la válvula de pie con membrana:

Materiales de fabricación:

Cuerpo:

1. PVC (Policloruro de vinilo).
2. Acero inoxidable (AISI 316/AISI304).
3. HDPE (High Density Polyethylene) polietileno de alta densidad.
4. Bronce.
5. Latón.
6. CPVC (policloruro de vinilo clorado) "termoplástico".

Guia:

1. Teflon.
2. PTFE (politetrafluoroetileno), más conocido por el nombre comercial teflon.

Anillo de sello:

1.  FKM - Caucho fluorado - Viton. funciona en temperaturas entre los -20 °C a 200 °C.

Funcionamiento:

Uno de las mayores utilidades que se les da a este tipo de válvulas  es en la bombas y bombas centrifugas, utilizadas en estanque, piscina o pozos, en donde este tipo de válvulas ayudan a mantener la presión dentro de la linea así cese el trasporte de fluido por que la bomba se detenga o cualquier otra circunstancia que evite el transporte normal del fluido, Permitiendo regular el caudal y por tanto el consumo del motor(si este ultimo existe) conservando la succión y evitando así la sobrecarga y manteniendo la presión hidráulica dentro de la linea para mantener el flujo del fluido de acuerdo con la configuración dada.

Tipos por funcionalidad:

Alto flujo:

Casos donde la bomba tiene un fuerte succión, generalmente pozos de gran profundidad => 5Cm.

Bajo flujo:

Utilizadas generalmente en piezómetros con diámetro pequeño y que pueden levantar al menos de 100 pies (30,5 m) de agua.

Micro-flujo:

Las válvulas del sistema de micro-flujo se utilizan en micropocillos de tecnología de empuje directo y en instalaciones de pozos de múltiples niveles.

Tipos por diseño:

Elevación de asiento:

El recorrido de la válvula de retención se controla mediante una parada en el extremo de las patas de la misma que actúa como soporte para que el resorte de retorno se apoye en una arandela.

De bola:

La bola se desplaza lateralmente a lo largo de su cámara con el flujo hacia adentro, pero corre hacia abajo de la cámara sobre su asiento cuando el caudal disminuye.

Membrana:

Una membrana de goma cilíndrica ajustada dentro de un filtro de acero. Cuando se desarrolla una succión en el filtro, la membrana se desplaza para permitir que el fluido fluya a través de la válvula.

Mantenimiento:

Generalmente en las válvula de pie todas las partes son reemplazables y fácil de mantener, sin embargo es recomendable limpiezas esporádicas a su pantalla, y a la hora de la implementación escoger muy bien el tipo de material para evitar la corrosión atmosférica u otros fenómenos medioambientales.

Ejemplo de uso:

Instalaciones domesticas o industriales donde sea necesario el transporte de un fluido como  agua, aceite, aire y algunos hidrocarburos, generalmente antes de una bomba de autocebante.

Vídeo funcionamiento:

¿Que es el golpe de ariete?

El término técnico es choque hidráulico, y ocurre cuando el fluido que pasa por la linea se detiene o cambia de dirección repentinamente debido al cierre brusco de una válvula o un grifo instalado en el extremo de una tubería, Este golpe es causado ​​por la onda de choque que hace que las tuberías y otros elementos se muevan y golpeen entre sí o contra otros elementos de la linea.

Ademas de ser molesto si se presentan ruidos, las consecuencias del golpe de ariete puede ser tan contundentes que puede romper elementos de la linea y aflojar las uniones de tuberías y demás elementos.

El golpe de ariete es directamente proporcional a la longitud de tubería, traduciendo así que el aumento de presión dentro de la linea podría aumentar entre 60 a 100 veces de lo que seria habitual en la linea.

Como evitar / resolver / solucionar el golpe de ariete:

Asegurando tubos sueltos:

Asegurar adecuadamente las tuberías es fundamental para evitar este efecto, existen sitios donde la tubería esta a la vista como sótanos, patios, terrazas; es aquí donde las correas, amarres, abrazaderas, abarcones, grapas entran a jugar un papel fundamental a la hora de fijar la tubería dándole una estabilidad contra los muros, en estas áreas abiertas también se pueden utilizar segmentos de espumas para amortiguar el golpe de ariete.

Cámara de aire:

Un segmento corto de tubería vertical cerca de las válvulas o grifo que esta causando el golpe de ariete, es conocido como cámara de aire, este segmento ayudara a amortiguar gracias a la tubería llena de aire para que el fluido rebote, cuando el mismo cambia de dirección; cabe la pena resaltar que este método podría necesitar un mantenimiento en el tiempo, ya que el fluido podría ocupar el espacio del aire dejando de funcionar.

Pararrayos mecánicos de agua:

Actualmente es el método comercial mas utilizado, conocidos como "hammer arrestors", "amortiguador" son unidades selladas que contienen un resorte y una cámara de aire que absorbe el movimiento del fluido para mitigar los efectos del golpe de ariete.

Regulador de presión de agua:

Un regulador de presión en la alimentación principal de la linea puede llegar a solucionar el golpe de ariete, dado que este se puede estar produciendo por una sobre presión dentro de la linea, por poner un ejemplo en las ciudades una presión normal esta entre 30 y 55 psi (libras por pulgada cuadrada), encima de estos rangos podría estar la causa del golpe de ariete.

REFERENCIAS:

https://homequicks.com/how-does-foot-valve-work

https://www.cranecpe.com/go.cfm?path=/chem-energy/products/valves/check-valves/foot-valves/krombach-rk-540-check/foot-valves&page=2C18FFA5-0545-55C5-140E46E5D05213E5&&language=en_US

https://www.tlv.com/global/LA/steam-theory/what-is-waterhammer.html

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Las válvulas de alivio y/o protección (Pressure and Safety Relief Valves), como su nombre lo indica, es “aliviar ” o hacer un by-pass de la presión o temperatura de forma controlada (reguladora), cuando esta supera el limite para la cual fue diseñada la linea o instalación, con esto mantener protegidos de personas, bombas, filtros, tanques, tuberías y otros elementos que cuentan con limites establecidos por sus fabricantes y que mediante por estos se transporta fluidos o líquidos presurizados.

Generalmente las linea sometidas a presión cuentan con instrumentos de control y automatización que deben actuar a la hora de una sobrepresión extrema, pero si por alguna razón estos elementos fallan, en ese instante deben entran en funcionamiento las válvulas de seguridad y evitar posibles explosiones.

Cabe la pena resaltar que aunque cumple funciones similares son elementos distintos, y dichas consideraciones deben ser tenidas en cuenta para el diseño de la linea que estará sometida a presión o temperatura ademas de otras variables como  espesor del material, tipo de material para su fabricación, tipo de soldadura, tipo de fluido a contener, configuración geométrica, geografía, etc; ademas de los estándares que poseen los diseños de las mismas como:

1. Normas ISO-4126: 1 - 7: Dispositivos de seguridad para la protección contra la presión excesiva.
2. ASME (American Society of Mechanical Engineers) - USA.
3. Normas API (American Petroleum Institute) - USA

Partes de la válvula:

#	Válvula de seguridad	#	Válvula de alivio
1.	Tapa o caperuza.	1.	Tapa o caperuza.
2.	Tornillo de ajuste.	2.	Cuerpo.
3.	Sombrerete o bonete.	3.	Resorte.
4.	Tuerca de fijación del ajuste.	4.	Sello en teflón.
5.	Palanca de apertura manual.	5.	Disco.
6.	Base superior del resorte.	6.	Conector.
7.	Resorte.
8.	Cuerpo.
9.	Base inferior del resorte.
10.	Boca de salida lateral.
11.	Husillo o vástago.
12.	Tornillo de fijación del anillo de ajuste.
13.	Elemento de guiado de la parte inferior.
14.	Disco de cierre de la válvula.
15.	Asiento.
16.	Conexión roscada.

Materiales de fabricación:

1. Acero inoxidable.
2. Acero carbono.
3. Acero / politetrafluoroetileno(PTFE)(Teflón).
4. Latón / politetrafluoroetileno(PTFE)(Teflón).
5. Acero / Latón / Viton, Teflon, Buna-N, Etileno Propileno, Naoprene.

Funcionamiento / uso:

Las válvulas de alivio y seguridad limitan la máxima presión para la cual esta diseñado un sistema, la función en particular es mantenerse cerrada durante los periodos de operación cuando la presión del fluido es menor que lo máximo permitido a la linea la presión mas alta o máxima que se puede dar en una linea es llamada "presión máxima de trabajo".

Al pasar la presión máxima de trabajo y presentarse una sobrepresión,  la válvula de alivio es accionada también llamada presión de "tarado" esta liberara de forma controlada(manual o automática) una parte del fluido, gases, vapor o aire para proteger la linea  presiones que superan sus niveles máximos para los que estos elementos fueron diseñados, luego de esto se puede presentar una sobre presión que es el incremento de presión que se produce por encima de la presión de tarado estando la válvula completamente abierta y trabajando al máximo de presión también llamada presión de “timbre”.

Seguidamente la válvula vuelve a su estado inicial (Presión de cierre) tras que el fluido llegue a niveles normales o inferiores a la presión máxima de la linea y finalice el motivo por el cual esta entro en funcionamiento,  durante este motivo se produce un "escape" este es  la diferencia existente entre la presión de tarado y la de cierre.

Esta actuación de la válvula sirve para evitar los riesgos y posibles averías en el numero de elementos que componen la linea, dichos riesgos que están derivados de las subidas de presión en el fluido dentro de una linea.

En algunos casos puede tratarse de un control de seguridad de temperatura en una linea, seguramente con válvulas de seguridad con palanca encargadas de vapor y aire, en el interior de la linea suele haber un rango de temperaturas para el funcionamiento normal, este es conocido como temperatura de servicio, dicho esto este también estará prevista la temperatura máxima en que puede trabajar la linea conocida como temperatura máxima de servicio, en cuyo caso también se deben estar contempladas las válvulas para la evacuación en caso de que la temperatura sobre pase dicho máximo.

Tipos:

Tipo de ascensión:

Válvulas de seguridad de apertura instantánea:
Cuando en la linea se supera la presión de tarado, la válvula abre inesperadamente y al 100%(On).

Válvulas de alivio de presión:
Cuando en la linea se supera la presión de tarado, la válvula abre proporcionalmente al aumento de
presión.

Tipo de actuación:

Válvulas de actuación directa:
Son válvulas cargadas en el eje, al alcanzar la presión de tarado abren automáticamente debido a la acción del fluido a presión sobre el cierre de la válvula.

Válvulas de actuación indirecta:
Estas tipo de válvulas actúan sin ayuda de ninguna fuente alterna que le proporcione energía, también llamado piloto "se gobierna así mismo".

Numero de asientos:

Válvulas de seguridad sencilla:
En el interior de su cuerpo contienen un solo asiento.

Válvulas de seguridad dobles o múltiples:
En el interior de su cuerpo contienen dos o mas asientos.

Tipo de conexión:

1. Brida.
2. Roscar.
3. Soldar.

Aplicaciones generales:

(Alivio = Agua)

• Calentadores de agua por acumulación.
• Impulsión de una bomba.
• Sobrecalentadores y recalentadores.
• Sistemas de tuberías con fluidos a presión.
• Reactores.
• Acumuladores.

(Seguridad = palanca Vapor-Aire)

• Gas Natural.
• Gas licuado del petróleo (GLP).
• Compresores de aire.
• Calderas de vapor.

Mantenimiento:

• Mantenimiento preventivo:

Este tipo de mantenimiento de realiza con tipo de frecuencia en el tiempo, y con un adecuado cronograma (abrir ventana de mantenimiento) ya que en algunos casos hay que desviar o detener el paso del fluido en la linea para su debido mantenimiento, ademas del tiempo que toma la revisión, limpieza, cambio de sellos o juntas, pintura, re calibración o el cambio de alguna pieza de la válvula.

• Mantenimiento correctivo:

Este tipo de mantenimiento se da cuando la válvula ya tiene una falla evidente en su funcionamiento o un rompimiento en su estructura física, que evitan que su dispositivo instrumento funcione correctamente. Lo cual traduce en un desvió o alto total en la conducción de fluido entre otras consecuencias.

Vídeo funcionamiento:

Referencias:

https://www.inoxpa.es/productos/producto/valvula de alivio 74700
https://www.emerson.com/es mx/automation/valves actuators regulators/pressure and safety relief valves
http://www.ashm.mx/blog/como funcionan las valvulas de alivio/
http://www.valnicrom.com/valvula de seguridad/
https://www.gliston.com.uy/queesunregulador.html

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Este tipo de válvulas son de desarrollo reciente y utilizadas en múltiples proyectos ya que son de fácil adaptación física en cuanto se refiere a tamaños, presiones, temperaturas, conexiones, etc.

Su mayor uso de esta válvula es el de interrumpir o regular el caudal en una linea "aunque este ultimo no es del todo recomendado", dicho uso se da gracias a una placa denominada mariposa que gira sobre un eje central o lateralizado a ella, diseñada para producir mínimas perdidas de carga y turbulencias, y esto mismo sobre la presión/caudal en la linea.

Los sencillos diseños de la válvula mariposa hacen que su fabricación sea económica, en comparación de otros tipos de válvulas ocupan poco espacio, ademas suelen ser de liviano peso, su cuerpo y eje no están en contacto con el fluido, no son necesarias juntas para su montaje, el cuerpo de la válvula esta protegido con pintura EPOXY.

Su placa "mariposa" es aerodinámica alrededor de su eje por lo que los fluidos al estar abierta pasen fácilmente y hay poca perdida de presión, no tienen asiento o cavidades donde se puedan acumular partículas y deteriorar el funcionamiento.

Las válvulas de mariposa pueden están diseñadas para admitir cualquier tipo de fluido gas, líquido y hasta sólidos; con su accionamiento manual o automático, se pueden utilizar en la mayoría de aplicaciones de productos líquidos, alimentos, farmacéutica y química.

Materiales de fabricación:

Válvula mariposa aluminio

válvulas mariposa de hierro fundido

válvulas mariposa de acero carbón

Válvulas mariposa acero inoxidable

Funcionamiento:

Las  válvulas mariposa solo necesitan una rotación de 90° de la placa para abrir, lo que se traduce en una operación rápida ya que abren y cierran a ¼ de vuelta de la palanca.

Las válvulas de mariposa pueden ser operadas con palanca con maneta, operador de engranes o actuadores neumáticos o eléctricos.

La maneta de dos posiciones bloquea la válvula a la posición de abierto o cerrado(On - Off). Con la maneta multiposición permite posiciones intermedias, estas válvulas pueden ser operadas con palanca, operador de engranes o actuadores neumáticos o eléctricos.

¿Cuando esta abierta la válvula?

La palanca tiene que estar en linea con el eje de la tubería.

¿Cuando esta cerrada la válvula?

La palanca tiene que estar en posición transversal a la tubería.

Aplicaciones generales:

• EPDM (Agua, vapor de agua, alkalinos, ozono, cetonas, alcoholes, agua salada, sosa cáustica, o hidróxido de sodio).
• NBR (Hydrocarburos, gas natural, aceites, aire, gasolina).
• VITON (Ácidos, aceites, hydrocarburos).
• Silicona (Alimentos, bebidas).
• Teflon (Alimentos, bebidas).

Materiales opcionales para su construcción:

Mantenimiento:

Generalmente las válvulas mariposa no precisan mantenimiento ni lubricación , pero si se detecta una fuga con la válvula cerrada, esto debido relacionado al anillo o disco estas partes deben ser reemplazadas.

Tipos de Ejes:

Centrado:

Característicamente tienen una placa recubierta por un elastómetro, normalmente EPDM (caucho de etileno propileno dieno), cuentan con resistencia a la corrosión del fluido.

Descentrado:

Con este tipo de ejes son utilizados en la industria de la petroquímica, cierres de seguridad.

Ejemplo de uso:

Implementación de válvulas mariposa de SATEL en Doña Juana que es el principal vertedero de basura de Bogotá, donde por medio de tuberías reguladas por válvulas mariposa se  trasportaban los gases provenientes de los desechos enterrados en este vertedero hasta las plantas de tratamiento donde se convertían en Biogas(gas combustible que se genera en medios naturales).

Normas:

En este link encontraras una lista de las normas aplicables a las válvulas globo.

Vídeo funcionamiento:

REFERENCIAS:

http://stainlessmt.com/PDF/mariposa-smt%20(1).pdf

https://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%A1lvula_de_mariposa

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Válvulas globo este tipo de válvulas utilizan un tapón o disco que sirve como obturador  en forma de cono o U, la regulación del paso del fluido se logro al accionar un vástago por medio de múltiples vueltas a su volante u otro tipo de actuador, esta válvula esta diseñada para la regulación(estrangulación) del fluido que pasa por una linea o sistema, dicho cierre de la válvula suele darse en el asiento de la válvula y si el asiento es flexible el cierre suele hermético.

En algunos diseño de válvula bola el fluido de la válvula suele estar paralelo a la linea pero el fluido cambia en de dirección en el interior de ella (circulación  en forma de 'S' ), dicho fluido hace una movimiento de columpio dentro de la válvula donde choca con el cono que regula cuanto fluido debe de pasar por la válvula, todo esto debido a su diseño por lo que ofrece una gran resistencia a su circulación y así las pérdidas de carga y presión dentro de la linea pueden ser significativas, la anterior característica debe ser tenida en cuenta para los cálculos técnicos del diseño de la linea y evitar problemas a la hora de llegada del fluido a su destino.

Partes de la válvula globo:

Este tipo de válvulas suelen ser mas costosas que otros tipos, pero su cierre/apertura es mucho mas rápido, entre los diseños mas particulares que hay de las válvulas globo son las de tres(3) vías estas cuentan con un obturador de doble tapón y doble salida.

Materiales de fabricación:

valvula-globo-hierro-fundido

valvula-globo-hierro-forjado

valvula-globo-inoxidable-roscada

valvula-globo-bronce

valvula-globo-pvc-cpvc

Funcionamiento:

Este tipo de válvula se dice que esta cerrada (Off),cuando el tapón de la misma está en contacto estable con el asiento,en caso contrario cuando el tapón se aleja del asiento se da el caso del control del caudal(estrangulamiento), que es uno de sus usos mas frecuentes, dado que así no este completamente abierta las posibilidades son extremadamente bajas de que el asiento o el tapón sufran deterioro por el paso de fluidos por la linea.

cierre: girando la rueda en sentido horario.
posición de montaje: cualquiera.

Aplicaciones generales:

Después de determinar las condiciones de la linea (tipo de fluido,presión y temperatura), los usos mas comunes de estas válvulas están:

• Sistemas de vapor.
• Control de caudal.
• Control abierto-cerrado (On-Off).
• Laminación y bloqueo para la industria del petróleo y el gas.
• Industria petroquímica.
• Sector energético.
• Lineas dispuestas en alta mar.

Ventajas	Desventajas
Control de fluido y caudal. Alta eficiencia del flujo. Estanqueidad perfecta. Larga vida útil. Uso diario de fluidos NO corrosivos y/o agresivos. Cierre/apertura son rápidos. Fabricadas en casi cualquier material.	Al no saber el punto exacto de cierre(Off) un exceso de fuerza podría accidentalmente dañar el asiento. Su paso en "S" causa cuida o perdida de presión en la linea. Suelen ser costosas.

Cuidados generales:

Si la válvula esta cerrada por largo tiempo, la empaquetadura a sido comprimida por mucho tiempo y perderá elasticidad y ya no aguantara presión en esta caso es indispensable cambiar el empaque.

El vástago de la válvula mas si es de tipo ascendente, al estar expuesta al medio ambiente puede dañarse en su superficie, considere cubrirlo y lubricarlo periódicamente.

Si la válvula tiene un actuador eléctrico, recuerde nunca arrancar el motor en la posición final de cierre / apertura sin verificar la conexión de fase, puede causar daños al motor debido a una sobrecarga .

En caso de que la válvula cuente con accionamiento manual(volante), girar el volante en la dirección de las agujas del reloj para cerrar (Off) y en dirección contraria para abrir (On).

Ensayos periódicos de apertura y cierre con el fin de detectar visualmente fallas en la válvula.

Normas:

En este link encontraras una lista de las normas aplicables a las válvulas globo.

Vídeo funcionamiento:

REFERENCIAS:

https://www.ecured.cu/V%C3%A1lvula_de_globo
https://www.tlv.com/global/LA/steam-theory/types-of-valves.html#toc_3
https://www.flourvalve.net/index.php/es/productos/valvulas-de-globo.html

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En la industria las válvulas compuerta son utilizadas permitir o boquear el paso en un sistema, mas no como un componente de moderación o regulación del paso, haciendo las veces de switch (on - off), dicha consideración se debe a la necesidad de que siempre deben estar completamente cerradas o abiertas para prevenir desgastes en sus componentes debido a la fricción del paso de fluidos.

El funcionamiento de esta válvula esta referenciado en las múltiples vueltas que se da a su Volante (Engranes, dado, y actuadores neumáticos y eléctricos) el cual cierra o abre la válvula con una compuerta o cuchilla de cara plana, dicha compuerta puede ser redonda o rectangular también contiene un sello elástico y/o flexible(elastomero) que es el que garantiza el 100% del cierre.

Según el espacio que tengan en un sistema o línea pueden existir dos tipos de vástagos fijo y ascendente(saliente), una característica particular del saliente es que a la distancia nos permite ver si esta abierta o cerrada la válvula según la posición del vástago, veamos las imágenes con válvulas compuerta bridada:

Fijo (compuerta o cuchilla hueco para que entre o salga el vástago):

Ascendente 'Saliente'(vástago sale o entra por el volante u otro actuador):

Partes de la válvula compuerta:

Aplicaciones generales:

Después de determinar las condiciones de la linea (tipo de fluido,presión y temperatura), los usos mas comunes de estas válvulas están:

• Tratamiento de aguas.
• Sistemas contra incendio.
• Lineas de enfriamiento.
• Transporte de alimentos y/o bebidas.
• Sistemas de riego.
• Fluidos agresivos o/y corrosivos.

Materiales:

Cuerpo: Acero Al Carbón Fundido, Acero Forjado, Acero Inoxidable, ASTM A 216 WCB , Bridados, Bronce, Cpvc Con Extremos Roscados, Hierro, Soldables A Caja, Soldables A Tope, Pvc.

Vástago:  acero inoxidable ASTM A276 410T.

Planeación recomendada para su uso:

Las válvulas de compuerta están diseñadas pasar optimizar su duración en una linea, dicha duración puede estar dada por las siguientes condiciones:

1. La válvula se utiliza para hacer un cierre o apertura total, sin regulación del fluido.
2. Dicho cierres o aperturas son poco frecuentes.
3. La apertura o el cierre se realizan lentamente pero en lapsos cortos de tiempo.
4. Las aperturas o cierres se realizan con el mínimo de presión o circulación  del paso del fluido que pueda tener la linea.

Ventajas

Desventajas

Su capacidad en una línea es alta. La compuerta o cuchilla en cuanto el cierre (Off) suele ser 100% hermético. El costo de cambio o mantenimiento de estas válvulas suele ser bajo o razonable. El diseño de estas válvulas y su funcionalidad suele ser bastante instintivo. En el caso de las válvulas con vástago ascendente se puede apreciar a distancia el estado de la misma(On - Off). Esta válvula opera girando el volante hacia la derecha en contra de abrir o cerrar las agujas del reloj.

No están diseñadas para regular el paso(estrangulación). Al operar girando el volante suele necesitar bastante fuerza para accionar. A baja presión o poco fluido puede dar formación de cavidades llenas de vapor o de gas en el seno de un líquido en movimiento. Al ser una válvula tipo switch(On-Off) al estar en una posición intermedia producirá erosión del asiento y de la compuerta.

Cuidados generales:

1. Almacenamiento adecuado.
2. Mantenimiento periódico.
3. Limpieza de partículas duras en la linea.
4. La parte roscada del vástago debe ser protegida del polvo.
5. Una limpieza y lubricación adecuada debe ser aplicada de forma periódica.
6. Las fugas deben ser tratadas inmediatamente.
7. No utilizar extensiones y/o herramientas pasar forzar el cierre o apertura de la válvula.
8. el vástago debe estar completamente recto y  acoplarse adecuadamente en la cuña.
9. Maniobras de apertura y cierre periódicas para evitar encasquillamiento.
10. La operación en sentido contrario puede dañar la tuerca vástago.
11. Al ser desmontadas las válvulas, poner una junta nueva al volver a montarla.
12. Las válvulas con extremo bridado deben ser recubiertas para evitar  partículas extrañas o polvo en el cuerpo.

Ficha técnica:

Válvula compuerta ficha técnica SATEL bogota

Normas:

En este link encontraras una lista de las normas aplicables a las válvulas compuerta.

Vídeo funcionamiento:

REFERENCIAS:

• http://simexco.com.mx/productos/valvulas.pdf
• https://www.belg-w.com/valvulas-rud/34-valvulas-rud/sello-flexible/7-valvula-sello-flexible-d112-y-vs-d122
• http://www.valvulasymedidores.com/valvulas_de_compuerta.html

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Debido a esta problemática surgen lo que se conocen como especificaciones, estándares y normas, que no son mas que personas, organizaciones o sectores que se reúnen y unifican las buenas ideas para un producto, convirtiendo esto en una norma internacional regulada por organizaciones y que conllevan a las estandarizaciones de productos y servicios.

Las normas internacionales son una forma de salvaguardar las barreras técnicas locales de un artículo y convertirlo de uso internacional o por lo menos del continente o país.

Y las válvulas no son la exención estas cuentas con múltiples normas dependiendo del país o continente pueden ser aplicables o no, a continuación una lista con las diferentes normas generalizadas (estas pueden o no estar aceptadas por el gobierno o industria de un país).

Norma internacionales aplicables:

Normas ANSI (American National Standards Institute):

B16.1 - Bridas y accesorios con brida para tubo de hierro fundido (25, 125, 250 y 200 lb).
B16.5 - Bridas para tubos de acero, válvulas y accesorios con bridas (150, 300, 400, 600, 900, 1500, 2500 lb).
B16.10 - Dimensiones de cara a cara y de extremo a extremo de válvulas de material ferroso.
B16.11 - Accesorios de acero forjado (Soldadura de enchufe (S.W.) y roscados).
B16.25 - Dimensionados de extremos (Soldadura a tope (B.W.)).
B21 - Juntas no metálicas para bridas de tubo.
B31.3 - Tubería para refinerías de petróleo.

Especificaciones API(American Petroleum Institute):

598 Inspección y prueba de válvulas.
600 Válvulas de compuerta de acero.
602 Válvulas de compuerta de acero al carbono, de diseño compacto para uso en refinerías.
603 Válvulas de compuerta resistente a la corrosión, pared delgada de 150 lb para uso en refinerías.
604 Válvulas de compuerta y macho con brida, de hierro nodular, para uso en refinerías.

Especificaciones ASTM(American Society for Testing and Materials ):

E23 Pruebas de impacto de materiales metálicos con barra ranurada.
E165 Inspección con líquido penetrante.

Normas MSS(Manufacturers Standardization Society of the Valve and Fittings Industry):

SP25 Sistema estándar de maracas para válvulas, accesorios, bridas y uniones.
SP42 Válvulas, bridas y accesorios con bridas fundidas, resistentes a la corrosión MSS 150 lb.
SP53 Norma de calidad para fundiciones de acero para válvulas, bridas, accesorios
y otros componentes de tuberías.
SP54 Norma de calidad radiográfica para fundiciones de acero para válvulas, bridas, accesorios
y otros componentes de tuberías.
SP55 Norma de calidad para fundiciones de acero para válvulas, bridas, accesorios.
y otros componentes de tuberías.
SP61 Pruebas hidrostáticas de válvulas de acero.
SP67 Válvulas de mariposa.
SP72 Válvulas de bola con extremos con brida o soldados a tope para servicio general.

Normas de estándares en Colombia:

ASTM A536
Standard Specification for Ductile Iron Castings

NTC 1279
Válvulas de compuerta con asiento metálico para servicio en acueductos

EN 1563 Fundición
Fundición de grafito esferoidal

EN 10088
Stainless steels - Part 1: List of stainless steels

AWWA C550
Protective Interior Coatings for Valves and Hydrants

RAL 5005 o RAL 5015 Codigo RAL
Reichsausschuß für Lieferbedingungen und Gütesicherung

ASME B16.5
Pipe Flanges and Flanged Fittings

ASME B16.10
Face-to-Face and End-to-End Dimensions of Valves

EN 558
Válvulas industriales. Dimensiones entre caras opuestas y dimensiones
del centro a una cara de válvulas metálicas para utilizar en sistemas de
canalizaciones con brida. Parte 1: Válvulas designadas por PN.

NSF/ANSI 61
Drinking Water System Components - Health Effects

DVWG
Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V. (Asociación Alemana
de Gas y Agua)

WRAS
Water Regulations Advisory Scheme del Reino Unido.

KIWA
Entidad internacional de certificación de producto con sede en diferentes
países como Holanda, Alemania, Bélgica, Italia.

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El presente artículo ha sido elaborado con el fin de dar a conocer la válvula bola, sus características, ventajas y desventajas. De esta manera, usted contará con las herramientas suficientes para tomar una decisión informada a la hora de usar el producto.

¿Para Que Sirve – Definición?

La válvula de bola es un dispositivo mecánico que controla toda la circulación del líquido, o de cualquier fluido, mediante una bola taladrada que gira entre asientos elásticos para así iniciar, detener o regular su circulación. Adicionalmente, tienen ventaja sobre otro tipo de válvulas, como las de diafragma, porque pueden instalarse de diversas maneras, gracias al considerable número de extremos con los que se fabrican: roscados, bridados y soldables.

Los materiales más comunes con los que se fabrican las válvulas de bola son: asientos de teflón, cuerpo de acero al carbón, bronce o acero inoxidable y esfera de acero al carbón o inoxidable..

Precio:

Los precios de una válvula bola pueden cambiar considerablemente dependiendo de la fabrica y de tipos de componentes con los que fue fabricada, una VÁLVULA DE BOLA 1/2" BRONCE en Colombia puede costar unos $2.000 COP lo que equivaldría en dolares  a unos 0,64 USD.

Cuando esta abierta o cerrada la válvula:

Partes de una válvula bola:

Datos Curiosos:

Para empezar el sellado en las válvulas de bola es extraordinario, ya que la bola contacta de forma circunferencial y uniforme el asiento el cual casi siempre es de materiales blandos para adaptarse a la necesidad del cliente. No obstante, el uso de la válvula está limitada por la resistencia a temperatura y presión del material del asiento bien sea metálico o plástico.

Aun así, se emplean en la regulación de agua, aire, gas, aceite y vapor. Vale la pena destacar que existen dos tipos de válvulas: de bola flotante y de bola guiada. La bola flotante se sostiene sobre dos asientos en forma de anillos, mientras que la bola guiada es sostenida en su eje vertical de rotación por muñones que absorben los esfuerzos generados por la presión.

Tipo de válvulas bola:

Válvula bola guiada / muñón

Válvula bola flotante

De la misma forma que existen diferentes tipos de mecanismo, existen diferentes tipos de cuerpo. Entre ellos se encuentran: el soldado, entrada superior, cuerpo partido y entrada lateral. Primero, en el soldado lo que hacen las válvulas es garantizar la ausencia de fugas durante toda la vida útil de la válvula sin ningún mantenimiento. Segundo, en la entrada superior la bola se puede extraer separando la tapa superior. Tercero, cuando hablamos del cuerpo partido se puede decir que forma dos o tres piezas. Finalmente, en la entrada lateral el cuerpo es una sola pieza y la bola se ajusta desde una entrada central, en la mayoría de los tres casos anteriores las válvula cuentan con juntas brindadas para la unión con la tubería o elementos de la linea, pero no siendo este el único tipo de unión existen otros tipos como se ven en catalogo de conexiones a continuación:

Tipos de conexión:

valvula de extremos bridados

Valvula de extremos para soldar

Valvula de extremos para roscar

Valvula de extremos ranurados

Tipos de actuador:

Actuador hidráulico

Actuador neumáticos

Actuador eléctrico

Actuador caja de engranes

¿Como Usarlo?

El accionamiento frecuentemente consiste en dar vuelta a una palanca, que gira alrededor de 90 grados para abrir o cerrar la válvula rápidamente. Opera con facilidad cuando no se requiere un corte de estrangulación y siempre que las temperaturas sean moderadas, con requerimientos de apertura rápida en la regulación de fluidos como aceite, agua, aire, fluidos corrosivos, gas, materiales pulverizados secos, pastas aguadas y vapor.

Materiales de fabricación:

Cuerpo:

Acero al carbón, acero inoxidable, bronce, cerámicos, PVC, laton y plásticos.

Bola / esfera:

Acero al carbón, acero inoxidable, acero al cromo.

Asientos:

PTFE(politetrafluoroetileno "teflón"), PTFA.

Dimensiones:

1/4", 3/8", 1/2", 3/4", 1", 1 1/4", 1 1/2", 2",.... 32"

Datos Extras:

Existen ventajas y desventajas en el uso de válvulas de bola. Entre las ventajas encontramos su bajo costo, su baja probabilidad de presentar fugas, su alta capacidad de regulación de fluidos y su baja o nula necesidad de mantenimiento o lubricación. Por otra parte, las desventajas, aunque pocas, son sus deficientes características para la estrangulación, la alta torsión necesaria para su accionamiento, el riesgo de cavitación y su susceptibilidad al desgastarse los sellos y empaques.

Vídeo Funcionamiento:

Conclusión:

Podemos concluir con lo señalado anteriormente que las válvulas de bola se utilizan para dejar, o no, pasar un fluido. Esto en cuanto a que, si se deja parcialmente abierta, el fluido y su presión harán que se desgasten todas las partes de la válvula, conduciendo inevitablemente a la aparición de fugas. Se trata de válvulas bastante prácticas y versátiles que se fabrican en una gran variedad de materiales y terminaciones.

Referencias:

• Delpin, G. (s.f.). Tipos de valvulas mas comunes y sus usos. https://www.grupodelpin.com/2016/12/01/tipos-de-valvulas-mas-comunes-y-sus-usos/.
• EcuRed. (s.f.). Valvulas de bola. https://www.ecured.cu/V%C3%A1lvula_de_bola.
• Quiminet. (s.f.). Las valvulas de bola. https://www.quiminet.com/articulos/las-valvulas-de-bola-41760.htm.
• Valvias. (s.f.). Valbula de bola. http://www.valvias.com/tipo-valvula-de-bola.php.
• http://walworth.com/wp-content/uploads/2017/11/bola_flotante_2017_1.pdf

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