RepublicofEcuador EDICTOFGOVERNMENT±

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1 RepublicofEcuador EDICTOFGOVERNMENT± Inordertopromotepubliceducationandpublicsafety,equaljusticeforal, abeterinformedcitizenry,theruleoflaw,worldtradeandworldpeace, thislegaldocumentisherebymadeavailableonanoncommercialbasis,asit istherightofalhumanstoknowandspeakthelawsthatgovernthem. NTE INEN 2574 (2011) (Spanish): Válvulas de compuerta con sello metálico para suministro de agua. Requisitos e inspección

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3 INSTITUTO ECUATORIANO DE NORMALIZACIÓN Quito - Ecuador NORMA TÉCNICA ECUATORIANA NTE INEN 2574:2011 METAL-SEATED GATE VALVES FOR WATER SUPPLY SERVICE. REQUIREMENTS AND INSPECTION. First Edition DESCRIPTORES: Metalurgia, productos de hierro y acero, fundiciones de hierro y acero, válvulas de compuerta para suministro de agua, requisitos. MC CDU: CIIU: 3819 ICS: :

4 CDU: CIIU: 3819 ICS: : MC Norma Técnica Ecuatoriana Voluntaria VALVULAS DE COMPUERTA CON SELLO METÁLICO PARA SUMINISTRO DE AGUA. REQUISITOS E INSPECCIÓN. NTE INEN 2574: OBJETO Instituto Ecuatoriano de Normalización, INEN Casilla Baquerizo Moreno E8-29 y Almagro Quito-Ecuador Prohibida la reproducción 1.1 Esta norma establece los requisitos que deben cumplir las válvulas de cuerpo de hierro con elementos de bronce incluidos, las válvulas de compuerta de vástago no ascendente NRS con diámetros nominales NPS de 50 mm a mm y las válvulas de compuerta con vástago ascendente OS&Y con diámetros nominales desde NPS 50 mm a 600 mm, ya sea de compuerta de doble disco con bases paralelas o inclinadas, o bien de compuerta de cuña sólida y los métodos de ensayo. 2. ALCANCE 2.1 Estas válvulas son adecuadas para configuraciones en sistemas de agua donde la velocidad del fluido no exceda de 4,9 m/s cuando la válvula está en la posición completamente abierta (ver figura 1). 2.2 Esta norma no aplica a las condiciones particulares de instalación u operación de las válvulas, tales como: válvulas con actuador motorizado incorporado, instalación en líneas verticales o líneas con inclinaciones pronunciadas, transporte de agua excesivamente corrosiva, golpe de ariete excesivo, operación constante (por ejemplo en aplicaciones de llenado) o en posiciones de ajuste. Esta norma no aplica a los materiales de acople para conexiones, tales como: pernos, sellos, anillos seguidores, etc. 2.3 Esta norma provee a los compradores, fabricantes y proveedores los requisitos mínimos para válvulas de compuerta para servicios de suministro de agua, incluyendo materiales, diseño, ensayos, inspección, rechazo, marcado y transporte. 3. DEFINICIONES 3.1 Para los efectos de esta norma, se adoptan las siguientes definiciones: Comprador. La persona, compañía u organización que compra cualquier material o trabajo a ser utilizado Compuesto para roscas. Es un compuesto que permite el ensamble y desensamble de las piezas roscadas de una manera no destructiva evitando la soldadura en frio Defecto cosmético. Es un defecto que no tiene mayor incidencia en la habilidad de los componentes para cumplir con las funciones de su diseño estructural y pruebas de producción y requerimientos de esta norma. Si el defecto o la actividad para reparar el mismo: soldadura, pulido, causa que la válvula no cumpla con los estándares, el defecto debe considerarse como un defecto estructural Defecto estructural. Es una falla en el diseño estructural o en las pruebas requeridas por esta norma. Esto incluye pero no se limita a imperfecciones que resultan como fugas de agua a través de las paredes fundidas de la válvula, fallas por mínimo espesor de las paredes de la válvula, o fallas en las pruebas de producción Fabricante. La parte que produce bienes, materiales o productos Inspector. El representante del comprador a quien le es confiada la tarea de inspeccionar los productos y registros de producción; así como de observar las operaciones de producción y pruebas de control de calidad con el fin de asegurar el cumplimiento de esta norma y de los requerimientos del comprador. DESCRIPTORES: Metalurgia, productos de hierro y acero, fundiciones de hierro y acero, válvulas de compuerta para suministro de agua, requisitos. -1-

5 FIGURA 1. Válvula de compuerta con vástago fijo Donde: 1. Tuerca para el cuadro de operación 2. Cuadro de operación 3. Vástago 4. Brida prensaestopas 5. Prensaestopas 6. Pernos y tuercas del prensaestopas 7. Empaque del vástago 8. Caja prensaestopas 9. Empaquetadura de la caja prensaestopas 10. Pernos y tuercas o espárragos y tuercas de la caja prensaestopas 11. Empaque de la tapa 12. Tapa 13. Pernos, espárragos y tuercas para la tapa 14. Cuerpo 15. Anillo de sello del cuerpo 16. Collar de empuje del vástago -2-

6 3.1.7 Junta mecánica. La unión con sello y pernos descrita en la norma ANSI/AWWA C111/A Junta bridada. Las bridas y juntas empernadas se detallan en las normas ANSI/AWWA C110/A21.10 o ASME B16.1, clase 125, o el numeral de esta norma Junta para empuje (Push-on). Unión con sello único de caucho descrito en la norma ANSI/AWWA C111/ A NPS. Tamaño (diámetro) nominal de tubería NRS. Válvulas de compuerta con vástago fijo (nonrising-stem) OS&Y. Válvula de compuerta de vástago ascendente Presión de trabajo (design working pressure). Es la presión nominal de funcionamiento de la válvula Presión de prueba (internal test pressure). Equivalente a dos veces la presión de trabajo Proveedor. Es la parte que suministra el material o los servicios, el proveedor no necesariamente debe ser el fabricante Válvula de paso. Es una válvula de compuerta especial, diseñada con conexiones, y una vía para el flujo de agua sin obstrucciones, para proveer un adecuado posicionamiento y alineación de la rosca de la manga, válvula, y para mecanizar la tubería seca o bajo presión. 4. DISPOSICIONES GENERALES. 4.1 La presión de trabajo para el funcionamiento debe ser de MPa para válvulas de diámetros menores o iguales a NPS 300 mm y de MPa para válvulas de diámetros mayores o iguales a NPS 350 mm. 4.2 En caso de ser requerido por el comprador, el fabricante debe proveer la siguiente información como parte de un pedido: Información de catálogo. El fabricante debe entregar información del catálogo que incluya ilustraciones y un listado de partes que identifiquen los materiales empleados para la manufactura de los componentes que se describen. Esta información debe tener el detalle suficiente como para servir de guía de ensamble y desarmado de las válvulas, así como para efectuar pedidos de piezas adicionales Información de peso. El fabricante debe entregar una declaración del peso total neto ensamblado para cada tamaño de válvula ensamblada excluyendo los accesorios para la junta Dibujos de ensambles. El fabricante debe entregar al comprador un juego de dibujos que muestren las dimensiones generales, detalles de construcción y materiales empleados para todos los componentes de cada válvula. Todos los trabajos deben ser efectuados y las válvulas deben ser entregadas en concordancia con estos dibujos luego que los mismos sean revisados y aprobados por el comprador. 5.1 Mano de obra 5. DISPOSICIONES ESPECÍFICAS Partes intercambiables. Las partes deben estar de acuerdo a las dimensiones requeridas y deben estar libres de defectos para permitir el funcionamiento adecuado de la válvula. Cuando sean ensambladas deben estar adecuadamente apretadas y deben operar suavemente. Las partes de las válvulas del mismo modelo y tamaño producidos por el mismo fabricante deben ser intercambiables. -3-

7 5.1.2 Piezas fundidas. Todas las piezas fundidas deben estar limpias e integras, sin defectos que impidan su servicio. Se debe permitir rellenar, soldar o reparar aquellos defectos de fundición cosméticos. No se permiten reparaciones de defectos estructurales a menos que el comprador esté de acuerdo. Las válvulas reparadas deben cumplir con las pruebas y requerimientos de la presente norma luego de que la reparación haya sido completada. No se permite reparaciones entre los agujeros en las caras de las bridas. 5.2 Recubrimiento. El recubrimiento debe ser aplicado a las partes ferrosas según lo indicado en el numeral excepto para las superficies de asiento. Las superficies deben estar limpias, secas y libres de corrosión y grasa antes de ser pintadas. El recubrimiento se debe aplicar al interior y exterior de las partes metálicas ferrosas. El recubrimiento debe cumplir con la norma AWWA C REQUISITOS 6.1 Requisitos específicos. Todos los materiales descritos en adelante, cuando sean empleados en válvulas producidas bajo esta norma, deben estar en concordancia con las normas a las cuales se hace referencia en cada caso Propiedades físicas y químicas Hierro fundido gris. El hierro fundido gris debe cumplir con los requisitos descritos en la NTE INEN Hierro fundido dúctil. El hierro fundido dúctil debe cumplir con los requisitos descritos en la NTE INEN Aleaciones de cobre. Las aleaciones de cobre utilizadas en válvulas deben cumplir con los siguientes requisitos: a) Hasta que exista la NTE INEN correspondiente, los componentes para válvulas de aleación de cobre deben ser fabricados cumpliendo las especificaciones ASTM con la designación del sistema de números unificado para metales y aleaciones (UNS). Las aleaciones de cobre no están limitadas a las especificadas en la presente norma. Sin embargo las aleaciones de cobre deben cumplir con los requerimientos de esta norma, incluyendo pero no limitándose al esfuerzo elástico mínimo, requerimientos químicos y resistencia a la corrosión. b) Cualquier aleación de cobre usada para trabajo en frio debe cumplir con la prueba de nitrato de mercurio de acuerdo a la norma ASTM B154 para minimizar la tendencia a la corrosión. c) Se ha comprobado que el agua en algunas regiones es un precursor de la corrosión galvánica en forma de pérdida de contenido de zinc y aluminio. El fabricante debe ser notificado en caso que se presente esta condición. Las aleaciones de cobre que contengan más de 16% de zinc en su composición no deben ser utilizadas para este tipo de agua. Si se usa bronce al aluminio, la aleación no debe presentar pérdidas de aluminio. d) Las aleaciones de cobre que contengan más del 16 % de zinc no deben contener menos del 57 % de cobre. e) Las aleaciones de cobre que contengan 16 % o menos de zinc no deben contener menos del 79 % de cobre. f) Los componentes de válvulas fabricados con algún grado de manganeso, u otro material están expuestos a la corrosión. El fabricante debe diseñar la válvula y seleccionar los materiales para minimizar la corrosión Acero al carbono. Las piezas de fundición de acero al carbono deben cumplir con los requerimientos de la norma ASTM A 27 grado U60-30 hasta que exista la NTE INEN correspondiente. -4-

8 Acero inoxidable. El acero inoxidable utilizado en las válvulas debe cumplir con lo siguiente: a) Los componentes de acero inoxidable deben cumplir los requisitos de las normas ASTM A 276, ASTM A 473, ASTM A 582, ó ASTM A 743/A 743M, b) La composición química de los componentes del acero inoxidable de la válvula no debe contener menos de 15 % de cromo o más de 0,25 % de carbono y debe ser producida para reducir la formación de carburos de cromo. c) Los componentes de acero inoxidable de las válvulas deben ser fabricados conforme a las normas ASTM y las especificaciones UNS. Las aleaciones de aceros inoxidables no se limitan a las especificaciones indicadas en el presente documento. Sin embargo todas las aleaciones de aceros inoxidables deben cumplir con los requerimientos de la presente norma incluido pero no limitado al esfuerzo mínimo elástico y a la composición química. d) Luego de la formación y mecanizado de las piezas de acero inoxidable, el hierro exógeno debe ser retirado de la superficie que entra en contacto con el agua potable, o estos componentes deben ser tratados de acuerdo a la norma ASTM A 380. Todos los componentes de acero inoxidable deben ser limpiados de acuerdo a los requerimientos del fabricante Elastómeros. Los elastómeros deben cumplir con los siguientes requerimientos: a) El caucho debe ser resistente a ataques microbiológicos, envenenamiento de cobre y, de ser requerido a ataques de ozono. b) Los compuestos de caucho no deben contener más de 8 partes por millón (ppm) de iones de cobre y deben incluir inhibidores de cobre para prevenir la degradación por cobre en el material de caucho. c) Cuando sea el caso, los compuestos de caucho deben ser capaces de soportar una prueba de resistencia de ozono en concordancia con la norma ASTM D 1149 hasta que exista la NTE INEN correspondiente. Las pruebas se deben llevar a cabo en muestras que no han sido expuestas a esfuerzos, por 70 horas a 40 C con una concentració n de ozono de 50 partes por cien millones (pphm) y las superficies de las muestras no deben presentar agrietamientos luego de concluir las pruebas. d) Los compuestos de caucho deben tener un valor fijo de compresión máximo de 20% cuando sean probados en concordancia con el método B de la norma ASTM D 395 por 22 horas a 70 C, hasta que exista la NTE INEN correspondiente. e) Los compuestos de caucho deben estar libres de aceites vegetales, derivados de aceites vegetales, grasas animales y aceites animales. f) Los compuestos de caucho no deben contener más de 1,5 partes de cera por 100 partes de caucho de hidrocarburo y deben tener menos del 2 % de incremento de volumen cuando sean probados de acuerdo con la norma ASTM D 471 después de haber sido sumergido en agua destilada a 23 C ± 1 C por 70 horas, hasta que ex ista la NTE INEN correspondiente. No se debe utilizar caucho reciclado Sellos. El material de los empaques debe ser hecho de fibras minerales inorgánicas, compuesto de caucho o papel que esté libre de ingredientes corrosivos. Los O-rings u otros sellos elastoméricos apropiados pueden ser usados como empaques O-rings : En los O-rings sus compuestos deben cumplir con la norma ASTM D Revestimiento. En caso de no ser especificado por el comprador el recubrimiento de la válvula (tal como se especifica en el numeral 5.2) debe ser recubrimiento de esmalte en base a agua, o recubrimiento negro-asfalto o de acuerdo a la norma ANSI/AWWA C550 para revestimientos. -5-

9 6.1.2 Diseño estructural. Todos los componentes de las válvulas deben ser diseñados para soportar, la prueba de presión interna equivalente a dos veces la presión de trabajo (design working water pressure) de la válvula; y la presión interna total de trabajo cuando la compuerta es movida desde la posición de completamente cerrada hasta la apertura completa con carga desbalanceada. Adicionalmente a estos requerimientos de presión, los componentes de las válvulas deben ser capaces de soportar un torque como se detalla en la tabla 1. TABLA 1. Torque de entrada en el vástago de la válvula TORQUE DE ENTRADA EN EL VASTAGO DE LA VALVULA Diámetro de la válvula (NPS) Diseño Tamaño del orificio para el paso de agua. La válvula debe disponer de un orificio libre de obstrucciones al paso del agua cuando la misma esté abierta. La abertura de la válvula debe tener un diámetro igual o mayor que el diámetro nominal de la misma. En el caso de disponer de asientos para insertar o remover los anillos del sello del cuerpo, estos no deben ser removidos luego de que la válvula sea ensamblada. Para válvulas de agua el tamaño del orificio debe incluir el espacio libre recomendado por el fabricante para el mecanizado Cuerpo y tapa Espesor de la carcasa. El cuerpo y la tapa de las válvulas deben ser fabricados de hierro gris fundido o hierro dúctil fundido y deben cumplir los requerimientos del numeral Las mediciones del espesor de la carcasa tomadas en puntos diametralmente opuestos sumadas y divididas por dos, deben ser iguales o mayores que el espesor mínimo del metal indicado en la tabla 2. En ningún punto debe ser un 12,5% menor al espesor mínimo indicado en la tabla 2, y no debe haber áreas continuas de espesores deficientes que excedan el 12,5 % de la presión contenida por el área de recubrimiento del cuerpo. -6-

10 TABLA 2. Espesor mínimo del cuerpo inferior de la válvula y la tapa Tamaño nominal de Válvula *NPS mm Espesor mínimo mm , , , , , , , , , , , , , , , Secciones metálicas. Todas las secciones metálicas y refuerzos deben ser proporcionadas apropiadamente, y las esquinas deben ser redondeadas de acuerdo a una buena práctica de fundición. En válvulas de doble disco, el cuerpo y la tapa deben ser diseñados para minimizar la separación de los discos Superficies de asiento. El cuerpo de la válvula debe ser mecanizado y roscado para dar cabida al anillo fijo, la rosca debe ser suficientemente profunda y la superficie del asiento debe ser suficientemente precisa para prevenir fugas a través de los anillos y el asiento del cuerpo de la válvula Cojinete de empuje. La cavidad para el cojinete de empuje y el vástago de apertura en la tapa debe ser mecanizada o terminada de tal manera que la superficie sea lisa y paralela o perpendicular al eje del vástago dentro de un rango de 0,5 o menor. En válvulas de diámetros mayores o iguales a NPS 400 mm la cavidad para el cojinete de empuje debe ser de aleación de cobre según la tabla 5 en el caso que la cavidad esté en contacto con el vástago Guía de espiga. En válvulas de vástago horizontal de diámetro NPS 400 mm, y en válvulas de vástago vertical de diámetro NPS 600 mm, un par de espigas emparejadas con precisión con puntas o redondeadas deben ser colocadas en las bridas del cuerpo de la válvula y tapa para facilitar el ensamble. Las clavijas deben estar localizadas en los lados opuestos de la brida cerca de la línea de centro lateral y la otra aproximadamente a 50 mm de la línea de centro lateral Horquetas para válvulas tipo OS&Y. En válvulas OS&Y, la horqueta y la tapa pueden ser construidas en forma integral o empernadas. Debe ser diseñado de tal manera que una mano no se atore entre la horqueta y el volante Vástago de apertura para las válvulas OS&Y. En válvulas OS&Y la cavidad de empuje en la tapa para el vástago debe ser embocinada con aleación de cobre y terminadas en la superficie interior o diseñadas para obtener una unión con el vástago o la tuerca del vástago cuando la válvula está completamente abierta. -7-

11 6.1.5 Empernado. El material para empernar excluyendo los accesorios de la junta debe cumplir con los requerimientos de resistencia física establecidos en la norma ASTM A 307, y debe tener ya sea cabezas normales cuadradas, hexagonales o perdidas con dimensiones conformes a la norma ASME B , ASME B M, ASME B 18.3 o ASME M. Los pernos, tuercas y prisioneros deben ser (1) recubiertos con zinc (ASTM A 153 o ASTM B 633) o (2) protegidos contra la corrosión con algún otro proceso demostrado y aceptable para el comprador. El comprador puede especificar el material a ser utilizado en pernos, tuercas y arandelas resistentes a la corrosión tal como bronce con bajo contenido de zinc, aleación de níquel y cobre o acero inoxidable. Pernos y prisioneros de acero inoxidable no deben ser usados con tuercas de acero inoxidable a menos que las roscas o elementos de ajuste sean recubiertas con componentes para evitar la corrosión Cavidades perforadas. Las cavidades perforadas para pernos deben ser acopladas y/o selladas Extremos de las válvulas. Las conexiones para campana y espiga macho, bridas y uniones mecánicas deben seguir las siguientes especificaciones: Extremo tipo unión elastomérica (acople rápido) para tubería PVC. Para válvulas desde diámetros NPS 50 mm hasta mm, el diámetro interno de la campana debe ser de acuerdo al diámetro exterior de la tubería de PVC a instalarse Extremos bridados. Los extremos bridados de válvulas bridadas de hierro gris deben ser conforme a las dimensiones y perforaciones establecidas en la norma ASME 16.1 clase 125 o ANSI/AWWA C 110/A a menos que explícitamente se indique otra cosa en los documentos de compra. Los espesores de los extremos bridados de las válvulas de hierro dúctil bridadas pueden ser menores que los especificados en la norma ASME B 16.1 o ANSI/AWWA C 110/A pero no menos que los establecidos en la tabla 3. El resto de dimensiones y perforaciones de las válvulas bridadas de hierro dúctil deben ser conforme las normas ASTM B 16.1 clase 125 o ANSI/AWWA C 110/A TABLA 3. Espesor mínimo para conexiones bridadas de hierro dúctil Tamaño nominal de válvula *NPS Espesor de brida mm mm 50 16, , , , , , , , , , , , , , , ,00 a) A menos que en los documentos de compra se requiera mecanizado para los orificios para los extremos bridados, estos no deben ser mecanizados para tuercas, excepto cuando el espesor en cualquier punto del área a ser mecanizada definido según MSS SP-9 exceda el espesor mínimo requerido según la tabla 4 o si la brida no es suficientemente plana. El requerimiento de exceso de espesor de la brida de la tabla 4 no aplica a las válvulas de hierro dúctil de extremos bridados con espesores menores que los indicados en ASME B 16.1 o ANSI/AWWA C 110/A

12 TABLA 4. Exceso en espesor de brida Tamaño nominal de válvula *NPS mm Exceso espesor de brida mm , , ,40 b) Si los límites mencionados son excedidos, el mecanizado para las tuercas y la cara posterior pueden ser utilizados para cumplir estos requerimientos. Cuando se requiera realizar mecanizado para tuercas, este debe ser hecho de acuerdo a la norma MSS SP-9. Los agujeros para los pernos deben coincidir con la línea de centros de la válvula, a menos que se especifique otra forma por el comprador Terminaciones bridadas de válvulas de paso. a) El extremo bridado de la válvula de paso que forma una junta con la manga de paso debe estar conforme a las dimensiones especificadas en la norma MSS SP-60 para NPS 50 mm hasta NPS 300 mm. Para dimensiones mayores debe haber un acuerdo entre el comprador y el proveedor. b) La brida de conexión de la válvula de paso debe ser paralela y concéntrica con la brida opuesta y anillos de asiento adecuadamente alineados para la operación de la válvula de paso Extremos con uniones mecánicas. Las dimensiones de uniones mecánicas deben cumplir con la norma ANSI/AWWA C 111/ A Se pueden reemplazar los orificios en la brida de la campana por ranuras del mismo ancho del diámetro de los orificios para los pernos en los lugares en los que el cuerpo de la válvula y la tapa interfieran en la junta de ensamble Extremos lisos. Los extremos de la válvula deben tener el diámetro exterior igual al diámetro exterior de la tubería a acoplarse mediante las uniones mecánicas que cumplen la norma AWWA C Compuertas y anillos Compuertas de válvulas. De acuerdo al criterio del fabricante, las compuertas de válvulas deben ser de hierro gris, hierro dúctil o aleación de cobre, a menos que explícitamente sea requerida una aleación de cobre en el documento de compra Anillos de compuertas. Los anillos de compuertas deben ser fabricados en aleaciones de cobre especificados en la tabla 5, los anillos de compuertas deben ser laminados, martillados o prensados en la ranura, mecanizados en los discos o sujetos con algún otro método demostrado y aceptable para el comprador. Los anillos deben ser fabricados con una sección transversal suficientemente fuerte para resistir deformación accidental durante el manejo o ensamble. -9-

13 TABLA 5. Aleaciones de cobre vástagos, compuertas, tuercas de vástagos, y collares Vástagos, compuertas y, collares+ Tuercas del vástago y, compuertas Aleaciones de Cobre* Designación de Norma ASTM Aleación ASTM B 16 UNS C ASTM B 98 UNS C ASTM B 138 UNS C ASTM B 283 UNS C ASTM B 584 o B763 UNS C UNS C UNS C UNS C UNS C ASTM B 63 UNS C UNS C ASTM B 62 UNS C ASTM B 124 UNS C ASTM B 148 UNS C UNS C UNS C ASTM B 584 o B 763 UNS C UNS C UNS C UNS C UNS C UNS C ASTM B 763 UNS C UNS C * Aleaciones actualmente usadas o especificadas no limitadas a esta lista. Ver numeral Componentes de bronce pueden ser fabricados de cualquier aleación listada en la tabla 5 ++De acuerdo con la norma ANSI/AWWA C500 se requiere que el fabricante presente los mínimos requerimientos mecánicos y químicos (esfuerzo elástico) (cobre o zinc) que exceden los requerimientos mínimos para estas aleaciones de acuerdo a las especificaciones ASTM listadas. a) Se debe efectuar mecanizado de acabado en las compuertas de válvulas una vez que estas hayan sido aseguradas en su lugar. b) El ancho de las caras de los anillos de compuerta no debe ser menor que el de los anillos del cuerpo de la válvula, y deben tener un ancho suficientemente mayor para permitir que las compuertas se acoplen y aprieten permitiendo un desgaste razonable de las caras de los anillos Anillos de sello del cuerpo Material y acabado. Los anillos se deben asentar en la parte posterior, con hilos de rosca mecanizados con precisión, deben ser atornillados en los asientos mecanizados del cuerpo de la válvula. La cara que esté en contacto con el anillo de compuerta debe tener un acabado de mecanizado liso. Los anillos de sello del cuerpo de la válvula deben ser fabricados de aleación de cobre indicadas en la tabla 5 con una resistencia a la fluencia de kpa o superior y con un contenido de zinc máximo de 16 %, y deben ser hechos con una sección transversal suficientemente rígida para resistir deformación accidental durante el manejo y ensamble Ancho. El ancho de los anillos para sello en el cuerpo de la válvula debe tener un tamaño suficiente para resistir una presión de apoyo de la compuerta sobre los anillos < 13,8 MPa bajo una presión hidrostática de kpa. El espesor del anillo de sello del cuerpo no debe ser menor del 20 % del ancho de la cara calculado aplicando los requerimientos indicados arriba. -10-

14 6.1.9 Dispositivos para separación de discos. Las válvulas de compuerta de doble disco deben ser equipadas con un dispositivo interno que pueda ser operado libremente, duradero y de diseño simple, el cual debe presionar los asientos de los discos firmemente contra los asientos del cuerpo de la válvula cuando la válvula sea cerrada; y, debe liberar la carga interna antes de que los discos empiecen a moverse cuando la válvula sea abierta Material. Las cuñas deben ser fabricadas de aleación de cobre listadas en la tabla 5. Los pines y pernos en el mecanismo de cuña de las válvulas deben ser de aleación de cobre indicados en la tabla 5. En válvulas de diámetro NPS 350 mm todas las superficies de acuñamiento deben ser de aleación de cobre indicadas en la tabla 5. En válvulas con diámetros NPS incluidos mm, todas las superficies de acuñamiento pueden ser de aleación de cobre listadas en la tabla 5, latón contra hierro, pero no hierro contra hierro Materiales alternativos. Como una alternativa a las aleaciones de cobre, las superficies de acuñamiento en válvulas de diámetros NPS 300 mm pueden ser de aleación de níquel ASTM B584 o aceros inoxidables de la serie 300 contra hierro; en válvulas de diámetro NPS 350 mm, ambas superficies de la cuña deben ser de aleación de níquel ASTM B Materiales de caucho. El caucho utilizado en los dispositivos para separación de discos debe ser de un compuesto según se especifica en el numeral , con las propiedades mecánicas requeridas Guías (válvulas de compuerta de cuña sólida o cuña partida). Las válvulas de compuerta de cuña sólida o cuña partida, deben tener guías machihembradas en los costados de la compuerta, contra el cuerpo de la válvula para mantener la compuerta centrada entre los asientos a lo largo de su desplazamiento Material. En válvulas de diámetro NPS 350 mm el contacto de las guías debe ser de aleación de cobre de acuerdo a lo especificado en la tabla Superficies de contacto. En válvulas de diámetro NPS 350 mm, las superficies de contacto entre las compuertas y las guías deben tener una longitud cada una al 50% del diámetro del puerto de la válvula Banda de rodadura y rodillos para válvulas horizontales Válvulas de doble disco. Las válvulas de doble disco de diámetro NPS 350 mm diseñadas para apoyarse horizontalmente en una tubería horizontal deben ser equipadas con banda de rodadura de aleación de cobre sólido como las listadas en la tabla 5 con una elongación mínima del 15 % en 50,8 mm, o de acero inoxidable de la serie 300 sujetas firmemente en el cuerpo y tapa. El peso de las compuertas debe ser soportado por los rodillos a lo largo de su desplazamiento. a) En válvulas de compuerta de doble disco del tipo disco-rodillo, los discos deben servir como rodillos. b) En válvulas de compuerta de doble disco de otros tipos, los discos deben ser soportados en rodillos de aleación de cobre especificado en la tabla 5, sujetos firmemente a los discos Raspadores (limpiadores). En todas las válvulas en las que se utilicen bandas de rodadura y rodillos, se deben incluir raspadores hechos en aleación de cobre listadas en la tabla 5, a través de la banda de rodadura, delante de los rodillos en ambas direcciones para remover cualquier material ajeno acumulado en la banda de rodadura Vástagos y tuercas del vástago Collar del vástago. En válvulas NRS todo collar de vástago debe ser parte integral o no del vástago. El vástago en válvulas OS&Y debe ser construido de tal manera que forme un asiento de apoyo con la tapa en el lado de presión o bocín cuando la válvula esté completamente abierta. Este asiento de apoyo debe permitir reempaquetar tal como se describe en el numeral

15 Roscas. Las roscas de los vástagos y las tuercas de vástagos (disc bushing) deben ser de tipo Acme, Acme modificado o media V Mecanizado de las roscas. Los vástagos deben ser roscados (rosca derecha) rectificada y deben funcionar suavemente y alineados perfectamente a lo largo del movimiento de arriba abajo al abrir y cerrar la válvula Diámetro. Los diámetros de los vástagos y el número de vueltas para abrir la válvula deben ser como se indica en la tabla 6. El diámetro del vástago en la base del hilo o en cualquier punto bajo la sección que recibe la tuerca o engrane en válvulas NRS, o el diámetro mínimo de la parte sin rosca del vástago así como el diámetro externo del hilo para válvulas OS&Y no debe ser menor que el especificado. TABLA 6. Diámetro mínimo del vástago, y número mínimo de vueltas para abrir Válvulas NRS Válvulas OS&Y Tamaño nominal de la válvula (NPS ) Diámetro mínimo del vástago (En la base de la rosca) Número mínimo de vueltas del vástago para abrir Diámetro mínimo de la sección sin rosca del vástago y diámetro externo de la rosca Número mínimo de vueltas del vástago para abrir ** (mm) (mm) (mm) 50 18,0 7 19, ,8 9 19, , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,1 96 * Diámetro externo ** Válvulas de diámetros NPS 150 a 300 mm son para roscas de hilo simple. Si se usa una rosca de hilo doble, el número de vueltas cambia a 13, 17, 21 y 25 para diámetros NPS de 150 mm a 300 mm Vástago OS&Y. Los vástagos de las válvulas OS&Y deben ser de suficiente longitud para que por lo menos se nivele con la parte superior de la tuerca de la horqueta luego de que el mecanismo cuña disco desgastado haya alcanzado la posición más baja. El diseño debe prever cualquier posibilidad de que la cuña o el disco se suelten del vástago o que el vástago gire durante la operación de la válvula Materiales. Los vástagos de las válvulas deben ser fundidos, forjados, o laminados. a) Los vástagos, las tuercas del vástago, los collares y compuertas deben ser fabricados con una aleación de cobre como se muestra en la tabla 5. Los vástagos de acero inoxidable deben estar de acuerdo a la lista indicada en la tabla 7. b) Los vástagos de las válvulas deben tener un esfuerzo de fluencia kpa. c) Cuando los vástagos de acero inoxidable son usados, los materiales de las tuercas del vástago y los collares deben ser muy bien seleccionados para que no exista presencia de corrosión cuando se aplique el torque definido en la tabla 11. d) Las tuercas del vástago deben ser hechas de una aleación de cobre que tenga un esfuerzo a la fluencia de kpa o mayor (ver tabla 5). -12-

16 TABLA 7. Aleaciones de acero inoxidable para vástagos Aleaciones de acero inoxidable para vástagos. Número de especificación A276 A276 A276 A473 A473 A582 A743/A743M A743/A743M Designación de la aleación* UNS S30400 UNS S31600 UNS S43100 UNS S30400 UNS S31600 UNS S43020 CF8 J92600 CF8M J92900 *Las aleaciones actualmente utilizadas o especificadas no se limitan a esta lista. Ver numeral Sellado del vástago. La caja prensaestopas o la placa del o-ring debe ser fabricada de hierro gris o dúctil. En caso que estén embocinadas, las superficies de contacto y las aberturas para el vástago o el cartucho de sello del vástago deben ser de aleación de cobre indicadas en la tabla 5 o de un polímero sintético con propiedades físicas apropiadas para la aplicación. Los tornillos y tuercas del sello del vástago deben estar de conformidad con los requerimientos especificados en el numeral Cajas prensaestopas. El diseño de la caja prensaestopas debe permitir que la válvula pueda ser empaquetada bajo presión en la posición completamente abierta. a) Para válvulas NRS, la abertura del vástago, alojamiento del bocín y la cara de la tapa de la caja prensaestopas debe ser mecanizada o acabada de tal manera que se obtenga una superficie lisa y que sea paralela o perpendicular al eje del vástago con una tolerancia de 0,5º o menor. En válvulas de diámetro NPS 400 mm, la abertura del vástago y la superficie de embocinamiento deben ser de bronce. b) Las cajas prensaestopas deben tener una profundidad no menor que el diámetro del vástago de la válvula. El diámetro interno debe ser suficientemente grande para contener el empaque para prevenir fugas alrededor del vástago O-rings. Los o-rings deben cumplir con los requerimientos de la norma ASTM D 2000 y deben tener propiedades físicas apropiadas para la aplicación. Cuando un o-ring u otro tipo de sello sean utilizados (activado por presión), el diseño debe incluir dos de dichos sellos, cuyas dimensiones deben estar de acuerdo a la norma SAE AS-568 y al diámetro del vástago. a) Los sellos deben ser diseñados para mantener la válvula libre de fugas de agua cuando ésta sea sometida a presión según los requerimientos de la presente norma Empaques Material. El empaque de la caja prensaestopas debe ser de lino conforme a la norma Federal HH-P-1º6d u otro material apropiado. No se deben utilizar empaques fabricados de cáñamo, asbesto o yute Instalación. Las cajas prensa estopas deben estar empaquetadas adecuadamente y listas para su uso cuando las válvulas sean entregadas al comprador. El ajuste de los pernos de la caja puede ser requerido para sellar fugas al momento de la instalación Prensaestopas, brida prensaestopas, pernos para prensaestopas, tuercas para prensaestopas. El collarín del prensaestopas debe ser sólido, bocín sólido, o diseñado en dos piezas. La brida del collarín prensaestopas (seguidores) puede ser conformada con un extremo bridado en el collarín prensaestopas o como una parte separada. -13-

17 Material. El collarín prensaestopas para válvulas de diámetros NPS 300 mm debe ser fabricado de aleación de cobre de acuerdo a la tabla 5. El collarín del prensaestopas para válvulas de diámetro NPS > 300 mm puede ser fabricado en bocines de hierro gris o dúctil con bocines de aleación de cobre especificada en la tabla Brida prensaestopas. Si se utiliza una brida para el prensaestopas, ésta debe ser fabricada de hierro gris o dúctil o aleación de cobre de acuerdo con la tabla Pernos y tuercas del prensaestopas. Los pernos deben cumplir con el numeral Las tuercas para los pernos de la caja prensaestopas deben ser fabricadas de una aleación de cobre o acero inoxidable, las tuercas de acero inoxidable no deben utilizarse con pernos de acero inoxidable a menos que en el roscado se tenga un recubrimiento para evitar la soldadura en frío Cuadros de operación (tuerca) y volantes. Los cuadros de operación y volantes deben ser fabricadas de hierro gris o de hierro dúctil. A menos que explícitamente el comprador requiera de otra forma, los cuadros de operación deben ser de 49,2 mm en la parte superior, 50,8 mm en la base y de 44,5 mm de alto. El diámetro exterior de los volantes no debe ser menor a los indicados en la tabla 8. Los cuadros de operación deben tener una base plana en la que tenga una flecha de por lo menos 50,8 mm que muestre la dirección de apertura. La palabra ABRIR en letras de alto 12,5 mm, deben ser de fundición para indicar claramente la dirección de giro de la llave al abrir la válvula. Los volantes deben ser solamente con radios. No se permite los de tipo plato o de disco. Una flecha debe mostrar la dirección de giro para la apertura, con la palabra ABRIR fundida en el borde del volante, de fácil lectura. TABLA 8. Diámetro de los volantes* Tamaño nominal de la Válvula (NPS) Diámetro exterior mínimo del volante (mm) (mm) *Para tamaños mayores a 300mm, consulte al fabricante Mecanismo de operación. Las válvulas NRS deben estar provistas con tuercas para casos de instalación bajo el nivel de la tierra y volantes para casos en la superficie. Las válvulas OS&Y deben estar provistas de un volante Dirección de apertura. Para válvulas OS&Y, la dirección estándar de apertura es anti horaria vista desde arriba. Se pueden suministrar válvulas que se abran en dirección horaria si se ordenan específicamente, ambas direcciones son consideradas estándar en válvulas NRS Método de cierre. Se deben incluir tuercas en la parte superior del vástago de la válvula y deben ser aseguradas en su posición por medios mecánicos Acceso a los tornillos del prensaestopas. La base bridada del cuadro de operación puede ser formada o cortada para permitir el acceso desde la superficie de la tierra a los pernos del prensaestopas con una llave con extensión Código por colores. Los cuadros de operación y volantes que abren las válvulas con giro derecho (horario) deben ser pintadas de color rojo, y las que se abran con giro izquierdo (antihorario) deben ser pintadas de color negro. -14-

18 Engranajes. Si es requerido por el comprador en las especificaciones suplementarias, se deben incluir engranajes formados con precisión y que giren suavemente con un eje de piñón de aleación de cobre auto lubricado o cojinetes sellados anti fricción Material. En las válvulas equipadas con engranajes, éstos deben ser de acero o hierro dúctil a menos que se requiera en forma explícita engranajes de hierro gris. El piñón debe ser fabricado de acero. El material para los engranes de acero debe ser grado U según la norma ASTM A 27 o equivalente Relación de transmisión. La relación de transmisión no debe ser menor que las descritas en la tabla 9. TABLA 9. Relación de transmisión Diámetro nominal de la válvula (NPS) (mm) Relación mínima de transmisión 350 2: : : : : : : : : Caja de engranajes. En válvulas que usan O-ring o sellos tipo V la caja de engranajes puede ir acoplada directamente a la misma. Cuando se suministran válvulas con engranajes, se requiere que la caja de engranajes sea cerrada a menos que este requerimiento sea excluido definitivamente por el comprador. Las cajas deben ser de dos tipos, las extendidas y las totalmente cerradas. Las extendidas deben ser acopladas a la tapa de la válvula de tal manera que le permitan reempacar la caja prensaestopas de la válvula sin desmontar la caja de engranes. La caja de engranajes totalmente cerrada debe contener a la caja prensaestopas y a los engranes Indicadores. Cuando el comprador requiera en las especificaciones suplementarias, las válvulas con engranajes deben ser equipadas con indicadores que muestren la posición de la compuerta en relación al flujo de agua Bypass. Cuando sea requerido en los documentos de compra, los bypasses deben ser del tamaño descrito en la tabla 10 a menos que sea especificado de otra manera. Las válvulas bypass deben ser del mismo tamaño del bypass y deben cumplir con los requerimientos de esta norma ó ANSI/AWWA C 509 ó ANSI/AWWA C 515. Los bypasses pueden ser construidos íntegramente o ensamblados con pernos Sellos. Los empaques, O-rings u otro tipo de sellos elastoméricos deben ser usados en las juntas bridadas contra goteo de agua. Las válvulas de compuerta no deben ser instaladas al final o cerca de un codo de una tubería sin un adecuado anclaje para soportar la válvula y prevenir el soplamiento. Es una buena práctica de ingeniería considerar durante el diseño bloques resistentes a la intemperie, juntas empotradas, u otro tipo de anclaje junto a la válvula, en la tubería o donde se presentan condiciones particulares tal como alta presión interna, accesorios adyacentes o terreno inapropiado. -15-

19 TABLA 10. Requerimientos de tamaño de los bypasses Tamaño nominal de la válvula (mm) Diámetro del bypass (NPS) (mm) INSPECCIÓN 7.1 Muestreo Después de la fabricación, cada válvula de compuerta debe ser sujeta a operación y pruebas hidrostáticas en la planta del fabricante como se especifica en esta norma El proceso de muestreo se debe realizar en base a los requisitos de la NTE INEN-ISO con un Nivel de Inspección General igual a II y con un Nivel de Calidad Aceptable (AQL) igual al 1,5 %. 7.2 Aceptación o rechazo Las válvulas fabricadas bajo esta norma, excepto prototipos de prueba, deben estar sujetas a inspección y aprobación por el comprador. El fabricante debe brindar al inspector que representa al comprador las facilidades necesarias para satisfacer, que el material suministrado está conforme con esta norma Aunque el comprador no tenga un inspector en la planta, un reporte de conformidad debe ser emitido por el fabricante Cualquier válvula o parte que se determine no conforme con los requerimientos de esta norma debe ser rechazada y reemplazada a costo del fabricante. Los criterios de aceptación y rechazo son en base los requisitos de la NTE INEN ISO Ensayos Pruebas de diseño. 8. MÉTODO DE ENSAYO Prueba de torque. Un prototipo de cada tamaño debe ser sobrecargado con torque, en la posición cerrada y abierta, para demostrar que no existe deformación del vástago o del collar o se evidencie falla del sello a la presión de prueba. El torque aplicado en el vástago principal de la válvula debe ser según la tabla 11. Para las válvulas que usan acero inoxidable, después de esta prueba, no deben existir evidencias de corrosión en los componentes de la válvula. -16-

20 TABLA 11. Torque aplicado al vástago de la válvula. Diámetro nominal de la válvula (NPS) Diseño (mm) (ft-lb) (N-m) Prueba de fugas. Un prototipo de cada tamaño debe ser operado a capacidad total y cercano a un sello por 500 ciclos con suficiente flujo para que la válvula esté en condiciones de presión nominal para la presión diferencial cuando esté cerrada. Las válvulas deben alcanzar los requerimientos indicados en el numeral bajo la presión diferencial nominal Prueba de operación. Para asegurar un funcionamiento libre y adecuado de todas las partes de cada válvula debe ser operada en un ciclo completo en la posición para el cual fue diseñada. Todos los defectos de mano de obra o materiales deben ser corregidos y la prueba debe repetirse hasta demostrar un desempeño satisfactorio Pruebas de producción. Cada válvula debe estar sujeta a pruebas hidrostáticas. a) Para válvulas de compuerta de doble disco, una prueba hidrostática igual al doble de la presión nominal de operación debe ser aplicada entre los discos, y si es requerido por el comprador, se debe mantener la presión por un periodo específico de tiempo. Esta prueba no debe mostrar fugas a través del metal, uniones bridadas o sellos del vástago. Seguidamente se debe realizar una prueba a la presión nominal de trabajo, aplicada entre los discos. Esta segunda prueba no debe mostrar fugas a través del metal, uniones bridadas o sellos del vástago. La fuga a través de cualquiera de los asientos no debe exceder una tasa de 1,2 cm 3 /hora/mm del tamaño nominal de la válvula. b) Para válvulas de compuerta de cuña sólida, una prueba de presión hidrostática igual al doble de la presión nominal de operación debe ser aplicada con ambos extremos taponados y la compuerta abierta y si así es requerido en los documentos de compra, esta presión debe ser mantenida por un periodo especifico de tiempo; esta prueba no debe mostrar fugas a través del metal, uniones bridadas o sellos del vástago. Seguidamente, se debe efectuar una prueba a presión nominal, aplicada a través de los extremos taponados alternativamente a cada lado cerrado con el lado opuesto abierto para inspección; esta segunda prueba no debe mostrar fugas a través del metal, uniones bridadas o sellos del vástago. La fuga a través de cualquiera de los asientos no debe exceder una tasa de 1,2 cm 3 /hora/mm del tamaño nominal de la válvula. -17-

21 9. EMBALAJE 9.1 Las válvulas deben estar terminadas en todo aspecto cuando sean despachadas. El fabricante debe preparar el envío cuidadosamente para evitar daños durante el manejo o transito del envío. Las válvulas deben ser drenadas y completamente cerradas antes del envío. Las válvulas de diámetro NPS 600 mm deben ser empernadas fijamente o sujetas a los compartimentos de embalaje de tal manera que puedan ser descargadas con seguridad. 10. ROTULADO 10.1 Las marcas deben ser de fundición, ubicadas en la tapa o el cuerpo de cada válvula, y deben mostrar el nombre o marca del fabricante, país de origen, el año en el que la fundición de la válvula fue hecha, el diámetro nominal de la válvula y la presión de trabajo 150W para válvulas desde NPS 350 mm a mm, y 200W para válvulas desde NPS 50 mm a 300 mm Marcas especiales adicionales a las indicadas en 10.1 pueden ser suministradas cuando estén especificadas en los requerimientos del comprador y de mutuo acuerdo entre comprador y fabricante. -18-

22 APENDICE Y Este apéndice es solo informativo y no es parte de esta norma. Y.1 General. Las válvulas de compuerta son componentes significativos en muchos de los sistemas de distribución de agua y contra incendios. Las fallas causadas por la defectuosa instalación o el mantenimiento inapropiado de las válvulas de compuerta en dichos sistemas pueden resultar en grandes daños y costosas reparaciones. Además, muchas de estas válvulas son instaladas para trabajar enterradas o en aplicaciones subterráneas. Los problemas de funcionamiento ocasionados por una mala instalación o por un mal mantenimiento pueden resultar en extensas y costosas operaciones para desenterrar el equipo y corregir efectivamente el problema. Muchos de los problemas y fallas de las válvulas de compuerta se remontan a su incorrecta instalación, operación o procedimientos de mantenimiento. Y.2 Descarga. Las válvulas deben ser descargadas cuidadosamente. Las válvulas deben ser bajadas lentamente del camión que las transporta, no deben ser arrojadas al suelo. En el caso de válvulas grandes, se pueden usar carretillas elevadoras o eslingas alrededor del cuerpo de la válvula, o bajo los rodillos, para descargarla. Solo montacargas o eslingas con la adecuada capacidad para soportar el peso de la ó las válvulas deben ser usados. No se debe enganchar ni atar alrededor de bypasses, horquetas, engranes, motores, cilindros, o volantes. Se debe seguir cuidadosamente estas recomendaciones para evitar un daño en las válvulas. Y.3 Inspección antes de la instalación. Las válvulas deben ser inspeccionadas al momento de la recepción en busca de daños ocasionados en el envío. La inspección inicial debe verificar la concordancia con las especificaciones, direcciones de apertura, tamaño y forma en la que opera el cuadro de operación, número de vueltas, y el tipo de conexiones finales. Una inspección visual de los anillos de bronce de la compuerta y del cuerpo debe ser efectuada para detectar cualquier daño ocasionado en el envío o escoriaciones en las superficies de asiento. En la inspección se debe observar si existen vástagos doblados, volantes rotos, partes agrietadas, pernos perdidos, partes o accesorios faltantes y cualquier otra evidencia de mal manejo durante el envío. Cada válvula debe ser probada en un ciclo completo de apertura y cierre en el lugar en el cual va a ser instalada. Y.4 Almacenamiento. Las válvulas deben ser almacenadas con las compuertas totalmente cerradas para evitar la entrada de materiales extraños que pueden causar daños en las superficies de asiento. Siempre que sea factible, las válvulas deben ser almacenadas bajo cubierta. Si el almacenamiento es requerido en un lugar abierto, significa que se debe proteger los mecanismos de operación tales como los engranes, el motor, los actuadores y cilindros de los elementos climáticos. Durante el almacenamiento en lugares abiertos, las válvulas deben ser protegidas del clima, de la luz del sol, del ozono y de materiales extraños. En climas fríos, en donde las válvulas están sujetas a soportar temperaturas congelantes, es absolutamente esencial remover el agua del interior de la válvula y cerrar herméticamente las compuertas. El incumplimiento de estas recomendaciones podría ocasionar el agrietamiento de las partes fundidas de la válvula. Las válvulas almacenadas exteriormente en climas fríos deben tener sus discos en posición vertical. Si los discos se encuentran en posición horizontal, el agua de la lluvia podría caer en el disco para luego filtrarse a la cavidad interior de la válvula y congelarse, agrietando las piezas fundidas. Y.5 Instalación. Las instrucciones suministradas por el fabricante deben ser recibidas en detalle antes de la instalación de las válvulas. En el sitio de trabajo antes de la instalación, cada válvula debe ser inspeccionada visualmente y cualquier material extraño a la válvula debe ser removido. Una inspección detallada de la válvula consta en el apéndice Y.3, y debe ser realizada antes de la instalación. Y.5.1 Pernos. Los pernos deben ser chequeados para verificar su ajuste correcto, y deben ser protegidos por el instalador para prevenir la corrosión, puede usar una pintura de revestimiento o un recubrimiento de polietileno. Y.5.2 Instalación subterránea. En donde sea factible, las válvulas en las líneas de distribución de agua deben ser colocadas en lugares que no sean pavimentados, a menos que los planos o las especificaciones muestren otros criterios. -19-