TRANSPORTE A TRAVES DE TUBERIAS

Transcripción

1 TRANSPORTE A TRAVES DE TUBERIAS TUBERIA (Pipe) Productos tubulares, que se especifican por su diámetro nominal y espesor de la pared. Son de pared y rugosa, diámetro relativamente grande, longitud moderada, sus tramos pueden unirse por bridas, soldaduras y conexiones roscadas. Se fabrican por soldadura moldeo o taladro. TUBO (Tubing o tube) Cualquier conducto que no cumpla con la especificación anterior. Se especifican por el diámetro externo real y el espesor de la pared, paredes delgadas y lisas, en forma de rollos de grandes longitudes, no pueden roscarse sus tramos pueden unirse por medio de bridas y soldadura, se fabrican por obstrucción o laminación en frio. ESPECIFICACIONES DE TUBERIAS DIAMETRO NOMINAL El diámetro Nominal es una expresión estandarizada del diámetro de la tubería y el número de catálogo. Éste diámetro indica el espesor de la pared. Nota: para acceder a la tabla para conocer espesor de tuberías de acero según su número de cédula, dirigirse a la sección de utilidades de éste mismo capítulo y abrir el archivo pdf. Titulado FLUJO DE FLUIDOS (CRANE) en el apéndice B-21.

2 ACCESORIOS PARA TUBERIAS Tuerca unión, Cople, Niples: Son utilizados en las conducciones para unir tramos de tuberías. Fuente: Imagen tomada de Mahuli González, Flujo de fluidos en fase liquida, tubo, válvulas y accesorios, Universidad Nacional Experimental Francisco De Miranda, p.10 Codos y Tes: Son utilizados para cambiar la dirección de la línea. Fuente: Imagen tomada de Mahuli González, Flujo de fluidos en fase liquida, tubo, válvulas y accesorios, Universidad Nacional Experimental Francisco De Miranda, p.11

3 Reducción: Son utilizados para cambiar el diámetro de la línea de una tubería de mayor diámetro a otra de menor diámetro. Fuente: Imagen tomada de Mahuli González, Flujo de fluidos en fase liquida, tubo, válvulas y accesorios, Universidad Nacional Experimental Francisco De Miranda, p.11 Tes y Cruces: Son utilizadas para conectar diferentes ramas de la línea. Fuente: Imagen tomada de MOTT, Robert, Mecánica de Fluidos, PEARSON EDUCACION, Sexta Educación, México, 2006, p Brida ciega y válvula: Son utilizadas para cerrar el final de la línea. Fuente: Imagen tomada de Mahuli González, Flujo de fluidos en fase liquida, tubo, válvulas y accesorios, Universidad Nacional Experimental Francisco De Miranda, p.12

4 VÁLVULAS Una válvula se puede definir como un aparato mecánico con el cual se puede iniciar, detener o regular la circulación (paso) de líquidos o gases mediante una pieza movible que abre, cierra u obstruye en forma parcial uno o más orificios o conductos, unas de sus funciones son conectar y desconectar, abrir y cerrar, aislar, modular, regular, controlar la presión, controlar la dirección y controlar el caudal. El mecanismo básico de funcionamiento de estos elementos será la regulación del caudal de paso controlando la posición relativa del obturador respecto al asiento. La forma y mecanismo mediante el cual se materializa el movimiento del obturador son los que nos definen los distintos tipos de válvulas existentes. Dentro de este grupo de válvulas encontraremos diversos tipos dependiendo de su diseño constructivo. Las características de asiento, obturador y movimiento de este último nos determinarán los posibles servicios a los que pueden ser dedicados cada tipo de válvula.

5 SEGÚN LA OPERATIVIDAD DEL OBTURADOR CLASIFICACIÓN DE LAS VÁLVULAS SEGÚN LA FUNCIONALIDAD DE LA VÁLVULA SEGÚN LA NATURALEZA Y CONDICIONES FÍSICAS DEL FLUIDO OTRAS CLASIFICACIONES LINEALES: Válvula de aguja, válvula anular, válvula de compuerta. Control Bajas o Altas Temperaturas Nivel de fugas admisibles Conexión a la tubería MULTIGIRO: válvula de diafragma, válvula de globo, válvula de cono fijo, válvula de tipo pinch. Protección a sobrepresiones Presiones altas Riesgo de cavitación Ángulo que forma el puerto de entrada y salida Proceso de fabricación: Mecanosoldada, fundición o recubrimientos CUARTO DE GIRO: válvula de bola, válvula de mariposa, válvula de tipo plug, válvula esférica. Cierre por sobrevelocidad del fluido Prevención de retorno de fluido Características corrosivas del fluido Riesgo de explosión o inflamabilidad Números de puertos de entrada/salida Dirección del flujo

6 Entre la gran variedad de válvulas existentes, las más comunes y usadas con mayor frecuencia son las siguientes: VÁLVULAS DE BOLA Las válvulas de bola son las válvulas de parada que utiliza una bola para cortar o para iniciar un flujo de líquido. La bola realiza la misma función que el disco en otras válvulas. A medida que la manija de la válvula se da vuelta para abrir la válvula, la bola gira a un punto donde el agujero a través de la bola está alineado en parte o del todo con la entrada y salida del cuerpo de válvula, permitiendo que el líquido atraviese la válvula. Cuando gira la bola de manera que el agujero sea perpendicular a las aberturas de flujo del cuerpo de válvula, el flujo del fluido se detendrá. La mayoría de las válvulas de bola son el tipo de acción rápida, requieren solamente una vuelta de 90 grados para abrir o cerrar totalmente la válvula. Sin embargo, muchas son accionadas por engranajes. Este tipo de engranajes permite el uso de una fuerza relativamente pequeña en el volante y de parte del operario para hacer funcionar una válvula bastante grande.

7 VÁLVULAS DE DIAFRAGMA Las válvulas de diafragma se utilizan para el corte y estrangulación de líquidos que pueden llevar una gran cantidad de sólidos en suspensión. En las válvulas de diafragma se aísla el fluido de las partes del mecanismo de operación. Esto las hace idóneas en servicios corrosivos o viscosos, ya que evita cualquier contaminación hacia o del exterior. La estanqueidad se consigue mediante una membrana flexible, generalmente de elastómero, pudiendo ser reforzada con algún metal, que se tensa por el efecto de un eje-punzón de movimiento lineal, hasta hacer contacto con el cuerpo, que hace de asiento. Las aplicaciones de este tipo de válvula son principalmente para presiones bajas y pastas aguadas que a la mayoría de los demás equipos los corroen y obstruyen. Son de rápida cobertura. Weir (paso restringido): Las válvulas de diafragma tipo Weir se pueden usar en servicios de apertura, cierre y regulación. Straightway (paso directo): también llamadas Straight-Thru. Estas válvulas de diafragma de paso directo solo se usan en servicios de apertura y cierre.

8 Válvula de Diafragma. VÁLVULA DE GLOBO Las válvulas tipo globo a diferencia de las válvulas de compuerta, permiten aplicarlas en regulación de fluidos y realizan un cierre hermético cuando cuenta con un asiento flexible. En esta clase de válvulas el fluido no corre de manera directa y en una sola dirección como lo hacen en las válvulas de compuerta sino que el fluido entra y sube dentro del cuerpo de la válvula, es estrangulado por el embolo según qué tan abierta o cerrada se encuentre la válvula, y después baja el fluido hacia la salida de la válvula. En las válvulas globo, el fluido hace una movimiento de columpio dentro donde choca con el embolo que regula cuanto fluido debe de pasar por la válvula. Las válvulas globo tienen la ventaja de regular, pero tienen la desventaja de que al detener cierta parte del fluido para regularlo, generan una caída de presión dentro de la línea lo que debe de ser considerado en los cálculos técnicos para que esta

9 clase de válvulas y otras circunstancias que hay dentro de la línea no impidan que el fluido deba de llegar hasta donde se requiere. VÁLVULAS REGULADORAS AUTOMÁTICAS Válvulas reguladoras de venteo. Este tipo de válvula suele utilizarse en acueductos para poder desalojar el exceso de aire dentro de las tuberías, sin permitir la salida del fluido. Su funcionamiento es mediante un flotador esférico que desciende para abrir y asciende con el fluido hasta sellar contra la abertura superior. Válvulas reguladoras de temperatura. Su finalidad es entregar el fluido a una temperatura constante prefijada a la salida de la válvula, sin importar las variaciones que el fluido puede tener a la entrada a la válvula. Válvulas reguladoras de presión. El objetivo es mantener una presión constante prefijada a la salida de la válvula, no obstante los cambios que pueda tener el fluido a la entrada.

10 VÁLVULA DE COMPUERTA Se utilizan las válvulas de compuerta cuando sea necesario un caudal de fluido rectilíneo Deben su nombre a que la pieza que bloquea o permite el paso del fluido que las atraviesa actúa en forma similar a una compuerta. La compuerta generalmente tiene forma de cuña. Cuando la válvula está abierta de par en par, la compuerta se ubica completamente en el sombrerete de la válvula. Esto deja una abertura en la válvula para el paso del fluido del mismo tamaño que la cañería en la cual la misma está instalada. Por lo tanto hay poca caída de presión o restricciones al paso de los fluidos a través de la válvula. El control del flujo es difícil debido al diseño de la válvula, y el flujo de líquido que golpea contra una compuerta parcialmente abierta puede causar un daño importante a la válvula.

11 VÁLVULA DE MARIPOSA Una válvula de mariposa es un dispositivo para interrumpir o regular el flujo de un fluido en un conducto, aumentando o reduciendo la sección de paso mediante una placa, denominada mariposa, que gira sobre un eje. Al disminuir el área de paso, aumenta la pérdida de carga local en la válvula, reduciendo el flujo. En el ámbito de las válvulas para uso en hidráulica, se distinguen por las siguientes características: Están en todos los casos contenidas al interior de la tubería, y tienen una baja pérdida de carga cuando están totalmente abiertas. La relación entre el área de paso y el ángulo de giro de la mariposa no es lineal. Hay que distinguir básicamente dos tipos de válvulas de mariposa: Válvulas de mariposa de eje centrado: tienen el cuerpo totalmente recubierto de un elastómero, normalmente EPDM y tienen la ventaja que éste está protegido ante la posible corrosión del fluido vehiculado, además de ser bidireccionales. Válvulas de mariposa de eje descentrado: se utilizan sobre todo en industria petroquímica puesto que para servicios de agua convencionales no están recomendadas. Sin embargo pueden hacer cierres con seguridad fuego (metalmetal) o utilizarse en servicios de regasificación (-200 C), estas necesidades con las de eje centrado no se pueden cubrir.

12 VÁLVULA DE RETENCIÓN Las válvulas de retención son también conocidas como válvulas check, válvulas de contraflujo, válvulas de no retorno. Son válvulas integrales que están destinadas a impedir la inversión del flujo en las tuberías. Principalmente, su funcionamiento es automático y se mantienen abiertas por la presión del flujo que circula. Y sólo se cierra con el paso del mecanismo de retención o por la contrapresión cuando se invierte el flujo. Las válvulas de retención tienen el propósito de permitir el flujo en un solo sentido y su aplicación principal es en la descarga de bombas. Su función es prevenir que el flujo bombeado regrese una vez que las bombas se detienen. También evitan que el flujo de retorno provoque un giro inverso de las bombas, lo cual puede en algunos casos, dañar los equipos de bombeo.

13 VÁLVULA MACHO Las válvulas de 'macho' también son conocidas por su nombre inglés "Plug valves" por el obturador. El obturador puede ser cilíndrico o cónico. Aunque las válvulas de bola son de alguna forma un tipo de válvula macho, son tratadas como otra clase. La válvula de macho se usa en servicio de apertura/cierre y desviación de flujos, ya que pueden tener una configuración multipuerto. Pueden ser utilizadas en fluidos con sólidos en suspensión.

14 VÁLVULA DE AGUJA Estas válvulas son, básicamente, válvulas de globo que tienen un macho cónico similar a una aguja, que ajusta con precisión en su asiento.

15 VÁLVULA DE ALIVIO Dispositivo diseñado para proteger un recipiente o un sistema presurizados durante un evento de sobrepresión. Permiten la remoción de fluido desde el sistema de tuberías hacia la atmosfera, al drenaje, o hacia otro sistema de tuberías o recipiente a una presión más baja.