Método de fabricación Material Diámetro interno Espesor Aislamiento Expansión térmica Soportes Accesorios. Especificación

Transcripción

1 Método de fabricación Material Diámetro interno Espesor Aislamiento Expansión térmica Soportes Accesorios Especificación

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3 Expansión/contracción térmica Acero al carbono, calentamiento de 70 a 500 ºF, 3.62 in/100ft Fallas en tuberías o anclajes por fatigas o esfuerzo excesivos Fugas en las juntas Impulsos y/o momentos excesivos en equipos instalados Soluciones Acodamiento Juntas de expansión, tuberías corrugadas, tipo fuelle o deslizantes

4 Juntas de expansión

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7 Especificación Método de fabricación Material Diámetro interno Espesor Aislamiento Expansión térmica Soportes Accesorios

8 Soporte y anclaje Finalidad: evitar esfuerzos adicionales por peso en cañerías y equipos, controlar (pero no restringir) movimientos por dilatación mantener el tendido Las cargas son ocasionadas por el peso de la cañería, válvulas, fittings, aislamiento, accesorios suspendidos, carga del fluido (considerar prueba hidráulica), viento y otros Tipos de soportes: tubería fijas o móvil, suspendida o apoyada

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12 Reglas cualitativas para la ubicación de soportes en cañerías Deben ser colocados tan cerca como sea posible de pesos concentrados (válvulas u otros) Hay tablas de distancias recomendadas entre soportes Cuando hay cambios de plano en el tendido (por codos o curvas), el espaciamiento entre soportes debe ser 3/4 del espaciamiento de tablas para el diámetro de caño considerado (reducción de carga excéntrica) Espaciamiento entre soportes dado en tablas no se aplica a tramos verticales de cañerías. Se recomienda un soporte en la mitad superior del tramo vertical y los demás según la longitud del caño Localización de soportes próximo a estructuras de edificio por razones prácticas de la instalación

13 Colocación de soportes en una cañería (Ejercicio Fig. 5.1 y tabla 5.1 de Smith-Van Laan) suggested maximun span between supports of pipe. Standard pipe at 750ºF 1500 psi combined stress or 0.1in nominal pipe size (in) water filled (ft) steam air gas filled (ft)

14 A B C D N = 12 E F G H

15 Especificación Diámetro interno Espesor Método de fabricación Material Aislamiento Expansión térmica Soportes Accesorios

16 Accesorios Armado de cañerías, cambios dirección (uniones, codos, T, etc.) Control de flujo Medidores de flujo (orificios, toberas) Ejemplos: uniones: con o sin cambio de dirección cuplas reductoras cambio de dirección: codo(90º-45º), curvas: codo reductor: cambio de dirección y sección T, cruz: se unen más de dos ramas

17 Accesorios Armado de cañerías, cambios dirección (uniones, codos, T, etc.) Control de flujo Medidores de flujo (orificios, toberas) Ejemplos: uniones: con o sin cambio de dirección cuplas reductoras cambio de dirección: codo(90º-45º), curvas: codo reductor: cambio de dirección y sección T, cruz: se unen más de dos ramas

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19 Uniones soldadas Soldadura a tope (ensamble) Bifurcaciones Casquillo soldado

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22 Uniones roscadas Rosca cónica Rosca cónica recta Rosca cónica sellada con soldadura Unión roscada

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24 Platinas o bridas

25 Unión de platina o brida

26 Unión de platina o brida

27 Otros tipos de juntas Cuello empacado Junta vaciada

28 Otro tipo de juntas Junta estriada Clamp Abrazadera en V

29 Otro tipo de juntas: Uniones con equipos Ajuste abocinado Junta expandida

30 CAMLOCK Otro tipo de juntas

31 Otro tipo de juntas reboces

32 Diámetros pequeños: unión roscada Los tubos que no necesitan desarme para mantenimiento pueden unirse por soldadura Las líneas de diámetros mayores y aquellas que requieren mantenimiento e inspección frecuente se unen por bridas Para mantenimiento periódico, una solución posible, es el uso de uniones tipo clamp

33 Accesorios de tendido Cambios de dirección: codos, curvas - Derivaciones: tes, tes dobles, Y - Armado: reducciones, entrerroscas, niples, cuplas - Se acoplan por soldado (a tope, casquillo o reforzado), roscado (macho o hembra), o mediante platinas

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35 Accesorios de control y regulación: válvulas Válvula tipo MACHO Elementos generales: Piezas fijas: cuerpo, sombrerete, prensa Piezas móviles: volante, vástago, discos Cierre: disco y asiento

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37 Válvula tipo GLOBO

38 Selección de Válvulas Factores a considerar: Presión y temperatura. Fluido circulante Servicio requerido Tipo de válvula Materiales de construcción de válvula Material de empaquetaduras y juntas Precio Disponibilidad Servicio recomendado por el fabricante

39 Materiales de construcción Considerar factores ya reseñados en selección de material de cañerías: Corrosión Altas velocidades, Material suspendido Cavitación

40 Material de empaquetadura y juntas Hay tablas con empaquetaduras recomendadas para diversas aplicaciones y sus correspondientes límites de temperatura El material seleccionado debe ser compatible con los fluidos que se manejan La empaquetadura debe ser compatible con las características mecánicas de la válvula

41 Tipos de válvulas De apertura o cierre, ejemplo: Esclusa Regulación de presión, ejemplo: Reductora por resorte De control de flujo, ejemplo: Globo De retención, ejemplo: Clapeta Elementos de seguridad, ejemplo: Alivio

42 Tipos de válvulas Esclusa o compuerta: se recomienda para servicio con disco en posición abierta o cerrada (no sirve para regular el caudal) Baja pérdida de carga en posición totalmente abierta Apertura y cierre rápido en modelos de palanca

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44 Tipos de válvulas Globo: diseñada para regular el flujo: los asientos son paralelos a la dirección de la corriente Alta pérdida de carga en posición totalmente abierta (modelo en Y menor) Problemas de ajuste en manejo de sedimentos Variante aguja para gases

45 Globo

46 Tipos de válvulas Macho: cilindro o cono (macho) en el cuerpo de la válvula Los orificios transversales del macho se alinean contra aberturas similares en el cuerpo de la válvula (baja pérdida de carga en apertura total) Llaves macho: permiten la conexión de dos o más líneas

47 Tipos de válvulas Bola: una abertura en el centro de un componente especial (bola), proporciona un paso de corriente recto. La corriente es regulada por la rotación de una bola instalada entre 2 sellos terminales elásticos Se utiliza tanto para regular flujo de líquidos como para gases Apertura rápida Se limita su uso a alta temperatura por el desempeño de los asientos

48 Tipos de válvulas Mariposa: usadas especialmente en servicios de agua. Tienen diseño simple y poca superficies mojables Baja pérdida de carga al estar abierta totalmente Rápida apertura (1/4 de giro)

49 Tipos de válvulas Diafragma: al abrir la válvula se eleva el diafragma fuera de la trayectoria del fluido, al cerrarse se asienta contra el asiento del cuerpo Regulación de caudal Posibilidad de utilización en fluidos corrosivos o con material suspendido Fácil mantenimiento (cambio de diafragma)

50 Tipos de válvulas Retención (check): válvulas anti retorno; sirven para regular la dirección de la corriente en una cañería La presión del fluido circulante abre la válvula, el peso del elemento móvil y una inversión del flujo la cierran Existe un flujo mínimo para vencer el peso del elemento móvil

51 Retención de disco con resorte Válvula de pie con filtro

52 Válvulas reguladoras de presión: proporcionan una presión constante en un sistema que funcione a una presión menor que el sistema de suministro. Puede ser ajustada para la presión deseada dentro de los límites de diseño de la válvula. Una vez ajustada mantiene la presión reducido a pesar de la variación de la presión de suministro y de la carga del sistema (dentro de los límites de diseño), Las más usadas son el reductor por resorte y la válvula controlada por piloto.

53 Reguladora por resorte Uso muy extendido en instalaciones neumáticas Utiliza la fuerza de un resorte contra un diafragma para la apertura de la válvula La parte inferior del diafragma se encuentra a la presión de baja, la cual tiende a cerrar la válvula. Al disminuir la presión de baja por debajo del ajuste, la fuerza del resorte supera a la presión de baja, se mueve el vástago hacia abajo, abriendo la válvula. La apertura de la válvula aumenta la presión de baja, hasta el punto de equilibrar nuevamente las fuerzas sobre el diafragma. La presión de baja se regula con la fuerza del resorte (tornillo de ajuste)

54 Reguladora por piloto

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56 Dispositivos para alivio de presión Protegen al personal y equipo contra presiones excesivas en circunstancias anormales de funcionamiento de un proceso Se clasifican en válvulas y discos de ruptura Las válvulas pueden ser de dos tipos: de seguridad o de alivio Las válvulas de seguridad se usan en servicios de gases y vapores Las válvulas de alivio en se usan para líquidos. Los discos de ruptura suelen utilizarse para proteger recipientes con presiones de diseño que excedan la capacidad de las válvulas de seguridad

57 Alivio o desahogo: se diseñan con el fin de dejar escapar el exceso de presión Normalmente cerrada, se abre automáticamente cuando la presión que actúa sobre el asiento excede a la fuerza que lo hace en el resorte. La apertura es gradual hasta un 10-33% mayor la presión de apertura, a partir de este valor la válvula trabaja a capacidad máxima. La apertura es proporcional a la contrapresión

58 seguridad o desahogo de seguridad: trabajan con gases y vapores la presión estática abre el disco totalmente y el mismo permanece abierto mediante la fuerza dinámica (producida por la velocidad creciente del fluido en la boquilla cónica y la parte inferior acampanada del disco. Para mantener abierta la válvula se necesita un flujo de 25-30% de la capacidad máxima de la válvula (si es menor y la presión estática es mayor la válvula abre y cierra intermitentemente)

59 Discos de ruptura: formado por un soporte y disco destinado a fracturarse o romperse a la presión de desahogo Se utilizan para protección de recipientes con presiones de diseño muy altas y que exceden la capacidad de las válvulas de seguridad Desventaja: no vuelven a asentarse (parada de unidad y reposición de disco). En fluidos tóxicos deben prevenirse escapes con sistema serie de válvulas de seguridad luego de disco de ruptura

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