Especificación
▪ Método de fabricación
▪ Material
▪ Diámetro interno
▪ Espesor
▪ Aislamiento
▪ Expansión térmica
▪ Soportes
▪ Accesorios
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
Especificación
▪ Método de fabricación
▪ Material
▪ Diámetro interno
▪ Espesor
▪ Aislamiento
▪ Expansión térmica
▪ Soportes
▪ Accesorios
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
Reglas cualitativas para la ubicación de
soportes en cañerías
▪ Deben ser colocados tan cerca como sea posible de pesosconcentrados (válvulas u otros)
▪ Hay tablas de distancias recomendadas entre soportes
▪ Cuando hay cambios de plano en el tendido (por codos o curvas), elespaciamiento entre soportes debe ser 3/4 del espaciamiento detablas para el diámetro de caño considerado (reducción de cargaexcéntrica)
▪ Espaciamiento entre soportes dado en tablas no se aplica a tramosverticales de cañerías. Se recomienda un soporte en la mitadsuperior del tramo vertical y los demás según la longitud del caño
▪ Localización de soportes próximo a estructuras de edificio porrazones prácticas de la instalación
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)
1 7 9
2 10 13
3 12 15
4 14 17
6 17 21
8 29 24
12 23 30
16 27 35
20 30 39
24 32 42
Especificación
▪ Diámetro interno
▪ Espesor
▪ Método de fabricación
▪ Material
▪ Aislamiento
▪ Expansión térmica
▪ Soportes
▪ Accesorios
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
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
➢ Diámetros pequeños: unión roscada
➢ Los tubos que no necesitan desarme paramantenimiento pueden unirse por soldadura
➢ Las líneas de diámetros mayores y aquellas querequieren mantenimiento e inspección frecuentese unen por bridas
➢ Para mantenimiento periódico, una soluciónposible, es el uso de uniones tipo clamp
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
Accesorios de control y regulación: válvulas
Elementos generales:
▪ Piezas fijas: cuerpo, sombrerete, prensa
▪ Piezas móviles: volante, vástago, discos
▪ Cierre: disco y asiento
Válvula tipo MACHO
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
Materiales de construcción
Considerar factores ya reseñados en selección dematerial de cañerías: Corrosión
Altas velocidades,
Material suspendido
Cavitación
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 semanejan
La empaquetadura debe ser compatible con las características mecánicasde la válvula
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
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
Tipos de válvulas
▪ Globo: diseñada para regular el flujo: los asientos son paralelos a ladirección 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
Tipos de válvulas
▪ Macho: cilindro o cono (macho) en el cuerpo de la válvula
Los orificios transversales del macho se alinean contraaberturas similares en el cuerpo de la válvula (baja pérdidade carga en apertura total)
Llaves macho: permiten la conexión de dos o más líneas
Tipos de válvulas▪ Bola: una abertura en el centro de un componente especial
(bola), proporciona un paso de corriente recto. La corriente esregulada por la rotación de una bola instalada entre 2 sellosterminales 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
https://www.youtube.com/watch?v=D98e_BKUYVE
Tipos de válvulas
▪ Mariposa: usadas especialmenteen servicios de agua. Tienendiseño simple y poca superficiesmojables
▪ Baja pérdida de carga al estarabierta totalmente
▪ Rápida apertura (1/4 de giro)
https://www.youtube.com/watch?v=0BpnRruTF8U
Tipos de válvulas
▪ Diafragma: al abrir la válvula se eleva el diafragma fuera dela trayectoria del fluido, al cerrarse se asienta contra elasiento del cuerpo
▪ Regulación de caudal▪ Posibilidad de utilización en fluidos corrosivos o con material
suspendido▪ Fácil mantenimiento (cambio de diafragma)
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
https://www.youtube.com/watch?v=IQHjq_Dozqc
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.
https://www.youtube.com/watch?v=HU5ie0BOa38
Reguladora por resorteUso muy extendido en instalaciones neumáticasUtiliza 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)
Dispositivos para alivio de presión
Protegen al personal y equipo contra presiones excesivas encircunstancias 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 yvapores
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 capacidadde las válvulas de seguridad
▪ Alivio o desahogo: se diseñan con el fin dedejar escapar el exceso de presión
Normalmente cerrada, se abreautomáticamente cuando la presión queactúa sobre el asiento excede a la fuerza quelo hace en el resorte. La apertura es gradualhasta un 10-33% mayor la presión deapertura, a partir de este valor la válvulatrabaja a capacidad máxima.
La apertura es proporcional a la contrapresión
▪ 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)
▪ Discos de ruptura: formado por un soporte y disco destinadoa fracturarse o romperse a la presión de desahogo
Se utilizan para protección de recipientes con presiones dediseño muy altas y que exceden la capacidad de las válvulasde seguridad
Desventaja: no vuelven a asentarse (parada de unidad yreposición de disco). En fluidos tóxicos deben prevenirseescapes con sistema serie de válvulas de seguridad luego dedisco de ruptura