sábado, 16 de noviembre de 2019

Definiciones válvula, tuberías acoples


  

FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

Nombre de los estudiantes 



EDUARDO VALENTIN ANCHUNDIA DELGADO

BRYAN KELVIN QUIJIJE GUAICHA

MERO MENDOZA STEVEN ABAD

NESTOR FABIAN TELLO PILLIGUA




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DEFINICIÓN, CONCEPTO O DESCRIPCIÓN DEL MECANISMO

TUBERÍA

Una tubería es un conducto que cumple la función de transportar agua u otros fluidos. Se suele elaborar con materiales muy diversos. Cuando el líquido transportado es petróleo, se utiliza la denominación específica de oleoducto. Cuando el fluido transportado es gas, se utiliza la denominación específica de gasoducto. También es posible transportar mediante tubería materiales que, si bien no son un fluido, se adecúan a este sistema: hormigón, cemento, cereales, documentos encapsulados, etcétera


VÁLVULA
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.
Las válvulas son unos de los instrumentos de control más esenciales en la industria. Debido a su diseño y materiales, las válvulas pueden abrir y cerrar, conectar y desconectar, regular, modular o aislar una enorme serie de líquidos y gases, desde los más simples hasta los más corrosivos o tóxicos. Sus tamaños van desde una fracción de pulgada hasta 30 ft (9 m) o más de diámetro. Pueden trabajar con presiones que van desde el vació hasta más de 20000 lb/in² (140 Mpa) y temperaturas desde las criogénicas hasta 1500 °F (815 °C). En algunas instalaciones se requiere un sellado absoluto; en otras, las fugas o escurrimientos no tienen importancia.




ACOPLES

Accesorios es el conjunto de piezas moldeadas o mecanizadas que unidas a los tubos mediante un procedimiento determinado forman las líneas estructurales de tuberías de una planta de proceso. Los accesorios se especifican por el diámetro nominal de la tubería, el nombre del accesorio y el material se agrupan en tres clases generales:  
Accesorios Roscados: Se usan generalmente en instalaciones de tuberías de 2 ½ pulgadas de diámetro, o menos. Se usa un compuesto (aceite y plomo) en las conexiones roscadas como lubricante y para sellar cualquier irregularidad.


Accesorios soldados: Se usan cuando las conexiones deben ser permanentes y en líneas de alta presión y temperatura. Otras ventajas sobre los accesorios roscados son: las tuberías soldadas son más fáciles de aislar, se pueden colocar más cerca las unas de las otras y pesan menos.




Accesorios de bridas: Proporcionan una forma rápida de desarmar tuberías las bridas se unen a los extremos de las tuberías por medio de soldadura, rosca o solapándolas. Las caras de las bridas se acoplan entonces por medio de pernos, cuyo tamaño y espaciamiento se determina por el tamaño y presión de trabajo de acoplamiento.


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PRINCIPIOS OPERATIVOS Y SU DIAGRAMAS DE PARTES


COMO TRABAJAN LAS VÁLVULAS?

Las válvulas de control constan básicamente de dos partes que son: la parte motriz o actuador y el cuerpo.

ACTUADOR

El actuador también llamado accionado o motor, puede ser neumático, eléctrico o hidráulico, pero los más utilizados son los dos primeros, por ser las más sencillas y de rápida actuaciones. Aproximadamente el 90% de las válvulas utilizadas en la industria son accionadas neumáticamente. Los actuadores neumáticos constan básicamente de un diafragma, un vástago y un resorte .Lo que se busca en un actuador de tipo neumático es que cada valor de la presión recibida por la válvula corresponda una posición determinada del vástago. Teniendo en cuenta que la gama usual de presión es de 3 a 15 lbs/pulg² en la mayoría de los actuadores se selecciona el área del diafragma y la constante del resorte de tal manera que un cambio de presión de 12 lbs/pulg², produzca un desplazamiento del vástago igual al 100% del total de la carrera.


CUERPO DE LA VÁLVULA
Está provisto de un obturador o tapón, los asientos del mismo y una serie de accesorios. La unión entre la válvula y la tubería puede hacerse por medio de bridas soldadas o roscadas directamente a la misma. El tapón es el encargado de controlar la cantidad de fluido que pasa a través de la válvula y puede accionar en la dirección de su propio eje mediante un movimiento angular. Esta unido por medio de un vástago al actuador. 


MIENTRAS UNAS ABREN, OTRAS CIERRAN 

Si la válvula se abre «mucho» (en espacio… digamos milímetros) es porque el árbol de levas, la empujó «mucho» y si abren o cierran en tiempos no sincronizados o en distancias incorrectas provocará que todo el circuito funcione mal. Porque, básicamente, estamos provocando que no entren o salgan los gases de forma correcta.

En pocas palabras, cuando el árbol de levas gira va abriendo la válvula porque la empuja y esto debe, si o si, estar sincronizado con el movimiento del pistón.  Si la válvula de admisión (por la que entra la mezcla aire-combustible) abre tarde se llena menos de «mezcla», y si abre a destiempo la válvula de escape se vacía mal (y se vacía con distinta compresión en lo que sale).


PRINCIPIOS OPERATIVOS DE UNA TUBERÍA

Una tubería es un conducto que cumple la función de transportar agua u otros fluidos. Se suele elaborar con materiales muy diversos. También sirven para transportar materiales que, si bien no son propiamente un fluido, se adecuan a este sistema: hormigón, cemento, cereales, documentos encapsulados, etc.

PRINCIPIOS OPERATIVOS DE LOS ACOPLES

Los accesorios son un conjunto de piezas moldeadas o mecanizadas que se unen a las tuberías o equipos del proceso para asegurar la correcta unión y distribución. Los accesorios se clasifican en distintos grupos según la función que desempeñan en el circuito. Las características a tener en cuenta son: diámetro nominal, material de fabricación, resistencia, espesor y dimensión del accesorio.

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USOS EN LA INDUSTRIA Y EJEMPLO DE APLICACIÓN COMO PARTE DE UN SISTEMA OPERATIVO

TUBOS

Los tubos de acero inoxidable son ampliamente utilizados en la industria y el entorno doméstico. Pueden presentar cualquier diámetro, largo o grosor, y ser desde simples y estrictamente funcionales, hasta atractivos y decorativos,




En su uso industrial se les valora por su resistencia y capacidad de soportar temperaturas y presión extremas, así como elementos destructivos. Además, el coste de producción de este tipo de material es relativamente bajo (por encima del plástico, pero aportando más ventajas).

Los tubos de acero pueden ser redondos, cuadrados o rectangulares, y suelen incorporar aleaciones con diferentes metales, como el aluminio, el titanio, el manganesio o el tungsteno. Son tan versátiles que están presente en muchos tipos de industrias, produciéndose millones de toneladas cada año

CODO PARA TUBO DE ACERO INOXIDABLE

Al igual que el tubo, este codo está fabricado con acero inoxidable (con Cromo y Níquel adicional en acero al carbono). Los estándares y grados normalmente se encuentran en ASTM A403 y ASTM A270, etc.
Tiene una mayor resistencia a la presión y a la corrosión que el codo de acero al carbono.
El acabado de la superficie es en 2B (acabado pulido) o acabado espejo, y usualmente se encuentran en industrias de alimentación y para fines sanitarios.
Generalmente, el acabado en los codos de acero inoxidable se emplea para tuberías expuestas a ambientes con alta corrosión, como plantas químicas, o en gasoductos y oleoductos submarinos.


CODO DE ACERO AL CARBONO

Codo de Acero al carbono cedula 40 es el codo de tamaño más usado.

Para conocer más sobre el material acero al carbono, consultar los siguientes estándares:


ASTM 234 WPB y WPC

ASTM A420 WPL6

MSS-SP-75 WPHY 42, 46, 52, 56, 60, 65 y 70


VÁLVULA DE CIERRE EN LA INDUSTRIAS 

Las válvulas de bola de gas se utilizan principalmente para cerrar el flujo de gas en trenes de gas o instalaciones de gas antes y después de otros equipos como reguladores de presión de gas, contadores de gas, etc. Estas válvulas de bola son adecuadas para todos los gases y todos los demás gases no agregados  

  1. Su aplicaciones industriales, 
  2. Industria química.
  3. Industria agro-alimentaria. 
  4. Instalación de calefacción, 
  5. Ventilación y aire acondicionado
  6. Sistema de calefacción, de proceso,  
  7. Caldera,  
  8. Compresor
  9. Soplador
  10. Industria del petróleo

Para aplicaciones de refinería, para depósito, para tubería, para productos a granel, para conducto, para canalizaciones, para gas, para instalación de ventilación, para la industria del gas


Caudal:
Mín.: 0 m³/h (0 ft³/h)
Máx.: 20.000 m³/h (706.293 ft³/h)
20.000 m³/h (706.293 ft³/h)



EJEMPLO DE APLICACIÓN

SABER QUE ES LA CAVITACIÓN  


Cuando en una tubería que transporta agua la presión interior comienza a caer por debajo de la presión atmosférica se inicia el vacío. A medida que desciende la presión, el vacío aumenta, aunque el agua sigue líquida. Es a partir de un determinado valor de vacío cuando el agua cambia de estado y se transforma en vapor.

Un líquido puede pasar a vapor debido a dos circunstancias, o bien porque aumente su temperatura o bien porque disminuya su presión.

Cuando el agua pasa a vapor, libera gases que se encontraban disueltos y se forman unas burbujas (las cuales se denominan cavidades, de ahí el nombre del fenómeno) que viajan con la corriente líquida y que, al ganar presión nuevamente aguas abajo, explotan con violencia. Es lo que se conoce como cavitación.


Cuando la presión se recupera las burbujas colapsan y explotan. Cuando lo hacen cerca de las paredes de la válvula o de la tubería ocasionan importantes daños.







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TIPOS O CLASIFICACIÓN DE LOS DIFERENTES MECANISMOS

LOS ACCESORIOS


Son un conjunto de piezas moldeadas o mecanizadas que se unen a las tuberías o equipos del proceso para asegurar la correcta unión y distribución. Los accesorios se clasifican en distintos grupos según la función que desempeñan en el circuito. Las características a tener en cuenta son: diámetro nominal, material de fabricación, resistencia, espesor y dimensión del accesorio. Los accesorios más utilizados en las plantas industriales son: 


Te (T): Accesorio en forma de T que permite realizar una conexión a tres bandas. También llamada racor en T. Los diámetros de las distintas salidas pueden ser del mismo tamaño o distintos.









Cruz (X): Accesorio con forma de cruz, para unir cuatro pasos; también llamado racor en cruz, T con salida lateral, T de cuatro pasos. 




Codo (C): Accesorio de tubería que tiene una curva a X grados, empleada para desviar la dirección recta de la misma. 
Filtros (F): accesorios de seguridad que permiten retener y controlar la contaminación de posibles partículas no deseadas. También contribuyen en la vida útil de los equipos de sistema.


Expansiones/Reducciones (E/R): accesorios de forma cónica que permiten aumentar o disminuir el diámetro de las tuberías según las necesidades de cada tramo. Hay 2 tipos de reducciones; las concéntricas y las excéntricas. En el primer caso el diámetro grande y el pequeño tal y como indica su nombre son concéntricos. En el segundo caso los diámetros son excéntricos. Este último tipo es muy utilizado para evitar las bolsas de agua en las bombas



Bridas es el elemento que une dos componentes de un sistema de tuberías, permitiendo ser desmontado sin operaciones destructivas, gracias a una circunferencia de agujeros a través de los cuales se montan pernos de unión. Las bridas son aquellos elementos de la línea de tuberías, destinados a permitir la unión de las partes que conforman esta instalación, ya sean tubería, válvulas, bombas u otro equipo que forme parte de estas instalaciones.


TIPOS DE BRIDAS
Los diseños de las bridas habituales son:
  • ü  Bridas con cuello para soldar
  • ü  Bridas deslizantes
  • ü  Bridas roscadas
  • ü  Bridas para junta con solapa
  • ü  Bridas con asiento para soldar
  • ü  Bridas ciegas
  • ü  Bridas de aislamiento eléctrico
  • ü  Bridas en ocho 

                            VÁLVULA

     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.

     TIPOS DE VÁLVULAS

     La válvula de aguja es ideal para regular el caudal, pues gracias a su diseño, precisión y estabilidad permite un buen sellado, sin desgaste, incluso con grandes contrastes entre presiones.



     Las válvulas de bola, también llamadas válvulas de esfera o esféricas, sirve para regular el paso de fluidos. 

   Las válvulas de compuerta abren el paso al fluido mediante el alzado o levantamiento de su compuerta o cuchilla (rectangular o redonda).


     Las válvulas de globo se llaman así por la forma de esfera del cuerpo, es ideal en aplicaciones que requieran de una estanqueidad perfecta, una alta efectividad de flujo y una prolongada vida útil.


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