INSTITUTO TECNOLÓGICO DE ORIZABA

CARRERA:INGENIERÍA MECÁNICA

MATERIA:CIRCUITOS E INSTALACIONES HIDRÁULICAS

PRESENTA:QUIAHUA RAMÍREZ CARLOS

CATEDRÁTICO:M.C. REYES RODRÍGUEZ JOSÉ LUIS

FECHA DE ENTREGA:27 DE FEBRERO DEL 2015

LABORATORIO DE INGENIERÍA MECÁNICA

PRÁCTICA No. 1

“VÁLVULAS Y ACCESORIOS”

OBJETIVO:

El estudiante los tipos de válvulas y accesorios que se utilizan en la actualidad para transportar fluidos además las tuberías que se emplean para elaborar circuitos hidráulicos

DESCRIPCIÓN BÁSICA:

Las Válvulas son dispositivos mecánicos cuya función es la de controlar los fluidos en un sistema de tuberías. El Comité Europeo de Normalización (CEN) en su Norma EN-736-2 define las Válvulas como aquel componente de tuberías que permite actuar sobre el fluido por apertura, cierre u obstrucción parcial de la zona del paso o por derivación o mezcla del mismo

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:

RoscadosSoldadosBridas

EQUIPO Y MATERIAL:

Diversos tipos de válvulas y accesorios.

DESARROLLO DE LA PRÁCTICA:

El instructor describirá los diferentes tipos de válvulas y accesorios existentes así como diversos tamaños utilizados en la industria.

CATEGORÍAS DE LAS VÁLVULAS:

Las válvulas pueden ser de varios tipos según sea el diseño del cuerpo y el movimiento del obturador. Las válvulas de movimiento lineal en las que el obturador se mueve en la dirección de su propio eje se clasifican como se especifica a continuación.

Las Válvulas independientemente de su tipo disponen de algunas partes comunes necesarias para el desarrollo de su función:

Obturador: También denominado disco en caso de parte metálica, es la pieza que realiza la interrupción física del fluido.

Eje: También denominado husillo, es la parte que conduce y fija el obturador.

Asiento: Parte de la válvula donde se realiza el cierre por medio del contacto con el obturador.

Empaquetadura del eje: Es la parte que montada alrededor del eje metálico asegura la estanqueidad a la atmósfera del fluido.

Juntas de cierre: Es la parte que montada alrededor del órgano de cierre (en algunos caso) asegura una estanqueidad mas perfecta del obturador.

Cuerpo y Tapa: Partes retenedoras de presión, son el envolvente de las partes internas de las Válvulas.

Extremos: Parte de la válvula que permite la conexión a la tubería, pueden ser bridados, soldados, roscados, ranurados o incluso no disponer de ellos, es decir, permitir que la válvula se acople a la tubería tan solo por las uniones externas (Wafer).

Pernos de unión: Son los elementos que unen el cuerpo y tapa de la válvula entre si. Para asegurar la estanqueidad atmosférica hay que colocar juntas entre estas dos superficies metálicas,

Accionamiento: Es el mecanismo que acciona la válvula.

Válvula de Globo

De simple asiento, de doble asiento y de obturador equilibrado respectivamente. Las válvulas de simple asiento precisan de un actuador de mayor tamaño para que el obturador cierre en contra de la presión diferencial del proceso. Se emplean cuando la presión del fluido es baja y se precisa que las fugas en posición de cierre sean mínimas. El cierre estanco se logra con obturadores provistos de una arandela de teflón. En la válvula de doble asiento o de obturador equilibrado la fuerza de desequilibrio desarrollada por la presión diferencial a través del obturador es menor que en la válvula de simple asiento. Por este motivo se emplea en válvulas de gran tamaño o bien cuando deba trabajarse con una alta presión diferencial.

Válvula de Jaula

Consiste en un obturador cilíndrico que desliza en una jaula con orificios adecuados a las características de caudal deseadas en la válvula. Se caracteriza por el fácil desmontaje del obturador y por qué este puede incorporar orificios que permiten eliminar prácticamente el desequilibrio de fuerzas producido por la presión diferencial favoreciendo la estabilidad del funcionamiento. Por este motivo este tipo de obturador equilibrado se emplea en válvulas de gran tamaño. Como el obturador esta contenido dentro de la jaula, la válvula es muy resistente a las vibraciones y al desgaste. Por otro lado, el obturador puede disponer de aros de teflón que, con la válvula en posición cerrada, asientan contra la jaula y permiten lograr así un cierre hermético.

ACCESORIOS DE TUBERÍAS:

CODOS

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.

Características: Entre las características se encuentran: tipo, tamaño, aleación, resistencia, espesor y dimensión.

Diámetros: Es la medida de un accesorio o diámetro nominal mediante el cual se identifica al mismo y depende de las especificaciones técnicas exigidas.

Resistencia: Es la capacidad de tensión en libras o en kilogramos que puede aportar un determinado accesorio en plena operatividad.

Aleación: Es el material o conjunto de materiales del cual esta hecho un accesorio de tubería.

Espesor: Es el grosor que posee la pared del accesorio de acuerdo a las normas y especificaciones establecidas.

Tipos

Los codos estándar son aquellos que vienen listos para la pre-fabricación de piezas de tuberías y que son fundidos en una sola pieza con características específicas y son:

Codos estándar de 45

Codos estándar de 90

Codos estándar de 180

TE

Son accesorios que se fabrican de diferentes tipos de materiales, aleaciones, diámetros y se utiliza para efectuar fabricación en líneas de tubería

Tipos

Diámetros iguales o te de recta Reductora con dos orificios de igual diámetro y uno desigual.

Características

Diámetro. Las Tes existen en diámetros desde ¼’’ hasta 72’’ en el tipo Fabricación.

Espesor. Este factor depende del espesor del tubo o accesorio a la cual va instalada y ellos existen desde el espesor fabricación hasta el doble extra pesado.

Aleación. Las más usadas en la fabricación son: acero al carbono, acero inoxidable, galvanizado, etc.

Juntas. Para instalar las te en líneas de tubería se puede hacer, mediante procedimiento de rosca embutible-soldable o soldable a tope.

Dimensión. Es la medida del centro a cualquiera de las bocas de la te.

Tee

Tee Recta

Tipos: Acero al carbón, Aleación, Acero inoxidable, Acero de baja temperatura, Acero de alto rendimiento

Características: Tamaño de las uniones en T rectas: T recta sin costura: 1/2″~32″ T recta: 6″~60″

Grosor de la pared: sch10, sch20, sch30, std, sch40, sch60, xs, sch80, sch100, sch120, sch140, sch160, xxs, sch5s, sch20s, sch40s, sch80s, Grosor máx. de la pared: 200mm

Aplicación: estos accesorios ofrecen un medio alternativo de conexión a un cabezal principal, sin necesidad de reforzamiento; generalmente están preformados a la curvatura de la tubería a la cual se van a unir.

Tee Reductora

Tipos: Acero al carbón, Aleación, Acero inoxidable, Acero de baja temperatura, Acero de alto rendimiento

Características: Tamaño de las uniones en T reductoras: T de reducción sin costuras: 1/2″~32″ T de reducción:6″~60″

Grosor de la pared: sch10, sch20, sch30, std, sch40, sch60, xs, sch80, sch100, sch120, sch140, sch160, xxs, sch5s, sch20s, sch40s, sch80s, Grosor máx. de la pared: 200mm

Aplicación: Son accesorios que se fabrican de diferentes tipos de materiales, aleaciones, diámetros, se utiliza para efectuar fabricación en líneas de tubería.

Cruces Rectas y Reductoras

Las primeras se pueden obtener generalmente en almacén, pero las reductoras son de muy difícil obtención; Es preferible usar tés y no cruces debido a su economía, fácil obtención y disminución de número de artículos en inventario para mantenimiento; a excepción

de donde el espacio es restringido en tuberías marinas o trabajos críticos. No se necesita reforzar la unión.

Tapón Macho

Tipos: PVC, Galvanizados, Cobre, Acero al Carbón, Acero Inoxidable, Aleaciones, Acero inoxidable, Cobre, Latón.

Características: Diámetro: Es el tamaño del orificio del codo entre sus paredes.

Aplicación: La mayoría de estos accesorios se usan en tuberías de servicios (aguas, vapor, aire, etc.); no se usan salvo pedido específico y estudio detallado en las tuberías de proceso, aunque sus rangos de presión y temperatura sean apropiados.

Tapón Cachucha

Tipos: PVC, Galvanizados, Cobre, Acero al Carbón, Acero Inoxidable, Aleaciones, Acero inoxidable, Cobre, Latón.

Características: Diámetro: Es el tamaño del orificio del codo entre sus paredes.

Aplicación: se refiere como los tapones de la tapa, ya que funcionan como las dos tapas y tapones, el plástico StockCap tapón (o T-Plug). Su diseño cónico se enciende fácilmente como una gorra, mientras que proporciona la funcionalidad perfecta para un tapón.

Reducción Bushing

Tipos: PVC, Galvanizados, Cobre, Acero al Carbón, Acero Inoxidable, Aleaciones, Acero inoxidable, Cobre, Latón.

Características: Diámetro: Es el tamaño del orificio entre sus paredes.

Aplicación: son accesorios de forma cónica, fabricadas de diversos materiales y aleaciones. Se utilizan para disminuir el volumen del fluido a través de las líneas de tuberías.

Estándar concéntrica. Es un accesorio reductor que se utiliza para disminuir el caudal del fluido aumentando su velocidad, manteniendo su eje.

Reducción Campana

Tipos: PVC, Galvanizados, Cobre, Acero al Carbón, Acero Inoxidable, Aleaciones, Acero inoxidable, Cobre, Latón.

Características: Diámetro: Es el tamaño del orificio entre sus paredes.

Estándar excéntrica: es un accesorio reductor que se usa para disminuir el caudal del fluido en la línea aumentando su velocidad perdiendo su eje.

Aplicación: son accesorios de forma cónica, se utilizan para disminuir el volumen del fluido a través de las líneas de tuberías.

Cople Roscado

Tipos: PVC, Galvanizados, Cobre, Acero al Carbón, Acero Inoxidable, Aleaciones, Acero inoxidable, Cobre, Latón.

Características: Diámetro: Es el tamaño del orificio entre sus paredes.

Aplicación: Une tuberías y accesorios en línea recta que tengan extremos roscados.

Cople Reductor

Tipos: PVC, Galvanizados, Cobre, Acero al Carbón, Acero Inoxidable, Aleaciones, Acero inoxidable, Cobre, Latón.

Características: Diámetro: Es el tamaño del orificio entre sus paredes.

Aplicación: Une tuberías roscadas de diferentes diámetros, se puede fabricar a partir de piezas forjadas.

Niple

Tipos: PVC, Galvanizados, Cobre, Acero al Carbón, Acero Inoxidable, Aleaciones, Acero inoxidable, Cobre, Latón.

Características: Diámetro: Es el tamaño del orificio entre sus paredes

Aplicación: Junta uniones, válvulas, filtros, accesorios; básicamente es un tramo de tubería roscado que se puede hacer en campo, aunque es preferible comprarlo hecho, sobre todo si lleva algún recubrimiento (galvanizado).

Niple de Tanque

Tipos: Galvanizados, Cobre, Acero al Carbón, Acero Inoxidable, Aleaciones.

Características: Diámetro: Es el tamaño del orificio entre sus paredes.

Se usa para realizar conexiones roscadas a recipientes sin presión o a baja presión, la longitud total es generalmente 150 mm, con rosca cónica para tuberías para tuercas de cierre (no se recomienda el uso de este artefacto).

BRIDAS.

Son accesorios para conectar tuberías con equipos (Bombas, intercambiadores de calor, calderas, tanques, etc.) o accesorios (codos, válvulas, etc.). La unión se hace por medio de dos bridas, en la cual una de ellas pertenece a la tubería y la otra al equipo o accesorio a ser conectado. La ventajas de las uniones bridadas radica en el hecho de que por estar unidas por espárragos, permite el rápido montaje y desmontaje a objeto de realizar reparaciones o mantenimiento.

TIPOS Y CARACTERÍSTICAS

Brida con cuello para soldar es utilizada con el fin de minimizar el numero de soldaduras en pequeñas piezas a la vez que contribuya a contrarrestar la corrosión en la junta.

Brida soldada deslizable

Es un tipo de brida industrial que se desliza sobre los extremos de la tubería y luego son soldadas en el lugar. El interior y exterior de la brida están soldados, resultando en una resistencia suficiente y sin pérdidas. Las bridas deslizables pueden ser fácilmente fijadas y soldadas en diferentes tubos. Aplicaciones de baja presión.Materiales: Acero al carbón, aleación, acero inoxidable, acero de baja temperatura, acero de alto rendimiento.Procesos industriales: forjado, maquinado.Brida soldada tipo placa

Proceso industrial: Forjado, maquinado. Industrias servidas: Energía eléctrica, petróleo, gas natural, químicos, construcción de navíos, calefacción, confección de papel, metalurgia. Materiales: Acero al carbón, aleación, acero inoxidable, acero de baja temperatura, acero de alto rendimiento.

Brida roscada

Es un dispositivo económico y de ahorro de tiempo usado en diferentes aplicaciones industriales. Puede ser ensamblado al tubo sin soldar, haciéndolo adecuado para usos en servicios de presión extremadamente alta a una temperatura atmosférica, y en áreas altamente explosivas donde la soldadura es peligrosa. El diámetro está roscado para combinar con un tubo roscado en la parte externa.Brida soldada de enchufe:

Tipo de bridas para tubos, son diseñadas y fabricadas para usar en aplicaciones de diámetros pequeños y alta presión. Son similares a las bridas deslizables en cuanto a la fabricación, pero tienen una muy alta resistencia al desgaste cuando se suministra una soldadura interna. Como la profundidad de su orificio es mayor que la del tubo a combinar, el tubo puede ser insertado.Materiales: Acero al carbón, aleación, acero inoxidable, acero de baja temperatura, acero de alto rendimiento.

Brida ciegaes un tipo popular de brida para tubos. No tiene diámetro en el medio, y es usada para cerrar extremos de sistemas de tubería, permite un acceso fácil a la línea una vez que halla sido sellada. Las bridas ciegas de Ahad están disponibles en varios tamaños y materiales para su ellección.Tamaño de la brida ciega:Brida ciega 3/8″~80″DN10~DN2000Brida de unión con solapa

Basada en diferentes formas de conexión entre las bridas y los tubos, puede ser dividida en 5 tipos principales, son brida de cuello soldado, brida roscada, brida soldada de encaje, brida de unión con solapa y brida soldada deslizable. Entre ellas, la brida de unión con solapa es una combinación de dos tipos de bridas.

Brida de orificio

Son usadas con medidores de orificios para medir el índice de flujo del líquido o gas. Dos bridas de orificio con pernos y tornillos niveladores forman una unión de brida de orificios, que es usada en conjunción con una placa de orificios. Comparada con la brida de cuello soldado y brida deslizante, ésta tiene orificios radiales y orificios pequeños en el

anillo de la brida para medir conexiones y pernos adicionales para facilitar la separación de las bridas para una inspección de la placa de orificios.Brida ciegas de lentes

Las bridas ciegas de lentes de Ahad son diseñadas y fabricadas para cubrir de forma segura una pieza del equipo sin caudal ni pérdidas por medio de una válvula durante el mantenimiento. El flujo tiene que ser bombeado hacia fuera y la presión liberada antes de quitar los tornillos de la brida y girar la misma.Nuestras bridas ciegas de lentes están hechas de material de primera calidad como acero de carbón, aleación, acero inoxidable, etc.Tuerca Unión

Las tuercas Unión son instaladas en tuberías conduit roscadas para conectar dos tramos de tubo conduit o bien para conectar el tubo conduit a cajas registros ó envolventes. Facilitan cualquier cambio de los sistemas de tubería conduit.Material: Aluminio libre de cobre

LA CÉDULA EN TUBOS DE ACERO O TUBOS DE CÉDULA

La cédula en los tubos de acero se refiere a la medida del grosor o espesor del tubo que forma parte de una tubería. Al mismo tiempo, la cédula dependerá del uso que se le vaya a dar a la tubería, del material que vaya a transportar y la intensidad y frecuencia de dicho transporte.

Dependiendo del uso que se le vaya a dar a la tubería se deberá elegir la cédula adecuada. Por ejemplo, si queremos transportar gas u otros fluidos de alta presión y utilizamos tubos con una cédula de menor capacidad se puede producir desde una simple fuga hasta una explosión.También para efectos de diseño estructural es importante tomar en cuenta la cédula en tubos de acero. Como sabemos, la cédula se refiere al grosor o espesor del tubo así que si tenemos un espacio reducido en una construcción y queremos meter en él una tubería demasiado gruesa podría no caber, provocar daños estructurales o simplemente frenar la construcción.Existen algunas cédulas en tubos de acero que son las más utilizadas en la industria, estas son:

Cédula 40: La más utilizada en tuberías de transporte de agua. Cédula 80: Utilizada en tuberías de alta presión. Además existen otros tipos de cedulas por ejemplo cedula 10, 20, 30,

40, 60, 70, 80, 100, 120, 160, 10s, etc. cada una con diferentes grosores y adecuadas a las tareas o funciones que realizaran al emplearlas.

Tablas de Tuberías: Tubería sanitaria, Color negro

Tubería de PVC

Tubería de Cobre

Tubos de acero

Instrucciones especiales para instalación y mantenimiento:

Se puede accionar con palanca, volante o rueda para cadena.Dejar suficiente espacio para el movimiento de la manija, si se acciona con palanca.Las válvulas deben estar en posición cerrada durante el manejo y la instalación.

CÁLCULOS:

No se realizan durante la práctica.

OBSERVACIONES Y COMENTARIOS:

En el taller de mecánica el profesor nos proporcionó muy buena herramienta de la cual nosotros obtuvimos un contacto directo con las válvulas, codos y accesorios.

CUESTIONARIO:

Defina que es una válvula.Se trata de un dispositivo mecánico elaborado de cobre, bronce u otros materiales como plástico, PVC, etc., la cual tiene la función de controlar el paso del fluido, mediante un cierre total, parcial u instrucción.

Mencione 5 tipos de válvulas Válvula de globo Válvula de compuerta Válvula de retención o check Válvula de paso Válvula de palanca

Mencione recomendaciones, aplicaciones y ventajas de las válvulas de compuerta.

Es adecuada generalmente para control, ya que en posiciones intermedias tiende a bloquearse. Presentar muy poca resistencia al flujo de fluido en posición de apertura total.

¿De qué materiales se fabrican las válvulas?

¿Cuáles son las ventajas y desventajas de la válvula de globo?En la válvula de doble asiento o de obturador equilibrado la fuerza de desequilibrio desarrollada por la presión diferencial a través del obturador es menor que en la válvula de simple asiento. Por la forma en como se conduce el fluido dentro de la valvula de globo esta pierde fuerza y presión.

CONCLUSIONES:

Puedo decir que e aumentado mi conocimiento en este campo ya que antes de la practica desconocía la gran cantidad de válvulas que existen y las condiciones en las cuales se pone en uso. Con respecto a los accesorios existe una gran gama de partes y repuestos para hacer de un circuito hidráulico un verdadero laberinto.

CRITERIO DE EVALUACIÓN:___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________