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Manual para Seleción, Instalación,

Uso y Mantenimiento de Válvulas de Bronce

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Figura 16: Obturador tipo cuña sólida para Válvulas de

compuerta de vástago ascendente y no ascendente

1.3.1.5.2. Obturador de doble discoGeneralmente este tipo de obturador (ver figura 17) es

constituido por dos discos planos e independientesemparejados esféricamente y que se dislocan radialmente

por el interior de la válvula y cuando se cierran, yuxtaponen

a las bases que tienen las faces oblicuas. Este tipo de

obturador es utilizado en la válvula de compuerta de cierrerápido.

Figura 17: Obturador tipo disco duplo

1.3.2. Válvulas Globo

1.3.2.1. Generalidades

Las válvulas globo tienen ese nombre universal debido a

su forma global concebida al inicio en el diseño de su

cuerpo.

Figura 18: Válvula Globo con extremidades con bridas

Estas válvulas tienen como función principal, efectuar las

operaciones de bloquear, regular o estrangular el paso de

fluidos en una tubería.

Su funcionamiento para abrir o cerrar es realizado

manualmente por un volante fijo a la extremidad del

vástago, provista de una rosca alojada en la tapa de la

válvula y cuando se gira, promoverá un movimiento detranslación en sentido ascendente o descendente del

obturador acoplado a la extremidad del vástago que

actuará en la base localizada en el cuerpo de la válvula,

abriendo, cerrando o regulando el paso del flujo.

Existen cuatro versiones de este tipo de válvula fabricada

por MIPEL; todas ellas con características comunes con

respecto al funcionamiento pero con proyectos dedisposición del cuerpo que son diferentes, proporcionando

así mejores opciones a los diseñadores e instaladores en

montajes de tuberías.

1.3.2.2. Características de las Válvulas Globo

- Permiten control parcial del flujo

- Abertura y cierre más rápido que el de las válvulas decompuerta

- Las características constructivas del conjunto asiento-

obturador permiten el estanque total

- Manteniemento favorecido por el fácil acceso a los

componentes internos de la válvula sin la necesidad

de su mudanza de la línea.

- Admiten flujo en un sólo sentido- Pérdida de carga más elevada que otros tipos de

válvulas de bronce.

- Indicadas para operaciones (accionamientos)

frecuentes

1.3.2.3. Formas constructivas de Válvulas Globo1.3.2.3.1. Válvula Globo Recta

Más conocida simplemente por el nombre de válvula globo,tiene las extremidades de entrada y salida coaxiales

admitiendo el flujo por la extremidad de entrada (siempre

determinada por una marca identificativa de flujo), que al

entrar en la cámara inferior hará una curva de 90 grados

en relación a su eje, ultrapasando la región de paso donde

está localizado el asiento , envolviendo la cámara superior

donde se localiza el obturador (que en este caso está enposición abierta), saliendo por la extremidad opuesta,

siendo nuevamente desviada a 90 grados (ver figuras 18,

19, y 20).

1.3.1.5. Tipos de obturador para Válvulas Gaveta

Son varios los tipos de obstructores que se utilizan en

válvulas gaveta pero nos limitaremos a describir solamentelos tipos más usuales en las válvulas de bronce MIPEL.

1.3.1.5.1. Obturador tipo cuña sólida

Este tipo de obturador normalmente es constituido de una

sola pieza en bronce o acero inoxidable, teniendo facesoblicuas que se ajustan a las bases para obtenerse el

vedamiento (ver figura 16). En el caso de la válvula de

compuerta con cuña sólida de acero inoxidable, las mismas

se ajustan a las bases, fijadas al cuerpo, igualmente de acero

inoxidable, para el uso en fluidos más agresivos.

Aún cuando la posición más correcta de instalación de

válvulas de compuerta sea siempre en la posición vertical,con el volante hacia arriba, las válvulas con cuña sólida

permiten la instalación en otras posiciones, debiéndose tomar

para esto precauciones con respecto a las impurezas del

fluido que podrán alojarse ahí y dañar las partes,

principalmente en el caso de cuña sólida y base de bronce,menos resistentes que las correspondientes de acero

inoxidable.Las válvulas con cuña sólida son recomendadas para

operar en líneas de vapor, agua, aceite y gases y cuando

se encuentran en posición abierta, no provocarán

vibraciones y ruidos indeseados, aún cuando el flujo del

fluido sea turbulento, en altas velocidades

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Figura 19: Válvulas Globo con extremidades roscadas

Figura 20: Válvulas Globo - Detalles de la forma del bloqueo

del fluido e pasaje en “S”

1.3.2.3.2. Válvula Globo Angular

Más conocida como válvula angular (ver figuras 21 y 22)

se diferencia de la válvula globo recta, solamente en la

configuración del cuerpo donde las extremidades de

entrada y salida están colocadas a 90 grados entre sí.

Este arreglo posibilita dos ventajas interesantes quedeben ser llevadas en cuenta principalmente por los

Figura 21: Válvula globo angular con extremos con bridas

Figura 22: Válvula globo angular con extremidades roscadas

Figura 23: Válvula Angular - Detalles da pasaje del fluido y

de la vedación

Figura 24: Válvulas globo recta y angular

Detalles típicos de una instalación

(la 1ª con uso de 4 conexiones, 1 niple y

1 curva y en la 2ª sólo 2 conexiones)

diseñadores, pues en este caso la pérdida de carga

es menos acentuada en relación a las válvulas globo

recta, como también propicia disminución del número

de conexiones en la instalación (ver figura 23 y 24).

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La vista en corte (figura 23) muestra el paso del fluido más

libremente confrontada con las válvulas globo rectas y a

través de la figura 24 se muestra la economía de

conexiones.

1.3.2.3.3. Válvula Globo Oblicua

Conocida también, aunque inadecuadamente como válvulaglobo de paso recto, o simplemente válvula tipo “Y” (ver figura 25), posee las mismas características de

funcionamiento de las válvulas globo rectas, inclusive con

las extremidades de entrada y salida coaxiales, aunque

todo el conjunto que engloba el mecanismo de abertura y

cierre y consecuentemente la región de vedamiento

quedan en una posición oblicua al eje de entrada y salida,

lo que posibilitará de esta forma, el uso de menor espacio(altura) en una instalación. Esta válvula tiene aún la ventaja

de propiciar una pérdida de carga compatible con las

válvulas angulares (ver figura 26)

Figura 25: Válvula Globo Oblicua

1.3.2.3.4. Válvula Globo de Aguja

O simplemente válvula de aguja, es una variante de las

válvulas globo y por lo tanto, de funcionamiento semejante.

Ella difiere básicamente en su elemento de vedamiento(obturador) que se caracteriza por su formato cónico

extremamente agudo, normalmente construido en la propia

Figura 26: Válvula Globo Oblicua

Detalle da pasaje del fluido

extremidad del vástago que promueve los movimientos de

abertura, cierre y principalmente regulajes (ver figuras 27

y 28).

Este tipo de válvula tiene el orificio de paso bastante

reducido en relación a la vitola de la válvula para obtenerse

así una mayor sensibilidad en los regulajes de salida.

Las válvulas de aguja son indicadas para la utilización

en aparatos de instrumentación para aire comprimido,

gases y líquidos en general con baja viscosidad.

Figura 27: Válvula Globo de Aguja

Tipo monobloco para DN 3/4 e inferiores

Figura 28: Válvula globo de aguja - Con tapa roscada al

cuerpo y asiento postizo, para DN 1 y mayores

1.3.2.4. Tipos de obturadores para Válvulas Globo

En válvulas globo rectas, angulares u oblicuas, pueden

ser utilizados varios tipos de obturadores para las más

diferentes características de fluidos, presión y

temperatura.Estos pueden tener formas constructivas diversas para

atender mejor una condición más específica de trabajo

Los tipos usualmente más empleados en las válvulas

globo MIPEL son presentados a continuación.

1.3.2.4.1. Disco Cónico de Bronce

También construidos en latón forja para vávulas de pequeñoporte,tienen una configuración en forma de tronco de cono

en la región de contacto con el asiento, con ángulo de

aproximadamente 45º (ver fig. 29 y 30).

Son más indicados para operar con fluidos líquidos y

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limpios, libres de impurezas que puedan causar depósitos,

pues tanto el bronce como el latón son materiales blandos

y en condiciones adversas sufrirán serios daños en la

región de vedamiento.

Figura 29: Obturador para Válvula Globo hasta DN 40

Disco cónico metálico y asiento integral

Figura 30: Obturador para Válvula Globo mayor que DN 40

Disco cónico metálico con guias y asiento integral

Figura 31 : Obturador para Válvula Globo

Disco cónico tipo “plug” de aero inoxidable y asiento postizo

1.3.2.4.3. Disco plano no metálico

Este tipo de disco tiene su superficie en el vedamiento

siempre en contacto con un asiento plano, siendo

construidos a partir de materiales resilientes que permiten

Figura 32: Obturador para Válvula Globo hasta DN 40

Disco plano no metálico simple y asiento integral

Figura 33: Obturador para Válvula Globo acima DN 40

Disco plano no metálico con guia y asiento integral

1.3.2.4.4. Obturador tipo aguja

Es el tipo de obturador (ver figura 34) usado

exclusivamente en válvulas aguja, que frente a su

geometría extremamente aguda proporciona un adecuado

regulaje de salida.

Aliado a ésto, comúnmente se utilizan vástago con rosca

de pequeño paso, lo que retarde el tiempo de abertura y

cierre de la válvula, consiguiéndose una mayor precisiónen el regulaje de salida del fluido.

Figura 34: Obturador tipo agulha integral à haste

1.3.2.5. Asiento de Válvulas Globo

Es la región en el área de pasaje donde el obturador

promueve el vedamiento de la válvula, pudiendo ser

construidas de dos formas:

vedamientos estanques, aún en contacto con fluidos com

con pequeñas impurezas sólidas, protegiendo de esta forma

la integridad del asiento e de la válvula de estos posibles

cuerpos extraños (ver figuras 32 y 33).

Cuando es necesario, los discos pueden ser fácilmentesubstituidos, aumentando de forma significativa la vida útil

de la válvula.En la construcción de estos tipos de disco pueden ser

utilizados elastómeros o PTFE, con amplia ventaja para los

discos de PTFE debido a su compatibilidad con la gran

diversificación de fluidos, en temperaturas que pueden variar

de 150°C negativos hasta cerca de 200°C positivos.

1.3.2.4.2. Disco Cónico de acero inoxidable

tipo “PLUG”

Estos discos también poseen una configuración en forma

de tronco de cono en la región de contacto con la base,aunque con ángulo de aproximadamente 20 grados (ver figura 31).

Estos discos, frente a un ángulo menor, presentan un mejor

desenpeño en servicios de regulajes y/o estrangulamiento

y, por seren construidos con material de mayor resistencia

mecánica, ofrecen mayor resistencia a las impurezas

contenidas en los fluidos, como también a los desgastes

provocados por erosión, sobre todo en drenajes de fluido

en velocidad más elevada.Cuando se utilizan estas válvulas de bronce con este tipo

de disco se debe conocer bien el tipo de fluido procesado

para que éste no venga a propiciar condiciones para una

posible corrosión galvánica, ya que el bronce y el acero

inoxidable son materiales con potenciales electroquímicos

diferentes.

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más resistentes a acciones de desgastes ocasionados por

el fluido y ofrecen todavía la ventaja del acero inoxidable410 empleado en la construcción de las mismas,

compatible con las características físico-químicas de la

gran mayoría de los fluidos.

1.3.2.6. Elementos y Sistemas comunes a las

Válvulas de compuerta y Globo

1.3.2.6.1. Fijación del bonete al cuerpo

La fijación del bonete al cuerpo, componente donde está

alojado todo el sistema de funcionamiento de la válvula,

debe ser realizada de forma eficiente y con alta

seguridad, de forma que se asegure un óptimo

desempeño.

En este sentido, MIPEL utiliza tres tipos universales de

fijación de tapa al cuerpo en válvulas de bronce:

a). Bonete enroscado directamente al cuerpo

Tipo en que el bonete es enroscado directamente, interna

o externamente, al cuerpo de la válvula (ver figuras 35 y

36). Es un sistema económico y usado preferentemente

para válvulas globo y compuerta clase 125 y 150, para

hasta DN 80 (3) inclusive, o DN 100 (4) para válvulas de

compuerta.Se recomienda el uso de válvulas dotadas de este tipo de

fijación del bonete al cuerpo donde no se tenga la

necesidad frecuente de desconexión del bonete para imp

da desconexão da tampa para limpiezas o mantenimiento.

Figura 36: Válvulas Globo e de compuerta - Bonete acoplado

directamente al cuerpo por intermedio de rosca interna

Figura 35: Válvula de compuerta - Bonete acoplado

directamente al cuerpo por intermedio de rosca externa

b). Bonete acoplado al corpo por tuerca de união

El sistema de fijación del bonete al cuerpo por tuerca de

unión (figura 37) es recomendado preferentemente para

válvulas hasta DN 80 (3), sin cualquier restricción con

respecto a clases de presión.Este sistema es el más indicado para condiciones que

requieran presiones de trabajo más altas y tambiéndesmontajes y montajes para limpieza o mantenimientos

más frecuentes, sin pérdida en las condiciones originales

de la estructura básica de la válvula.

.

Figura 37: Válvulas Globo y de compuerta - Bonete acoplado

al cuerpo por intermedio de tuerca de unión

c). Bonete acoplado al cuerpo por medio de tornillos

En este caso, el bonete y el cuerpo poseen rebordes que

se yuxtaponen y que son ínter ligados por medio de tornillos

(ver figura 38).

Este tipo de acoplamiento también se indica para válvulas

que operan en servicios severos y que necesitan dedesmontajes y montajes frecuentes para limpiezas y

mantenimientos eventuales, sin modificar las condiciones

originales de la estructura básica de la válvula.

Este sistema es usual en las válvulas MIPEL clase 125 con

bridas y clase 150, mayores que DN 100 (4).

Figura 38: Válvulas Globo e de compuerta

Bonete acoplado al cuerpo por intermedio de tornillos

1.3.2.6.2. Empaques

Por definición, empaques son elementos hechos con

materiales deformables propios para efectuar losvedamientos junto a los vástagos de las válvulas.

Los empaques son de importancia vital y deberán ser

objeto de frecuentes inspecciones en todos los tipos de

válvulas en operación, pues los derrames que

eventualmente puedan suceder causarán serios daños y

a veces graves consecuencias cuando los fluidos que

pasan por la tubería son de naturaleza tóxica, inflamableso de alta temperatura

1.3.2.5.1. Asiento Integral

Es el tipo de asiento trabajado directamente en el

cuerpo de la válvula.

1.3.2.5.2. Asiento Postizo

Es una pieza en forma de anillo, provista de rosca,

montada en la región de pasaje de la válvula.

Cuando se desgasta, se puede intentar su recuperaciónpor pulido con esmeril o simplemente sustituirla.

Los asientos postizos, frente al ángulo más agudo en

relación a los asientos integrales, normalmente son

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Existen muchos tipos de materiales para la fabricación deempaques, sin embargo, MIPEL utiliza apenas dos tipos

seleccionados cuidadosamente y que atienden

perfectamente a las exigencias de los usuarios, así como

también a todas las normas existentes para válvulas de

bronce.

a). Empaque de PTFE (Politetraflouretileno)Más conocido por Teflón (PTFE), el empaque hecho con

este material tiene un excelente comportamiento frente a

las excepcionales propiedades de auto lubricación y

moldabilidad del mismo, dentro de la cámara del empaque,

sin provocar escurrimientos indeseados, indispensables

para la limpieza y facilidades de aplicación.

Los empaques de teflón (PTFE), hace mucho tiempo sonempleados por MIPEL en sus válvulas de bronce, para

todas las clases de presión, excluyéndose apenas los

casos en que las temperaturas de trabajo son superiores

a 200° C, límite máximo permitido para el teflón.

b). Empaques de Amianto Grafitado

Son empaques fabricados a partir de hilos de amianto

trenzados, impregnados con grafito.

Son bastante compactos, propios para el vedamiento en

vástagos de válvulas, resistiendo a temperaturas de hasta

320° C.

1.3.2.6.3. Flujo de fluido por el empaque

Cuando las operaciones de abrir o cerrar una válvula son

frecuentes, los empaques se desgastan y permiten de

esta forma el derrame de la línea para la atmósfera. Un

simple ajuste en el prensa empaque podrá resolver el

problema.Sin embargo, cuando los empaques están desgastados,

el repuesto puede ser realizado aún con la válvula bajo

presión, siempre y cuando el fabricante lo recomiende en

su catálogo (contravedamiento).

Para ésto basta abrir la válvula totalmente forzando el

vástago contra el bonete y bloqueando el pasaje del fluido

para la cámara de los empaques, posibilitando así, sureposición (rempaquetamiento) de manera segura y

eficiente.

1.3.2.6.4. Guarniciones

Muchos son los tipos de guarniciones utilizados en

vedamientos para acoplamientos de rebordes y otros tipos

de uniones en válvulas y tuberías.

En los casos específicos de válvulas de bronce, las

guarniciones hechas de cartón hidráulico son las másusuales, pués atienden a todas las posibles variaciones

de presión y temperatura de trabajo.

El cartón hidráulico para guarniciones es un productobásicamente constituido de fibras de amianto,

impregnadas con elastómero y tiene como principales

características su uniformidad, elasticidad, flexibilidad y

gran resistencia al deterioro.

1.3.3. Válvulas de retención

Pertenecientes al grupo de válvulas automáticas y

conocidas también como válvulas de no retorno, ellas

tienen como característica principal la propiedad de permitir

la dirección del flujo en un sólo sentido, reteniéndoloautomáticamente cuando haya tendencia de reflujo.

Una marca grabada en la parte externa del cuerpo indica

el sentido del flujo. Varios tipos específicos de válvulas de

retención son fabricadas por MIPEL para atender a las

más diferentes condiciones de servicio y que son

enlistadas a continuación:

1.3.3.1. Válvula de retención horizontal

Este tipo de válvula tiene el cuerpo con características

idénticas al cuerpo de las válvulas globo, y por lo tanto,

con el mismo comportamiento de paso del flujo del fluido

que, al adentrar en la válvula, levantará el obturador,

normalmente guiado en su parte inferior por el orificio depaso y en la parte superior por el orificio localizado en la

tapa, saliendo por la extremidad opuesta (ver figuras 39,40 y 41). El efecto retención (bloqueo de reflujo) se da

cuando la presión del fluido a la montante de la válvula es

menor que la presión a la jusante de la misma, con el

obturador cerrándose automáticamente cuando hay reflujo

(ver figura 41).Las válvulas de retención horizontal son indicadas para

servicios en líneas de fluidos, tales como: aire, gases,

líquidos en general y vapor, y normalmente utilizadas en

conjunto con las válvulas globo, siempre en tubería

horizontal. Los obturadores de válvulas de retención

horizontal tienen las mismas características de los

obturadores de las válvulas globo en la región de contacto

con la base y también con las mismas finalidades de uso,en relación a los diversos tipos de fluidos (ver figura 42 y

43)

Figura 39: Válvula de retención horizontal

Vista en corte


Detalle del pasaje del fluido


Detalle del efecto de retención (bloqueo en el reflujo)

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