Conceptos Fundamentales y Aplicaciones de Tuberías y Válvulas en la Industria

1. Válvulas de Ciegos Hamer: Aplicación Principal

¿Cuál es una válvula de ciegos Hamer y cuál es su aplicación principal?

Una válvula de ciegos Hamer, como la de la figura 8, es la unidad más fácil y rápida para garantizar una total estanqueidad.

2. Silicio en el Acero: Beneficios y Especificaciones

¿Para qué se utiliza el elemento silicio (Si) en el acero y cuáles son sus beneficios? ¿Cuáles de las especificaciones mencionadas en el punto 3 anterior tienen silicio en su composición?

El silicio se utiliza con el objetivo de mejorar la estructura metalúrgica del acero, haciéndola más uniforme. La especificación ASTM A106 incluye silicio en su composición.

3. Tipos de Extremos en Tubos y Normas ASME

¿Qué tipos de extremos pueden tener los tubos y cuáles son las normas ASME que determinan las dimensiones de estos extremos?

Los tubos pueden tener los siguientes tipos de extremos:

• Rosca: según ASME B1.20.1
• Biselado: según ASME B16.25
• Brida: según ASME B16.5

4. Tubos Galvanizados en Sistemas de Aire Comprimido

Se pretende utilizar tubos galvanizados en un sistema de aire comprimido. ¿Qué tipo de tuberías se deben utilizar? ¿Y cuál debe ser el schedule de estos tubos, como mínimo, y por qué?

Se deben utilizar tubos con galvanización roscada, ya que no se pueden soldar debido a la pérdida de su tratamiento. El schedule debe ser al menos 80.

5. Acero Inoxidable Austenítico para Altas Temperaturas

¿Qué tipo de acero inoxidable austenítico debe utilizarse a temperaturas de operación alrededor de 700 °C?

Se debe utilizar acero inoxidable austenítico estabilizado con titanio o niobio.

6. Acero al Carbono a Bajas Temperaturas

¿Se podría utilizar acero al carbono a -45 °C? En caso afirmativo, ¿qué tipo de acero al carbono y especificaciones del material se podrían utilizar? ¿Por qué?

Sí, se puede utilizar acero al carbono de baja temperatura normalizado, como el A333 Grado 6, porque tiene un grano más fino.

7. Tipos de Bisel para Soldadura de Tuberías

¿Cuáles son los tres principales tipos de bisel para soldar tuberías? Describa y/o dibuje cada uno. ¿Cuándo se pueden aplicar?

Los principales tipos de bisel son:

• Plano
• En V
• En J

(Se recomienda incluir diagramas para cada tipo de bisel)

8. Tipos de Soldadura para Conexión de Tuberías y Accesorios

Además de la soldadura a tope, ¿qué otro tipo de soldadura se utiliza para conectar tuberías y accesorios? ¿Cuáles son sus límites de aplicación?

Se utiliza la soldadura de encaje (socket weld), generalmente limitada a diámetros de hasta 1 1/2 pulgadas.

9. Tipos de Bridas en Tuberías

¿Cuáles son los principales tipos de bridas en las tuberías? Describa brevemente cada uno. Dibuje un corte de cada uno.

Los principales tipos de bridas son:

• Welding Neck (Cuello para soldar)
• Integral
• Roscada
• Slip-On (Deslizante)
• Socket Weld (De encaje para soldar)
• Lap Joint (Solapada)

(Se recomienda incluir diagramas para cada tipo de brida)

10. Juntas de Estanqueidad Metálicas y Semi-Metálicas

Las juntas de estanqueidad metálicas y semi-metálicas se utilizan preferentemente en las bridas con qué tipo de acabado superficial? ¿Por qué?

Se utilizan preferentemente en bridas con acabado tipo anillo (Ring Type Joint - RTJ). Las juntas metálicas o semi-metálicas rellenan todo el espacio de la ranura, garantizando la estanqueidad.

11. Aplicaciones de las Curvas de Radio Largo

¿Cuáles son las principales aplicaciones de las curvas de radio largo? ¿En qué tipo de servicio no se recomienda este tipo de accesorio?

Las curvas de radio largo se utilizan para cambios de dirección en tuberías de gran diámetro, ofreciendo un coste inferior. No se recomiendan para servicios con presiones superiores a 400 libras o diámetros mayores a 8 pulgadas.

12. Partes de una Válvula

¿En cuántas partes se divide el cuerpo de una válvula que contiene la presión interna del fluido? ¿Cuáles son? ¿Dónde reside la sede central?

El cuerpo de la válvula se divide en cuerpo, castillo y asiento. La sede central reside en el cuerpo.

13. Válvulas de Corte: Componentes

¿Qué son las válvulas de corte? ¿De qué se compone el trim de las válvulas de compuerta y globo?

Las válvulas de corte son aquellas que permiten el bloqueo total del flujo. El trim de estas válvulas se compone de: vástago, obturador y asiento.

14. Tipos de Operación de Válvulas

¿En qué sentido pueden ser operadas las válvulas? Cite ejemplos de funcionamiento de las válvulas.

Las válvulas pueden ser operadas de forma:

• Manual
• Automática
• Motorizada

15. Asientos de Válvulas para Servicios con Vapor

¿Cuál es el principal tipo de revestimiento de asientos de válvulas metálicas y qué revestimientos se utilizan actualmente para los servicios con vapor? ¿Qué revestimientos deben ser aplicados a los asientos y obturadores de las válvulas que funcionan con vapor de baja, media y alta presión?

El principal tipo de revestimiento es el Stellite. Para vapor de baja presión (hasta 150 psi), el revestimiento es opcional en el obturador. Para vapor de media presión (300-600 psi), es opcional en el obturador. Para vapor de alta presión (900-2500 psi), es obligatorio en el asiento y obturador.

16. Válvulas a Prueba de Fuego (Fire Safe)

Describa la válvula de seguridad a prueba de fuego (Fire Safe). ¿Cuál es su aplicación? ¿Cuántos asientos tiene? ¿Cuáles? ¿Qué tipo de prueba debe ser presentada obligatoriamente?

Una válvula a prueba de fuego tiene dos asientos: uno de material no metálico (resistente al fuego) y otro metálico. Cuando se expone al fuego, el asiento no metálico se quema, y el asiento metálico garantiza la estanqueidad. Debe presentarse la prueba API 607 o API 6FA.

17. Válvulas Criogénicas

¿Cuál es la principal característica especial de las válvulas criogénicas (<-104 °C)? ¿Por qué tienen esta característica?

Las válvulas criogénicas tienen un castillo largo o extendido para evitar el congelamiento del sistema de accionamiento.

18. Filtros de Línea: Función, Tipos y Aplicaciones

Describa la función de las líneas de filtro, los tipos y las diferencias de aplicación entre ellos.

Los filtros se utilizan para eliminar impurezas de las líneas. Existen dos tipos principales:

• Temporales: se utilizan antes de la operación para limpiar las líneas.
• Permanentes: se utilizan en la entrada de equipos para protegerlos de impurezas.

19. Válvulas con Carga Activa

¿En qué tipo de servicio se aplica la junta de la válvula con carga activa? Además de la carga activa, ¿qué otros componentes internos de la válvula se pueden utilizar para este tipo de servicio? ¿Cómo funciona la carga activa?

Se aplica en servicios donde se requiere un sellado constante. Se pueden utilizar arandelas de resorte (Belleville). La carga activa mantiene la presión de apriete inicial en la junta.

20. Pruebas de Presión en Válvulas

Describa los 4 tipos de pruebas de presión que se aplican en las válvulas para comprobar su resistencia y estanqueidad. ¿Cuál de estas pruebas, según la API-598, requiere una tasa de fuga cero?

Las 4 pruebas principales son:

• Prueba hidrostática del cuerpo
• Prueba hidrostática del asiento a alta presión
• Prueba hidrostática del asiento a baja presión
• Prueba neumática del asiento a baja presión (gas)

La prueba neumática del asiento a baja presión requiere una tasa de fuga cero según la API-598.

21. Purgadores: Tipos y Función

¿Qué son los purgadores? ¿Cuáles son los principales tipos de purgadores? Describa 3 de ellos.

Los purgadores se utilizan para eliminar el condensado de las líneas de vapor. Los principales tipos son:

• De olla o boya
• Termodinámico
• Termostático

22. Especificación de una Válvula de Globo

¿Cuáles son los datos mínimos necesarios para describir y adquirir una válvula? Describa completamente una válvula de globo con cuerpo de acero al carbono e internos AISI-304, DN 4 pulgadas y clase 300#, para comprar. El resto de los detalles son a su elección en el material disponible en la clase, pero tiene que ser suficiente para obtener correctamente una en el mercado.

Para especificar una válvula se necesitan los siguientes datos:

• Tipo de válvula (Globo)
• Material del cuerpo (Acero al carbono)
• Material de los internos (AISI-304)
• Diámetro nominal (DN ")
• Clase de presión (300#)
• Tipo de conexión (Bridada RF, por ejemplo)
• Tipo de operación (Manual, por ejemplo)
• Norma de fabricación (API 600, por ejemplo)

Ejemplo de descripción completa:

Válvula de globo, cuerpo en acero al carbono ASTM A216 WCB, internos en AISI 304, diámetro nominal 4 pulgadas, clase de presión 300#, conexión bridada RF, operación manual por volante, según API 600.

23. Identificación de Componentes de Tuberías

Identifique cuál(es) es(son) el(los) componente(s) / accesorio(s) de tubería que tienen las siguientes características:

• Cuña bipartida: Válvula de compuerta
• Cambio de sentido hecho con corte de tubos: Codos a inglete
• Garantiza el sello 100%: Válvula de ciegos (figura 8)
• Unidad automática, y por retención: Válvula de retención
• Tipo muñón (Trunnion): Válvula de bola
• Doble sede a prueba de fuego: Válvula a prueba de fuego (Fire Safe)
• Anillo interior y/o externo que se une a la junta espirometálica: Junta espirometálica
• Extremo de la brida: Válvula
• Clase de presión: Brida
• Schedule: Tubo

24. Documentos de Diseño de Tuberías Industriales

¿Cuáles son los principales documentos de diseño de tuberías industriales? Indique cuál(es) de ellos(s) posee(n) la siguiente información:

• TAG de línea: Diagrama de Flujo (P&ID)
• Espesor de la tubería: Isométrico
• Diámetro de la línea: Plano de Planta
• Especificación y descripción de válvulas y accesorios: Lista de Líneas
• Base de datos de diseño (presión de diseño y temperatura): Especificación de Tuberías
• Dimensiones y elevaciones: Isométrico