Manual Curso Neumatico Completo - Copia

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INSTRUCTOR: ANTONIO RORIGUEZ MENDOZA

CURSO INTERMEDIO PARA INSTRUMENTOS

INDICE

PRESION. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Introducción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Concepto de presión. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Unidades de presión. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Tabla 4.1 Unidades de Presión. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Tipos de presión. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Clasificación de los instrumentos de presión. . . . . . . . . . . . . . 8

FLUJO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Medidas de Flujo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Medidores Volumétricos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Instrumentos De Presión Diferencial. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Selección Del Elemento Primario. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Tubo Venturi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Placa De Orificio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Tomas De Presión. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Tomas de brida. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14Tomas de Vena Contracta. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14Tomas en la Tubería. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

NIVEL. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Descripción de Medición De Nivel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Medidores De Nivel De Líquidos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

El nivel De Cristal. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Lectura De Nivel Con Cristal A Reflexión. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Lectura De Nivel Por Transparencia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Instrumento Basado En El Desplazamiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

TEMPERATURA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Descripción de Medición De Temperatura. . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Métodos Utilizados Por Los Elementos De Temperatura. . . . . 20 Instrumentos Utilizados Para Medición De Temperatura. . . . . 21 Descripción del termómetro Bimetálico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

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REGULADORES DE PRESION. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Regulador Fisher Mod. 67. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

Descripción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Mantenimiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Precaución. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Regulador Tipo 67 CFR. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Regulador Tipo 67 AFR. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

Regulador Fisher Mod. 64. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Descripción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Mantenimiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Precaución. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Figura 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Figura 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

Regulador Fisher Mod. 630 BIG-JOE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Descripción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Principio De Operación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Regulador Tipo 630R (Válvula De Alivio) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Regulador Fisher Mod. 310-32. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Principio De Funcionamiento 30 Mantenimiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Principio De Operación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

TRANSMISORES Y CONTROLADORES NEUMATICOS. . . . . 34

Posicionador Fisher Mod. 3582. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Principio De Operación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Alineación Del Posicionador Fisher Mod. 3582. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Calibración Del Posicionador Fisher Mod. 3582. . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

Transmisor / Controlador de Nivel Fisher Mod. 2500. . . . . . . . 37 Secuencia De Operación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Ajuste En Campo Para Calibración. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

Controlador De Presión Fisher Mod. 4150. . . . . . . . . . . . . . . . . 39 Secuencia De Operación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 Control De Presión Moisd 4160. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 Mantenimiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 Localización De Problemas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 Cambio Del Elemento De Medición. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 Calibración De Controladores. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Calibración De Transmisores De Presión. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

Registrador De Flujo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Introducción General. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Unidad De Presión Diferencial. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Mantenimiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Calibración De La Pluma De Presión Diferencial. . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Calibración De La Pluma De Presión Estática. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 Reemplazo De Elemento De Presión Estático. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 Reemplazo De Impulsor De Grafica (Reloj) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

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Reemplazo De La Unidad De Presión Diferencial (DPU) . . . . . . . . . . . 52 Reemplazo De Ensamble De Resortes De Rango De Presión Diferencial. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Secuencia Para Poner En Operación Un Registrador De Flujo. 54

INTERPRETACION DE GRAFICAS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 Graficas Directas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 Graficas L-10. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 Graficas Lineales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 Figura Ilustrativa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

OPERACIÓN DEL FITTING. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

Secuencia Para Instalar Una Placa de Orificio En Un Fitting. . 58 Secuencia Para Sacar Una Placa de Orificio En Un Fitting. . . 58 Tabla De Recomendaciones Para La Selección De Placa. . . . 60

VALVULAS DE SEGURIDAD CONVENCIONALES Y OPERADAS POR PILOTO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Introducción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 Categorías Básicas De Válvulas De Seguridad. . . . . . . . . . . . . 61

Válvulas de seguridad para vapor de agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 Válvulas de seguridad-alivio para gases y vapores. . . . . . . . . . . . . . . 62 Válvulas de alivio para líquidos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

Recomendaciones Para La Instalación De Válvulas De Seguridad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Recomendaciones Para La Correcta Operación De Válvulas De Seguridad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Mantenimiento De Válvulas De Seguridad. . . . . . . . . . . . . . . . . 66 Instrucciones Para Recalibrar Una Válvula De Seguridad. . . . 66

Sello Comercial Para Válvulas De Seguridad-Alivio Con Asiento Metal-Metal De Acuerdo Con La Norma API-STD-527.

68

Alcance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 Aparato De Prueba. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 Procedimiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 Estandar De Sello. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

Válvula Operada Por Piloto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 Descripción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 Ventajas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 Desventajas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

Válvulas De Seguridad Convencional Y Balanceadas. . . . . . . 72 Tolerancias De La Presión De Calibración De Acuerdo A API-527. . 73

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PPRREESSIIÓÓNN

Introducción Las mediciones de la presión encuentran una gran aplicación en las industrias de proceso o de manufactura y sus principios son |utilizados para formar base para otros instrumentos como termómetros de presión, los indicadores de nivel de líquido y los medidores de presión diferencial. El control de la presión en los procesos industriales da condiciones de operaciones seguras. Cualquier recipiente o tubería posee cierta presión máxima de seguridad, variando esto de acuerdo con el material y la construcción. Las presiones excesivas no solo pueden provocar la destrucción del equipo, sino que también, durante el proceso de destrucción pueden provocar al personal y al equipo adyacente situaciones peligrosas particularmente cuando están implicados fluidos inflamables o corrosivos. Para tales aplicaciones, las lecturas absolutas de gran precisión con frecuencia son tan importantes como es la seguridad extrema. Por otro lado la presión puede llegar a tener efectos directos o indirectos en el valor de las variables del proceso (como la composición de una mezcla en el proceso de destilación). En tales casos, su valor absoluto medido o controlado con precisión es de gran importancia ya que afectaría la pureza de los productos, sacando estos de especificación. La presión es una fuerza por unidad de superficie en donde para la mayoría de los casos se mide directamente por su equilibrio con otra fuerza conocida, que puede ser la de una columna líquida, un resorte, un émbolo cargado con un peso o un diafragma cargado con un resorte o cualquier otro elemento que pueda sufrir una deformación cualitativa cuando se le aplica la presión.

Concepto de presión Se define como la fuerza por unidad de superficie. La presión P ejercida por una fuerza F aplicada sobre un área plana S esta expresada por:

Unidades de presión Para la medición de la presión los instrumentos originales eran manómetros de tuno en “U” o mecanismos similares del tipo de carga; se han empleado las unidades de carga líquida en los trabajos de ingeniería como de tipo científico para expresar los valores de la presión. Se utilizan las unidades inglesas así como las métricas como unidades de longitud. Así, el tipo de líquido (generalmente mercurio y agua) determina su densidad; es necesario señalar el líquido, por ejemplo en la forma de pulgadas de Hg. Se emplean los términos de pulgadas, pies, centímetros y milímetros. Para vacíos de gran magnitud (cercanos al cero absoluto), con frecuencia se emplea el micrón (10-3 mm de Hg). La densidad del líquido varía un poco con la temperatura para las unidades de carga líquida. Por lo tanto para definir una unidad de manera estable, se necesita establecer una temperatura estándar (la cual es la de la máxima densidad del líquido). En el caso del agua, la temperatura estándar es de 3.9 °C ó 39 °F; para el mercurio, 0 °C ó 32 °F. Las lecturas de cargas de líquidos a temperaturas diferentes a estas, casi no están sujetas a errores de importancia, y la diferencia puede despreciarse, excepto cuando se trata de pruebas o trabajos científicos de gran precisión.

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También se emplean tanto las unidades del sistema ingles como el métrico, cuando se quieren indicar las presiones a modo de fuerza por unidad de área. Las unidades de fuerza que son más comunes, son las unidades gravitacionales o de peso, o sea la unidad de masa multiplicada por la aceleración debida a la gravedad (32 pies/seg2, 980 cm/seg2), que equivale a la unidad absoluta de fuerza, por lo tanto las unidades más comunes son: la libra, la onza, o la tonelada (es más común la libra y el kilogramo), y el gramo. La unidad de área casi siempre es consistente con la unidad de fuerza, según el sistema de unidades usado; las unidades más comunes de área son la pulgada cuadrada y el centímetro cuadrado. Otra forma de expresar la presión es en atmósferas. En donde esta unidad utiliza el valor de 14.7 lb/pulg2 ó 1.033 Kg/cm2 de la presión atmosférica y lo define como “una atmósfera”. Dos atmósferas serían equivalentes a 29.4 lb/pulg2 ó 2.066 Kg/cm2, teniéndose ventajas en expresar las presiones altas en estas unidades.

Unidades

de presión

PSI Pulgadas c. de agua

Pulgada c. de Hg Atmósferas Kg/cm2 Cm c.

de a Mm c. de

Hg Bar Pa

PSI 1 27.68 2.036 0.0680 0.0703 70.31 51.72 0.0689 6894.76 Pulgada c. De a. 0.0361 1 0.0735 0.0024 0.0025 2.540 1.868 0.0024 249

Pulgada c. de Hg 0.4912 13.6 1 0.0334 0.0345 34.53 25.4 0.0338 3386.39

Atmosfera 14.7 406.79 29.92 1 1.033 1033 760 1.0132 1.0133x105

Kg/cm2 14.22 392.7 28.96 0.9678 1 1000 735.6 0.98 98066

cm c. De a. 0.0142 0.3937 0.0289 0.00096 0.0010 1 0.7355 0.0009 98.06

mm c de Hg 0.0193 0.5353 0.0393 0.0013 0.0013 1.359 1 0.00133 1333.322

Bar 14.5 401 29.53 0.987 1.02 1020 750 1 105

Pa 0.00014 0.0040 0.00029 0.987x10-5 0.102x10-4 0.01 0.0075 10-5 1

Tabla 4.1 Unidades de presión Tipos de presión Presión Absoluta

Es la presión de un fluido medido con referencia al vacío perfecto o cero absoluto. La presión absoluta es cero únicamente cuando no existe choque entre las moléculas lo que indica que la proporción de moléculas en estado gaseoso o la velocidad molecular es muy pequeña. Este termino se creo debido a que la presión atmosférica varia con la altitud y muchas veces los diseños se hacen en otros países a diferentes altitudes sobre el nivel del mar por lo que un término absoluto unifica criterios. Presión Atmosférica

El hecho de estar rodeados por una masa gaseosa (aire), y al tener este aire un peso actuando sobre la tierra, quiere decir que estamos sometidos a una presión (atmosférica), la presión ejercida por la atmósfera de la tierra, tal como se mide normalmente por medio del barómetro (presión barométrica). Al nivel del mar o a las alturas próximas a este, el valor de la presión es cercano a 14.7 lb/plg2 o de 29.9 pulgadas (760 mmHg), disminuyendo estos valores con la altitud.

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Presión Manométrica

Son normalmente las presiones superiores a la atmosférica, que se mide por medio de un elemento que se define la diferencia entre la presión que es desconocida y la presión atmosférica que existe, si el valor absoluto de la presión es constante y la presión atmosférica aumenta, la presión manométrica disminuye; esta diferencia generalmente es pequeña mientras que en las mediciones de presiones superiores, dicha diferencia es insignificante donde es evidente que el valor absoluto de la presión manométrica puede obtenerse adicionando el valor real de la presión atmosférica a la lectura del manómetro.

Presión Absoluta = Presión Manométrica + Presión Atmosférica. Por ejemplo: si en un punto B la presión manométrica = 10.3 lb/pulg2 y la presión atmosférica es de 14.7, el valor absoluto de B es de 25.0 lb/pulg2 absolutas. Vacío

Se refiere a presiones manométricas menores que la atmosférica, que normalmente se miden, mediante los mismos tipos de elementos con que se miden las presiones superiores a la atmosférica, es decir, por diferencia entre el valor desconocido y la presión atmosférica existente. Los valores que corresponden al vacío aumentan al acercarse al cero absoluto y por lo general se expresan a modo de centímetros de mercurio (cmHg), metros de agua, etc.

De la misma manera que para las presiones manométricas, las variaciones de la presión atmosférica tienen solo un efecto pequeño en las lecturas del indicador de vacío. Sin embargo las variaciones pueden llegar a ser de importancia, ya que todo el intervalo hasta llegar al cero absoluto solo comprende 14.7 lb/pulg2 absolutas. El equivalente en presión absoluta puede ser determinado por substracción del valor mostrado por el indicador de vacío de la presión atmosférica señalada por el barómetro.

Presión absoluta = Presión atmosférica – Presión de vacío

Fig. 4.1 Relación entre los diferentes tipos de presión Presión diferencial

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Es la diferencia entre dos presiones medidas, tal como las que corresponden a la entrada y salida de una línea de proceso de algún cambiador de calor, con lo cual se define la caída de presión. La presión diferencial se puede indicar en un manómetro que haya sido arreglado para señalar la diferencia de presiones, lo que generalmente incluye un punto de diferencia equivalente a cero colocados en la parte media de la escala para poder tomar lecturas en la otra dirección. Cuando los dos elementos del manómetro miden presiones manométricas, la diferencia entre presión absoluta y presión manométrica es inconveniente ya que las variaciones de la presión atmosférica tendrán el mismo efecto en la práctica. Presión estática

Esta presión equivale a la fuerza por unidad de área que actúa sobre una pared y que es provocada por algún fluido en reposo o en donde el flujo es paralelo a la pared del conducto; también se le denomina presión de línea. Presión de velocidad A la presión de velocidad también se le conoce como carga de velocidad o presión de impacto. Esta presión es la provocada por la velocidad de flujo de un fluido. En el caso de un fluido incompresible, o para gases que fluyen a bajas velocidades, equivale a:

donde: V = velocidad del flujo de fluido. g = aceleración de la gravedad. Pv = presión debida a la velocidad del flujo. Esta presión debida al flujo debe calcularse, pues no puede determinarse como una presión indicada. Presión hidrostática Esta presión también llamada carga hidrostática se localiza en cierto punto debajo de la superficie del líquido y la cual se debe a la altura del líquido arriba de dicho punto. Se tiene que la presión P a una altura h debajo de la superficie del líquido es ρ, donde la densidad del líquido es , equivalente a:

P = hgρ donde: g = aceleración debida a la gravedad. Todos los valores tienen unidades consistentes. El manómetro o columna de mercurio utiliza esta presión como una medida de la presión desconocida.

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Clasificación De Los Instrumentos De Presión

Mecánicos. Neumáticos. Electromecánicos y electrónicos.

Elementos mecánicos Los elementos mecánicos se dividen en elementos primarios de medida directa y elementos primarios elásticos. Elementos primarios de medida directa:

Son aquellos que miden la presión comparándola con la ejercida por un líquido de

densidad y altura conocidas.

Manómetro de cubeta. Manómetro de tubo en “U”. Manómetro de campana invertida. Manómetro de aro balanceado. Manómetro de tubo inclinado.

Elementos primarios elásticos: Son aquellos que se deforman por la presión interna del fluido que contienen.

Tubo Bourdon. Elemento en espiral. Helicoidal. Diafragma y fuelle.

Tubo Bourdon

El tubo Bourdon es un tubo de sección elíptica que forma un anillo casi completo, cerrado por un extremo. Al aumentar la presión en el interior del tubo, éste tiende a enderezarse y el movimiento es transmitido a la aguja indicadora, por un sector dentado y un piñón. La ley de deformación del tubo Bourdon es bastante compleja y ha sido determinada empíricamente a través de numerosas observaciones y ensayos en varios tubos.

El material empleado normalmente en el tubo Bourdon es de acero inoxidable, aleación

de cobre o aleaciones especiales como hastelloy y monel. Elemento helicoidal Una variación del tubo Bourdon simple es el tipo helicoidal; este tipo es similar al clásico tubo Bourdon excepto que es hecho en forma de espiral teniendo de cuatro a cinco vueltas; esto incrementa la carrera de la punta considerablemente y forma una unidad compacta y de fácil instalación en una caja indicadora o registradora de presión. Este diseño transmite solamente el movimiento circular al brazo de la plumilla y es directamente proporcional a cambios de presión, este tipo de elemento es ampliamente usado como registrador. El número de vueltas es tal que nos de un movimiento total de 45 ½ ° (relación 1:1 con la plima o puntero), evitando así cualquier error de multiplicación; se tienen rangos de: Rangos: 0 – 201 a 0 – 80000 PSI. Sobrerangos: 260 a 80000 PSI.

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Vacíos: No se aplica. Rangos compuestos: No se aplica.

Fig. 4.13 Elemento helicoidal

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FFLLUUJJOO

Medidas De Flujo

En la mayor parte de las operaciones realizadas en los procesos industriales y en las efectuadas en laboratorio y en plantas piloto es muy importante la medición de los caudales de líquidos o de gases.

Pero antes de conocer los distintos tipos de métodos que se utilizan para medir

caudales es importante saber que se entiende por CAUDAL. Un Caudal es el movimiento de un fluido en el tiempo, y podría expresarse así:

A su vez un fluido presenta comportamientos distintos en reposo y en movimiento, y

este podría definirse como: " un fluido es una sustancia que se deforma continuamente bajo la aplicación de un esfuerzo de corte (tangencial), sin importar cuán pequeño pueda ser este esfuerzo.

Existen varios métodos para medir el caudal según sea el tipo de caudal volumétrico o másico deseado. Entre los Transductores más importantes figuran los siguientes:

Medidores Volumétricos Los medidores volumétricos determinan el caudal en volumen del fluido, bien sea directamente (desplazamiento), bien indirectamente por deducción (presión diferencial, área variable, velocidad, fuerza, tensión inducida, torbellino).

Hay que señalar que la medida del caudal volumétrico en la industria se efectúa principalmente con elementos que dan lugar a una presión diferencial al paso del fluido. Entre estos elementos se encuentran la placa-orificio o diafragma, la tobera y el tubo Venturi.

Instrumentos De Presión Diferencial Este tipo de medidores se basa en la relación que existe entre la velocidad del fluido y la pérdida de presión, al pasar éste a través de una restricción en la tubería. Pudiéndose definir de la forma siguiente: “La perdida de presión causada por la restricción, es proporcional al cuadrado de la velocidad del fluido”. La restricción, llamada elemento primario de medición, hace que el fluido se contraiga y ya que el flujo permanece constante, la velocidad de éste aumenta al pasar por las restricciones y la presión estática disminuye y al mismo tiempo según la ley de la conservación de la energía. Si se mide la presión estática de la tubería antes y después de la restricción se observa que hay un ligero aumento de esta presión antes de llegar a la restricción, después de ésta, disminuye volviendo a recuperarse esta presión pero no en su totalidad.

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Fig. 5.1 Teorema de Bernouilli La diferencia entre las presiones antes y después de la restricción se llama diferencia de presión, la cual representa el índice de velocidad del fluido. Esta presión diferencial es medida y convertida a unidades de flujo por medio de un elemento secundario de medición. Los elementos primarios de medición más comúnmente usados para producir esta variación de la carga hidrostática son los siguientes:

Tubo venturi. Tobera de Flujo. Tubo Venturi de Inserción. Tubos de Flujo Dall. Placa de Orificio. Annubar.

Selección del elemento primario La selección del elemento primario más conveniente se efectúa según el caso de que se trate tomando en cuenta los siguientes puntos generales:

1. Características físicas y químicas del fluido, o si contiene sólidos en suspensión. 2. Gasto mínimo, normal y máximo. Pudiéndose determinar en este punto los límites

entre los cuales poder hacer la selección, ya que se tienen condiciones en que los mínimos o máximos gastos nos limitan, pudiéndose determinar el elemento primario más adecuado.

3. Las dimensiones de la tubería. Existen límites entre los diámetros de las tuberías que nos impiden el uso de ciertos elementos primarios.

4. La presión estática. La selección del rango diferencial esta basada principalmente en la presión estática del sistema.

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5. Pérdidas de presión permisibles en el sistema. Generalmente se deben ajustar las pérdidas de presión producidas por el elemento primario a un valor especificado, que no debe de excederse, pudiéndose determinar la caída de presión mínima para seleccionar el elemento primario.

Tubo Venturi De los elementos primarios de medición para medir flujo es el más exacto, pues tiene un coeficiente de descarga cercano a la unidad; es utilizado para medir líquidos, gases y fluidos que contienen sólidos en suspensión. Su instalación no presenta mayor problema que cualquier otro tipo de tubo del tipo común y corriente. Los diámetros en ambos extremos del tubo venturi corresponden al diámetro interior de la tubería al cual esta conectado y en su sección media tiene un diámetro más pequeño llamado garganta. El cono de entrada es de 20° de convergencia angular fija que entra a la sección media llamada garganta, de menor diámetro; el cono de descarga tiene de 5 a 6° de divergencia angular fija y cuyo diámetro final corresponde al de la tubería, logra la máxima recuperación de presión. Las tomas de alta y baja presión, están conectadas a los anillos piezométricos en la garganta y la entrada. La diferencia de presiones entre el cuerpo cilíndrico y la garganta produce la diferencial en la cual se basa la medición de flujo. Las características de este tipo de elemento son:

Mínima pérdida de presión permanente. Requiere poco mantenimiento. Permite el paso de 1.6 veces más flujo que la placa de orificio bajo las mismas

condiciones de operación. Es de fácil instalación. Es de más costo.

Fig. 5.2 Corte seccional de un tubo venturi-corto.

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Fig. 5.3 Dimensiones críticas de un tubo venturi clásico. Placa de orificio Esta es la forma más común de reducción del área de circulación para producir diferencias de presiones y sus características son:

Máxima perdida de presión permanente. Es el más comúnmente usado. Más fácil de instalar. Fácilmente reproducible. Requiere inspección periódica. Es el de más bajo costo.

Este tipo de elemento primario de medición para medir flujo es una placa delgada de metal con una abertura generalmente redonda y concéntrica.

Fig. 5.9 Tipos de placas de orificio

Existen el tipo excéntrico con la abertura en la parte baja de la placa y el segmental, estos son útiles cuando el líquido que se maneja lleva sólidos en suspensión que pueden depositarse en la placa de orificio del lado de alta presión modificando las características del flujo y produciendo errores. Tomas de presión.

La placa-orificio consiste en una placa perforada normalmente con una abertura cilíndrica en el centro y es instalada en la tubería. El caudal se determina a partir de las lecturas de las presiones diferenciales. Dos tomas conectadas en la parte anterior y posterior de la placa, captan esta presión diferencial la cual es proporcional al cuadrado del caudal.

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Hay tres métodos principales para las conexiones de las tomas de presión cuando se emplea una placa de orificio que son:

1. Tomas de brida. 2. Tomas de vena contracta. 3. Tomas de tubería.

Tomas de brida:

Tomas en la brida (flange taps). Es bastante utilizada porque su instalación es cómoda ya que las tomas están taladradas en las bridas que soportan la placa y situadas a 1" de distancia de la misma.

Fig. 5.11 Tomas de brida. Tomas de vena contracta:

Tomas en la vena contraída (vena contrasta taps). La toma posterior está situada en un punto donde la vena alcanza su diámetro más pequeño, lo cual depende de la razón de diámetros y se presenta aproximadamente a 1/2∅ de la tubería. La toma anterior se sitúa a 1 ∅ de la tubería.

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Fig. 5.12 Tomas de vena contracta.

Tomas en la tubería:

Tomas en la tubería (pipe taps). Las tomas anterior y posterior están situadas a 2 1/2∅ y 8∅, respectivamente. Se emplean cuando se desea aumentar el intervalo de medida de un medidor de caudal dado. La situación de las tomas está en un lugar menos sensible a la medida.

Fig. 5.13 Tomas de tubería.

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NNIIVVEELL

Descripción De Medición De Nivel En la industria, la medición de nivel es muy importante, tanto desde el punto de vista del funcionamiento correcto del proceso como de la consideración del balance adecuado de materias primas o de productos finales. La utilización de instrumentos electrónicos con microprocesador en la medida de otras variables, tales como la presión y la temperatura, permite añadir «inteligencia» en la medida del nivel, y obtener precisiones de lectura altas, del orden de ± 0,2 %, en el inventario de materias primas o finales o en transformación en los tanques del proceso. El transmisor de nivel «inteligente» hace posible la interpretación del nivel real (puede eliminar o compensar la influencia de la espuma en flotación del tanque, en la lectura), la eliminación de las falsas alarmas (tanques con olas en la superficie debido al agitador de paletas en movimiento), y la fácil calibración del aparato en cualquier punto de la línea de transmisión. El transmisor o varios transmisores pueden conectarse, a través de una conexión RS-232, a un ordenador personal, que con el software adecuado, es capaz de configurar transmisores inteligentes. Los instrumentos de nivel pueden dividirse en medidores de nivel de líquido y de sólidos que son dos mediciones claramente diferenciadas y que se estudiarán separadamente por sus distintas peculiaridades y las aplicaciones particulares de las que son objeto.

Medidores de nivel de líquidos

El nivel de cristal El nivel de cristal consiste en un tubo de vidrio con sus extremos conectados a bloques metálicos y cerrados por prensaestopas que están unidos al tanque generalmente mediante tres válvulas, dos de cierre de seguridad en los extremos del tubo para impedir el escape del líquido en caso de rotura del cristal y una de purga.

Fig. 6.4 Nivel de cristal El nivel de cristal normal se emplea para presiones hasta 7 bar.

A presiones más elevadas el cristal es grueso, de sección rectangular y está protegido

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por una armadura metálica. La lectura del nivel se efectúa con un cristal a reflexión o bien por transparencia. Lectura de nivel con cristal a reflexión

El vidrio en contacto con el líquido está provisto de ranura longitudinales que actúan

como prismas de reflexión indicando la zona de líquido con un color oscuro casi negro y la zona superior en contacto con el vapor de color claro.

Fig. 6.6 Lectura por reflexión

Lectura de nivel por transparencia.

En la lectura por transparencia empleada para apreciar el color, características o

interfase del líquido, éste contenido entre dos placas de vidrio planas que permiten ver directamente el nivel, mejorándose la apreciación al acopiar una lámpara de iluminación al sistema.

Fig. 6.7 Lectura por transparencia

Para mayor seguridad, las válvulas de cierre incorporan una pequeña bola actúa como válvula de retención en caso de rotura del vidrio. Ventajas:

Su ventaja principal es la gran seguridad que ofrece en la lectura del nivel del líquido pudiendo controlar con ellos la lectura de los otros tipos de aparatos de nivel. Desventajas:

Los niveles de vidrio son susceptibles de ensuciarse por las características del líquido que miden, impidiendo que el nivel pueda apreciarse claramente. Entre los líquidos que presentan este inconveniente figuran el caramelo y los líquidos pegajosos.

El nivel de vidrio permite sólo una indicación local, si bien pueden emplearse espejos para lectura a distancias limitadas o bien utilizar cámaras de televisión para mayores distancias de transmisión.

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Instrumento basado en el desplazamiento El medidor de nivel de tipo desplazamiento consiste en un flotador parcialmente sumergido en el líquido y conectado mediante un brazo a un tubo de torsión unido rígidamente al tanque. Dentro del tubo y unido a su extremo libre se encuentra una varilla que transmite el movimiento de giro a un transmisor exterior del tanque.

Fig. 6.22 Medidor de nivel de desplazamiento

El tubo de torsión se caracteriza fundamentalmente porque el ángulo de rotación de su

extremo libre es directamente proporcional a la fuerza aplicada, es decir, al momento ejercido por el flotador. El movimiento angular del extremo libre del tubo de torsión es muy pequeño, del orden de los 9°. El tubo proporciona además un cierre estanco entre el flotador y el exterior del tanque (donde se dispone el instrumento receptor del par transmitido).

Según el principio de Arquímedes, el flotador sufre un empuje hacia arriba que viene

dado por la fórmula F = S Hγg

en la que:

F = empuje del líquido S = sección del flotador H = altura sumergida del flotador γ =densidad del líquido g = 9,8 m/s2

y el momento sobre la barra de torsión es

M = (SHγg - P) l

siendo l el brazo del tubo de torsión y P el peso del flotador. Tal como puede verse en la expresión anterior, al aumentar el nivel, de líquido ejerce un empuje sobre el flotador igual al volumen de la parte sumergida multiplicada por la densidad

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del líquido, tendiendo a neutralizar su peso propio, así que el esfuerzo medido por el tubo de torsión será muy pequeño. Por el contrario, al bajar el nivel, menor parte del flotador queda sumergida, y la fuerza de empuje hacia arriba disminuye, resultando una mayor torsión. El instrumento puede utilizarse también en la medida de interfase entre dos líquidos inmiscibles de distinta densidad (por ejemplo, agua y aceite). En este caso el flotador es de pequeño diámetro y de gran longitud y está totalmente sumergido. El peso del volumen desplazado por el flotador, es decir, el empuje, se compone entonces de dos partes, del líquido más denso en la parte inferior y del menos denso en la superior, con una línea de separación (interface) de la que depende el par de torsión proporcionado al transmisor exterior. En efecto, si x es la zona del flotador inmersa en el líquido de mayor densidad, l es la longitud total del flotador y γ1, γ2 son las densidades de los líquidos, resulta:

Empuje hacia arriba = F = Sx⋅ γl ⋅ g + S (1 - X) ⋅ γ2⋅ g Se ve claramente que este empuje depende del nivel relativo de separación de los dos líquidos y que la amplitud de medida está determinada por la diferencia entre las densidades de los líquidos, es decir

Fmax - Fmin = Slγ1⋅ g - S lγ2 ⋅ g SI (γ1 - γ2) ⋅ g

Las dimensiones relativas del flotador (longitud y diámetro) dependerán pues de la amplitud de medida seleccionada.

El instrumento sirve también para medir la densidad del líquido. En este caso, el flotador está totalmente sumergido. El campo de medida de densidades es bastante amplio, de 0,4 a 1,6.

El cuerpo del medidor puede estar montado directamente en el tanque (montaje interno) o en un tubo vertical al lado del tanque (montaje exterior). El movimiento del brazo de torsión puede transmitirse por medio de un eslabón a un transmisor neumático o electrónico de equilibrio de fuerzas, o digital (sensor de efecto Hall en el que al estar una placa o cinta de conductor o semiconductor recorrida por una corriente, dentro de un campo magnético perpendicular, se genera una f.e.m. perpendicular a la vez a la intensidad de la corriente y al flujo del campo rnagnético), permitiendo en la conexión una compensación mecánica o digital para el peso específico del líquido. En la figura anterior se representa un esquema del funcionamiento.

La precisión es del orden de ± 0,5 % a ± 1 % y el intervalo de medida puede variar de 0-300 a 0-2000 mm c de a. El instrumento puede utilizarse en tanques abiertos y cerrados a presión o a vacío, tiene una buena sensibilidad pero presenta el inconveniente del riesgo de depósito de sólidos o de crecimiento de cristales en el flotador que afectan a la precisión de la medida y es apto sólo para la medida de pequeñas diferencias de nivel (2000 mm máximo estándar). La medida del nivel de interfases requiere flotadores de gran volumen.

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TTEEMMPPEERRAATTUURRAA Descripción de Medición De Temperatura La medida de temperatura constituye una de las mediciones más comunes y más importantes que efectúan en los procesos industriales. Las limitaciones del sistema de medida que definidas en cada tipo de aplicación por la presión, por la velocidad de captación de la temperatura, por la distancia entre el elemento de medida y el aparato receptor y por el tipo de instrumento indicador, registrador o controlador necesarios; es importante señalar que es esencial una comprensión clara de los distintos métodos de medida con sus ventajas y desventajas propias para lograr una selección optima del sistema más adecuado.

Figura 7. Campo de medida de los instrumentos

Métodos Utilizados Por Los Elementos De Temperatura

Los elementos de temperatura utilizan diversos métodos que son influidos por la

temperatura y entre los cuales figuran;

a) Variaciones en volumen o en estados de los cuerpos (sólidos, líquidos o gases); b) Variación de resistencia en un conductor (sondas de resistencia); c) Variación de resistencia en un semiconductor (termistores); d) f.e.m. Creada en la unión de dos metales distintos (termopares); e) intensidad de la radiación total emitida por el cuerpo (pirómetros de radiación);

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f) otros fenómenos utilizados en laboratorio (velocidad del sonido en un gas, frecuencia de resonancia en un cristal)

Instrumentos Utilizados Para Medición De Temperatura

Se emplean los instrumentos siguientes:

a) Termómetros de vidrio, b) Termómetros bimetálicos, c) Elementos primarios de bulbo y capilar rellenos de líquido, gas o vapor, d) Termopares, e) Pirómetros de radiación, f) Termómetros de resistencia, g) Termómetros ultrasónicos, h) Termómetros de cristal de cuarzo.

Descripción del termómetro Bimetálico Los termómetros bimetálicos se fundan en el distinto coeficiente de la dilatación de dos metales diferentes, tales como latón, monel o acero y una aleación de ferroniquel o invar (35,5% de níquel) laminados conjuntamente. Las láminas bimetálicas pueden ser rectas o curvas, formando espirales o hélices. Un termómetro bimetálico típico contiene pocas partes móviles, solo la aguja indicadora sujeta al extremo libre de la espiral o de la hélice y el propio elemento bimetálico. El eje y el elemento están sostenidos con cojines y el conjunto está construido por presión para evitar razonamiento. No hay engranes que exijan un mantenimiento. La presión del instrumento es de ± 1 % y su campo de medida es de ----- 20 a 5000 C.

Figura 7.3 Termómetro de bimetálico

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REGULADORES DE PRESION

Regulador Fisher Mod. 67 Descripción Los reguladores tipo 67, 67H, 67HR, 67R, 67SS, y 67SSR auto-operados, son reguladores de pequeño volumen (figura 1) proporcionan en forma constante presiones reducidas para una variedad de aplicaciones. Aunque la mayoría de estos reguladores sólo puede usarse con aire, o ciertos gases licuados, aquéllos cuerpos de latón o acero, adicionalmente pueden usarse para el servicio con agua o el dealgun liquido líquido similar. Un Tipo 67HR, 67R, o 67SSR regulador tiene una baja capacidad de la válvula de alivio interior. En este tipo de ensamble, el vastago asienta contra un orificio suave ubicado en el ensamble del diafragma. Un aumento de presión corriente abajo sobre la toma de presión el ensamble del diafragma mueve fuera el vastago, dando salida al exceso de presión a través de una perforacion en la caja del resorte Mantenimiento Las partes del regulador estádo sujetas al uso normal, deben inspeccionarse y reemplazarse cuando sea necesario. La frecuencia de la inspección y reemplazo de partes dependen en la severidad de las condiciones de servicio y en los códigos aplicables y las regulaciones gubernamentales.

Precaución Para evitar lesiónes en el personal, el daño a la propiedad, causado por una sobrepresión o explosión gases acumulados, no intente ningún mantenimiento o desmontaje sin aislar primero el el regulador del sistema presionado y relevando la presión de todo el interior del regulador.

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Regulador Tipo 67 CFR

Regulador Tipo 67 AFR

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Regulador Fisher Mod. 64 Descripción Los reguladores de la Serie 64, auto-operadados por resorte Son dispositivos usados para entregar constantemente presión reducida de fluidos gaseosos para las demandas de flujo de equipo corriente abajo. Estos reguladores tienen en el cuerpo, la toma de presion lateral como una conexión a la medida. Una descripción de las configuraciones del regulador que enlista el manual de instrucciónes es como sigue: El tipo el regulador 64-básico con siete rangos de resorte de rango. El tipo la versión de alivio 64R-interior El tipo el amoníaco 64B-anhidro (NH3), es la versión de servicio del Tipo 64 regulador con cinco rangos de resorte de rango. Los reguladores con el sufijo R despues del número del tipo, tienen orificio de restriccion. En estas construcciones, los asientos del vastago de válvula sellan contra un agujero el plato del diafragma Si la presión de suministro en cualquiera de estos reguladores excede la presión fija, el diafragma automáticamente se levanta fuera del vastago de la válvula para que una limitada cantidad del exceso presión pueda fluir por la caja del resorte de rango y sangra fuera, a través de una abertura en ella Un regulador de la Serie 64 también está disponible con un volante para montaje en tablero . Mantenimiento Las partes del regulador están sujeto al uso normal y deben inspeccionarse y reemplasarze como sea necesario. La frecuencia de inspección y el reemplazo de partes depende en la severidad de condiciones de servicio así como los requisitos que el cliente declare, y las regulaciones federales. Precaución Para evitar lesión personal o daño de equipo al descargar súbitamente la presión o explosión de gas acumulado, no intente cualquier mantenimiento o desmontaje sin haber aislado el regulador primero del sistema de presión y relevando toda la presión interior del regulador. Figura 1

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Figura 2

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Regulador Fisher Mod. 630 BIG-JOE Descripción La Serie 630 es un regulador auto-operado por resorte Los reguladores de presion tipo 630 Big- Joe y el tipo 630R de relevo estan diseñados para una entrada de presion máxima de 1500 psig (103.4 bars) y una salida de presion de 3 a 500 psig (.21 a 34.5 bars).

RESORTES DE RANGO

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Principio De Operación La presión de salida se encuentra por abajo del diafragma, cuando esta es menor que el ajuste dado con el resorte de rango, este oprime el diafragma para forzar a la palanca a que abra la válvula. Cuando la presión esta por arriba del punto de ajuste el diafragma oprime el resorte de rango forzando asi a que la palanca levante y cierre la válvula hasta que la presión de salida retorne al punto de ajuste

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Regulador Tipo 630R (Válvula De Alivio) Cuando el regulador opera como válvula de alivio, la presión de la entrada se encuentra bajo el diafragma. Cuando la presión entrada es menor que el punto de ajuste dado por el resorte de rango, el diafragma forza a la palanca a manterner la válvula cerrada. Cuando la presión de la entrada excede el punto de ajuste, el diafragma se mueve para comprimir El resorte de rango y la palanca abre la válvula que el paso de la presion para sangrar la línea corriente abajo, o a la atmósfera, hasta que la entrada de presión quede por abajo del punto de ajuste.

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Regulador Fisher Mod. 310-32 Principio De Funcionamiento El piloto puede recibir su presión de trabajo interiormente Por un conducto en la valvula principal o desde una línea de alimentacion exterior. La presión de entrada del regulador accede al piloto interiorrnente y se utiliza como presion de alimentación del piloto. El ajuste del resorte de control del piloto determina la presion reducida de salida (corriente abajo). En funcionamiento, supongamos que la presión de salida es inferior al valor correspondienteal resorte de control del piloto. La fuerza de este resorte vence, en tal situacion, la resultante de la presión de salida que actúa sobre el diafragma inferior. El resorte empuja al conjunto de placa de diafragma y horquilla separándolo del asiento de relé, abriéndolo y suministrando presion adicional de carga al diafragma de la válvula principal. Cuando esta presión adicional de carga excede de la fuerza resultante de la presión de salida que actua sobre el diafragma de la válvula principal mas la fuerza del resorte de la válvula principal, el diafragma es empujado, obligándole a separarse del tapon fijo de la válvula. El manguito de estrangulación se abre más y se suministra el gas requerido al sistema corriente abajo. Cuando la demanda de gas en el sistema corriente abajo ha quedado satisfecho, tiende a aumentar la presión de salida. La mayor presión de salida que actuao sobre el diafragma inferior del conjunto de placa de diafragma y horquilla se traduce en una fuerza que supera al valor de ajuste del resorte del piloto y que obliga al conjunto a desplazarse hacia el asiento del relé, cerrándolo. La presión de carga que actua sobre el diafragma de la valvula principal purga al sistema corriente abajo por el pequeño Orificio que hay en el conjunto de placa de diafragma y horquilla. Cuando es necesa rio un rápido cierre de la valvula principal por condiciones inusuales de control, se abre la válvula de purga para aumentar el régimen de evacuación. La fuerza de la mayor presión de salida actuando sobre el diafragma de la válvula principal más la fuerza del resorte de dicha válvula supera a la fuerza de la menor presión de carga que actúa sobre el diafragma de la válvula principal y hace que se desplace el manguito de estrangulación hacia el tapón fijo de la válvula para reducir el caudal de gas al sistema corriente abajo. El diafragma superior del piloto actua corno un elemento de cierre de la cámara de carga y como un miembro equilibrador del diafragma inferior. Los dos diafragrnas estan conectados por una horquilla mecanizada. El cambio de presion en la cámara central apenas tiene efecto sobre la posición del disco de la válvula.

Mantenimiento Las piezas del regulador están sometidas a desgaste normal y deben inspeccionarse periódicamente y sustituirse cuando sea necesario. La frecuencia de inspección y sustitución depende de la severidad de las condiciones de servicio y de las disposiciones y códigos federales, estatales y locales aplicables.

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Principio De Operación

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TRANSMISORES Y CONTROLADORES NEUMATICOS

Posicionador Fisher Mod. 3582 Principio De Operación La 3582 Serie (Tipo 3582 y Tipos 3582A, C, D, y G, del posicionador neumático de la válvula ) acepta una señal de entrada neumática de un dispositivo del mando. El diagrama operacional en la figura muestra el posicionador neumático de la válvula en acción directa. Se conecta la presión del suministro al relevador Tipo 83L. La restricción fija en el relevador limita el flujo a la tobera para que cuando el palometa no este restringiendo la tobera, el aire de suministro pueda sangrar fuera más rápido. La señal de entrada del dispositivo de mando se conecta a los fuelles. Cuando la señal de entrada aumenta, el fuelle expande y mueve un brazo. El brazo montado sobre un eje, de la entrada que mueve la palometa más cerca a la tobera. El aumento de presión en la tobera y, a través de la acción del relevador, aumenta la presión de salida a el diafragma del actuador. El incremento en la salida de presión causa que el actuador se mueva hacia abajo. El movimiento del vástago se da retroalimentado a el brazo por medio de una leva. Cuando la leva gira, sobre el eje de los pivotes de el brazo para mover la palometa ligeramente fuera de la tobera. La presión en la tobera disminuye y reduce la presión de salida hacia el actuador. El movimiento del vástago continúa, mientras la palometa se aleja de la tobera hasta que el equilibrio se alcance. Cuando la señal de entrada disminuye, el fuelle se retrae (ayudado por el resorte de rango interior) y el Brazo se mueve por los pivotes, para mover la palometa fuera de la tobera. La presión disminuye en la tobera y el relevador permite la descarga de presión del diafragma a la atmósfera por lo cual el actuador tiene un movimiento hacia arriba. A través de la leva, el movimiento del vástago se da retroalimentado al brazo para reposicionar la palometa más cerca ala tobera Cuando se obtienen las condiciones de equilibrio, el movimiento del vástago se detiene y la palometa se posiciona a prevenir cualquier disminución en la presión del diafragma. El principio de operación para la acción inversa es similar sólo que cuando la señal de entrada aumenta, la la presión en el diafragma se disminuye. Recíprocamente, una entrada decreciente será causa de un aumento en la presión en el diafragma .

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Alineación Del Posicionador Fisher Mod. 3582 EL PROCEDIMIENTO DE ALINEACION ES PARA ASEGURAR LA POSICION MECANICA CORRECTA DE PARTES , PARA QUE EL POSICIONADOR PUEDA SER CALIBRADO 1. Coloque el brazo giratorio a la mitad del giro total (90°) que coincida con las marcas.

2. Afloje la contratuerca de la tobera a favor de las manecillas del reloj hasta su posición mas

baja, después regrese la tobera dos vueltas hacia fuera y apriete la contratuerca.

3. Ajuste la señal de presión del posicionador al 50 % del rango 9 psi (si es de 3-15 psi).

4. Mueva el conjunto del obturador a la posición 0 sobre la barra de escala, afloje la

contratuerca del tornillo del conjunto seguidor y ajuste el tornillo hasta que la posición ó

presión de la salida del posicionador sea igual al 50 % del rango (9 psi) apriete la

contratuerca.

5. Mueva el conjunto del obturador a la posición 10 del lado de acción directa afloje la

contratuerca del conjunto del fuelle y ajuste con el pivote del fuelle hasta que la salida sea

igual al 50 % del rango (9 psi), y apriete la contratuerca.

6. Mueva el conjunto del obturador a la posición 10 del lado de acción inversa afloje la

contratuerca y ajuste con el pivote de la barra hasta que la salida sea igual al 50 % del

rango (9 psi), y apriete la contratuerca.

7. Repita los pasos 4,5,6, hasta lograr que el alineamiento sea optimo.

Calibración Del Posicionador Fisher Mod. 3582 1. Conecte la señal del posicionador a la entrada del actuador a la entrada del actuador de la

válvula, ajuste la entrada de señal del posicionador al 50 % del rango (9 psi). 2. Mueva el obturador a la posición 6 de acción inversa ó directa según sea el caso aplique

suministro al posicionador, el actuador de la válvula debe moverse a la mitad de su carrera,

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si no es así primero cheque que no este flojo el eslabonaje o la leva este mal instalada. Si la barra no esta correctamente nivelada, un menor ajuste a la altura de la tobera puede ser necesario para asegurar que el valor de la señal de entrada requerido corresponde al punto de arranque de la carrera.

3. Aplique señal de entrada igual al valor mas bajo del rango (3 psi). Y ajuste con la tobera hasta que la válvula empiece a moverse (cerrar ó abrir).

4. Aplique señal de entrada igual al mas alto del rango (15 psi) y ajuste con el conjunto del obturador moviéndolo sobre la barra de la escala hasta que la válvula efectúe su carrera completa.

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Transmisor / Controlador de Nivel Fisher Mod. 2500 Secuencia De Operación SI HAY AUMENTO O DISMINUCION EN EL NIVEL DEL TANQUE, ESTE SE DETECTA POR LA PIERNA DE NIVEL QUE A SU VEZ QUE POR MEDIO DE SU BRAZO DE TORSIÓN, SE DETECTA AL CONJUNTO OBERA PALOMETA. ESTE CONJUNTO SEGÚN SU ACCIÓN SE ALEJAN O SE JUNTAN OCACIONANDO CON ELLO QUE LA CAMARA SUPERIOR DEL RELEVADOR SE PRECIONE, PRECIONANDO AL DIAFRACMA INFERIOR Y EN CONSECUENCIA ABRA LA VÁLVULA DE AGUJA DEL RELEVADOR, PERMITIENDO LA SALIDA DE AIRE HACIA LA VÁLVULA, PARTE DE ESTE AIRE SE RETROALIMENTA POR MEDIO DE LA VÁLVULA PROPORCIONAL.

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Ajuste En Campo Para Calibración 1) CON EL NIVEL O INTERFACE EN EL FONDO DEL DESPLAZADOR, AJUSTAR EL

DISCO DE “RAISE LEVEL” (DISCO DE AJUSTE DE CERO EN EL TIPO 2500 T DAR LA PRESIÓN DE SALIDA APROPIADA SEGÚN LA TABLA No.1. ASEGURARSE QUE LA PALOMETA ESTA PERPENDICULAR A LA TOBERA.

2) SUBIR EL NIVEL DEL LIQUIDO A UNA CANTIDAD CONOCIDA, DE PREFERENCIA

HASTA LA PARTE SUPERIOR DEL DESPLAZADOR 3) OBSERVAR EL CAMBIO REAL EN LA PRESIÓN DE SALIDA DE ACUERDO A

LAELEVACION DEL NIVEL. SI ES DIFERENCIA DEL RANGO NORMAL DE 12 PSI EL RANGO DEBE CORREGIRSE CORRIENDO EL BRAZO DE AJUSTE DEL NIVEL EN LA RANURA ALARGADA. ESTA ACCION CAMBIA LA SENSIBILIDAD DEL SISTEMA TOBERA PALOMETA. CORRIENDO EL BRAZO DE AJUSTE A LA IZQUIERDA INCREMENTA LA SENSIBILIDAD E INCREMENTA EL RANGO DE PRESIÓN DE SALIDA.

4) REGRESAR EL NIVEL AL FONDO DEL DESPLAZADOR Y REAJUSTAR LA PRESIÓN

DE SALIDA AL VALOR APROPIADO SEGÚN LA TABLA 1 AJUSTANDO EL DISCO DE “RAISE LEVEL” . REPETIR LOS PASOS ANTERIORES Y RELOCALIZAR EL BRAZO DE AJUSTE OTRA VEZ HASTA EL RANGO DE PRESIÓN DE SALIDA SEA EL ADECUADO.

5) A CONTINUACIÓN, REFERIRSE A LA TABLA 3. COLOCAR EL DISCO DE “RAISE

LEVEL” O DISCO DE AJUSTE DE CERO EL VALOR APROPIADO SEGÚN LA TABLA 3. CON EL NIVEL EN EL FONDO DEL DESPLAZADOR, OBSERVAR LA PRESIÓN DE SALIDA PARA VER SI ESTA DE ACUERDO CON EL VALOR INDICADO DE LA TABLA 1. SI NO AJUSTAR LA TUERCA SOPORTE DE LA PALOMETA Y EL TORNILLO DE

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ALINEAMIENTO PARA OBTENER LA PRESIÓN DE SALIDA APROPIADA DE LA TABLA 1. ESTE AJUSTE NOS PERMITIRA AJUSTAR CUALQUIER BANDA PROPORCIONAL A CUALQUIER NIVEL SIN NECESIDAD DE AJUSTAR LA PALOMETA.

NOTA: EL TORNILLO DE ALINEAMIENTO DE LA PALOMETA ESTARA ROSCADO HACIA ABAJO LO SUFICIENTE PARA EMPUJAR LA PORCION DE LA PALOMETA QUE SE ENCUENTRA DEBAJO DE LA CABEZA DEL TORNILLO.ESTA FUERZA ES NECESARIA PARA MANTENER EL TORNILLO DE AJUSTE EN SU POSICIÓN. OBSERVAR TAMBIEN QUE LA PALOMETA ESTARA APROXIMADAMENTE PERPENDICULAR A LA TOBERA.

Controlador De Presión Fisher Mod. 4150 Secuencia De Operación SI HAY UN AUMENTO O DISMINUCION EN LA PRECION DEL PROCESO ESTA SE REFLEJA EN EL CONJUNTO TOBERA PALOMETA SE JUNTAN CON ESTE SE OCASIONAN QUE EN EL RELEVADOR LA CAMARA SUPERIOR DE ESTE SE REPRECIONE QUE A SU VEZ REPRECIONE AL DIAFRAGMA INFERIOR Y EN CONSECUENCIA ABRA LA VÁLVULA DE AGUJA EN ELLO PERMITE LA ENTRADA DE AIRE A LA CAMARA INFERIOR DEL RELEVADOR Y ASI EL AIRE ES MANDADO A LA VÁLVULA. PARTE DE ESTE AIRE PASA POR LA VÁLVULA PROPORCIONAL PARA LE MEJOR CONTROL. Control De Presión Moisd 4160

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Mantenimiento DOS PARTES DEBEN DE DÁRSELE SERVICIO TAN A MENUDO COMO SEA NECESARIO. EL FILTRO DEL REGULADOR 67 FR DEBERÁ SER VENTEADO A LA ATMÓSFERA PARA LIMPIAR DE HUMEDAD Y CONTAMINACIÓN AL CONTROLADOR. PARA ELLO SE HA PROVISTO UNA VÁLVULA DE PURGA EN LA PARTE INFERIOR DEL REGULADOR. PARA ASEGURAR LA LIMPIEZA EN LOS CONDUCTOS DEL ORIFICIO DEL REVELADOR SE HA COLOCADO UN PIVOTE QUE DEBERÁ SER OPRIMIDO A INTERVALOS REGULARES.

Localización De Problemas LA SUGERENCIAS ENLISTADAS ABAJO SON UNA GUÍA A SEGUIR EN CASO DE PROBLEMAS, PARTICULARMENTE AL INICIARSE EL SERVICIO. 1) AL NO OBTENER CAMBIO TOTAL DE PRESIÓN EN EL DIAFRAGMA:

a) ASEGÚRESE QUE LA LECTURA DEL MANÓMETRO DE PRESIÓN DEL

DIAFRAGMA SEA CORRECTA.

b) REVISE QUE NO HAYA FUGAS EN LAS LÍNEAS Y CONEXIÓN.

2) CICLAJE

a) EL CICLAJE DE LA SALIDA DEL CONTROLADOR PUEDE DEBERSE A QUE A BANDA PROPORCIONAL ESTE MUY ANGOSTA O A QUE EL RANGO DEL REAJUSTE ESTE MUY RÁPIDO. PARA LA MAYORÍA DE LAS APLICACIONES DEL CONTROL, EL EFECTO DE RESPUESTA PROPORCIONAL ES GENERALMENTE MAS ESTABLE QUE EL EFECTO DE LA RESPUESTA DEL REAJUSTE.

b) REVISE QUE LA VÁLVULA INTERNA NO ESTE PEGADA

c) SI LA VÁLVULA DE CONTROL TRABAJA CERCA DE SU ASIENTO, PROBABLEMENTE ESTE MAL CALCULADA.

Cambio Del Elemento De Medición NOTA: LOS FUELLES O EL TUBO BOURDON PUEDEN SER CAMBIADOS E INTERCAMBIADOS PARA MONTAJE EN EL SUBCONJUNTO DEL CONTROLADOR. PARA CAMBIAR EL TUBO BOURDON 1) RETIRE EL ESLABÓN DE CONEXIÓN Y LOS SOPORTES DE LA BARRA 2) RETIRO LOS DOS TORNILLOS FIJOS QUE SOSTIENEN EL TUBO Y RETIRE EL TUBO

DEL SUBCONJUNTO. 3) RETIRO EL ESLABÓN DE CONEXIÓN Y SOPORTE DEL TUBO BOURDON. 4) COLOQUE EL ESLABÓN DE CONEXIÓN Y SOPORTE EN EL NUEVO TUBO BOURDON. 5) AJUSTE EL SELECTOR DE PRESIÓN A CERO. 6) MONTE EL TUBO BOURDON EN EL SUBCONJUNTO. 7) CONECTA EL ESLABÓN Y LOS SOPORTES A LA BARRA.

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8) CUANDO EL TUBO ESTE EN SU POSICIÓN, ASEGÚRESE QUE LA BARRA ESTE HORIZONTAL.

9) CALIBRE Y AJUSTE PARA ARRANQUE. PARA CAMBIO DE FUELLES 1) RETIRE EL SUBCONJUNTO DEL CONTROLADOR. 2) DESCONECTE EL ESLABÓN DE CONEXIÓN Y LOS SOPORTES DE LA BARRA. 3) RETIRE LA UNIDAD DE FUELLES DE LA CAJA. 4) MONTE LOS FUELLES EN EL CONJUNTO DE CONTROL. CONECTE EL ESLABÓN DE

CONEXIÓN Y LOS FUELLES Y A LA BARRA. ASEGÚRESE QUE LA BARRA ESTE HORIZONTAL CUANDO SE LE CONECTE LOS FUELLES CON EL SELECTOR DE PRESIÓN A CERO.

5) CALIBRE Y AJUSTE PARA ARRANQUE. Calibración De Controladores

CONTROLADORES PROPORCIONALES

1) CONECTE EL SUMINISTRO DE PRESIÓN DE 20 PSI O 35 PSI SEGÚN SE NECESITE. 2) CONECTE LA PRESIÓN DE SALIDA A UN MANÓMETRO DE PRESIÓN ADECUADO. 3) CONECTE LA FUENTE DE PRESIÓN AL BLOCK DE PRESIÓN. 4) AJUSTE LA BANDA PROPORCIONAL A 1.5 (15%). 5) AJUSTE EL SELECTOR DE PRESIÓN A CERO. 6) AJUSTE LA TOBERA YA SEA ARRIBA O ABAJO PARA OBTENER EL AJUSTE DE

CERO DESEADO. UN TORNILLO PRESIONADO CIERRA LA TOBERA. AFLOJE ANTES, Y APRIETE DESPUÉS, DE AJUSTAR LA TOBERA.

ACCION DE CONTROL

RANGO DE SALIDA SUMINISTRO DE PRESIÓN

AJUSTE DE CERO

DIRECTA 3-15 PSI 20 PSI 8-10 PSI DIRECTA 6-30-PSI 35 PSI 16-20 PSI INVERSA 15-3- PSI 20 PSI 8-10 PSI INVERSA 30-6 -PSI 35 PSI 16-20 PSI

7) APLIQUE PRESIÓN MÁXIMA AL ELEMENTO DE MEDICIÓN. AJUSTE EL SELECTOR

DE PRESIÓN AL MÁXIMO. LA SALIDA DE PRESIÓN DEBE ESTAR DENTRO DE LOS LIMITE DE AJUSTE DE CERO ESTABLECIDOS ARRIBA. (VER NOTA)

CONTROLADORES PROPORCIONALES – AJUSTE REMOTO CALIBRE COMO AL CONTROLADOR PROPORCIONAL DEJANDO LA CONEXIÓN DEL AJUSTE REMOTO ABIERTO A LA ATMÓSFERA. CONTROLADORES PROPORCIONAL – REAJUSTE 1) CONECTE EL SUMINISTRO DE PRESIÓN DE 20 O 35 PSI SEGÚN SE REQUIERA. 2) CONECTE LA PRESIÓN DE SALIDA A UN MANÓMETRO DE PRESIÓN ADECUADO.

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3) CONECTE LA FUENTE DE PRESIÓN AL BLOCK DE PRESIÓN.

4) AJUSTE EL SELECTOR DE REAJUSTE A .005. 5) AJUSTE EL SELECTOR DE LA BANDA PROPORCIONAL A CERO. 6) AJUSTE EL SELECTOR DE PRESIÓN A CERO. 7) AJUSTE LA TOBERA (LLAVE 21, FIGURA 19) YA SEA ARRIBA O ABAJO PARA

OBTENER EL AJUSTE DE CERO DESEADO. UN TORNILLO PRISIONERO CIERRA LA TOBERA. AFLOJE ANTES, Y APRIETE DESPUÉS, DE AJUSTAR LA TOBERA. ACCION DE CONTROL


AJUSTE DE CERO


8) APLIQUE LA PRESION MAXIMA AL ELEMENTO DE MEDICION. AJUSTE EL

SELECTOR DE PRESIÓN AL MÁXIMO. LA SALIDA DE PRESIÓN DEBE ESTAR DENTRO DE LOS LIMITES DE AJUSTE DE CERO ESTABLECIDOS ARRIBA.

Calibración De Transmisores De Presión 1) CONECTE EL SUMINISTRO DE PRESIÓN DE 20 A 35 PSI QUE SE REQUIERA.

2) CONECTE LA PRESIÓN DE SALIDA A UN MANÓMETRO DE PRESIÓN ADECUADO. 3) CONECTE LA FUENTE DE PRESIÓN AL BLOOCK DE PRESIÓN. 4) AJUSTE EL SELECTOR DE LA BANDA PROPORCIONAL A 100% . 5) AJUSTE EL SELECTOR DE PRESIÓN A CERO. 6) AJUSTE LA TOBERA YA SEA ARRIBA O ABAJO PARA OBTENER EL AJUSTE DE

CERO DESEADO. UN TORNILLO PRISIONERO CIERRA LA TOBERA. AFLOJO ANTES, Y APRIETE DESPUÉS, DE AJUSTAR LA TOBERA.

ACCION DE CONTROL


AJUSTE DE CERO


7) APLIQUE LA PRESIÓN MÁXIMA AL ELEMENTO DE MEDICIÓN. LA SALIDA DEBERÁ

CAMBIAR AL TOTAL DE SU RANGO CON EL CAMBIO DE PRESIÓN MÁXIMA AL ELEMENTO DE MEDICIÓN. (VER NOTA)

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8) REVISE LA CALIBRACIÓN CADA 25% DE CAMBIO DE LA VARIABLE MEDIDA. NOTA:

SI EL AJUSTE DE CERO DE PRESIÓN O EL RANGO DE SALIDA NO SE OBTIENE CUANDO LA PRESIÓN MÁXIMA ES APLICADA AL ELEMENTO DE MEDICIÓN, MUEVA EL AJUSTE DE CALIBRACIÓN A LA DERECHA O A LA IZQUIERDA Y ENTONCES REPITA EL AJUSTE DE TOBERA Y PASOS SUBSECUENTES. EL AJUSTE DE CALIBRACIÓN PUEDE SER MOVIDO AFLOJANDO DOS TORNILLOS DIRECTAMENTE ARRIBA Y DEBAJO DE LA BARRA, A LA IZQUIERDA DE LA TOBERA. CAMBIO DE LA SALIDA DEL CONTROLADOR EL CONTROLADOR NORMAL TIENE UNA SALIDA DE 3-15 PSI. Y PUEDE SER CONVERTIDA A TENER UN RANGO DE SALIDA DE 6-30 PSI. LOS DOS FUELLES DE CONTROL Y LOS MANÓMETROS DE PRESIÓN DEBERÁN SER REEMPLAZADOS CUANDO EL CAMBIO DE RANGO SE EFECTUÉ. LOS MANÓMETROS DE PRESIÓN PODRÁN SER DESENROSCADOS DEL CHASIS Y ATORNILLARSE LOS MANÓMETROS DE REEMPLAZO EN SU LUGAR.

Registrador De Flujo

REGISTRADORES DE PRESIÓN DE DIFERENCIAL MODELOS 202E

Introducción General EL REGISTRADOR DE FLUJO BARTON MODEL 202E CON UNIDAD INDIVIDUAL DP MIDE Y REGISTRA LAS VARIABLES DE OPERACIÓN DEL SISTEMA, QUE PUEDEN MEDIRSE LA PRESIÓN DEL DIFERENCIAL Y LOS MÉTODOS DE PRESIÓN ESTÁTICOS. LOS COMPONENTES PRINCIPALES

Unidad De Presión Diferencial LA UNIDAD DE PRESIÓN DE DIFERENCIAL (DPU) BARTON MODEL 199 ACTÚA LOS REGISTRADORES MODELO 202E EL DPU ES UN ENSAMBLE DUAL DE FUELLES QUE SE ENCUENTRAN DENTRO DE LAS CAMARAS DE PRESIÓN. LOS FUELLES SE ENCUENTRAN LLENOS DE LÍQUIDO Y RESISTEN LOS SOBRERANGOS, IGUALAN A LA PRESIÓN ACTIVA DE LAS CAMARAS SIN EL CAMBIO DE LA CALIBRACIÓN. EL MOVIMIENTO DE LOS FUELLES SE TRANSMITE A TRAVÉS DE UN TUBO DE TORQUE DEL DPU AL MECANISMO DE LA GRAFICA. EL TUBO TORQUE SE SELLA HERMÉTICAMENTE PARA ELIMINAR FRICCIÓN Y GOTEO; NO REQUIERE LUBRICACIÓN.

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Mantenimiento GENERALMENTE, LOS REGISTRADORES DE BARTON NO REQUIEREN NINGÚN MANTENIMIENTO SOLO EL REEMPLAZO DE LA GRAFICA, EL RELLENAR DE TINTA LAS PLUMILLAS, Y LA CALIBRACIÓN OCASIONAL. ADEMÁS, EL OPERADOR DEBE VERIFICAR PERIÓDICAMENTE EL SELLO DE LA PUERTA Y LOS MONTAJES DE PRESIÓN PARA LA GRAFICA

Calibración De La Pluma De Presión Diferencial

PARA CALIBRAR LA PLUMA DE DP:

1. REVISE QUE EL PLATO DE LA GRAFICA ESTE CORRECTAMENTE ASEGURADO Y PLANO. LA GRAFICA DEBE SER PLANA. TAMBIÉN, ASEGÚRESE LAS PLUMAS Y BRAZOS DE LA PLUMA SE CONECTEN CORRECTAMENTE Y QUE ELLOS NO INTERFIEREN ENTRE SI. 2. CON UNA GRAFICA ASEGURADA EN SU LUGAR, MUEVA LA PLUMA DEL 0 AL 100 DEL SPAN PARA ASEGURARSE QUE LA PLUMA VIAJA A LO LARGO DE LA LÍNEA DE TIEMPO. SI LOS AJUSTES SON NECESARIOS: SUELTE LOS DOS TORNILLOS DE MONTAJE DE LA PLUMA, AJUSTE LA POSICIÓN DE MONTAJE DE LA PLUMA HASTA QUE LA PLUMA SIGA LA LÍNEA DE TIEMPO, ENTONCES APRIETE LOS TORNILLOS DE MONTAJE DE PLUMA. 3. DESCONECTE EL ESLABÓN DE PRESIÓN DIFERENCIAL DEL BRAZO DEL RANGO. MUEVA LAS PLUMAS DE PRESIÓN DIFERENCIAL Y DE ESTÁTICA A TODO LO LARGO DEL SPAN. AJUSTE LA PLUMA ESTÁTICA PARA QUE LAS PLUMAS TENGAN UNA DIFERENCIA DE APROXIMADAMENTE 7-15 MINUTOS. MUEVA AMBAS PLUMAS A LA POSICIÓN 50%. ASEGURESE QUE LAS PLUMAS NO INTERFIEREN ENTRE SI. AJUSTE LA PLUMA ESTÁTICA COMO SEA NECESARIO; NO ALTERE LA PLUMA DE PRESIÓN DIFERENCIAL UNA VEZ SE HAYA AJUSTADO A LA LÍNEA DE TIEMPO.

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4. ASEGURESE QUE HAY BASTANTE PRESIÓN DE LA PLUMA CONTRA LA GRAFICA PARA PRODUCIR UNA LÍNEA CONTINUA. SI ES NECESARIO, AJUSTE LA PRESIÓN DE LA PLUMA DOBLANDO EL BRAZO EN LA DIRECCIÓN REQUERIDA. 5. QUITE LA GRAFICA Y EL PLATO DE LA GRAFICA. NOTA - PREPARE UNA GRAFICA DE CALIBRACIÓN CORTANDO UNA GRAFICA EN FORMA DE CUÑA Y PEGELO A UN PEDAZO DE CARTÓN SEMEJANTE A LA FORMA DE LA GRAFICA. ESTO PERMITE LA CALIBRACIÓN DE LAS PLUMAS Y ACCESO A EL MECANISMO DE REGISTRADOR DE FLUJO CUANDO LOS AJUSTES SON NECESARIOS. 6. MONTE LA GRAFICA DE CALIBRACIÓN EN EL REGISTRADOR DE FLUJO. CIERRE EL SEGURO DE LA GRAFICA. DEJE LIBRES LOS TOPES DE SOBRERANGO. NOTA - VERIFIQUE QUE LOS ESLABONES ESTEN LIBRES. COLOQUE LOS AJUSTES DE RANGO Y CERO A LA MITAD DE SU CARRERA. 7. APLIQUE 50% DE PRESIÓN DIFERENCIAL POR EL LADO DE ALTA PRESIÓN. COLOQUE EL ESLABON DE PRESIÓN DIFERENCIAL COMO MOSTRADO EN FIGURA . PONGA UN ÁNGULO DE 90° ENTRE EL BRAZO DE TORQUE Y EL ESLABÓN. VARIANDO LA LONGITUD DEL ESLABÓN, PONGA UN ÁNGULO DE 90°ENTRE EL BRAZO DE RANGO Y EL ESLABÓN. COLOQUE EL BRAZO DEL RANGO A 50% EN LA GRAFICA. 8. QUITE LA PRESIÓN. LA PLUMA DEBE INDICAR EL CERO. SI LA PLUMA SE DESVÍA MENOS QUE 10% DEL CERO EN CUALQUIER DIRECCIÓN, REALICE EL AJUSTE FINO USANDO EL TORNILLO DE AJUSTE DE CERO DE LA PLUMA Y CONTINUE CON EL PUNTO 8.B. SI LA PLUMA SE DESVÍA MÁS DE 10% DEL CERO, HAGA LOS AJUSTES COMO SIGUE: A.- GIRE EL BRAZO DE LA PLUMA AGARRANDO EL BRAZO DEL RANGO Y FORZANDO (O RESBALÁNDOSE) LA PLUMA HASTA QUE INDIQUE EL CERO. EL BRAZO DE LA PLUMA DEBE GIRAR EN EL PUNTO DE PIVOTE SIN SOLTAR EL BRAZO DEL RANGO APRIETE EL TORNILLO DE FIJACION. B.- APLIQUE 100% PRESIÓN. HAGA EL AJUSTE NECESARIO MOVIENDO EL TORNILLO DE AJUSTE DEL BRAZO DEL RANGO, AJUSTA EN SENTIDO CONTRARIO A LAS AGUJAS DEL RELOJ SI LA PLUMA ESTA LIGERAMENTE POR ABAJO DEL CERO Y EN EL SENTIDO DE LAS AGUJAS DEL RELOJ SI LA PLUMA ES LIGERAMENTE POR ARRIBA DEL CERO. REPITA EL CERO Y EL 100% , REPITA ESTOS AJUSTES HASTA LOGRAR LA CALIBRACIÓN EN ESTOS PUNTOS. C.- APLIQUE 50% PRESIÓN. LA PLUMA DEBE ESTAR EN LA LÍNEA DE 50 % DE LA GRAFICA. SI LA PLUMA QUEDA BAJO LA LINEA DE CERO, ALARGUE EL ESLABON PARA UNA CORRECCIÓN EN LA DIRECCIÓN BAJA. AJUSTE LA PLUMA A 50% COMO EN PASO 8.A. SI LA PLUMA ES ALTA, ACORTE EL ESLABON PARA UNA CORRECCIÓN EN LA DIRECCIÓN ALTA. AJUSTE LA PLUMA A 50% COMO EN PASO 8.A. ASEGURE QUE TODOS LOS TORNILLOS DEL ESLABON ESTAN FIRMEMENTE APRETADOS. 9. REPITA PASO 8 HASTA LOGRAR LA CALIBRACIÓN DE ESTOS TRES PUNTOS (0, 50, Y 100%). PARA ASEGURAR LA EXACTITUD HAGA UN NUEVO CHEQUEO DE CALIBRACIÓN DE LOS PUNTOS (1, 24, 50, 74, Y 100% ASCENDIENDO Y DESCENDIENDO).

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Calibración De La Pluma De Presión Estática PARA CALIBRAR LA PLUMA DE PRESIÓN ESTÁTICA, PROCEDA COMO SIGUE:

1. AJUSTE EL BRAZO DEL RANGO ESTÁTICO Y COLOQUE EL BRAZO A LA MISMA DISTANCIA DE LA PARTE DE ATRÁS DE LA CAJA.

2. COLOQUE EL ESLABÓN DE LA PRESION ESTÁTICA EN EL CUARTO AGUJERO DEL ENSAMBLE DE MONTAJE DE LA PLUMA DEL BRAZO DEL RANGO.

3. AJUSTE LA UNIÓN DE PRESIÓN ESTÁTICA PARA FORMAR ÁNGULOS DE 90° ENTRE EL ESLABÓN (VEA LA ILUSTRACIÓN) Y PUNTOS DEL PIVOTE DE LA UNIÓN ASOCIADA, COMO SIGUE:

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A.- APLICAN 50% PRESIÓN ESTÁTICA, COLOQUE LA TUERCA DE AJUSTE FINO DE RANGO AL CENTRO EN EL BRAZO DE RANGO, Y COLOQUE EL ESLABONDE LA ESTATICA COMO MOSTRADO EN LA FIGURA.

B.- VERIFIQUE QUE EXISTA UN ÁNGULO 90° ENTRE EL BRAZO RANGO Y EL ESLABÓN. APRIETE EL TORNILLO DE SUJECCION.

C.- VARÍE LA LONGITUD DE ESLABÓN PARA CONSEGUIR UN ÁNGULO 90° ENTRE EL BRAZO DEL RANGO Y ESLABÓN.

D.- COLOQUE EL BRAZO DEL RANGO EN ENSAMBLE DE LA PLUMA A EL 50% DE LA GRAFICA.

NOTA - VERIFICA QUE ESLABON ESTE LIBRE.COLOQUE LOS AJUSTE DE RANGO Y CERO, AJUSTE LOS TORNILLOS A SUS PUNTOS MEDIOS, TODOS LOS ÁNGULOS DE EL ESLABON DEBERAM MEDIR 90°.

4. DESFOGUE LA PRESIÓN PARA PONER A CERO LA INDICACIÓN DE LA PLUMA, USANDO EL AJUSTE DE CERO DE LA PLUMA ATORNILLE PARA EL AJUSTE FINO (10% O MENOS). PARA LOS AJUSTES MAYORES (MÁS DE 10%), SUELTE EL BRAZO DE RANGO AFLOJANDO EL TORNILLO Y MUEVASE LA PLUMA PARA PONER A CERO EN LA GRAFICA Y APRIETE EL TORNILLO.

NOTA - PUEDE SER NECESARIO LEVANTAR O BAJAR EL PUNTO DEL PIVOTE DEL ESLABON EN LA UNION CON EN EL BRAZO DEL RANGO, COMO EN PASO 3. SI ES EN SENTIDO CONTRARIO A LAS AGUJAS DEL RELOJ, EL MOVIMIENTO DE LA TUERCA (PASO 5) NO AUMENTA EL SPAN SUFICIENTEMENTE, MUEVA EL PIVOTE DEL ESLABON A EL SIGUIENTE AGUJERO SUPERIOR; SI EN EL SENTIDO DE LAS AGUJAS DEL RELOJ, EL MOVIMIENTO TUERCA NO DISMINUYE EL SPAN LO SUFICIENTE, MUEVA EL PIVOTE DE EL ESLABON AL PRÓXIMO AGUJERO ABAJO DEL PIVOTE.

5. APLIQUE 100% PRESIÓN Y OBSERVE LA PLUMA. HAGA LOS AJUSTES NECESARIOS MOVIENDO LA TUERCA DEL BRAZO DE RANGO EN SENTIDO CONTRARIO A LAS AGUJAS DEL RELOJ SI LA PLUMA ESTA LIGERAMENTE POR ABAJO DEL RANGO Y EN EL SENTIDO DE LAS AGUJAS DEL RELOJ SI LA PLUMA ESTA LIGERAMENTE POR ARRIBA DEL RANGO. REPITA EL CERO Y 100% AJUSTE HASTA LOGRAR LA CALIBRACIÓN A ESTOS DOS PUNTOS.

6. REPITE PASOS 3, 4, Y 5 HASTA QUE SE OBTENGA LA CALIBRACIÓN COMPLETA.

7. APLIQUE 50% PRESIÓN Y OBSERVE LA INDICACIÓN DE LA PLUMA.

A. SI LA PLUMA INDICA ALTO O BAJO, AJUSTE EL ESLABÓN PARA HACER UNA CORRECCIÓN APROXIMADAMENTE 40 VECES EL ERROR EN LA DIRECCIÓN DEL ERROR.

B. RESTABLEZCA LA PLUMA A EL 50% MOVIENDO EL ENSAMBLE DE LA PLUMA EN EL PUNTO DE PIVOTE DE EL BRAZO RANGO.

C. REPITA ESTE PASO (7), CUANTAS VECES SEA NECESARIO.

8. DESFOGUE LA PRESIÓN Y RESTABLESCA LA INDICACIÓN DE LA PLUMA A CERO, USANDO EL TORNILLO DE AJUSTE DE CERO DE LA PLUMA.

9. REPITA LOS PASOS 4 A 8 HASTA LOGRAR LA CALIBRACIÓN DE CERO, ANGULARIDAD, Y RANGO (0%, 50%, Y 100% INDICACIÓN).

10. ASEGURE QUE EL BRAZO DE RANGO QUEDE FIRMEMENTE APRETADO POR EL TORNILLO,LA TUERCA Y TORNILLOS DEL ESLABÓN SON FIRMES.

11. RECONECTE LOS ESLABONES DE DP.

12. ABRA TAPA DE REGISTRADOR Y QUITE GRAFICA DE CALIBRACIÓN TEMPORAL.

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13. COLOQUE EL PLATO DE LA GRAFICA, Y UNA GRAFICA NUEVA ASEGURANDO QUE AJUSTE EN LOS SOPORTES LATERALES DEL PLATO DE LA GRAFICA.

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Reemplazo De Elemento De Presión Estático SI EL ELEMENTO DE PRESIÓN ESTÁTICO NECESITA EL REEMPLAZO, PROCEDA COMO SIGUE: 1. CIERRE TODAS LAS VÁLVULAS Y DESFOGUE LA PRESION.

2. SEPARE EL BRAZO DE RANGO DEL ESLABÓN ABRIENDO EL PIVOTE DE SUJECCION.

3. SUELTE EL TORNILLO EN EL ENSAMBLE DE BRAZO DE RANGO Y SEPARELO DEL ELEMENTO DE PRESIÓN ESTÁTICA.

4. DESCONECTE LA TUBERÍA DEL ELEMENTO DE PRESIÓN ESTÁTICA (REFIÉRASE A PÁGINA 16). 5. DESARTORNILLE EL ELEMENTO DE PRESIÓN ESTÁTICO DAÑADO.

6. INSTALE EL NUEVO ELEMENTO.

7. CONECTE LA TUBERÍA AL ELEMENTO DE PRESION ESTATICA

8. INSTALE EL ENSAMBLE DE BRAZO DE RANGO EN EL ELEMENTO DE PRESIÓN ESTÁTICO; NO APRIETE EL TORNILLO TODAVÍA.

9. INSTALE EL ESLABÓN AL BRAZO DE RANGO COMPROBANDO QUE EL PIVOTE QUEDE FIRMEMENTE CERRADO.

10. ENCUADRE EL ENSAMBLE DE PRESIÓN ESTÁTICA ( BRAZO DEL RANGO, ESLABÓN, ENSAMBLE DE LA PLUMA) PARA QUE QUE QUEDA EN EL MISMO PLANO SIN DOBLAR. 11. APRIETE EL TORNILLO DE EL BRAZO DE RANGO

12. CALIBRE DE ACUERDO CON EL PROCEDIMIENTO PERFILADO EN LA SP PLUMA CALIBRACIÓN

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Reemplazo De Impulsor De Grafica (Reloj) PARA REEMPLAZAR IMPULSOR DE GRAFICA, PROCEDA COMO SIGUE:

1. DESFOGUE LA PRESIÓN DEL REGISTRADOR.

2. ELEVE LA PLUMA Y QUITA LA GRAFICA Y EL PLATO DE LA GRAFICA.

3. QUITE LOS TORNILLOS QUE ASEGURAN EL IMPULSOR DE LA GRAFICA Y RETIRELO DE SU POSICION.

4. INSTALE EL NUEVO IMPULSOR DE LA GRAFICA Y SUJETELO CON LOS TORNILLOS..

5. MONTE PLATO DE LA GRAFICA Y LA GRAFICA. BAJE LA PLUMA A SU POSICIÓN.

6. CHEQUE LA LÍNEA DE TIEMPO EN PRIMERA PLUMA (DP) DE LA GRAFICA, CERO, Y RANGO.

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Reemplazo De La Unidad De Presión Diferencial (DPU)

ANTES DE REEMPLAZAR LA UNIDAD DE PRESION DIFERENCIAL DPU, VERIFIQUE QUE EL TORQUE SEA APROPIADO ASI COMO LA ROTACIÓN:

1. MONTE EL DPU EN UNA POSICIÓN CONVENIENTE Y CONECTE A UNA FUENTE DE PRESIÓN NORMAL.

2. ADAPTE UNA BALANZA GRADUADA AL TUBO DE TORQUE .

3. ADAPTE UN INDICADOR AL TUBO DE TORQUE.

4. APLIQUE 100 PRESIÓN DEL DIFERENCIAL POR LA TOMA DE ALTA PRESION. EL INDICADOR EN EL TUBO DE TORQUE 8 GRADOS DE CARRERA.

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Reemplazo De Ensamble De Resortes De Rango De Presión Diferencial PARA REEMPLAZAR EL ENSAMBLE DE RESORTES DE RANGO PRESION DIFERNCIAL DEL MISMO RANGO O UNO CON UN VALOR DEL RANGO DIFERENTE, PROCEDA COMO SIGUE: LOS FUELLES DE 3 ¾ PULGADA DIÁMETRO SIN RESORTES DE RANGO DEPRESION DIFERNCIAL TIENEN UN INICIO SOBRE LAS 50-PULGADAS W.C.

1. PONGA EL INSTRUMENTO FUERA DE SERVICIO.

2. QUITE LAS CAMARAS DE PRESIÓN.

3. CON EL INDICADOR EN CERO, QUITE LAS TUERCAS RETENEDORAS, Y DEL ENSAMBLE DE RESORTES DE RANGO. PARA QUITAR EL ENSAMBLE DE RESORTES DE RANGO, GIRE EL ENSAMBLE EN SENTIDO CONTRARIO A LAS AGUJAS DEL RELOJ, TIRANDO HACIA EL EXTERIOR DEL ENSAMBLE. NOTA - EL INDICADOR CAMBIARÁ DE CERO. ÉSTA ES UNA ACCIÓN NORMAL Y EL EL INDICADOR NO DEBE REAJUSTARSE A ESTAS ALTURAS.

4. INSTALE EL NUEVO ENSAMBLE DE RESORTES DE RANGO, COLOCANDOLO SOBBRE LOS POSTES DE MONTAJE Y APRIÉTESE LAS TUERCAS RETENEDORAS. 5. USANDO UNA LLAVE, GIRE LA TUERCA DEL AJUSTE DEL ENSAMBLE DE RESORTES DE RANGO HASTA QUE EL INDICADOR QUEDE EN EL CERO EXACTO. SI EL INDICADOR CAMBIA DEL CERO, AFLOJE CON LA LLAVE LA TUERCA DE AJUSTE Y REPITA EL PASO.

6. INSTALE LAS CAMARAS DE PRESION (SE RECOMIENDAN PONER LAS EMPAQUETADURAS NUEVAS).

7. CALIBRE DE ACUERDO CON EL MANUAL TÉCNICO.

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Secuencia Para Poner En Operación Un Registrador De Flujo ESTA SECUENCIA SÉ EFECTUA DE ACUERDO AL DIAGRAMA SIGUIENTE: a) CHECAR PURGAS (CERRADAS). b) ABRIR VÁLVULA IGUALADORA. c) ALINEAR VÁLVULA DE TOMA LADO BAJA PRESION (LP1). d) ALINEAR LADO ALTA PRESION DE TOMA (HP1). e) ALINEAR VÁLVULA DE BAJA PRESION DEL REGISTRADOR (LP2). NOTA: SI EXISTE ESTATICA, TOMA EN CUENTA QUE LA QUE LA PLUMILLA SE MOVERA

EN ESTE PASO. f) ALINEAR VÁLVULA DE ALTA PRESION DEL REGISTRADOR (HP2). g) CERRAR VÁLVULA IGUALADORA ( I ). NOTA : EN ESTE PASO LA PLUMILLA DE LA DIFERENCIAL SE MOVERA.

ABRIR VÁLVULA IGUALADORA ( I ). a) BLOQUEAR VÁLVULA DE ALTA PRESION DEL REGISTRADOR ( HP2 ). b) BLOQUEAR VÁLVULA DE BAJA PRESION DEL REGISTRADOR ( LP2 ) c) BLOQUEAR VÁLVULA DE ALTA PRESION DE LA TOMA ( HP1 ). d) BLOQUEAR VÁLVULA DE BAJA PRESION DE LA TOMA ( LP1 ). e) PURGAR TOMANDO EN CUENTA SI EXISTE UNA O DOS PURGAS. f) CERRAR IGUALADORAS. NOTA : SI SE EFECTUA ESTA SECUENCIA UNICAMENTE QUEDA DEPRECIONADO

UNICAMENTE EL REGISTRADOR. SI SE QUIERE DEPRECIONAR DESDE VÁLVULA DE TOMA SE DEBE PURGAR DESPUES DE INCISO ¨C¨.

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INTERPRETACION DE GRAFICAS LA GRAFICA UTILIZADA EN EL AREA DE PLATAFORMAS PARA REGISTRAR PRESION SE DIVIDEN EN TRES TIPOS:

Graficas Directas ESTAS SON LLAMADAS ASI POR QUE LA PRESIÓN QUE SE REGISTRA, SE LEE DIRECTAMENTE EN SUS UNIDADES RESPECTIVAS.

Graficas L-10 ESTAS SON LLAMADAS ASI POR SU ESCALA DE GRAFICA, SON COMUNES Y NORMALMENTE SE ENCUENTRAN EN APARATOS DE DOBLE FUNCION COMO ( FR, PR) EN ESTAS GRAFICAS PARA EL CALCULO DE LA PRESION SE UTILIZA LA SIGUIENTE FORMULA.

NOTA : SI EL RANGO DEL HELICOIDAL ESTA EN 1b/pg2 EL RESULTADO SERÁ EN LBS/pg2. SI EL RANGO DEL HELICOIDE ESTA EN KG/CM2 , EL RESULTADO SERÁ EN KG/CM2.

Graficas Lineales

ESTAS GRAFICAS SE CONOCEN NORMALMENTE POR SU ESCALA QUE SON DE 0 – 35 Y 0 – 70 KG/CM2. PARA ÉL CALCULO DE LA PRESION SE UTILIZA LA SIGUIENTE FORMULA:

NOTA : SI EL RANGO ESTA LBS, LA PRESION SERÁ EN LBS/PUL2. SI EL RANGO ESTA EN KG/CM2, LA PRESION SERÁ EN KG/CM2. LAS GRAFICAS L-10 SON ENCONTRADAS NORMALMENTE EN UN APARATO DE DOBLE FUNCION (PR Y FR). PARA DISTINGUIR LA PLUMILLA, SE DEBE TOMAR EN CUENTA EL ELICOIDAL, LA QUE BIENE EN ESTE SERÁ LA LECTURA QUE SE TOMA EN CUENTA PARA LA PRESION.

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LA OTRA PLUMILLA REGISTRA LA LLAMADA DIFERENCIAL.

Figura Ilustrativa

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OPERACIÓN DEL FITTING

Secuencia Para Instalar Una Placa de Orificio En Un Fitting a) OBSERVAR REGLAS DE SEGURIDAD. b) CHECAR VALVULAS DE PURGA ABIERTA. c) QUITAR TAPA DE FITTING. d) COLOCAR LA PLACA EN EL PORTAPLACA TOMANDO EN CONSIDERACIÓN EL BISEL

DE LA PLACA SI EXISTE (BISEL DEBE INSTALARSE EN DIRECCION DE BAJA PRESION).

e) BAJAR LA PLACA A LA CAMA SUPERIOR DEL FITTING CON ELEVADOR SUPERIOR f) CERRAR TAPA DE FITTING. g) BLOQUEAR PURGA. h) ABRIR VÁLVULA IGUALADORA. i) ABRIR COMPUERTA (VÁLVULA DESLIZANTE). j) BAJAR PLACA CON ELEVADOR SUPERIOR (HASTA QUE ENBONE CON ELEVADOR

INFERIOR). k) INSTALAR LA PLACA EN LA CAMARA INFERIOR CON EL ELEVADOR INFERIOR. l) CERRAR VÁLVULA DE COMPUERTA O DESLIZANTE. m) CERRAR VÁLVULA IGUALADORA. n) CON LOS PASOS ANTERIORES QUEDA INSTALADA LA PLACA. Secuencia Para Sacar Una Placa de Orificio En Un Fitting a) OBSERVAR REGLAS DE SEGURIDAD. b) CHECAR PURGA (DEBE ESTAR CERRADA). c) ABRIR VÁLVULA IGUALADORA. d) ABRIR VÁLVULA DESLIZANTE O COMPUERTA. e) ELEVAR LA PLACA CON ELEVADOR INFERIOR. f) ELEVAR LA PLACA A LA CAMARA SUPERIOR CON ELEVADOR SUPERIOR. g) CERRAR VÁLVULA DESLIZANTE O COMPUERTA. h) CERRAR VÁLVULA IGUALADORA. i) DEPRECIONAR LA CAMARA SUPERIOR ABRIENDO LA PURGA.

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j) ABRIR TAPA DEL FITTING. k) QUITAR PLACA. l) CERRAR EL FITTING. NOTA: EN LA FIGURA SE MUESTRA PORTA PLACA DANIELS CON SUS PARTES

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Tabla De Recomendaciones Para La Selección De Placa ESPECIFICACIONES : a) DE 4¨ DE DIÁMETRO Y MENORES SE USA PLACA DE 1/16¨ DE ESPESOR. b) PARA PORTA-ORIFICIOS DE 4¨ A 16¨ PLACA DE 1/8¨ Y PARA MAYORES DE 16¨

PLACA DE ¼ DE ESPESOR. c) EL DIÁMETRO DEL OFICIO DE PLACA CON RESPECTO AL DE LA TUBERIA DEBERÁ

INSTALARSE DEACUERDO CON LOS LIMITES ESPECIFICADO A CONTINUACION.

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VALVULAS DE SEGURIDAD CONVENCIONALES Y OPERADAS POR

PILOTO Introducción La seguridad en la operación de las plataformas de perforación producción compresión y bombeo y, en general de las instalaciones petroleras es de suma importancia, ya que de ello depende la vida del personal, la Integridad del equipo, la protección del medio ambiente y la continuidad de las operaciones productivas.

Uno de los equipos directamente relacionados con esta seguridad lo son las válvulas de seguridad-alivio. Estos equipos son los que ante la falla de todos los demás sistemas de control operaran para proteger los recipientes y líneas de transmisión de fluidos. Es por ello que su selección instalación operación, mantenimiento y refaccionamiento sean de una gran importancia para la segura operación del equipo. Aspectos importantes de válvulas de seguridad-alivio, que pueden redundar en una operación más segura de los equipos en plataforma. La terminología que utilizaremos es la aprobada por la norma ANSI B95 de la cuál se anexa un resumen a las memorias de esta plática (en ocasiones utilizaremos el término en ingles por ser más común)

De acuerdo con el código ASME las válvulas de seguridad deben evitar que se sobrepase en todo momento la presión de diseño del recipiente a proteger. Las válvulas de seguridad se fabrican en muy diversos modelos con aplicaciones especificas dependiendo del fluido a manejarse las condiciones de operación. del tipo de recipiente, de la normatividad aplicable, entre otras.

Categorías Básicas De Válvulas De Seguridad Válvulas de seguridad para vapor de agua Este tipo de válvulas se fabrican para dos tipos de recipientes: a) Los generadores de vapor o Calderas y b) Los acumuladores de vapor y las líneas de conducción de vapor, Para el primer caso la normatividad aplicable lo es el Código ASME sección 1 La válvula generalmente tendrá el bonete abierto con el resorte expuesto al medio ambiente, permitiendo así que se enfríe y no se vea tan afectado en sus propiedades mecánicas por los efectos de la temperatura y corrosividad del vapor que se esta generando lo cual podría variar sensiblemente la presión de ajuste de la válvula. Este código nos indica que las válvulas deberán cumplir con las siguientes condiciones:

a) Las válvulas estarán diseñadas y construidas para operar sin golpeteo y para una apertura completa a una sobrepresion no mayor al 3 % por encima de su presión de ajuste. La capacidad máxima de las válvulas será determinada a ésta sobrepresion.

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b) Las válvulas cerraran a una presión diferencial (BLOW-DOWO) del 4% por de bajo de la presión de ajuste En el caso de que se utilice dos o más válvulas en una misma caldera la presión de cierre de todas las válvulas nunca será menor del 96% de la presión de ajuste de la válvula de menor presión.

c) La tolerancia ( mas o menos) en la presión de disparo no deberá exceder lo siguiente: 0.014 MP a para presiones de hasta cero punto 48 MP a; El 3% para presiones entre cero punto 48 MP a y 2.07 MPa; 01069 MPa para presiones entre 2.07 MPa y 6.89 MPa; y 1 5 para presiones mayores de 6.89 MPa.

Para el segundo caso la normatividad aplicable lo es el Código ASME sección VIII; la válvula podrá tener el bonete abierto o cerrado dependiendo de la temperatura y de la colocación de la válvula. También en este código se nos indica que las válvulas deberán cumplir con las siguientes condiciones:

a) Las válvulas estarán diseñadas y construida para operar sin golpeteo y para una apertura completa a una sobrepresion no mayor del 10% por encima de su presión de ajuste La capacidad máxima de la válvula será determinada a ésta sobrepresion

b) Las válvulas cerrarán a una presión diferencial (BLOW-DOWN) del 7% por debajo de la presión de ajuste En el caso de que se utilicen dos o más válvulas en los mismos recipientes, la presión de cierre de todas las válvulas nunca será menor del 93% de la presión de ajuste de la válvula de menor presión.

c) La tolerancia (más o menos) en la presión de disparo no deberá exceder lo siguiente: 0.013MPa para presiones de hasta 0.48 MPa; y 31% para presiones mayores de 0.48 MPa.

Es importante hacer notar que para ambos casos la válvula estará provista de un elemento que permita la prueba operacional de la válvula cuando la presión de operación del recipiente sea superior al 75% de la presión de ajuste de la válvula. Válvulas de seguridad-alivio para gases y vapores Este tipo de válvulas se fabrican siguiendo los lineamientos del código ASME Sección VIII y de la especificación API 526 Las válvulas se fabrican siguiendo dos diseños básicos:

Válvulas operadas por acción directa de un resorte.- Estas válvulas son más comunes en el campo petrolero de Refinerías y plantas Petroquímicas. La presi6n del fluido contenido en el recipiente es contrarrestada por la fuerza ejercida por un resorte sobre el disco ó "tapón" de la válvula. Al incrementarse la presión en el recipiente la fuerza en el disco se ve incrementada hasta que resulta mayor que la ejercida por el resorte, dando por resultado el que la válvula tienda abrirse. Este tipo de válvulas se divide a su vez en los subgrupos:

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a) las llamadas válvulas convencionales b) las válvulas balanceadas. Las segunda se diferencia de las primeras en que son fabricadas con un aditamento denominado ”FUELLE” con el propósito de minimizar los efectos resultantes de una contrapresion variable durante la apertura de la válvula (como en el caso dé válvulas que se descargan a un cabezal, como uno dirigido a un quemador ).Otra aplicación de las válvulas balanceadas es de la de proveer de un sello hermético que aísla al resorte de la acción corrosiva de algunos fluidos o previene el escape de fluidos venenosos o altamente inflamables.

b) Válvulas operadas por un piloto: Estas válvulas son comunes en los gasoductos en donde se manejan fluidos limpios y donde se requiera de una hermeticidad alta en presiones cercanas a la presión de ajuste de la válvula. Su principio de operación se basa en realizar el sello con el fluido en la zona por encima del asiento. La apertura y cierre de la válvula se realiza mediante una pequeña válvula de alivio denominada “piloto” la cuál opera mediante el principio descrito, en las válvulas operadas por acción directa de un resorte, existiendo diferentes tipos de pilotos para diferentes aplicaciones.

Válvulas de alivio para líquidos

Estas válvulas siguen , los lineamientos de la norma API 526. Se caracterizan por no “DISPARAR”, al momento de la apertura, ya que ésta es proporcional al incremento de presión del recipiente. Son usadas generalmente en recipientes que se ven afectados por la expansión térmica de líquidos que contienen y también en la

salida de las bombas para operar regresando al fluido a la succión de la bomba o al carcamo, cuando se estrangula o bloquea el flujo a la salida de éstas .

Generalmente se seleccionan para permitir sobrepresiones entre el 10 y el 25 % No es recomendable el seleccionarla para presiones menores, ya que el flujo estaría muy estrangulado en la zona de sello lo que ocasionaría grandes daños a los asientos .

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Recomendaciones Para La Instalación De Válvulas De Seguridad Las siguientes recomendaciones de instalación son un resumen de lo más recomendado por la practica PI RP-520 parte II ( practica recomendada para el diseño e instalación de Sistemas de relevo de presión en Refinerías. Parte II Instalación) ,la norma ANSI /NB-23 código de Inspección National Board,(manual para Inspectores de Calderas y recipientes a presión ) y nuestra propia experiencia.

A ) La válvula de seguridad de conectarse lo más cercana al recipiente a presión que va a proteger; la tubería de conexión será de diámetro nominal igual o mayor que el diámetro nominal de la brida o conexión de entrada de la válvula; en caso de requerirse su instalación en un lugar relativamente remoto. la tubería de conexión deberá calcularse en su diámetro de tal forma que la caída de presión nunca exceda el 3 % de la presión de calibración de la válvula considerando el máximo flujo permitido a través de ésta ultima B ) A menos que sea absolutamente indispensable y que las normas de seguridad aplicables lo permitan, nunca deberá instalarse una. válvula de bloqueo entre el recipiente y la válvula de seguridad que lo protege.

C ) Las válvulas se Instalarán en posición vertical para evitar inducir desalineamiento entre las superficies de sello D ) No deberán existir tomas de muestra o de presión entre el recipiente y la válvula de seguridad ya que esto podría ocasionar una caída de presión lo suficientemente grande para evitar el correcto funcionamiento de la válvula.

E ) Las válvulas no deberán instalarse donde existan turbulencias como en el caso de válvulas reguladoras o de globo, codos, amortiguadores de pulsaciones, etc. .En estos casos la válvula se instalará a una distancia de 10 a 25 veces el diámetro de la tubería de la f fuente de turbulencia.

F) Al instalar la tubería de descarga deberá tenerse en cuenta para el cálculo de sus soportes las fuerzas de reacción existentes durante la apertura de la válvula. En ningún caso será la válvula la que soporte a dichas tuberías ya que esto podría ocasionar una distorsión mecánica que afecte su correcta operación.

G) Se deberán localizar en lugares con libre acceso para mantenimiento

H ) En el caso de válvulas con palancas de prueba deberá existir un libre acceso a ellas o instalarse un mecanismo de operación remota teniendo en cuenta que nunca deberá quedarse trabada la palanca en posición prueba. I ) En el caso de las Valvulas balanceadas (equipadas con fuelle), el bonete deberá estar venteado (su tapón deberá quitarse . Lo anterior para evitar que el aire dentro del bonete cree

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un colchón durante la apertura de la válvula que ocasione una alteración en el tamaño de la apertura y de la presión de calibración. J ) Los drenes preferentemente se instalarán en la tubería de descarga. En caso de no ser esto posible todas las valvulas de seguridad están equipadas con un tapón para drenarlas. K) Antes de instalar la válvula esta deberá inspeccionarse visualmente para verificar que se encuentre en condiciones de servicio. Que está libre de partículas extrañas en el cuerpo y en la tobera misma que podrían dañar las superficies de sello L ) La tubería de descarga será como mínimo del mismo diámetro nominal que el de la brida de salida de la válvula, lo anterior con el objeto de evitar la creación de contrapresiones altas que alteren la correcta operación. En el caso de líneas de descarga muy largas la creación de contrapresiones deberá tomarse en cuenta al momento de la selección

Recomendaciones Para La Correcta Operación De Válvulas De Seguridad

Las válvulas de seguridad son válvulas de operación automática .por lo que prácticamente no requieren de que el operador intervenga en su operación; sin embargo se recomienda las siguientes acciones para asegurar la operación correcta. A) Al establecer la presión de ajuste de disparo o apertura de la válvula se deberá considerar una diferencia mínima entre ésta y la presión de operación normal del recipiente Consideremos que las válvulas de seguridad "Disparan" a una presión determinada y que cierran a una presión menor a ésa (blow-down); esto nos indica que la presión de operación deberá ser siempre menor de la presión de cierre de las válvulas, para evitar la diferencia mínima entre la presión máxima de operación y la presión de disparo de la válvula sea de un 10 % de ésta ultima y que la presión de ajuste sea como máxima la presión de diseño del recipiente. B) Los resortes para una válvula de seguridad han sido diseñados y fabricados para operar en circunstancias de presión. temperatura y capacidad especificas es por esto que el cambiar la presión de ajuste esta limitado a los siguientes rangos de ajuste + - 10 % para presiones de ajuste de hasta 1.72 Mapa y + - 5 % para presiones mayores. Lo anterior asegura que se seguirán cumpliendo los tres parámetros básicos de operación (presión de disparo, abertura de la válvula mayor a su orificio y presión de cierre). C) La capucha superior de la válvula deberá permanecer siempre en su lugar para evitar cualquier obstrucción del vástago o flecha en el momento de la apertura,.

D) En el caso de válvulas con palanca están no deberán operarse manualmente cuando la presión en el recipiente sea menor del 75 '% de la presión de ajuste ya que se podría dañar el vástago.

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E) Cuando la válvula está equipada con mordazas para prueba éstas deberán usarse para la prueba hidrostática de la misma válvula y del recipiente que se protegerá exclusivamente. Al usarla la válvula deberá estar calibrada a la presión de disparo y solo se apretará la mordaza con la fuerza de las manos; nunca deberá usar herramientas para ésta operación, ya que se dañaría el vástago.

Mantenimiento De Válvulas De Seguridad Mientras que la válvula de seguridad esté instalada, prácticamente no requerirá de mantenimiento alguno. Si acaso será necesario realizar periódicamente el estado que guardan las líneas de descarga, ya que si estas llegaran a obstruirse, podría ocurrir un mal funcionamiento de la válvula. También recomendamos, quitar periódicamente el tapón de drenado para eliminar cualquier acumulación de liquido que pudiera corroer al cuerpo. Recomendamos que durante los paros programados de los recipientes, lineas o plantas se realice una revisi6n de la operabilidad de las válvulas de seguridad. Dicha revisión consistirá como minimo de lo siguiente:

A ) Montar la válvula en un banco de prueba con manometro calibrado para verificar que la presion de calibración no ha variado con el tiempo; de haber variación se requerira realizar la calibración como se explicará posteriormente. B ) Revisar la hermeticídad de la válvula siguiendo el procedimiento descrito en la especificación API RP 527 la cuál a grandes rasgos indica que se realice la prueba inmediatamente después de que se haya hecho la calibración y la válvula haya sido disparadas una presión de 90 % de la presión de ajuste. La fuga permisible en éstas circunstancia.medida en burbujas por minuto sera la Indicada en la figura.

Sí la Válvula no pasa las pruebas anteriores será necesario proceder a desarmarla para verificar su estado Interno Para ésto se requiere de per sonal calificado,ya que las operaciones deben realizarse siguiendo un metodo especifico que asegure la correcta operación posterior. Sin embargo aseguresé siempre de que el personal que realizará las operaciones está consciente de la responsabilidad que su trabajo implica ya que un error pudiera ser de consecuencias fatales.

Instrucciones Para Recalibrar Una Válvula De Seguridad La válvula de seguridad solo puede ser recalibrada dentro de los límites de presión mencionados anteriormente utilizando el mismo resorte. En caso de que el cambio en presión de calibración está fuera de esos límites, lo prudente e indispensable será consultar al fabricante para que le Indique cuál resorte es el adecuado a utilizar para el optimo funcionamiento del equipo.

Antes de iniciar la recalibración de una válvula de seguridad asegúrese que la presión en el manómetro sea como máximo el 50 % de la presi6n de disparo para evitar cualquier accidente.

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Para recalibrar la válvula primeramente quite la capucha afloje la contratuerca,sujete el vás- tago firmemente para evitar que gire, y gire el tornillo de ajuste (en el sentido de las manecillas del reloj para aumentar la presion y en el sentido contrario para disminuirla) apriete ligeramente'la contratuerca y realíce una prueba de disparo. Repita el procedimiento anterior hasta obtener la presion deseada. El anterior es el unico medio seguro para recalibrar una válvula. En caso de que la calibración no sea posible por éste método será necesario el cambio del resorte. EN NINGUN CASÓ DEBERAN USARSE "AUMENTOS” para comprimir más el resorte, para obtener una mayor presion de ajuste, ya que ésto nos indicara que el resorte ha perdido parte de sus propiedades mecanicas y su uso constituye un acto inseguro.

A) Inspeccione las superficies de sello entre el disco y la tobera verificando que ésten libres de ralladuras o golpes. Si durante la prueba de hermeticidad la válvula presento una fuga mayor a la permisible muy seguramente éstas superficies están dañadas. Para un correcto funcionamiento de su válvula el acabado en éstas superficies debera ser plano dentro de 10 millonésimas de pulgada, con una rugosidad maxima de una micropulgada RMS. Estos acabados solo son posible mediante el proceso de lapeado seguido de un pulida.ya sea manual o por medio de una lapeadora y de un banco de pulido. La medicion de estos solo es posible mediante el uso de paralelas opticas y un emisor de luz monocromatica. B) Inspeccione las superficies de guia y de transmisión de fuerza que tienen contacto dinámico, verificando que se encuentren libres de ralladuras y que ámbas partes se deslicen libremente, para reparar éstas partes se requiere tener mucha precaución en mantener su concentricidad con respecto al centro de la tobera asi como cuidar sus acabados superficiales los cuales deberan tener una rugosidad maxima de 16 MRS. C ) Inspeccione las uniones roscadas para verificar su estado, así como el ajuste preciso de ellas, en las uniones de partes internas de la válvula el ajuste entre ambas roscas será holgado para absorver las dilataciones por efecto de temperatura ya que la superficie en contacto con el fluido se calentará más que la externa, y de es ta forma se evitara que las roscas se “peguen", para las demás roscas el ajuste será normal. D ) Al reensamblar la válvula tome las siguientes precauciones :todos, los empaques deberán ser nuevos para asegurar la colinealidad y concentricidad, y en las zonas de transmisión de fuerza de contacto dinámico debera aplicarse un compuesto anti-amarre para evitar el mutuo desgaste y que se puedan "pegar"; evite golpear la superficie de sello. E ) Al calibrar suba el anillo de ajuste (corona o engrane) hasta que tope con el portadisco; retráígalo un cuarto de vuelta. En este momento instale el tornillo de sujección y proceda a elevar la presion siguiendo el procedimiento descrito para recalibraci6n.Una vez alcanzada la presion de ajuste deseada; baje el anillo de ajuste a la posición recomendada por el fabricante de acuerdo a la operación que tendrá la válvula. F ) Después de Calibrar la válvula tape sus extremos para evitar que se introduzcan partículas extrañas que pudieran dañar la superficie de sello asi como las guias. Esperamos haberles transmitido estas experiencias. asi como nuestras inquietudes por resaltar la importancia que guardan las válvulas de seguridad, en cuanto a la seguridad de una planta y del personal que en ella laboran.

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EXTRACTO DE LOS CODIGOS APLICABLES A LAS VALVULAS DE SEGURIDAD-ALIVIO En esta seccion se encuentran traducidos extractos de los códigos que rigen el diseño, construcción. fabricación, instalación pruebas y mantenimiento de válvulas de seguridad.

El tener en cuenta estas normas es de gran ayuda para todos aquellos involucrados en, el manejo de este tipo de válvulas, ya que redundará en una mayor seguridad para los equipos, plantas y personal que protegen.

Sello Comercial Para Válvulas De Seguridad-Alivio Con Asiento Metal-Metal De Acuerdo Con La Norma API-STD-527

Alcance

Esta norma describe un método para determinar el sello de una válvula de seguridad-alivio según lo descrito por API-526: Válvulas de Seguridad-Alivio de Acero Bridadas para Uso en Refinerias de Petróleo.

El máximo rango de fuga permisible para válvulas de seguridad-alivio con asientos metai-metal, está defi nido para presiones hasta de 6000 Lb/Puig2 (41 megapascales).

Si un mejor sello es requerido. podrá ser suministrado, pero esto deberá estar especificado en la orden de compra o en la requisición.

No existe una norma para válvulas roscadas similar a API-526, por lo tanto, el sello de éstas será determinado de común acuerdo entre el cornprador y el vendedor.

Aparato De Prueba La figura 1 muestra un dispositivo tipico para determinar el sello de válvulas de seguridad-alivio.

La medicion debera hacerse por medio de un tubo de 5/16 de pulgada (7.9 milimetros) de diámetro exterior y con una pared de 0.035 pulgadas (0.89 milimetros).

El corte del extremo del tubo deberá ser en escuadra y lisa, y será sumergido 1/2 pulgada (12.7 mm) de la superficie del agua. Procedimiento Con la válvula montada verticalmente como se muestra en la figura 1, el rango de fuga en burbujas por minuto deberá ser determinado manteniendo la presión en la entrada de la válvula a un 90 % de la presión de ajuste inmediatamente después del disparo. Para válvulas calibradas a 50 psig (345 Kilopascales) o menos la presión deberár mantenerse 5 psig (35 Kilopaseales) abajo de la presión de ajuste inmediatamente después del disparo. Antes de comenzar el conteo de burbujas, la prueba deberá aplicarse un minimo de un minuto para válvulas cuyo tamaño nominal de entrada sea hasta de 2 pulgadas (50.8 rnm): 2 minutos para válvulas de 2 1/2. 3 y 4 pulgadas (63.5. 76.2 y 101.6 mm) y 5 minutos para los tamaños de 6 y 8 pulgadas (152.4 y 203.2 mm). El fluido para realizar la prueba será aire a temperatura ambiente.

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Estandar De Sello Todas las salidas de la zona secundaria (ANSI-895.1-7.31) deberán estar cerradas herméticamente antes de realizar el conteo de burbujas. Esto incluye partes corno capuchas, orificios de drenado, ventilaciones y salidas, una solución jabonosa o una prueba equivalente deberá ser aplicada a todas las uniones de la zona secundaria para detectar escapes de aire que no sea el que se está midiendo.

Estarán exentas de la prueba de la jabonadura aquellas válvulas que hayan sido probadas con presión por la parte de la salida después de haber sido ensambladas.

La fuga en burbujas por minuto no debe exceder las magnitudes listadas en la tabla 1 para presiones de ajuste hasta de 1000 psig (6.9 megapascales) o de la figura 2 para presiones superiores a 1000 psig.

Figura 1: Dispositivo para medir la fuga de una válvula con asiento Metal-Metal TIPO DE VALVULA ORIFICIO MÁXIMO DE RANGO DE

FUGA (Burbujas /min.) FUGA (PIE

24 h) FUGA (M3 24

h) CONVENCIONAL F ó menor 40 0.60 0.17 G ó mayor 20 0.30 0.0085 BALANCEADA F ó menor 50 0.75 0.021 G ó mayor 30 0.45 0.013 Figura 2: Rango de fuga permisible en una válvula de seguridad cuya presion de ajuste no exeda de 1000 psig.

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VÁLVULA OPERADA POR PILOTO Descripción El cuarto grupo lo constituye las válvulas operadas por pilotos. Estas válvulas. siguen los lineamientos de la norma API 526 con ciertas variaciones de presiones temperaturas operadas por resorte, éstas utilizan el mismo fluido del recipiente para suministrar la fuerza de cierre. Constan de una válvula principal y una válvula piloto que gobierna la posición de apertura y cierre de la principal. Se caracteriza por tener asientos blandos de hule o plástico que junto con la forma de ejercer la fuerza sobre el elemento móvil, llamado pistón son especialmente herméticas en aplicaciones difíciles. Generalmente se seleccionan para permitir sobrepresiones del 10 % También en esta norma se nos indica que las válvulas cumplien con las siguientes condiciones:

A.- Las áreas efectivas del pist6n y del diagrama son mayores que el área del asiento o sello; por lo tanto con presiones iguales en la recámara y en el "proceso" o diagrama la válvula permanece cerrada. B.- El piloto más sensible a los cambios de presi6n abre cuando la presión alcanza el limite predeterminado y deja escapar la presi6n de la recámara permitiendo as¡ que el piloto o dia fragma se levanten.abriedo la válvula principal. C.-El piloto cierra al bajar la presión al nivel preestablecido - y permite que la recámara vuelva a tomar presi<Sn,cerrando el - piston o diagrama. D.- Disponibles con disparo ínstantaneo o bien con acción moduladora. E.- Fácil mantenimiento con gran estandarizacion de partes. F. Flexibilidad: Pueden ser operadas desde larga distancia, tienen mayor proteccion contra el efecto de la presion de descarga, hay facilidad de revisar la presion de disparo o calibración, sin necesidad de quitar la valvula de servicio. G. Protegidas contra la posibilidad de resonancia en el sistema.

Ventajas

A..- El sello es hermético hasta no llegar a la presi¿n de disparo ... por lo tanto, se puede operar hasta muy cerca de la presidn de disparo. Mientras mas aumente sello. la presión mayor la fuerza de cierre sobre e B.-Es muy facil hacer el ajuste de la presión de apertura y la presion" de cierre. C .-Se puede logra una descarga corta (hasta de un 2 %. de, la presicín de apertura, o casi 0 % con el piloto modulador disponible para algunos modelos AGCO).

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Desventajas

A..- No deben ser utilizadas con fluidos polimerizables o con líquidos muy viscosos (arriba de 50 W Gil).

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VALVULAS DE SEGURIDAD CONVENCIONAL Y BALANCEADAS

VÁLVULA DE SEGURIDAD CONVENCIONAL

VÁLVULA DE SEGURIDAD BALANCEADA

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Tolerancias De La Presión De Calibración De Acuerdo A API-527

MAXIMA FUGA PERMISIBLE PARA EN VALVULAS DE ALIVIO

Presion de calibración tolerancia De 15 a 70 psig (+) (-) 2 psig De 71 a 6000 psig (+) (-) 3 %

MAXIMA FUGA PERMISIBLE PARA ASIENTO METAL EN VALVULAS DE RELEVO

MAXIMA FUGA PERMISIBLE PARA ASIENTO BLANDO EN VALVULAS DE RELEVO

∅ Entrada de la valv. Maxima fuga permisible en burbujas por minuto hasta 1000 psig

De 12 mm ( ½ “) 50 burbujas De 19 mm ( 3/4 “) 50 burbujas De 25 mm ( 1 “) 40 burbujasDe 38 mm ( 1 ½ “) 25 burbujas De 50mm ( 2 “) 20 burbujas De 60 mm ( 2 1/2 “) 20 burbujas

Para presiones superiores a 1000 psig, multiplique la fuga permisible por 100

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