Biffi Pneumatic Controls, High Flow / High Pressure

Electroválvula de alta presión para elevados caudales
BIFFI
Doble electroválvula 3/2 con mando manual de
emergencia
Generalidades
La electroválvula de alta presión para elevados
caudales no estaba disponible en el mercado
hasta que fue especialmente diseñada por
BIFFI a principios de la década de 1970 para la
operación específica de actuadores de “Gas over
Oil”, apropiados para altas y bajas presiones, con
gas natural y en temperaturas ambientales entre
-60°C y +100°C.
Después de muchos ensayos en la gama de los
parámetros específicos, gracias a su probada
capacidad tecnológica y experiencia Biffi diseñó una
electroválvula que fue posteriormente mejorada y
que sigue estando empleada en la década de los
90. Alrededor de 60.000 electroválvulas están en la
actualidad operando en buenas condiciones por todo
el mundo como el corazón de los sistemas de control
neumático de alta presión.
Las temperaturas extremadas de Siberia y
África fueron los bancos de prueba de nuestra
electroválvula, así como las condiciones ambientales
hostiles de las plataformas petrolíferas del Mar del
Norte o de la selva tropical de Nigeria o Malasia. La
unidad está garantizada para una buena operación,
y como tal es particularmente idónea en aquellos
campos no vigilados por personal técnico, p.e., los
gasoductos en remotas zonas del desierto donde los
actuadores operados por el gas natural de la línea
son sumamente ventajosos porque no es necesario
tender líneas de alimentación (eléctricas, hidráulicas
o neumáticas). Si es preciso, hay suficiente con
proporcionar señales eléctricas de control remoto.
La fiabilidad de la operación tras largos períodos
de inactividad es un requisito vital del campo: los
componentes dinámicos de la electroválvula de
Biffi están diseñados de forma específica para este
propósito con unos especiales cierres dinámicos de
PTFE que anulan los efectos de adherencia debidos
a largos períodos de inacción o de temperaturas
extremas.
Se logra el cero de fugas mediante la combinación
de internos de tipo pistón con cierres blandos de
PTFE. La elevada capacidad de caudal permite
la operación de grandes actuadores incluso con
breves tiempos de carrera.
La versatilidad es otra característica básica de esta
unidad: hay disponibilidad de una gama de materiales,
de componentes adicionales y accesorios para obtener
una amplia selección de sistemas de control integrales.
También está disponible una versión de electroválvula
de bajo consumo de energía: se trata de un requisito
básico en el caso de líneas eléctricas de mucha
longitud para reducir la caída de tensión. También
es ideal en caso de alimentación eléctrica mediante
baterías, cuando, a falta de líneas eléctricas, el control
del actuador se lleva a cabo por medio de radio y se
efectúa la alimentación por medio de paneles solares.
www.pentair.com/valves
También se tuvieron en consideración las
vibraciones siempre presentes en las líneas de
la planta: por ello hemos diseñado una unidad
compacta en la que las conexiones entre la zona
de pilotaje y la zona de potencia/entrada/-filtrado/
escape forman todas parte de una conexión
múltiple en manifold. Los accesorios opcionales
asociados para conseguir unidades de sistemas
de control especiales también se diseñaron para
su conexión en manifold con el cuerpo de la
electroválvula o con la placa del manifold: esto
reduce al máximo las conexiones con tubos, que
son posibles puntos de fugas, lo que aumenta
mucho la fiabilidad total del sistema.
El mantenimiento queda también facilitado
por cuanto solo se extrae de la unidad el
componente dañado.
Pentair se reserva el derecho a cambiar el contenido sin previo aviso
BIFRM-0009-ES-1308
Electroválvula de alta presión para elevados caudales
La unidad no precisa de mantenimiento
durante su vida de servicio, pero, en caso
necesario, la resolución de problemas es
sumamente intuitiva y la operación de
mantenimiento es muy rápida y fácil; las
piezas se pueden sustituir en campo, lo que
minimiza todos los posibles problemas para el
proceso de la planta.
La fiabilidad de todo un sistema global se debe
a la fiabilidad de cada componente unitario:
al escoger una electroválvula Biffi, nuestro
usuario puede descansar en la certidumbre
de la operación exenta de problemas de su
aplicación de planta.
Aplicación general
- Especialmente idónea y empleada en
las aplicaciones de gas: gasoductos,
estaciones reductoras de gas, estaciones
compresoras, recogida de gas, plantas de
almacenamiento, manifolds, plantas de gas
natural licuado y en cualquier lugar donde
se pueda emplear gas a alta presión como
medio de potencia
- Servicio riguroso donde la combinación
del suministro de gas a alta presión,
un ambiente hostil, áreas clasificadas y
temperaturas extremas sugieran el uso de
componentes de elevada fiabilidad
- Usado generalmente para sistemas de
control de actuadores “Gas over Oil” (Series
GPO y OGK) y de actuadores de gas directo
(Series GIG y GIGS)
- Se usa también para actuadores de baja
presión (Series ALGA, ALGAS, RPD, y RPS)
a baja temperatura
Características
• Esta electroválvula pertenece al corazón de
los sistemas de control de altas presiones.
La versión estándar esta dotada de:
- placa de manifold
- alojamiento de la unidad de control con
válvula de venteo
- placa de bornes
- filtro de gas, separador de condensado
con válvula de vaciado
- válvula de retención de escape
• Cuerpo en aluminio anodizado para alta
fiabilidad con un peso ligero; idóneo para
todas las condiciones ambientales
• Los internos de la sección principal y piloto
son de tipo pistón para proporcionar cierre
estanco a la burbuja
• Los internos son de acero inoxidable y de
aluminio anodizado para obtener la mayor
compatibilidad con el gas de potencia
• Asientos de cierre de teflón, lo que
proporciona resistencia química,
inexistencia de adherencia y de efectos de
envejecimiento
• Doble electroválvula en un solo cuerpo para
obtener un diseño compacto y evitar la
interconexión externa de las líneas
• Cajas de devanados con una construcción
resistente a la intemperie y antideflagrante,
diseñadas y fabricadas por Biffi según las
Normas Europeas (CENELEC) homologadas
por el laboratorio italiano CESI y en
conformidad con las Normas Americanas
homologadas por Factory Mutual Lab
• Operación local, por corte de electricidad,
por medio de un mando manual de
emergencia compuesto de dos palancas,
una para cerrar y otra para abrir
• Montaje en la placa apropiada del manifold
que incluye las conexiones de potencia y
escape
• Contenedor de la unidad de control resistente
a la intemperie para mejorar la protección
ambiental y mecánica; el contenedor incluye
una válvula de venteo para facilitar el escape
del gas del piloto y para mantener una
pequeña presión dentro del contenedor,
necesaria para evitar la entrada de humedad
ambiental. El contenedor se puede bloquear
con candado para impedir la operación
manual por parte de personal no autorizado.
• Unidad de filtrado de gas para limpiar el gas
de potencia
• Placa de bornes con construcción resistente a
la intemperie y antideflagrante; cuerpo y tapa
en aluminio inyectado
• Apropiado para operar con gas de alta presión
sin necesidad de reducción de presión, lo
que aumenta así la fiabilidad del sistema de
control
• Control remoto para la operación de cierre
y apertura mediante las electroválvulas
disponibles con diversos voltajes de
alimentación de potencia
• Construcción modular que permite una
máxima flexibilidad para obtener un esquema
de control especial con el montaje de diversos
componentes de control directamente en el
cuerpo de la electroválvula o de la placa del
manifold; esta capacidad modular minimiza el
conexionado de tubos entre los componentes
de control, y por ello se mejora la seguridad y
la fiabilidad del sistema como un todo.
Características opcionales y construcciones
especiales
Disponibilidad de una extensa gama de
características opcionales. En lugar de la
construcción estándar podemos ofrecer
las siguientes alternativas ya estudiadas y
experimentadas sobre el campo:
- Materiales:
acero inoxidable para el cuerpo solo o para
todo el conjunto
- Configuración del cuerpo:
válvula doble o simple 3/2
- Modos de función:
Normalmente cerrada o normalmente abierta
- Modos de control:
- una o dos electroválvulas que pueden
combinarse de diversa forma con un mando
manual de emergencia
- señal piloto neumática externa;
- señal de impulsión eléctrica: la válvula
se mantiene actuada por medio de un
dispositivo temporizador neumático
- rearmado manual después de la operación
de paro de emergencia, que debe llevarse
a cabo de forma local, lo que aumenta la
seguridad de la planta
Pentair se reserva el derecho a cambiar el contenido sin previo aviso
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- Acción:
- controlada por piloto con diámetro
nominal de orificio de 9 mm (estándar) ó
12 ó 15 mm (especial)
- acción directa con diámetro nominal de
orificio de 0,8 ó 1,25 mm ó 2,5 mm (baja
presión)
- Modos de conexión:
- embridada al manifold;
- conexiones roscadas de 1/8 para
electroválvulas piloto
- Capacidad de caudal:
diversos orificios para posibilitar la
operación de actuadores pequeños o
grandes dentro de los tiempos demandados
de carrera
- Temperaturas ambiente:
- extensa experiencia con temperaturas tan
bajas como -60°C
- traza de calentamiento para el cuerpo a fin
de aumentar la fiabilidad de la operación a
temperaturas extremas inferiores a -60°C
- Medio:
selección de materiales experimentada
y probada para la operación con el muy
corrosivo gas sulfuroso
- Unidad de acondicionamiento de gas:
unidad deshidratadora de gas disponible en
caso de baja temperatura de trabajo y de
gas húmedo
- Tensiones de alimentación:
disponibilidad de todos los voltajes
estándar en corriente continua o alterna; la
electroválvula está construida para corriente
continua, pero aceptamos cualquier
voltaje alternativo mediante un rectificador
apropiado de CA/CC situado en la caja de
bornes; disponibilidad de diodos supresores
para proteger el devanado de picos de
tensión transitorios
- Caja de bornes:
- diferentes dimensiones en función de
la cantidad y tamaño de las entradas de
cables y de los bornes;
- conmutador selector local bloqueable
mediante candado incorporado con la caja
de bornes
- Contenedor de la unidad de control:
disponibilidad de tres dimensiones
diferentes, según el tamaño y la cantidad
de componentes montados en la placa del
manifold
- Medición de presión:
Manómetro con válvula de aguja para
comprobar la presión de alimentación
Electroválvula de alta presión para elevados caudales
Todas las anteriores alternativas, ya estudiadas y experimentadas en campo, se pueden combinar
en diversas soluciones para obtener la unidad que se necesita. Están disponibles muchos
componentes modulares de control de alta presión diseñados y fabricados por Biffi:
- interruptores de presión con intervención para valores altos, bajos o de presión diferencial
para obtener el control automático o la prevención de la operación del paro automático de
emergencia
- dispositivo de control de detección de “interrupción de línea” que cierra automáticamente la
válvula del conducto cuando la tasa de la pérdida de carga en el gasoducto excede a un valor
predeterminado
- señalización eléctrica de la operación de emergencia (i.e., intervención de interrupción de línea)
- dispositivo temporizador neumático para retardo de la operación de paro de emergencia (ESD)
- dispositivo neumático para dedicar la alimentación de gas procedente del tanque de
almacenamiento solo a la operación de paro de emergencia (ESD), para aumentar la seguridad
del proceso
- dispositivo neumático para excluir la maniobra del actuador opuesta a la operación en fallo
- reguladores de presión
Esta amplia diversidad de soluciones permite obtener las unidades de control deseadas más
apropiadas para las más diversas necesidades del usuario.
Biffi prosigue en su investigación y desarrollo en este campo, para estar siempre alineada con las
nuevas tecnologías y necesidades del usuario de automatización y seguridad en planta.
1
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2
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3
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Electroválvula de alta presión para elevados caudales
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Sin tensión
Operación manual
Con tensión
Gas de potencia en presión
Gas piloto en presión
Gas piloto en escape
Gas piloto en presión
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Electroválvula de alta presión para elevados caudales
Datos técnicos
- Tipo: electroválvula doble de 3 vías/2
posiciones normalmente cerrada (N.C.), de tipo
retención de pistón con retorno por muelle
- Medio de alimentación: gas natural dulce,
aire, nitrógeno. Disponibilidad de una versión
de gas sulfuroso según Norma NACE MR0175
- Presión máx. de operación: 120 bar (1700
psi). Disponibilidad de versión especial de
hasta 160 bar (2300 psi)
- Presión mín. de trabajo: 7 bar (100 psi).
Disponibilidad de versión especial para
presiones tan bajas como 3 bar (43 psi)
con una presión máx. de trabajo de 60 bar
(850 psi)
- Temperatura ambiente: -30° a +100°C.
Disponibilidad de versión especial para
temperaturas tan bajas como -60°C
- Diámetro nominal de orificio de caudal: 9
mm Disponibilidad de diámetros especiales de
12 y 15 mm
- Versión de acción directa: 0.8, disponibilidad
de diámetros de orificio de caudal de 1,25 y
2,5 mm
- Alimentación disponible en los siguientes
voltajes:
12, 24, 48, 110, 115, 125, 220 V cc; 110,
120V/50Hz y 120, 240V/60Hz V ca
- Aislamiento de la bobina: clase H;
disponibilidad de bobinas moldeadas en resina
epoxy
- Potencia nominal:
24 W para la versión de servicio continuo
(estándar); disponibilidad de 9 W para
requisitos de bajo consumo
Grados de protección antideflagrante:
CENELEC: EEx-d IIC T5
Mutua en fábrica:
Clase 1, Divisiones 1 & 2, Grupos C & D
Clase 2, Divisiones 1 & 2, Grupos E, F & G
Clase 3, Divisiones 1 & 2
Clase de temperatura: T4
Grados de resistencia a la intemperie:
CENELEC:
IP 45 para la electroválvula sola
IP 67 montada en el contenedor de la
unidad de control
Mutua en fábrica:
NEMA 4 montada en el contenedor de la
unidad de control
PiezaNombre
Cantidad
1
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2
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4
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1
1
1
1
1
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2
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2
2
2
2
2
2
2
2
2
6
2
1
Placa de características
Cubierta de la bobina
Bobina
Arandela de separación
Pasador del muelle
Muelle del tapón de escape
Caja del núcleo
Junta tórica
Empujador del obturador de entrada
Muelle del núcleo
Obturador de entrada
Tapón
Tuerca del anillo del núcleo
Boquilla de entrada
Obturador cónico
Cubierta
Tornillo
Junta tórica
Obturador del asiento de entrada
Junta tórica
Pistón
Junta tórica
Cierre de anillo del pistón
Junta tórica
Cierre de anillo del pistón
Arandela de soporte para la junta tórica
Junta tórica
Asiento de entrada
Tuerca del anillo de bloqueo del asiento
Anillo indicador
Anillo indicador
Borne
Anillo indicador
Anillo indicador
Muelle del obturador
Junta tórica
Guía del muelle
Tornillo de fijación del tubo
Muelle impulsor
Tubo de paso de cables
Caja inferior de la bobina
Obturador de escape
Contenedor de la bobina
Núcleo
Boquilla de escape
Arandela
Remache
Palanca del mando manual de emergencia
Bloque de empuje izquierdo del mando
manual de emergencia
Pasador del muelle
Junta tórica
Tornillo
Arandela del muelle
Pasador del mando manual de emergencia
Cuerpo
Tapón
Bloque de empuje derecho del mando
manual de emergencia
Tornillo
Muelle del mando manual de emergencia
Obturador
•
•*
•*
•
•*
•*
•*
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•*
•*
•*
2
2 •
4
4
4
1
2
1
3
2
2
• Repuestos recomendados; las piezas marcadas con * solo pueden suministrarse como un todo
con el núcleo (pieza 44)
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Electroválvula de alta presión para elevados caudales
Dimensiones globales y datos de montaje
156
Ø 60
Tornillos de cabeza
hexagonal hueca M6x1
para montaje de la válvula
a la placa
(llave Allen de 5mm)
184
15
M
Manifold de señales
(extraíble)
Posición
actuada
10
87
0
16
W
K
X
M
Bornes de la bobina
11
Ø 33
Ranura de junta tórica
Junta tórica 2-25
ID= 29,87 W= 1,78
1,25
2
Ranura de junta tórica
Junta tórica 2-13
ID=10,82
W= 1,78
Ø9
Ø14
14
56
J
Orificios
roscados N°
8 M8X1,25
(12mm profund.)
para manifold
o conjunto de
válvulas
E
L
25
35
10
G
H
70
140
110
* Conexiones
mediante el manifold
de señales
PO
DC
C
DO
AD
Símbolo de
electroválvula doble 3/2 N.C. con
mando manual de emergencia
6
*
M
48
35
22
B
Vista desde “X”
F
*
J L
40
40
A
B
D
C
M
28
28
40
58
87
60.5
F
E
Conductores n° 2
(sección transversal
AWG19)
1,25
1,25
Vista desde “Y”
(Manifold de señales extraído)
PC
5
,2
X1
12
DETALLE “K”
DETALLE “W”
Ranura de junta tórica
Junta tórica 2-11
ID= 7,65 W= 1,78
Tubo de protección
10
Y
110
0
17
Placa de
instrucciones
“Abrir”-“Cerrar”
Palanca del mando manual de emergencia
M
92
Nota
El acoplamiento entre la conexión “E-G” y
“F-H” se hace mediante el manifold de señales
(extraíble)
PC = Electroválvula piloto 3/2�N.C., con mando
manual de emergencia (para cerrar)
PO = Electroválvula�piloto 3/2 N.C., con mando
manual de emergencia (para abrir)
DC = Piloto�neumático 3/2 N.C., con retorno por
muelle (para cerrar)
DO= Piloto neumático 3/2 N.C.,�con retorno por
muelle (para abrir)
A = Conexión de alimentación
(véase detalle “K”)
B = Conexión de salida “para cerrar”
(véase detalle “K”)
C = Conexión de salida “para abrir”
(véase detalle “K”)
D = Conexión de escape de potencia
(véase detalle “K”)
E = Conexión de salida de la válvula piloto de
cierre
F = Conexión de salida de la válvula piloto de
apertura
G = Piloto de cierre de válvula de potencia
H = Piloto de apertura de válvula de potencia
J-L= Conexiones de escape de las válvulas piloto
M = Orificios pasantes N° 3 Ø 6,5 para montaje
Peso = 4.8 Kg
Todas las dimensiones se dan en mm
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