Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas SEMINARIO TECNICO VALVULAS DE SEGURIDAD SEGURIDAD-ALIVIO Y NORMAS Presentado a: INGENIO MAGDALENA SEPTIEMBRE 2013 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas SECCIONES PRINCIPALES DEL CONTENIDO Pág.. A. CONCEPTOS BASICOS …………………………. A1 - A17 B. SELECCIÓN ……………………………………….. B1 – B23 C. INSTALACIÓN …………………………………….. C1 – C4 D. REPARACION ……………………………………… D1 – D-23 E. NORMAS: API-520, ASME PTC-25 1994, API-527, API-526 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas A.0 CONCEPTOS BASICOS Pág. A.1 Mas que una Válvula, es un instrumento A.2 Paradigma del mantenimiento de Válvulas de Seguridad A.3 Código ASME sección I certificación Válvulas de Seguridad A.4 ¿Qué es apertura completa? A.5 Un instrumento infalible A.6 Estándares Norteamericano ASME, NB, API A.7 Terminología básica (Presiones del sistema) A.8 Terminología básica (Presiones de la Válvula) A.8.1 Presiones de Operación y disparo API-520 A.9 Diferenciación Seguridad, seguridad - alivio, Alivio A.10 Válvula Seguridad Típica A.11 Válvula Seguridad alivio convencional bridada A.12 Válvula seguridad alivio balanceada bridada A.13 Válvula seguridad alivio convencional roscada A.14 Válvula seguridad alivio balanceada roscada A.15 Válvula seguridad alivio Piloteada (balanceada) A.16 ¿Cuando usar que válvula? A.17 ¡Cuidado con cerrar el bonete de balanceado! Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas A.1 MAS QUE UNA VÁLVULA LA VÁLVULA DE SEGURIDAD ES UN INSTRUMENTO VALVULAS • Robustas! INSTRUMENTOS • Si se caen se descalibran!!! • No se dañan al caerse • No actúan sin una orden (manual, neumática, eléctrica, etc). • Mantenimiento se limita a • Responden a la variación de un parámetro (Presión temperatura, etc,) • Requieren mantenimiento muy calificado dar sello y limpieza. LAS VALVULAS DE SEGURIDAD •Si se dejan caer, aunque sea solo de lado, puede dañarse el asiento, descalibrándose • Responden a variaciones mínimas del parámetro presión, respondiendo, constantemente, con desplazamiento preciso del disparo, para abrir o cerrar completamente. • Requieren mantenimiento, MUY CALIFICADO, solo empresas certificadas con el sello “VR” pueden reparar estas válvulas en E.E.U.U. •Cada fabricante entrena específicamente en la reparación de sus válvulas. Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas A.2 EL 1er PARADIGMA DE MANTENIMIENTO SI NO ESCAPA, ESTA BIEN !!! El 99% de los usuarios de las válvulas de seguridad y alivio, están convencidos de este paradigma. La mayoría de las catástrofes, ocasionadas por la falla de una válvula de seguridad, ocurren porque NO ABREN. POR LO TANTO LA SELECCIÓN INSTALACIÓN DEBEN CENTRARSE OPERACIÓN EN LA CERTEZA Y DE QUE MANTENIMIENTO SI ! ABRAN ! Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas A.3 CODIGO ASME SECCION I CERTIFICACION DE CAPACIDAD PARA VALVULAS DE SEGURIDAD ALZA PRESION DE DISPARO PRESION DE CIERRE PARA SELLOS PLANOS W T = 5 1, 4 5 x II D L P DONDE : W T = FLUJO TEORICO Lb/Hr. VAPOR SATURADO D = DIAMETRO DEL ASIENTO EN PULGADAS L = ALZA EN PULGADAS 2 P = ( 1. 0 3 x PRESION DE APERTURA + P A T M ( P S I A ) . Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas ¿QUE ES APERTURA COMPLETA? RESORTE - Comprimido excesivamente - Diseñado para una mayor presión. ALZA INCOMPLETA ESTO NO ES APERTURA COMPLETA D - Anillo regulador descalibrado - válvulas sin sellos de seguridad. Resorte original Anillos en posición original sellos de seguridad intactos ALZA = 1/4 D APERTURA COMPLETA ES : " Un alza igual o mayor a 1/4 del diámetro de boquilla". D D= DIAMETRO DE BOQUILLA A.4 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas VALVULA DE SEGURIDAD UN ELEMENTO INFALIBLE DEBE SELLAR HERMETICAMENTE DEBE COMENZAR A ABRIR 95% de la Presion de apertura DEBE ABRIR COMPLETAMENTE Presion de apertura en placa 3% A 10% por encima de la presion de apertura A.5 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas A.6 ESTANDARES NORTEAMERICANOS ASME American Society of Mechanical Engineers (Sociedad Americana de Ingenieros Mecanicos) NB National Board (Directorio Nacional) * Define rangos de operación para disparo y reasentamiento SECCION I SECCION VIII * Define metodos para certificación de capacidades (Norma PTC - 25) * Define materiales y diseños aceptables Realiza pruebas e inspecciones para otorgar sellos V Fabricantes de Valvulas de Seguridad sello para cada diseño y tamaño UV Fabricantes de Valvulas de Seguridad Alivio sello para cada diseño y tamaño VR Reparaciones de válvulas con sello API V y UV Elabora Estandares que guian a fabricantes y reparadores API - 520 American Institute Petroleo (Instituto Petrolero Americano) API - 526 - Especificación para compra de válvulas API - 527 - Requerimiento de Sellado API - 576 - Inspeccion para reparacion Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas TERMINOLOGIA BASICA "PRESIONES DEL SISTEMA” INGLES DESIGN PRESSURE M AW P M AXIM UM W ORKING PRESSURE ACCUM ULATION M AXIM UM OPERATING PRESSURE A.7 ESPAÑOL SIGNIFICADO PRESION DE DISEÑO (API 576 - 3,3,2) Esta presión, junto con la temperatura de diseño, se utiliza para determinar el grosor de pared del recipiente. El usuario escoge este valor para que este lo suficientemente lejos de la "Maxima presion de operación permisible" (MAW P). La presion de diseño es MENOR o IGUAL a la "MAW P" M áxima Presión de Operación Permisible (API 576 - 3,3,3) La presión máxima de operación a una temperatura diferente, de la de diseño, que si refleja las condiciones especificas de operación. La "MAWP" puede ser mayor que la presión de diseño y se utiliza para selección de las Válvulas de seguridad y Alivio ACUM ULACION API 576 - 3,3, El incremento de presion, (%), sobre la "MAWP" permitido durante la descarga por una Valvula de seguridad o alivio. API 576 - 3,3,4 Presión de Operación La presión máxima esperada durante M áxima operación normal OVERPRESSURE SOBREPRESION API 576 - 3,3,5 El incremento de presión, sobre la presión de disparo" , permitido por descargar la "capacidad requerida". Sobrepresión= Acumulación SOLO cuando la presión de disparo es igual a la MAWP. RATED RELIEVING CAPACITY CAPACIDAD REQUERIDA API 576 - 3,3,6 La capacidad calculada, según la aplicación, y siguiendo la formula correspondiente a la norma. STAM PED RELIEVING CAPACITY CAPACIDAD EN PLACA La capacidad inscrita en la placa de identificación de la Válvula, para la presión de disparo mas la sobrepresión permitida según el código ASME. Debe ser mayor o igual a la requerida. Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas A.8 TERMINOLOGIA BASICA "PRESIONES EN LA VÁLVULA” API 576 PARRAFO INGLES ESPAÑOL 3,4,12 SET PRESSURE PRESION DE DISPARO Valor de presión, inscrita en placa al que la válvula debe abrir en las condiciones de servicio predeterminadas. 3,4,8 LEAKAGE - TEST PRESSURE PRESION DE PRUEBA ESCAPE Presión a la que se mide el escape (Normalmente 90% de la presión de disparo) 3,4,13 SIM M ER FLUJO SIN ALZA 3,4,11 OPENING PRESSURE PRESION DE APERTURA El valor de presión de entrada en el que se presenta un alza medible del disco o que la descarga del fluido es continuo según observaciones visuales y auditivas. 3,4,7 COLD TEST PRESSURE CDTP PRESION DE DISPARO EN FRIO Presión a la cual la válvula esta ajustada para disparar en el banco de pruebas, Este valor incluye las correciones por el contrapresión y temperatura 3,4,1 BACKPRESSURE CONTRAPRESION La presiòn que existe a la descarga de la Válvula, como resultado de su descarga y de presión en la tubería de descarga 3,4,3 BUILT-UP BACKPRESSURE CONTRAPRESION ADICIONAL El incremento de la contrapresión por efecto del flujo através de la válvula y la tubería de descarga durante el disparo. 3,4,15 SUPERINPOSED BACK PRESSURE CONTRA PRESION 3,4,2 BLOW DOW N PRESION DIFERENCIAL DE CIERRE 3,4,6 CLOSING PRESSURE SIGNIFICADO Flujo audible que se presenta antes del alza total o disparo La contrapresiòn existente en la línea de descarga en el momento del disparo La diferencia entre la presión de disparo y la de reasentamiento Presión decreciente, en la cual el contacto con el asiento (observacion visual/audible) PRESION DE disco reestablece REASENTAM IENTO Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas A.8.1 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas A.9 DIFERENCIACION SEGURIDAD SEGURIDAD Y ALIVIO VALVULAS DE ALIVIO GASES Y VAPORES GASES Y LIQUIDOS LIQUIDOS ASME 1 ASME VIII - BOMBAS CENTRIFUGAS - BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO - TANQUES PRESURIZADOS GENERADORES RECIPIENTES DE VAPORES O GASES PARA GASES O LIQUIDOS - TUBERIAS PRESURIZADAS APERTURA EXTRARAPIDA APERTURA RAPIDA 10% DE APERTURA LENTA 3% DE SOBREPRESION SOBREPRESIÓN 25% DE SOBREPRESION CIERRE EXTRARAPIDO CIERRE LENTO 4% 7% 10 AL 25% CODIGO CODIGO SIN REQUERIM IENTO ISO POR NORM A ASM E NO ESPECIFICAN PRESION DE CIERRE NO REQUIEREN SELLOS TODAS LAS NORM AS EXIGEN SELLOS DE DE SEGURIDAD SEGURIDAD DEL FABRICANTE QUE PUEDEN SER IM PIDAN RECALIBRACION SIN GARANTIA NI RECALIBRADAS POR EL AUTORIZACION DEL FABRICANTE USUARIO CADA PRESION DE DISPARO REQUIERE UN UN RESORTE SIRVA DISEÑO DE RESORTE QUE PERM ITE PARA VARIAS CUM PLIR LAS NORM AS PRESIONES Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas A.10 VALVULA DE SEGURIDAD SECCIÓN I CODIGO ASME PARA CALDERAS Bonete abierto Bridada Nunca deben utilizarse válvulas de bloqueo a la entrada o salida. Siempre deben tener los sellos que fijan la posición de los anillos de calibración Se usan para tamaños mayores a 3” y presiones mayores a 15 PSI Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas A.11 SEGURIDAD - ALIVIO CONVENCIONAL NO BALANCEADA * SECCION VIII CODIGO ASME Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas A.12 SEGURIDAD – ALIVIO BALANCEADA Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas SEGURIDAD – ALIVIO CONVENCIONAL ROSCADA A.13 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas SEGURIDAD – ALIVIO CONVENCIONAL BALANCEADA ROSCADA A.14 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas A.15 SEGURIDAD – ALIVIO PILOTEADA Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas A.16 ¡ CUANDO USAR CUAL ! SEGURIDAD • Calderas. • Recipientes con aire o gases que puedan descargarsen a la atmosfera. • No usar con líquidos • No usar descargando a TEA SEGURIDAD ALIVIO CONVENCIONAL • Gases o líquidos. • Contrapresiones constantes. • Contrapresión con variación < 10% de la presión de disparo. • No usar para contrapresión que varíen mas del 10%. • No usar con presión de operación superior al 90% de la presión de disparo. SEGURIDAD ALIVIO BALANCEADA • Gases y líquidos. • Contrapresiones variables superiores al 10% de la presión de disparo. • No usar con presión de operación superior al 90% de la presión de disparo PILOTEADAS • Gases y líquidos • Contrapresiones variables. • Presión de operación hasta el 99% de la presión de disparo. • No usar con fluidos sucios. Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas A.17 CUIDADO CON CERRAR EL BONETE DE UNA VALVULA BALANCEADA La válvula balanceada requiere mantener la presión detras del disco CONSTANTE Si el fuelle se rompe, el liquido o gas debe salir por el orificio de desfogue de lo contrario la sobrepresión; Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas B.0 SELECCIÓN Pág. B.1 Paradigma de la Selección “Reemplazo idéntico” B.2 Cambiamos sin saber porque falló B.3 Hoja de Selección API 526 B.4 Reporte de inspección, entrada a taller (API 576) B.5 ¿Porque fallan bloqueados? (soluciones) B.6 ¿Porque fallan en escape? (soluciones) B.7 Optimización del sellado B.8 Cuando debo revisar la selección del área de boquilla B.9 Selección Válvulas para calderas B.10 Selección Válvulas para líquidos B.11 Selección Válvulas para gases y vapor B.12 Calculo de Capacidad para expansión térmica y evaporación por incendio B.13 Cuando debo revisar el tipo de sellado metal - metal B.14 Definir cambios sello metal - metal a metal - elastomérico B.15 Escape aceptable con sellos metal - metal B.16 Calidad del sellado depende del grosor del asiento B.17 Eliminación de escapes con sellos elastoméricos B.18 Válvulas de corte entrada - salida B.19 Cuando debo incorporar bloqueos B.20 Bloqueos con Válvulas convencionales B.21 Selector del bloqueo bridado B.22 Selector del bloqueo roscado B.23 Conclusión Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas B.1 EL PARADIGMA DE SELECCION SE DEBE REEMPLAZAR POR LA MISMA MARCA Y MODELO Este paradigma desconoce las siguientes realidades: La tecnología evoluciona !!! Los parámetros de operación cambian al crecer las instalaciones La falta de competencia invita al abuso de fabricantes y representantes! API - 520 - Estandarizó tamaño, boquilla y dimensiones de montaje para evitar esto. SOLUCION Tener información completa de la aplicación Definir con precisión el formato API de selección con optima tecnología Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas B.2 ¿CAMBIAMOS SIN SABER PORQUE FALLO? ¿Revisamos los parámetros de operación REALES contra la hoja de especificación original? ¿Revisamos las hojas de vida de taller? ¿Tenemos un análisis de falla del taller? ¿Los materiales de la válvula original han cambiado (para ser mejorados) en modelos nuevos? ¿El tipo de valvula seleccionada originalmente es el ideal para esta aplicación? ¿La instalación afecta la operación? ¿Que opinión tiene el operador de la planta? ¿Están identificados los valores de control que alimentan el recipiente? ¿Son estas las causas de falla repetitiva? NO BOTEMOS EL DINERO Comprando y Comprando!! Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas B.3 API526 Hoja de especificaciones para comprar Válvulas de seguridad y alivio Tipo de válvula, Nº de Tag Cantidad requerida tipo de bonete Conexiones, tipo y tamaño Materiales Accesorios Código de Cálculo Condiciones de Servicio Conclusiones: - Área de Boquilla - Marca - Modelo Siempre se deben revisar las conducciones de servicio Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas B.3.1 FORMATO EN ESPAÑOL API576 Pagina 1 de 2 HOJA DE ESPECIFICACION PARA VALVULA DE SEGURIDAD (Traducciòn de API 526 Fig G-1) Descripciòn General 1. Item Nº. 2. Tag Nº. 3. Nº de Equipo, servicio o línea 4. Cantidad requerida 5. 6. 7. Boquilla completa, reducida u otra Tipo de Diseño a. Seguridad, Seguridad-Alivio o Alivio b. Convencional, Balanceada o piloteada Tipo de Bonete Conexiones 8. Tamaño entrada. 9. Clase de Brida, ANSI o Rosca 10. Tipos de caras de sellado. Tamaño Salida Materiales. 11. Cuerpo. 12a. Asiento. Bonete. Disco. 12b. Elastómero del sello 13. Guía 14. Resorte 15. Fuelle Anillo Accesorios. Caperuza, con rosca o con 16. pernos 17. Palanca, Abierta o Sellada 18. Mordaza 19. 20. Base de selección 21. Código. 22. Fuego 23. Otros Condiciones de Operación. 24. PROYECTO Nº: FECHA: REVISADO POR: ELABORADO POR: Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas B.3.2 HOJA DE ESPECIFICACION PARA VALVULA DE SEGURIDAD (Traducciòn de API 520 Fig G-1) 25. Capacidad requerida por válvula y unidades 25a. Temperatura máxima de operacón 26. Peso molecular 27. Viscosidad a la temperatura de operación y unidades. 28. Presión de operación 29. Presión de apertura 30. Contrapresión constante, psig. 31. Contrapresión variable, psig. 32. Diferencial de presión. 33. Sobrepresión aceptable, % 34. Factor de Compresibilidad 35. Razón de Calores Específicos Gravedad especificada a temperatura de operación Area de Boquilla 36. Área calculada, en pulgadas cuadrados. 37. Área Seleccionada, en pulgadas cuadradas. 38. Nombre de boquilla. 39. Modelo de fabricantes. 40. Fabricante. Observaciones: PROYECTO Nº: FECHA: REVISADO POR: ELABORADO POR: Pagina 2 de 2 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas B.4 SE DEBEN TENER EN CUENTA LOS REPORTES DE INSPECCION CUANDO LAS VÁLVULAS ENTRAN AL TALLER DE REPARACION Marca: Tamaño entrada: Modelo: Tamaño salida: # Presion disparo: PSI Serie: Resorte Nº: CDTP: PSI Rango resorte: Fluido: Orificio SELLOS VIOLADOS SI P ulg² FECHA NO PRESION DISPARO PRESION CIERRE DESARME SI NO # DISCO trabad o TAG Nº: DEPOSITOS ACUMULADOS BOQUILLA CUERPO % CORROSION BONETE SI NO N B M A N B M A N B M A N B M A Sobrepresión FECHA OBSERVACIONES FECHA RECOMENDACIONES: Resumen típico de pruebas en válvulas que entran a taller Refinería “XXX” Octubre 2003 – Febrero 2004 FALLA DESCRIPCION DE LA FALLA CANT TOTAL % 1 VALVULAS NO ABREN: Taponadas (19) Pegadas (16) 35 19,3% 2 VALVULAS NO CIERRAN 16 8,8% 3 ESCAPES: A traves del Sello Sello Picado 72 39,8% 4 VALVULAS DESCALIBRADAS 46 25,4% 5 RESORTE ROTO 1 0,6% 6 VALVULAS RECIBIDAS OK. 11 6,1% No. TOTAL (62) (10) 181 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas B.5 ¿PORQUE FALLAN BLOQUEADAS ? Por presencia continua de fluido entre el disco, el asiento y las superficie de guía. SOLUCIONES CORRECTIVAS Instalar discos de ruptura en caso de fluidos altamente viscosos que se cristalicen. (Ver norma API 520, Anexo A-8). Instalar válvulas de bloqueo que permitan revisión frecuente del estado de la válvula de seguridad Instalar sensores de escape. SOLUCIONES PREVENTIVAS Evitar sobrepresiones continuas por falta de control. VER SECCIÓN “C” Incrementar presiones de disparo ( aún por debajo de la presión de diseño del aparato protegido ) Instalar sellos elastomericos que eliminan paso continuo. Ver pagina “B4” Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas B.6 ¿PORQUE FALLAN QUEDANDO CON ESCAPE ? Porque la reparación NO cumplió con los requerimientos del fabricante: Mecanizados precisos. Lapidado de sellos y pivotes. Disparo completo con alza total. Repuestos originales o de iguales características. Respuesta: POR QUE DISPARAN CONTINUAMENTE como respuesta a fallas en el control de presiones del proceso. Respuesta: POR QUE LA GRAN MAYORIA TIENEN SELLO METAL-METAL Que se rayan con facilidad, presentando escapes. SOLUCIONES Instalar sellos elastomericos. Reparar según los instructivos de los fabricantes. Realizar pruebas con alza total. Garantizar repuestos originales ó con características idénticas. Reestablecer controles confiables de presión en procesos. Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas B.7 OPTIMIZACION SELLADO EN VÁLVULAS DE SEGURIDAD ELASTÓMERO DE SELLO VITON TEMPERAT URA MÁXIMA 450°F TEFLÓN 500°F KALREZ 550°F Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas B.8 CUANDO DEBO REALIZAR LA SELECCION DEL AREA DE BOQUILLA 1. Durante la selección original de la válvula 2. Cuando cambia la presión de disparo 3. Cuando cambian las válvulas de control que alimenta el sistema 4. Cuando cambian el “Trim” de válvulas de control que alimenta el sistema 5. Cuando incrementamos la transferencia de energia al sistema (Cambio de intercambiadores, generadores, condensadores lugar de instalación con mayor radiación, etc. 6. Cuando cambiamos los fluidos, ó los porcentajes de cada fluido. 7. Cuando aceleramos reacciones exotérmicas. Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas B.9 SELECCIÓN DE VÁLVULAS DE SEGURIDAD PARA CALDERAS 3% SOBREPRESION Area en pulgadas cuadradas W A= EJEMPLO 51.5xKx (PAx1.03+PATM) Coeficiente de descarga del modelo K= y marca escogido PA = W= 20.0000Lb/Hr F1=1 K= 0.970 PA= 220 PSI Presión de apertura en placa (PSIG) PATM= Presión atmosférica del lugar (PSIA) F1 = A= 20,000 51.5 x 0.970 x 1 x (220x1.03+14.7) Factor X sobrecalentamiento A = 1.69 Pulg2 SELECCIÓN DE BOQUILLA = K = 1.84 Pulg2 AREA DE BOQUILLAS (Pulg.2) D E F G H J K L 0,11 0,2 0,31 0,5 0,79 1,29 1,84 3 M N P Q R T 3,60 4,3 6 11,1 16,0 26,0 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas CALCULO AREA DE LA BOQUILLA REQUERIDA EN Válvula "Seguridad - Alivio" con LIQUIDOS NO VISCOSOS % ALLOWABLE OVERPRESSURE B.10 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas B.11 CALCULO DEL AREA DE BOQUILLA VÁLVULAS DE SEGURIDAD Y ALIVIO GASES % ABSOLUTE BACK PRESSURE = % GAUDE BACK PRESSURE = BACK PRESSURE, PSIA SET PRESSURE + OVERPRESURE, PSIA BACK PRESSURE, PSIG SET PRESSURE, PSIG Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas B.12 EVAPORACIÓN ENCASO CASODE DEINCENDIO INCENDIO EVAPORACION Y Y EXPANCIÓN EXPANSION EN D CAPACIDAD DE ALIVIO REQUERIDA CILINDRO VERTICAL 0.82 L 21000 FA Lb = Hr (Calor Latente Evaporación) 2 II ( DL+D / 2 ) A= ~ ESFERA CONDUCTANCIA DEL AISLAMIENTO 2 BTU/HR x PIE x °F FACTOR F API 0.5 1 2 4 0.0376 0.075 0.15 0.3 1 SIN AISLAMIENTO 2 II D A= ~ D L CILINDRO HORIZONTAL EXTREMOS ESFERICOS 2 II ( DL+D ) A= ~ D UNIDADES EN PIES 12" EJEMPLO 6" Propano Líquido Propano con un calor latente de evaporación = 110 BTU Lb TANQUE SIN AISLAMIENTO F=1 2 2 A=~ II (DL+D )= ~ II (6x12+6 ) A = 339.3 PIES 2 Lb = 21000 x 1 x (339.3) Hr 110 0.82 Lb = 22693 Hr ( Esto asume que todo el recipiente se calienta lo cual implica un factor de seguridad alto ) EXPANSION TERMICA GRAVEDAD °API H = Calor máximo transferido (BTU / Hr) G = Gravedad especifica del fluido calentado C = Calor especifico GPM= BH 500GC del fluido calentado (BTU / Lb) 3°-35° 35°-51° 51°-64° 64°-79° 79°-89° 89°-94° 94°-100° AGUA "B" EXPANSION CUBICA / °F 0.0004 0.0005 0.0006 0.0007 0.0008 0.00085 0.0009 0.0001 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas B.13 CUANDO DEBO REVISAR EL TIPO DE SELLADO “METAL – METAL” 1. Cuando la válvula presenta escapes después de varios disparos y la temperatura de operación es inferior a 550ºF 2. Cuando la válvula continuamente retorna al taller ESCAPANDO. 3. Cuando cualquier escape que se pueda presentar sea COSTOSO. 4. La válvula no tiene bloqueos a la entrada y salida, teniendo que detener el equipo o la planta por un escape. 5. Cuando el escape por el sello metal-metal puede acumular sedimentos entre disco y guía atascando la válvula. 6. Cuando la diferencia entre “presión de operación máxima” y la de disparo es inferior al 10%, ocasionando pequeños escapes por el sello metalmetal. Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas B.14 DEFINIR CAMBIOS DE SELLADO “METAL - METAL” A “METAL – ELASTOMERICO” Este proceso debe iniciarse con un listado, con según los siguientes parámetros: prioridades, 1º.Fluido tiende a atascar válvula por escapes ? 2º.Fluido es muy PELIGROSO! 3º.Válvula ha aparecido atascada al llegar al taller ? 4º.Fluido es muy costoso. 5º.Costo de reparación del sello metal-metal es alto ? Número del kit de conversión del fabricante. Costo del kit versus costo de nueva válvula. Costo de instalación del kit versus reposición de válvula. Costos de nueva válvula con sello elastomerico versus costos repetitivos de reparación Reemplazar todas las válvulas de menos de 1”. Identificar todas las válvulas que cumplan las prioridades 1 y 2 y cambiar sellos. Identificar cuales requieren discos de ruptura e instalarlos lo antes posible. Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas B.15 ESCAPE ACEPTABLE VÁLVULAS DE SEGURIDAD ALIVIO NORMA API 527 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas B.16 LA CALIDAD DEL SELLADO METAL – METAL DEPENDE DEL GROSOR DE ASIENTO LAPIDADO Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas B.17 ELIMINACIÓN ESCAPES CON SELLOS ELASTOMERICOS EN VÁLVULAS DE SEGURIDAD ALIVIO 450 350 300 250 SILICONE (50) ºF 400 VITON (70) SILICONE (70) 100 50 SILICONE (50) BUNA N (50) 150 VITON (70) SILICONE (70) -100 -150 100 (90) A 90% DE LA VITON (90) SILICONE (80) BUNA N (90) VITON BUNA N PRESION SET (90) (90) VITON (70) SILICONE (70) 0 -30 VITON ZERO BURBUJAS VITON (70)SILICONE (70) SILICONE (50) TEMPERATURA 200 VITON (90) SILICONE (80) SILICONE (70) VITON ELIMINE (90) EMISIONES 200 300 400 300 PRESION 800 700 800 900 1000 1500 PSI FUGITIVAS MINIMIZA Disco Aro sello balanceo portadisco Porta disco Arosello balanceo disco Sello elastomerico Boquilla Soporte sello elastomerico COSTOS DE MANTENIMIENTO ELIMINA PERDIDAS POR LA TEA Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas B.18 VÁLVULAS DE CORTE A LA ENTRADA Y SALIDA DE LA VÁLVULA DE SEGURIDAD SODIGO ASME SECCIÓN VIII PARRAFO M-5 VALVULAS DE CORTE O SALIDA PUEDEN INSTALARSE SOLO SI: 1. Son de paso con orificio completo sin obstrucción al flujo. 2. Si tienen un sistema que trabe la válvula en posición abierta y pueda sellarse con la seguridad de que solo una persona autorizada puede quitar el sello, quedándose presente durante todo el tiempo que la válvula este cerrada, y que nuevamente colocará el sello con la válvula trabada en la posición abierta. 3. Nunca! Cierre la válvula de paso en la línea de descarga de una válvula de seguridad mientras el recipiente esté presurizado, a menos que halla cerrado la válvula a la entrada de la válvula de seguridad. Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas B.19 CUANDO DEBO INCORPORAR BLOQUEOS (Solo para válvulas de seguridad – alivio) Cuando un escape o una falla abierta o cerrada de la válvula de seguridad obliga a detener la planta o un equipo indispensable. Cuando escapes del fluido a la tea son muy costosos. Cuando los análisis de falla en taller muestran falla de la válvula bloqueada o atascada. Cuando la tea o recipiente de descarga puede verter fluido contaminante o atascante hacia la válvula. Cuando se requiere revisiones frecuentes del estado interno de la válvula de seguridad. Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas B.20 BLOQUEO CON VÁLVULAS CONVENCIONALES Nunca utilice !!! Válvulas tipo globo, aguja o mariposa. SOLO UTILICE VALVULA DE PASO TOTAL !!! Nunca coloque válvulas de bloqueo sin traba candado y sello de seguridad garantice posición ABIERTA. Asegúrese que los materiales de asientos, esfera/compuertas, vástagos, empaques y demás, soporten las presiones, temperaturas y agresión del fluido. Verifique la resistencia o fuerzas de empuje durante el disparo Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas B.21 SELECTOR DE BLOQUEO PARA LAS VÁLVULAS BRIDADAS EN APLICACIONES "Cero escape" " Zero Downtime" Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas B.22 SELECTOR DE BLOQUEO PARA LAS VÁLVULAS BRIDADAS EN APLICACIONES "Cero escape" " Zero Downtime" Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas B.23 CONCLUSION !!! LA INFORMACIÓN ES INDISPABLE Información sobre condiciones actuales de operación Información sobre estado actual de la válvula Información sobre tipo de falla y repetitividad Información sobre problemas de instalación Información sobre nuevas tecnologías Información sobre modelos y repuestos Información de costos de reparación versus reemplazo SELECCIONAR SIN INFORMACION ES PERPETUAR LOS PROBLEMAS PELIGROSOS Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas C.0 INSTALACION Pag. C.1 Instalación C.2 Recomendaciones de instalación de la tubería a la entrada de las válvulas de seguridad según API – RP 520 C.3 Colocación vertical de las válvulas de seguridad C.4 Fuerza de reacción Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas C.1 INSTALACION Una instalación defectuosa puede ocasionar los siguientes problemas Escape o disparo inferior a la presión de placa o Por cargas externa (Tubería colgando) que deforman el cuerpo y mueven el disco. o Por expansión térmica de la tubería de descarga que empuja el cuerpo moviendo el disco. o Por excesiva vibración. Atascamiento del disco en la guía por instalar la válvula horizontalmente. Corrosión y atascamiento de disco en guía por drenaje defectuoso del cuerpo Trepidación con daño del asiento y disco, por no respetar los requerimientos de instalación de entrada según API - 520 (ver siguiente pagina). Daño o rompimiento de la Válvula o de la conexión de entrada por falta de soporte de las fuerzas de empuje por la descarga de fluido. Dificultad o imposibilidad de acceso para revisión o retiro. Al no tener en cuenta espacio requerido alrededor de la válvula. Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas C.2 RECOMENDACIONES DE INSTALACIÓN DE LA TUBERIA A LA ENTRADA DE VÁLVULAS DE SEGURIDAD (Según API - RP 520) Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas C.3 COLOCACIÓN VERTICAL DE LAS VÁLVULAS DE SEGURIDAD ASME SECCION I, PG 71.2 (Calderas) Todas las válvulas de seguridad deberán conectarse de tal forma que queden con el eje en posición vertical. ASME SECCION VIII, M-12 (Recipientes) Las válvulas de seguridad y “seguridad alivio”, normalmente deberán instalarse de tal forma que la posición del eje es vertical. Cuando el espacio o la tubería no lo permitan podrán ser instaladas en otras posiciones siempre y cuando se cumplan las siguientes condiciones: El diseño de la válvula es satisfactorio para esa posición. El fluido es tal, que NO se acumulará en la entrada de la válvula. El drenaje de la descarga es adecuado. ASME SECCION VIII, M-12 (Recipientes) Válvulas de alivio deberán instalarse en posición vertical. Instalada en cualquier otra posición afectara adversamente su operación como resultado del desalineamiento de las partes móviles. Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas C.4 FUERZA DE REACCIÓN Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas REPARACIÓN Pág. D.1 Remecanizado de boquillas D.2 Dimensiones originales y de mecanizados en discos Consolidated – serie 1900 D.3 D.4 -D.5-D6 Metodología de reparación Metodología de reparación D.7 a D.10 Registro de diagnostico y reparación D.11 Metodología análisis de falla (MPVS) D.12 Asesoría y soporte técnico post/reparación D.13 a D.24 NORMA API 576 (Traducción) D.25 a D-27 BANCO DE PRUEBAS VALVULAS DE SEGURIDAD MODELO: BP – VS - 4”x1500# D.28 a D.31 ELECTRONIC SAFETY VALVE TESTER Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas D.1 REMECANIZADO DE BOQUILLAS ASEGURESE QUE EL DIAMETRO “B” ESTE CENTRADO RESPECTO AL DIAMETRO “A” ANTES DE MECANIZAR EL ASIENTO LIMITES DE MECANIZADO (Ref.: Manual Consolidated) METRIC UNITS, mm. NOZZLE Metal to Metal P 1 2 O-Ring Seat Seal Radius J .1 3 K 0,38 1,57 14,55 30° 0,38 1,52 18,62 0,89 30° 0,38 2,01 22,05 24,24 0,89 30° 0,53 2,29 26,92 31,12 28,55 0,89 45° 0,53 1,52 30,89 0,89 39,27 36,47 0,89 45° 0,53 1,88 38,96 11,1 1,60 46,63 43,46 1,60 45° 0,53 3,20 46,69 L 11,1 1,60 57,33 54,15 1,60 45° 0,41 3,20 56,08 M 11,1 1,60 64,14 60,96 1,60 45° 0,53 3,20 64,41 00 .0 5 N 12,7 1,60 70,54 66,73 1,60 45° 0,53 2,57 68,78 .0 0 .1 0 P 15,9 2,36 84,63 80,82 2,36 45° 0,53 3,81 84,68 Q 22,2 2,36 110,11 106,3 2,36 45° 0,53 4,78 110,19 R 25,4 2,36 129,79 125,98 2,36 45° 0,53 5,46 129,41 .0 0 .1 5 T 19,0 -- 158,34 153,42 2,36 -- 0,53 3,61 158,42 .0 0 .1 8 1.3 .0 .0 .05 0.5 .0 1.3 .0 ORIFICE D Min. D-1 10,3 0,38 -- 13,16 -- 30° E-1 11,9 0,51 20,01 17,43 0,64 D-2, E-2, F 7,9 0,76 24,26 21,13 G 7,9 0,89 27,79 H 6,3 0,89 J 9,5 K E F H N B .05 .0 00 .0 5 00 .0 5 .0 0 .0 6 .0 0 .0 6 .0 0 .0 6 00 .0 5 00 .0 5 .0 0 .0 6 .0 0 .1 0 .0 0 .1 5 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas D.2 DIMENSIONES ORIGINALES Y DE MECANIZADOS EN DISCOS CONSOLIDATE - SERIE 1900 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas D.3 DIMENSIONES DE REMECANIZADO EN GUIAS Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas D.4 METODOLOGIA DE REPARACION INICIO ELABORAR FICHA DE OPERACIÓN/APLICACIÓN DEL PRODUCTO A REPARAR CON BASE EN LA INFORMACIÓN SUMINISTRADA POR EL CLIENTE ELABORAR PEDIDO DE DIAGNÓSTICO O REPARACIÓN CON DESCRIPCIÓN DE LA VÁLVULA ENTREGAR A PRODUCCIÓN LA OPI CON LA FICHA DE OPERACIÓN/APLICACIÓN CORRESPONDIENTE RECIBIR E IDENTIFICAR EL PRODUCTO Y ELABORAR ENTRADA DE ALMACÉN ENTREGAR A REPARACIONES LA OPI CON LA VÁLVULA IDENTIFICADA GENERAR ORDEN DE PRODUCCIÓN Y ENTREGAR A DEPTO DE REPARACIÓN Y SERVICIO CON LA OPI Y LA ENTRADA DE ALMACÉN ELABORAR REGISTRO DE DIAGNÓSTICO Y REPARACIÓN ADICIONANDO STICKER DE IDENTIFICACIÓN, INCLUIR EL CONSECUTIVO DEL DIAGNÓSTICO EN LA FICHA DE IDENTIFICACIÓN Y ASIGNAR ESPACIO PARA LA VÁLVULA Y SUS PARTES. 1 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas D.5 1 REALIZAR DIAGNÓSTICO DE LA VÁLVULA, REGISTRAR EL RESULTADO Y DEFINIR EL COSTO Y TIEMPO DE ENTREGA DE LA REPARACIÓN REVISA RESULTADOS DEL DIAGNÓSTICO Y ENTREGA REGISTRO JUNTO CON LA OPI Y LA OPR DE DIAGNÓSTICO AL ALMACÉN GENERAL REMISIONAR DIAGNÓSTICO Y ENTREGAR A COORDINACIÓN DE VENTAS PARA INFORMAR RESULTADOS AL CLIENTE INFORMAR AL CLIENTE EL RESULTADO DEL DIAGNÓSTICO Y COTIZAR REPARACIÓN. REPARACIÓN APROBADA NO SÍ ELABORAR OPI DE REPARACIÓN INCLUYENDO EL NÚMERO DEL DIAGNÓSTICO Y EL CÓDIGO DE IDENTIFICACIÓN ASIGNADO. ENTREGAR OPI PRODUCCIÓN POR REPARACIÓN A GENERAR ORDEN DE PRODUCCIÓN PARA LA REPARACIÓN Y ANEXARLA A LA OPI DE REPARACIÓN ENTREGAR OPI POR REPARACIÓN A DEPTO DE REPARACIÓN Y SERVICIO REPARAR VÁLVULA DE ACUERDO CON EL DIAGNÓSTICO EFECTUADO Y REGISTRAR TODAS LAS ACTIVIDADES DE REPARACIÓN EFECTUADAS 2 4 3 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas D.6 2 3 REALIZAR PRUEBAS OPERATIVAS DEL PRODUCTO REPARADO, CONSIGNAR EL RESULTADO EN EL REGISTRO DE ENSAMBNLE Y PRUEBAS Y COLOCAR NUEVAMENTE LA FICHA DE IDENTIFICACIÓN DE PRODUCTO A LA VALVULA INSPECCIONAR PRODUCTO REPARADO POR MUESTREO NO CONFORME SÍ ENTREGAR DOCUMENTOS A FACTURACIÓN Y CARTERA PARA FACTURAR EL DIAGNÓSTICO ENTREGAR PRODUCTO Y DOCUMENTOS A ALMACÉN GENERAL PARA EFECTUAR DESPACHO Y PROCESO DE FACTURACIÓN Y CARTERA DESPACHA EL PRODUCTO IDENTIFICADO CON LA FICHA DE IDENTIFICACIÓN DE PRODUCTO, CON LA REMISIÓN Y LA FACTURA CORRESPONDIENTES FIN 4 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas NORMA API 576 D.7 INSPECCION DE ALIVIO PARA VALVULAS DE ALIVIO DE PRESION Párrafo 6-0 – Inspección y pruebas PROBLEMA CAUSAS Superficies deslizantes atascadas 5.1 CORROSION Pernos, tornillos, tuercas y otras roscas dañados Resortes rotos o cedidos Asientos Metal-Metal Porta-disco con incrustaciones de partículas VÁLVULA CORROIDA TOTALMETE POR EL AMBIENTE Disco corroído Vástago y disco corroídos Roscas oxidadas Resorte pandeado y oxidado Tornillos oxidados y atascados NOTA IMPORTANTE: Sellos elastomericos pueden ayudar a minimizar corrosión de las partes internas Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas NORMA API 576 5.2 D.8 PROBLEMA CAUSAS ASIENTOS DAÑADOS a) Corrosión b) Acumulación de depósitos: Coque, mugre o residuos de soldadura c) Trepidación: Por excesiva pérdida de presión a la entrada o salida de la válvula durante el disparo d) Maltrato: Durante el transporte e) Erosión por escape: Después de reasentar la válvula, por una de las siguientes razones e1) Mantenimiento incorrecto e2) Instalación sin alineamiento de bridas o roscas. Con tubos de descarga NO soportados e3) Falta de alineación del vástago e4) Colocación inadecuada de resorte con roldanas y las superficies pivotantes entre vástago y disco, así como entre disco y portadisco. e5) Presión de operación muy cercana a la presión de apertura de la válvula f) Calibración incorrecta de los anillos de calibración ocasionando trepidación g) Sobredimensionamiento exagerado, ocasionando cierre abrupto que puede dañar el asiento Labio de boquilla dañado por la cavitación Labio de sellado corroído Labio de sellado erosionado Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas NORMA API 576 PROBLEMA 5.3 CAUSAS Primordialmente fallan por corrosión Corrosión superficial: Reduce el díametro ocasionando flexión excesiva, abriendo la válvula RESORTES DAÑADOS D.9 Corrosión por H2S: Induce esfuerzos atacando la microestructura, volviéndola cristalina. Se rompen sin previo aviso. CORROSIÓN EXCESIVA Resorte pandeado CORROIDO Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas NORMA API 576 PROBLEMA D.10 CAUSAS El tamaño del recipiente y línea hacia la válvula, es importante, puesto que un flujo insuficiente no permite la apertura completa y puede ocasionar una calibración incorrecta del "SET". Válvulas para gases deben ser calibradas con aire o gases inertes. 5.4 CALIBRACIÓN INCORRECTA Válvulas para vapor deber ser calibradas con vapor. (Aire puede utilizarse si se aplican correcciones adecuadas) Válvulas para uso con líquidos deben ser calibradas con agua. Calibración incorrecta de manómetros es otra causa común Calibración incorrecta de anillos reguladores : solo es posible con suficiente flujo durante la prueba para simular la operación real. Los manuales de cada fabricante deben ser utilizados. CALIBRACIÓN CORRECTA Banco de pruebas con aire Banco de pruebas con alta capacidad de flujo de aire Banco de pruebas con vapor Tablero de mando Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas NORMA API 576 PROBLEMA 5.5 TAPONAMIENTO ATASCAMIENTO CAUSAS Productos como Coque y monómeros pueden solidificarse o polimerizarse ocasionando taponamiento. El problema puede presentarse a la entrada o salida de la válvula. Atascamiento entre disco y guía, puede presentarse por corrosión o por deformación plástica "galling" de las superficies, por ingreso de partículas entre ellas, o por trepidación Taponamiento de la válvula Atascamiento del disco y la guía por sedientos del sistema D.11 Atascamiento por corrosión Disco y guía cubiertos de residuos atascado por partículas Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas NORMA API 576 CAUSAS PROBLEMA La selección de válvulas debe obedecer a las condiciones de presión, temperatura y/o corrosividad del fluido. 5.6 MATERIALES INCORRECTOS Un sistema adecuado de registro de datos, sobretodo de entrada a taller, proveerá la información necesaria para reparar válvulas en condiciones especialmente severas desarrollando especificaciones óptimas para compras. D.12 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas NORMA API 576 PROBLEMA 5.7 LOCALIZACIÓN INCORRECTA / HISTORIA INCORRECTA / IDENTIFICACIÓN INCORRECTA CAUSAS Si no ha sido instalada en la localización exacta para la que fue seleccionada, una válvula de seguridad puede NO PROVEER PROTECCIÓN APROPIADA. Cada válvula debe tener un juego de especificaciones y registros históricos, que deben ser mantenidos y utilizados cada vez que una válvula es retirada para inspección y reparación Con un número de "TAG" deben estar identificadas según localización. LOCALIZACIÓN, HISTORIA E IDENTIFICACIÓN CORRECTA Placa con TAG de válvula reparada Registro de TAG en campo D.13 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas NORMA API 576 PROBLEMA Durante el transporte 5.8 CAUSAS Dejar caer la válvula puede ocasionar el movimiento del disco sobre el asiento, dañando el sellado. Deben transportarse en posición vertical !!! MALTRATO Durante el mantenimiento Mecanizado excesivo, excediendo las tolerancias exigidas por el fabricante Golpear componentes durante el desarmado Forzar el alineamiento entre la tubería de salida y la válvula Colocar fuerzas de reacción de las tuberías, por expansión térmica o falta de sustentación Durante la instalación En la instalación se ajusto la válvula de forma indebida deformando el cuerpo D.14 Se desmonto la válvula de forma indebida Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas NORMA API 576 PROBLEMA 5.9 DIFERENCIAL DE PRESIÓN INSUFICIENTE Cuando la presión de apertura esta muy cerca de la presión de operación CAUSAS Para sistemas que operan <50 PSI, el diferencial debe ser más de 5 PSI Para sistemas que operan entre 50 y 250 PSI, el diferencial debe ser el 10% Para Po >250 PSI, el diferencial debe ser ≥5% SELECCIÓN DEL DIFERNCIAL DE PRESION CORRETO Presión de disparo 220PSI Presión de operación 300PSI D.15 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas NORMA API 576 PROBLEMA D.16 CAUSAS Cuando se realizan pruebas hidrostáticas del recipiente, SIN retirar la válvula de seguridad, taponando la conexión, se corre el peligro de introducir mugre en el asiento, rotura de fuelles, contaminación de discos y resortes, traba de pilotos en válvula piloteadas 5.10 6.1 PRUEBAS HIDROSTATICAS RAZONES DE LA INSPECCIÓN Un equipo de alivio de presión bien seleccionado, mantenido e instalado ES ESENCIAL!!! para la seguridad del personal y las intalaciones durante circunstancias anormales de operación. INSPECCION EN CAMPO Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas NORMA API 576 PROBLEMA D.17 CAUSA Siempre realice el bloqueo de entrada antes que el de salida 6.2.1. SEGURIDAD Verifique la auto-sustentación de tubería a entrada y salida antes de retirar la válvula y cuando la vuelva a colocar 6.2 INSPECCION EN CAMPO Verifique toxicidad y flamabilidad del fluido o fluidos que pueden estar atrapados en la válvula ANTES de retirarla o dasarmarla. 6.2.2. IDENTIFICACIÓN 6.2.3. DATOS OPERATIVOS Siempre deben estar identificadas con un TAG, que incluya los datos exigidos ASME VIII,VG-129 Registro de disparos Registro de escapes Registro de cualquier problema operativo ADVERTENCIA!! El retiro de una válvula de alivio instalada en un equipo en operación, debe ser planeada para minimizar el tiempo utilizado. a) Solo personal ESPECIFICAMENTE AUTORIZADO puede aislar una válvula, cerrando válvulas de bloqueo adyacentes. (Según ASME VIII apéndice M) 6.2.4. RETIRO CON SISTEMA OPERANDO b) El volúmen entre la válvula y el bloqueo debe incorporar un venteo a un lugar seguro para descargar el fluido atrapado en ese espacio, y verificar el sellado de la válvula de bloqueo c) Si no existe bloqueo a la salida, y la descarga es a un cabezal común, debe ser instalado un ciego u otro bloqueo. d) Si se va a inspeccionar en sitio, un ciego debe ser instalado a la entrada. Si la válvula descarga a un cabezal común, también la descarga debe ser bloqueada con un ciego. Válvula a retirar Válvula de bloqueo Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas NORMA API 576 PROBLEMA D.18 CAUSA 6.2.5. INSPECCIÓN INICIAL Antes de llevar al taller! Debe registrarse la presencia de particulas contaminantes u obstructivas que puedan caerse durante el transporte. Cuidado!! Con el manejo de válvulas que contienen fluidos explosivos o tóxicos! 6.2 INSPECCION EN TALLER 6.2.6. Se debe programar la inspección de tuberias a enntrada y salida de la válvula de seguridad, para evitar INSPECCIÓN DE TUBERÍA fallas futuras por acumulación de sedimentos. DYACENTE Los sedimentos se deben inspeccionar para identificar si son ocacionados por escape continuo de la válvul 6.2.7. TRANSPORTE DE VÁLVULAS AL TALLER 6.2.8. DETERMINANDO LA PRESIÓN DE APERTURA "AL ENTRAR A TALLER" Debe realizarse en posición vertical Deben taparse las caras de bridas para protegerlas y evitar ingreso de partículas. " DEBEN SER TRATADAS COMO INSTRUMENTOS DELICADOS PORQUE SU PRECISIÓN ES CRÍTICA PARA LA OPERACIÓN SEGURA DE LA PLANTA" Verifique que los sellos de seguridad estén intactos Antes de desarmar debe verificarse la presión de apertura. Este valor definirá la frecuencia de inspección Si la primera vez abre antes de subir la presión al 150%, repita la prueba Si al 150% no abre todavía, se considera atascada NOTA ESPECIAL!! SOBRE LAS VÁLVULAS MUY CONTAMINADAS 6.2.9. INSPECCIÓN VISUAL INICIAL Si al recibir la válvula, se observa tan contaminada que un disparo puede dañar el asiento, es recomendado no dispararla y más bien reducir el intervalo de inspección. Si durante la nueva inspección vuelve a encontrarse contaminada, nuevamente debe reuci Debe ser realizada por el mecánico especializado en reparación de válvulas de seguridad. a. Bridas - Identificar excesivo desgaste o corrosión b. Resortes - ataque por corrosión, rango correcto de operación c. Fuelles - corrosión, rotura o deformación INSPECCION INICIAL EN TALLER Revisar rectitud del resorte Desgaste, corrosión y ruptura de elementos Revisar excesivo desgaste o corrosión en las bridas Cambios de discos por deterioró en asientos Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas NORMA API 576 6.2 INSPECCION EN TALLER PROBLEMA D.19 CAUSA Si la válvula opera bien durante la "prueba al llegar a taller" y no presenta corrosión ó contaminación observable, NO ES NECESARIO DESARMARLA a. Asegurése que no quede fluido del proceso, en la válvula, que pueda encenderse o ser tóxico. 6.2.10. b. Disponga de recipientes adecuados y bien marcados, para colocar los DESARMANDO LA VÁLVULA componentes durante el desarmado c. EN CADA PASO del proceso de desarmado los componentes deben ser inspeccionados visualmente, registrando desgaste o corrosión. Componentes que deben quedar registrados son: Vástago, guía, disco, boquilla y fuelle. VÁLVULA DE SEGURIDAD - ALIVIO Desarme vástago-pivote y guía disco Desarme Desarme Guía disco vástago-pivote y regulador superior y disco Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas 6.2 INSPECCION EN TALLER PROBLEMA NORMA API 576 D.20 CAUSA a. Todas las partes deber ser desarmadas, lavadas y separadas de forma tal que no se mezclen las de unas válvulas con las de otras. b. Verificar cuidadosamente cada componente y registre las medidas solicitadas por el catálogo de cada fabricante. c. Identificar desgaste o corrosión. d. Superficies del asiento deben inspeccionarse, evidenciando rugosidad, rayaduras ó golpes que afecten el sellado. e. Verifique, utilizando instrumentos calibrados, que las tolerancias del disco y asiento NO han sido excedidas f. La planitud de asiento puede ser verificada con anillos/discos lapidados, lentes planos u otros dispositivos de verificación. 6.2.11. g. Si existe el equipo necesario, se podrá verificar la fuerza del resorte. LIMPIEZA E INSPECCIÓN DE h. Los resortes deben ser inspeccionados buscando lineas de quiebre o PARTES deformación plástica i. La tolerancia entre guía y disco así como entre disco y portadisco, debe ser comparada con los valores en los manuales de reparación. j. La guía y disco NO deben tener rayaduras ocasionadas por roze o atascamiento de partículas entre ellos. k. La boquilla debe ser revisada, registrando obstrucciones ó deformaciones. l. Fuelles: deben ser revisados, buscando puntos donde el oxido puede abrir un orificio en el futuro. También se deben evidenciar, lineas de quiebre, golpes, o zonas de adelgazamiento de pared. Si un fuelle esta colapsado por excesiva contra presión, deben revisarse los parámetros de selección, incorporando la contrapresión máxima real. Revisión de piezas Limpieza de piezas Rectificado de disco Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas PROBLEMA 6.2 INSPECCION EN TALLER 6.2.12. REACONDICIONA-MIENTO Y REEMPLAZO DE PARTES NORMA API 576 D.21 CAUSA Partes que se encuentran desgastadas, más allá de las tolerancias estipuladas por el fabricante, deben ser reemplazadas por parte del fabricante original. Partes desgastadas, pero, que todavía están dentro de tolerancias, pueden ser mecanizadas siguiendo las instrucciones de cada fabricante. Una vez se tienen todas las partes reacondicionadas ó nuevas, se debe realizar el reensamble, siguiendo las instrucciones del fabricante. NOTA: Superficies de sellado en disco y asiento NO!! deben aceitarse. Tolerancias entre partes deben ser revisadas de acuerdo con el manual del fabricante. 6.2.13. REENSAMBLE DE LA VÁLVULA El resorte debe ser comprimido tan cerca como sea posible de la presión "set" Anillos de calibración deben ser calibrados cuidadosamente y precisamente de acuerdo con las recomendaciones del fabricante, según el tipo de fluido a probar. Este ajuste del tornillo debe quedar registrado para referencia futura. Porque la mayoría de bancos de prueba, no entregan suficiente capacidad para medir "Blowdown", diferencial de presión de cierre, se deben tener en cuenta las recomendaciones del fabricante y el comportamiento pasado en el lugar de instalación. PIEZAS NUEVAS Y RECTIFICADAS REENSAMBLE FINAL Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas NORMA API 576 6.2 INSPECCION EN TALLER PROBLEMA D.22 CAUSA Para definir la presión de calibración "set", consulte los manuales de cada fabricante y la publicación NB-18 de la "National Board". Si la presión va a ser cambiada verifique con el fabricante cual es la variación máxima de este resorte. Si la presión excede el rando especificado por el fabricante, el resorte debe ser cambiado. 6.2.14. CALIBRANDO LA PRESIÓN "SET" La válvula debe ser disparada por lo menos una vez. Las variaciones máximas del set son: Tolerancia Presión set +/- 2 PSIG 0 - 70 PSI +/- 3 % > 70 PSIG Variaciones para corregir por temperatura, deben estar de acuerdo con los datos de los fabricantes. Variaciones para corregir el CDTP por contrapresión temperatura o fluido deben estar de acuerdo con los datos del fabricante. Calibración de Presión de escape Calibrador Portátil de la Presión de Escape, es un equipo electro-mecánico que permite definir el ajuste del tornillo de compresión del resorte sin disparar las válvulas. Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas NORMA API 576 6.2 INSPECCION EN TALLER PROBLEMA D.23 CAUSA Verificando el sellado de la válvula Una vez que la válvula ha sido calibrada, (ver 6.2.14), se debe verificar el sellado de la válvula con la presión de entrada al 90% de la presión de "set" es decir CDTP. En los casos que sea aplicable, se deben revisar el bonete, fuelles y empaques por 6.2.15. COMPLETANDO LOS posibles escapes. REGISTROS NECESARIOS ADVERTENCIA!! Escapes de válvulas de seguridad y alivio, EN SERVICIO, deben ser minimizados por los riesgos al medio ambiente, personal y equipo. También deben minimizarse porque los escapes conllevan válvulas contaminadas inoperantes y pérdida de producto. CERTIFICADO DE CALIBRACIÓN Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas D.24 Seminario Técnico de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas BANCOVálvulas DE PRUEBAS D.25 VALVULAS DE SEGURIDAD MODELO: BP – VS - 4”x1500# www.valvexport.com Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas D.26 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas BANCO DE PRUEBAS D.27 VALVULAS DE SEGURIDAD MODELO: BP – VS - 4”x1500# NUESTRA EXPERIENCIA El personal de Valvexport, tiene mas de 25 años de experiencia en la reparación y calibración de válvulas de seguridad. Conocemos los modelos mas utilizados en calderas, de las marcas: Consolidated, Crosby, Farris y Leser entre otras. Hemos diseñado y fabricado bancos de pruebas para válvulas de seguridad que actualmente operan en refinerías, plantas petroquímicas y otras empresas. Brindamos asesoría técnica y entrenamiento al personal que realiza reparaciones de este tipo de válvulas en muchas industrias. El banco de pruebas que presentamos en este catalogo puede ser utilizado en muchas industrias con calderas que operan hasta 1500 PSI Para mayor información pueden contactarnos: OFICINA CHICAGO Address: 1127 W Madison Street Suite 101 Chicago, IL 60607 Office Phone: 305 592 1154 Cel: 312 965 6314 Email: [email protected] OFICINA BOGOTA Dirección: Calle 144 No. 7-31 Int. 9 Oficina 225 Teléfono: 57-1-2588092 Móvil: 310-68814136 Email: [email protected] Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas ESVT ELECTRONIC SAFETY VALVE TESTER D.28 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas D.29 PROCEDIMIENTO DE CALIBRACIÓN VALVULAS El E.S.V.T “Electronic Safety Valve Tester”, es un equipo electro-mecánico que permite definir el ajuste del tornillo de compresión del resorte sin disparar las válvulas. Cilindro hidráulico Celda de carga Eje unión a Criper Gancho Criper DISPOSITIVO DE CARGA AXIAL Procedimiento 1. Se instala el dispositivo de carga axial, sobre el bonete de la válvula, alineando su centro con el vástago de la válvula de seguridad. 2. El eje de carga se une al vástago de la válvula por medio de un acople roscado, específicamente fabricado para esa rosca. 3. Una celda de carga, de alta precisión, (0.1% de error), mide la fuerza neta que pasa por el eje de carga y a su vez por el vástago de la válvula (reduciendo el error en la medición de equipos que utilizan solo presión del actuador hidráulico) 4. Un cilindro hidráulico, capaz de ejercer 10,000 Lbs de fuerza, esta conectado al eje de carga por medio de un acoplamiento que elimina las cargas laterales. Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas D.30 PROCEDIMIENTO DE CALIBRACIÓN 5. Conecta la celda de carga a la unidad de visualización y registro, conecta el sensor de presión al recipiente protegido por la válvula de seguridad. 6. Se asegura que la celda de carga registre zero (tare), ajustando el acople del eje al vástago. 7. Se asegura que el sensor de presión quede calibrado con respecto a los sensores de presión que utiliza para su operación el centro de control de la caldera. (Esto elimina futuros inconvenientes y diferencias respecto a las presiones de disparo). 8. Se asegura que la caldera o recipiente tenga una presión entre el 80 y 85% de la presión de disparo de la válvula a probar. 9. Se ingresa a la unidad de visualización y registro los datos de la válvula a calibrar: TAG, tamaño, boquilla, presión de disparo deseada, y posición inicial del tornillo de compresión, según el manual del fabricante. 10. Se inicia la prueba de calibración. El sistema le indica al operario el estado actual del sistema donde se podrá verificar el valor de presión actual en el recipiente leído por el transmisor y la fuerza adicional aplicada a la válvula, inicialmente cero. Estos valores se registraran para luego obtener los datos de la prueba y sus resultados en el reporte correspondiente. En este punto se procede a lentamente incrementar la presión en la bomba manual para muy lentamente desplazar fluido hacia el actuador hidráulico. Este actuador hala el eje de carga. 11. Cuando la válvula inicia escape (detección auditiva), el operador le indica al computador y este registra la situación actual del sistema. Con el valor de presión de escape registrado en la unidad de visualización y el valor de presión programado se calcula el error actual. 12. El controlador recalcula las vueltas de compresión requeridas y le da al operador un nuevo valor de ajuste para minimizar el error. Este procedimiento se repite hasta lograr un error inferior al 1% que acepta el Código ASME. Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas D.31 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas NORMAS CONTENIDO Pág. 1. Anexo A Norma API 520 A1 - A12 2. Anexo B Norma ASME PTC-25 1194 B1 – B6 3. Anexo C Norma API-527 C1 – C9 4. Anexo D Norma API-526 2002 D1 – D34 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo A1 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo A2 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo A3 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo A4 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo A5 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo A6 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo A7 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo A8 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo A9 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo A10 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo A11 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo A12 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo B1 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo B.2 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo B.3 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo B.4 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo B.5 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo B.6 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo C.1 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo C.2 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo C.3 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo C.4 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo C.5 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo C.6 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo C.7 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo C.8 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo C.9 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo D.1 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo D.2 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo D.3 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo D.4 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo D.5 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo D.6 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo D.7 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo D.8 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo D.9 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo D.10 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo D.11 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo D.11 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo D.12 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo D.13 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo D.14 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo D.15 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo D.16 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo D.17 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo D.18 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo D.19 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo D.20 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo D.21 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo D.22 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo D.23 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo D.24 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo D.25 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo D.26 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo D.27 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo D.28 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo D.29 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo D.30 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo D.31 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo D.32 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo D.33 Seminario Técnico Válvulas de Seguridad y Seguridad-Alivio con Normas Anexo D.34
