2015 ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL FACILIDADES DE SUPERFICIE 1 CRISTOPHER MACIAS CHANCAY [TIPOS DE VÁLVULAS EN LA INDUSTRIA PETROLERA] FUNCIONALIDAD, IMAGEN Y SIMBOLOGÍA DE LAS VÁLVULAS UTILIZADAS COMÚMENTE EN LA INDUSTRIA PETROLERA. INTRODUCCIÓN En la industria petrolera el transporte del petróleo desde el pozo a sus diferentes destinos es primordial, y no solo tienen que ver aspectos económicos sino también ambientales. Para el uso eficaz y control del fluido que se desplaza a través de las líneas de flujo se utilizan válvulas las cuales tienen diferentes tipos de funcionalidades, ya sea de seguridad, control de fluido o funciones específicas que se necesiten en la elaboración de las facilidades de superficie en un campo petrolero. En este informe se analizará diferentes tipos de válvulas y sus respectivas funciones, así como la simbología que tienen cada una en un diagrama P&ID o un diagrama PDF. OBJETIVO GENERAL Conocer los tipos de válvulas utilizadas en la industria petrolera mediante un trabajo investigativo de sus funcionalidades. OBJETIVO ESPECÍFICOS Identificar las válvulas y su simbología. Investigar las funcionalidad de los dispositivos. MARCO TEÓRICO Una válvula es un dispositivo diseñado para el control del flujo de un fluido a través de una tubería, donde según su funcionalidad se pueden clasificar en: Válvulas de bloqueo o cierre o V. de compuerta o V. de tapón o V. de bola o V. de mariposa Válvulas de estrangulamiento o V. de globo o V. de aguja o V. en Y o V. angulares o V. de mariposa Válvulas de retención o V. de bisagra o V. de pie Válvulas de control de presión o V. de alivio o V. de seguridad o V. de purga Válvulas específicas o V. de tapón o V. de bola o V. de diafragma [21] En la siguiente tabla analizaremos el uso que tiene cada dispositivo, así como una imagen que ayuda a distinguirlos en físico, así como su simbología para poder leerlo en un diagrama ya sea P&ID como PDF. TIPO DE VALVULA FUNCIONALIDAD IMAGEN VALVULAS DE COMPUERTA Válvula de También llamada de seccionamiento, compuerta permite el paso o no de un fluido y no están diseñadas para regularlo, lo que indica que están completamente cerradas o abiertas.[1] Válvula de Diseñada para procesos en los que no se operación las manipule constantemente, permite manual el paso o restricción del flujo dentro de una tubería horizontal. Trabaja hasta una presión de 6000 psi. [2] Válvula Válvulas de mando, que utilizan poca neumática energía para manejar una energía mayor. [3] Válvula motorizada Válvula hidráulica Regulan el proceso de expansión de un líquido teniendo o no cambio de fase de presión/temperatura en tuberías de aspiración secas, húmedas o de gas caliente. Están fabricadas para que las fuerzas de apertura y cierre sean equilibradas. [4] Con una funcionalidad parecida a la de operación manual, con la diferencia que trabaja hasta 15000 psi. [2] SIMBOLOGÍA Válvula de Se utilizan generalmente en manifolds o purga válvulas que posean manómetros, para hacer más sencillo la calibración de los equipos de control y para ventear presión a la atmósfera antes de cambiar alguna parte de la línea. [5] VALVULAS DE GLOBO (GLOVE VALVES) Válvula de Válvulas que tienen múltiples usos, globo desde controlar el caudal hasta el cierre y la apertura de flujo, debido a la forma de su tapón. [6] Válvula de Permite el control del flujo desde fluidos globo comunes hasta químicos muy agresivos. neumática Debido a su actuador neumático, tiene una mayor duración y minimiza mantenimientos constantes. [7] Válvula de Permite el control del caudal y el paso globo del fluido a través de la tubería, con una motorizada utilidad parecida a la de la válvula de globo pero diseñada con un motor que le da mayor fuerza y precisión. [8] Válvula de Permite un uso continuo, ayuda a globo regular o restringir el fluido y permite un hidráulica sello hermético al cerrarla. [9] Válvulas angulares Debido a diversas características que tienen las válvulas de globo, son generalmente utilizadas en uniones con el propósito de estrangulación y tiene una menor resistencia al flujo que las válvulas de globo normales. También en este tipo de válvulas hay variantes que son motorizadas o hidráulicas. [10] Válvula de Se utilizan para estrangulaciones de aguja volúmenes pequeños debido a su forma y al macho cónico. Sirven para instrumentación o sistemas hidráulicos que no posean altas temperaturas. [11] VALVULAS DE BOLA Válvula de Tienen una gran capacidad de cierre, lo bola cual disminuye la probabilidad de fuga de la glándula sello. Es necesario decir que esta válvula tiene un uso completamente cerrado o abierto, ya que no está construida para el control de caudal. [12] VALVULAS DE TAPÓN Válvulas de Posee una mínima resistencia al flujo, y tapón trabaja sin estrangulación. Se utilizan para operaciones frecuentes que puedan requerir poco espacio.[13] Válvulas mariposa Válvulas de diafragma Válvulas de retención Es muy útil para bajas presiones, debido a su instalación es óptima para espacios reducidos o en lugares donde la línea no soporta gran peso. Dependiendo si la válvula necesita mayor presión, se utiliza dicho dispositivo con un motor o un sistema hidráulico. [14] Son válvulas de estrangulación de líquidos que tiene la característica de soportar grandes cantidades de sólidos en suspensión. Debido a su mecanismo de operación, es ideal para fluidos corrosivo, ya que se evita cualquier contaminación tanto del exterior al fluido como viceversa.[15] VALVULAS DE RETENCIÓN Está fabricada para evitar el flujo inverso en una tubería. Es de funcionamiento automático y funciona rápidamente al cambio de flujo. El sentido de la flecha en la simbología nos indica la dirección del fluido.[16] Válvulas de cierre de pie Por el exterior tiene apariencia a una válvula de globo, pero realmente es una válvula de retención con control manual que permite el cierre total de flujo en caso de ser necesario. Se lo utiliza en líneas de vapor de caldero. [17] Válvula de seguridad (gases) Diseñadas para el desahogo de presión mediante un sistema automático activada por la presión estática corriente arriba de la válvula. Utilizado en servicios de gases o vapores. [18] Válvula de alivio Dispositivos automáticos que permite el traslado del fluido desde las bombas de desplazamiento positivo para que el líquido se dilate térmicamente. [19] Cerradas o de 2 vías M VALVULAS SOLENOIDES Funcionan completamente cerradas o abiertas, se utilizan para interrumpir o permitir el paso de fluido. [20] CONCLUSIONES Se identificó los diferentes tipos de válvulas, en donde en algunos casos se observa similitud en su simbología debido a que pertenecen a la misma clasificación pero utilizan diferentes tecnologías para realizar funciones en específico. Se investigó acerca de las funcionalidades de las válvulas, en donde se logra un mayor entendimiento del uso de cada dispositivo a lo largo de las facilidades de superficie que posea una estación. BIBLIOGRAFÍA [1] Válvulas de compuertas, Especialistas Técnicos en Fluidos de occidente, Av. Lázaro Cárdenas 1309, zona industrial Guadalajara, Jalisco, México. Disponible en: http://www.valvulasymedidores.com/valvulas_de_compuerta.html [2] Válvula de operación manual e hidráulica, obtenida del libro Facilidades de Superficies 2, Capítulo 4 página 68-69-70-71, elaborado por: Ing. Edgar Riofrío Andrade, ISBN-978-9978-310-36-6, Guayaquil, Guayas, Ecuador. [3] Válvulas neumáticas, Neumática niche, disponible en: http://sitioniche.nichese.com/valvulas.html [4] Válvula motorizada, ICM válvulas motorizadas, Danfoss Engineering Tomorrow, disponible en: http://www.danfoss.com/IPP/WebForms/ProductPresentation/DescriptionDetails.aspx?ProductKey=&Produc tGroupKey=RA-533820a8-3384-49e8-923f-c4d25917d9db-es-MX%3aRA-ddbe6b49-5346-4f0f-b67536960a5a58d5-es-MX&CombinationGroupKey=&culture=es-GT [5] Válvula de purga, Catálogos web sobre válvulas de purga, https://www.swagelok.com/downloads/WebCatalogs/ES/MS-01-62.pdf Swagelok, disponible en: [6] Válvulas de globo, Tipos de válvulas y sus aplicaciones, TLV compañía especializada en vapor, disponible en: http://www.tlv.com/global/LA/steam-theory/types-of-valves.html [7] Válvula de globo neumática, válvula de control de globo neumática, Asashi/América, disponible en: http://spanish.asahi-america.com/valves-and-actuation/actuated-valves/globe-control-valves/pneumaticglobe-control [8] Válvula de globo motorizada, Y- pattern globe valves, Flowserve, disponible en: http://spanish.asahiamerica.com/valves-and-actuation/actuated-valves/globe-control-valves/pneumatic-globe-control [9] Válvula de globo hidráulico, Válvula de control hidráulico pilotado, Aguamarket, disponible en: http://www.aguamarket.com/productos/productos.asp?producto=5195&nombreproducto=valvula+de+glob o+de+control+hidraulico+pilotado+ [10] Válvula angular, obtenida del libro Facilidades de Superficies 2, Capítulo 4 página 93, Ing. 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Disponible en: http://www.valvulasymedidores.com/ [15] Válvula de diafragma, Diaphragm valve, Valvia, disponible en: http://www.valvias.com/tipo-valvula-dediafragma.php [16] Válvula de retención, obtenida del libro Facilidades de Superficies 2, Capítulo 4 página 88, por: Ing. Edgar Riofrío Andrade, ISBN-978-9978-310-36-6, Guayaquil, Guayas, Ecuador. [17] Válvula de cierre de pie, Stop check valves, Ladish Valves, http://www.ladishvalves.com/stop-check-valves-boiler-circulation-turbine-cooling elaborado disponible en: [18] Válvula de seguridad para gases, obtenida del libro Facilidades de Superficies 2, Capítulo 4 página 92, elaborado por: Ing. Edgar Riofrío Andrade, ISBN-978-9978-310-36-6, Guayaquil, Guayas, Ecuador. [19] Válvula de alivio, obtenida del libro Facilidades de Superficies 2, Capítulo 4 página 90, Ing. 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