13. Sistemas de
extinción:
Los elementos destinados a la extinción se pueden
clasificar en:
Extintores portátiles: son los llamados matafuegos
que permiten su accionamiento o transporte
manual. Su
aplicación está destinada al inicio del foco de
incendio de acuerdo al tipo de fuego. Se fabrican de
anhídrido carbónico, halón 1211 ó
1301, espuma, polvo químico, agua, etc.
Deben ubicarse en lugares fácilmente accesibles, debiendo
capacitar al personal en su
utilización. Debe garantizarse un mantenimiento
periódico para asegurar contar con la carga
apropiada.
Extintores fijos: se encuentran instalados en forma
permanente en el edificio y pueden funcionar mediante detectores
automáticos. Se pueden mencionar las
instalaciones:
Sistemas de inundación completa: que actúan
mediante la dilución de la concentración de
oxígeno en los locales mediante la descarga del
anhídrido carbónico o inhibidores de la
reacción química como el halon
1211 o halon 1301.
Sistemas de rociadores a base de niebla de agua:
utilizando rociadores adecuadamente distribuidos, con
cañerías de agua a presión, de acuerdo a su
aplicación.
Sistemas de proyección de agua: mediante tanques de
incendio, con redes de
cañerías, bocas o hidrantes y mangueras con lanza y
boquilla.
Sistemas a base de espuma: mediante la formación de
burbujas con una red de
cañerías que transporta agua y un agente
emulsificador que origina la espuma.
Otros extintores: Se puede mencionar la arena que no es un
buen agente extintor pero se la emplea para la propagación
de fuegos incipientes. Las frazadas de amianto que es un material
incombustible y no conductor de la energía
eléctrica, que se utiliza para apagar el fuego por
ahogamiento. Se emplean también guantes de amianto para
prevenir quemaduras. Para determinar los sistemas de
protección a aplicar debe analizarse cómo se
produce el proceso de
combustión.
Se denomina combustión a la combinación química de un cuerpo
con oxígeno, cuando se produce con desprendimiento de
calor,
manifestándose en forma de llama o fuego. Para que se
produzca la combustión es necesario que existan tres
elementos fundamentales que son:
Combustible: que es el elemento que se quema.
Comburente u oxígeno: que interviene en el proceso.
Temperatura de ignición: que debe ser lo
suficientemente elevada como para producir el encendido.
Para que la combustión se mantenga o propague es
necesario que se produzca una reacción continua en cadena
en el frente de llama. La técnica de la extinción
de los incendios
consisten en eliminar por lo menos uno de estos factores
incidentes. El combustible es imposible de eliminar, por lo tanto
la técnica consiste en atacar cualquiera de los otros dos,
ya sea por ejemplo enfriando el material que arde por debajo de
la temperatura de
ignición o reduciendo el comburente oxígeno del
ambiente que
rodea el fuego, o actuando sobre los dos simultáneamente.
Los sistemas de extinción a emplear, su tamaño y
potencia
extintora, debe estar basado en el tipo de fuego que se debe
atacar.
Tipos de fuego:
Se pueden clasificar en cuatro tipos de acuerdo a las características de los materiales que
arden:
- Fuego de clase A: se produce en materiales
sólidos comunes, como maderas, textiles, papeles,
cartones, gomas, plásticos, etc. Se combate mediante
enfriamiento con agua o con soluciones
que la contengan en gran proporción. Se utilizan
instalaciones de agua central, hidroextintores o matafuegos por
agua, que consisten en recipientes con agua presurizada con un
gas y una
válvula de descarga. Los sistemas de distribución de agua están
constituidos por bocas ubicadas en distintos sectores del
edificio. A esta boca se conectan mangueras que distribuyen
el agua.
También se utilizan rociadores y sistemas de nieblas de
agua. - Fuego de clase B: se produce sobre la superficie de
líquidos inflamables, tales como nafta, aceite,
grasas, pinturas, ceras, solventes, etc. Se extinguen por
sofocación, restringiendo la presencia del comburente.
Se utilizan espumas, empleando extintores o matafuegos o
sistemas centrales. Consiste en la formación de
pequeñas burbujas formadas por agua y un agente
emulsificador, que actúan sobre el fuego impidiendo la
llegada de oxígeno a la reacción química
de la combustión. - Fuego de clase C: son fuegos de materiales
eléctricos, o instalaciones o equipos sometidos a la
acción de la corriente eléctrica bajo
tensión. No pueden usarse extintores conductores de
electricidad. Se utilizan gases
inertes como el anhídrido carbónico, que
actúan por desplazamiento del oxígeno del
aire. Otro
gas empleado
es el halon 1211 ó 1301 que son compuestos halogenados
que actúan como inhibidor de la reacción
química de la combustión. También pueden
usarse extintores de polvo químico seco, que arroja una
combinación pulverizada de polvos de base sódica
o potásica que ahogan la parte recubierta, ya que en su
descomposición debida al calor
originan anhídrido carbónico. Para este tipo de
fuego no debe emplearse espumas ni agua a chorro. Si no existe
tensión, el fuego queda clasificado como del tipo A
ó B. - Fuego de clase D: son fuegos sobre metales
combustibles como el magnesio, circonio, titanio, litio, sodio,
etc. Para extinguir este tipo se emplean polvos especiales para
cada uno de ellos, no pudiéndose utilizar ninguno de los
agentes convencionales. Como técnica de extinción
puede cubrirse o asfixiarse con arenas o escorias.
Para establecer las condiciones de extinción de
incendios en
los edificios, se establece el grado de riesgo de
incendio en el edificio, determinado por el tipo de combustible
que se utiliza, definidos por la Ley de Seguridad e
Higiene en el
Trabajo.
Riesgos de incendio:
- Riesgo 1:
Explosivos: materias químicas, inestable,
susceptibles de producir reacciones exotérmicas, con
generación de grandes cantidades de energía al
ser alterado su equilibrio
químico por cualquier manifestación
energética externa como la pólvora.
- Riesgo 2:
Inflamables de 1° categoría: materias que pueden
emitir vapores que mezclados con el aire originan
mezclas
combustibles, su punto de inflamación es < ó =
40°C (alcohol,
éter, nafta, benzol,
acetona).
Inflamables de 2° categoría: materias que pueden
emitir vapores que mezclados con el aire originan mezclas
combustibles, su punto de inflamación está entre
los 40° y 120°C (kerosene, aguarrás,
ácido acético).
- Riesgo 3:
Muy combustibles: materias que expuestas al aire pueden ser
encendidas y continúan ardiendo una vez retirada la
fuente de ignición, sin necesidad de aumentar el flujo
de aire. (hidrocarburos pesados, madera,
papel,
carbón, tejidos de
algodón).
- Riesgo 4:
Combustibles: materias que pueden mantener la
combustión aún al ser suprimida la fuente de
calor, por lo general necesitan una proporción de aire
superior a lo normal. Se aplica a las materias que pueden arder
en hornos apropiados a alta temperatura
y a la vez están integradas por hasta un 30% de su
volumen por
materias muy combustibles (determinados plásticos, cueros, lanas, madera y
tejido de algodón con retardadores, productos
complejos, etc).
- Riesgo 5:
Poco combustibles: materias que se encienden al ser
sometidas a altas temperaturas, pero cuya combustión
cesa al ser apartada la fuente de ignición (celulosas
artificiales).
- Riesgo 6
Incombustibles: materias que al ser sometidas al calor o
llama directa, pueden sufrir cambios en su estado
físico, acompañados o no por reacciones
químicas endotérmicas sin formaciones de materia
combustible (hierro,
plomo, etc).
- Riesgo 7:
Refractarias: materias que al ser sometidas a alta
temperatura hasta 1500°C aún durante períodos
muy prolongados no alteran ninguna de sus características físicas o
químicas (amianto, ladrillos cerámicos, productos de
fumisteria, etc).
Las condiciones de extinción constituyen el conjunto
de exigencias destinadas a suministrar los medios que
faciliten la extinción de un incendio en sus distintas
etapas.
Para determinar las condiciones de extinción a
aplicar deben considerarse las distintas actividades
predominantes y la probabilidad de
gestación y desarrollo
de fuego en los edificios, sectores o ambientes de los mismos
de acuerdo a tablas establecidas por las Normas del
Código Municipal de la Ciudad de Buenos
Aires.
15. Instalaciones de
servicios de
agua contra incendios:
En todos los inmuebles donde las Ordenanzas Municipales debe
instalarse servicios de
agua contra incendio. En el Código de Edificación
se establecen los requisitos dependiendo de su importancia,
superficie y grado de riesgo.
Cuando se exigen condiciones específicas de
extinción se debe proyectar un servicio de
agua contra incendio constituido por bocas de incendio en cada
piso a las que se adhieren la lanza y la manguera.
El suministro de agua contra incendio puede hacerse en forma
directa o por medio de un tanque de almacenamiento de reserva cuando la
presión no es suficiente.
La alimentación directa tiene la ventaja de
disponer del agua de la red por un tiempo
ilimitado, pero tiene el inconveniente de que la presión
en la red de distribución en el momento de la
emergencia puede ser pequeña.
El tanque de reserva suministra el agua a la
presión adecuada, pero limitado por la capacidad de agua
almacenada.
Cuando se dispone de servicio de
incendio por medio de tanque de reserva, puede derivarse de la
cañería de alimentación al
tanque de incendio, el ramal para surtir el agua al tanque del
servicio domiciliario. También se puede alimentar
directamente al tanque domiciliario y desde este alimentar al
tanque de incendio. En este caso, el fondo del tanque
domiciliario debe estar más elevado que la tapa o
ventilación del tanque contra incendio.
Otro sistema
consiste en utilizar un tanque mixto (un tanque para ambos
servicios). En tal caso, la capacidad del tanque debe ser
suficiente como para almacenar el volumen de agua
de reserva para el incendio y el requerido para los servicios
sanitarios.
La cañería de bajada parte del fondo del
tanque y debe subir por un costado hasta un nivel tal que
permita almacenar el volumen previsto para incendio. De esta
menera, cuando sale el agua por dicha cañería y
el nivel en el tanque llegue al del sifón, entra aire y
evita que salga más agua manteniéndose la reserva
prevista para incendio.
Las cañerías de bajada de alimentación
de incendio pueden ser de hierro
galvanizado, latón o bronce.
La forma de alimentación del servicio de incendio, es
mediante llave de paso y la utilización de un
medidor.
16. Instalaciones industriales y
especiales:
Requisitos para Establecimientos Industriales y
Especiales:
Los Establecimientos Industriales y Especiales que utilizan
agua en sus procesos,
que deben eliminar líquidos residuales industriales o
cloacales, deben cumplir con los requisitos que establece Aguas
Argentinas.
Los Establecimientos Especiales son las escuelas,
hospitales, cuarteles, etc.
Suministro de agua:
Aguas Argentinas sólo suministra agua a
establecimientos industriales mediante tanque de bombeo de
acuerdo a la capacidad de la red.
Cuando no la suministra se puede extraer de pozos o de aguas
subterráneas.
Líquidos residuales:
Los líquidos residuales pueden concurrir a conductos
cloacales o pluviales, a curso de agua, o a terrenos por arriba
de la napa freática. Cuando se la otorga usos que no
alteran su calidad, el
desagüe se envía a conducto pluvial. Pueden
concurrir a conducto cloacal los efluentes sometidos a
tratamientos depurativos que no contengan materia
volátiles o inflamables. Se admite el desagüe a
terrenos por arriba de la napa freática de efluentes de
ciertas características físico-químicas
siempre que puedan ser absorbidos fácilmente.
Los líquidos se clasifican en cuatro grandes grupos:
- Pesados: de densidad mayor
que el agua, decantan fácilmente obstaculizando el
escurrimiento en las cañerías de
evacuación. Se utilizan para su eliminación
decantadores. - Livianos: de menor densidad que el
agua, constituyen impurezas flotantes que originan
obstrucciones o emanaciones nocivas. Se aplican
interceptores. - Agresivos: constituidos por ácido puros o en
solución que atacan y corroen los materiales de
canalizaciones y las instalaciones. Se emplean para
eliminarelementos denominados neutralizadores. - Calientes: como los efluentes a altas temperaturas pueden
deteriorar las canalizaciones se utilizan pozos de
enfriamiento.
Desde el punto de vista de la forma de tratamiento de los
líquidos residuales industriales, los efluentes pueden
clasificarse en:
- Mecánicos y físicos
- Químicos
- Biológicos naturales
Los procesos
mecánicos, físicos y químicos se realizan
generalmente para el tratamiento de desagües industriales en
la misma planta.
El tratamiento biológico natural consiste en una
depuración posterior que se emplean en efluentes de gran
importancia o para una localidad.
18. Métodos
mecánicos y físicos:
Los tratamientos más usuales son:
Tamizado: consiste en retener sólidos, gruesos,
medianos o pequeños.
Interceptores de trapos, gasas, hilos, estopa, algodones,
etc
Sedimentadores o decantadores: Remoción de
sólidos de naturaleza
floculante.
Desarenadores: instalaciones destinadas a separar la arena del
desagüe.
Interceptores – decantadores: aparatos que conjugan los
interceptores con la acción posterior de
sedimentación en los decantadores.
Interceptores de grasa y aceite: separan grasas y oleaginosos
que contengan el desagüe, por simple diferencia de
densidades.
Dispositivos enfriadores: reducen la temperatura de un
líquido y adecuan los efluentes calientes, por medio de
rociadores mecánicos, torres de enfriamiento, etc.
- Métodos químicos:
En caso de substancias tóxicas y bacterias de
los efluentes, se emplea elementos químicos que la
eliminan por precipitación, transformación en otros
compuestos tolerables, reducción por intercambio
iónico o cualquier otro método
adecuado.
Se utilizan para ello:
Neutralizadores: instalaciones consignadas que neutralizan los
efluentes según sean ácidos o alcalinos mediante
agregados de substancias químicas.
Cámaras de desinfección o depuración: se
utiliza cloro-gaseoso que contiene poder
germicida a fin de disminuir el contenido de materia
orgánica y destruir las bacterias por
el peligro de enfermedades.
- Métodos biológicos naturales:
Demanda bioquímica
de oxígeno: cantidad de oxígeno en mg/litro que
consumen las materias aeróbicas para oxidar la materia
orgánica, valor que
depende del tiempo y la
temperatura del líquido a depurar.
Cuando existen en los líquidos oxígeno disuelto,
actúan bacterias del tipo aeróbicos que respiran el
oxígeno disuelto depurando la materia orgánica
(como en lagos y ríos).
Cuando el oxígeno se consume comienzan a actuar las
bacterias anaeróbicas, libera por acción
química el oxígeno contenido en la substancia, como
los carbonatos, nitratos y sulfatos, transformando por efecto
bioquímico la materia orgánica en mineral.
Se busca reducir la la acción de las bacterias
anaeróbicas dado que los efectos de putrefacción de
la substancia es una fuente de cultivo de los microbios
patógenos que provocan enfermedades.
El proceso final del tratamiento de las aguas servidas, con
objeto de su depuración, se efectúa en plantas cuyas
características son variables.
La operación de eliminación de las impurezas se
dificulta por encontrarse parte de ellas en solución y
otras en suspensión, en forma de sólidos que pueden
ser sedimentables.
El tratamiento de las aguas servidas debe estar equilibrado
con la pureza de las aguas receptoras para que el proceso sea
económico y razonable.
El tratamiento de los efluentes es complejo,
clasificándose en:
- Tratamiento primario: consiste en la eliminación
directa mediante desarenadores o filtros de los sólidos
en suspensión, y es complementado con tanques
sedimentadores digestores, cuyos diseños son muy
variados el más común, el denominado tanque
Imhoff que consta de dos cámaras:
Cámara sedimentadora: por la cual pasan las aguas
servidas a poca velocidad
permitiendo el asentamiento o sedimentación de la
materia en suspensión. El fondo está compuesto
por dos losas inclinadas que dejan un espacio en la parte
inferior para que los sólidos asentados pasen a la
cámara inferior aislando los malos olores provenientes
de la digestión anaeróbica que se realiza en
dicha cámara.
Cámara digestora: que es el recinto inferior en el
cual se desarrolla la descomposición anaeróbica
de la materia sedimentada. El piso forma una tolva que donde se
acumulan y extraen los barros ya digeridos y se los deposita en
playas de secado para su acondicionamiento o
eliminación.
Debe completarse con el tratamiento secundario de
oxidación del efluente:
- Tratamiento secundario: las aguas provenientes del proceso
primario requieren una depuración posterior mediante
métodos
de aireación.
Se emplean los siguientes métodos:
Sistema de barros activados: el desagüe proveniente de
la cámara sedimentadora-digestora se introducen en
tanques de aireación, donde se produce la
sedimentación de los barros junto a un proceso de
aireación intensa. Los barros que sedimentan se
denominan barros activados debido al proceso de
aireación de las aguas residuales, conteniendo las
bacterias aeróbicas. Los barros se extraen por
eyección recirculandose en parte en el tanque de
aleación y la camara de digestión primaria a fin
de activar la depuración. Los líquidos
biodegradados en el tratamiento secundario se desinfectan en un
recinto con cloro evacuándose al desagote.
Sistema de filtros de drenaje: El tratamiento primario es
igual al anterior, pero en el secundario los líquidos se
esparcen sobre una superficie de filtros de mantos de piedra en
la que se forma barro gelatinoso. Las bacterias se desarrollan
en ella y efectúan un proceso intenso de
descomposición bioquímica de las substancias, que
componen el barro.
Sistema de laguna de estabilización: consiste en que
el proceso de biodegradación acróbica se realiza
en forma natural. El funcionamiento de las lagunas reside en la
acción de algas y bacterias. El sol activa
las propiedades de fotosíntesis de las algas para consumir
los desechos orgánicos fermentados como el
bióxido de carbono,
produciendo más células
de algas y liberando oxígeno que activan la
acción de las bacterias acróbicas.
20. Seleccion de
tuberias, valvulas y
accesorios
Tuberias
El diámetro externo de cualquier tamaño nominal
es el mismo para cualquier peso dentro de un mismo tamaño.
El diámetro interno para un mismo tamaño nominal
varía junto con su espesor.
Tubos
Son todos los otros productos tubulares no fabricados en
tamaños standard. Los tamaños son designados por el
diámetro externo y cada tamaño es ofrecido en una
variedad de diámetros internos.
Las tuberías de gran diámetro, 24 a 36",
están fabricadas formando un anillo circular a partir de
una placa de acero soldada por
arco sumergido. Las tuberías de diámetro menor a
36" se fabrican a partir de una enrollada en espiral
también soldada igual.
Las principales variables en
la selección de tuberías son: la temperatura, la
presión, la corrosión y el costo. La
corrosión es un problema complejo, ya que
varía con la temperatura y el grado de turbulencia. La
capacidad de una tubería para resistir condiciones de
presión y temperatura varían con el material y es
marcada a altas temperaturas y está directamente
relacionada con la fatiga admisible (coeficiente de trabajo). Una
verdadera medida de la economía relativa de
un material es su fatiga admisible a cada temperatura dividida
por el costo relativo.
Este índice indica la cantidad de fatiga admisible que se
puede adquirir por unidad monetaria. Otros factores, como la
resistencia a la
corrosión y la disponibilidad determinan la
adquisición de un material. La tubería se
selecciona entre las que tengan el mayor coeficiente de fatiga
admisible por unidad monetaria. Estas tabulaciones deben ser
actualizadas periódicamente de acuerdo a las
últimas variaciones de precios.
Fabricación de tuberías y tubos con soldadura por
resistencia:
Usado para diámetros inferiores a 4". El fleje de las
dimensiones necesarias es conformado mediante seis o nueve pares
de rodillos conformadores. La soldadura se
produce al calentarse por resistencia los bordes que se mantienen
a presión.
Procedimiento de extrusión para tuberías y tubos
sin unión: Usado para tuberías de pared gruesa y
aleaciones
difíciles de perforar.
Procedimiento de estirado en frío: Usado para la
fabricación de tuberías y tubos de diámetro
inferior a 15/16" y pequeños espesores de pared, y
también para tubos que requieren pequeñas
tolerancias y un gran acabado superficial.
Accesorios pequeños para tubos (1/8 a 2"):
Accesorio abocardado: el final del tubo es abocardado con una
herramienta. La tuerca fuerza el tubo
abocardado a entrar dentro del cuerpo. Este tipo de accesorio se
usa con materiales blandos tales como tubos de latón y
cobre.
Accesorio sin abocardamiento: el manguito o herrajes de
mordaza sujeta el tubo evitando el escape sin distorsión
del diámetro interno del tubo. Es preferible para tubos de
pared gruesa y aleaciones
tales como el acero inoxidable
y también se usa con tubos de plástico.
Selección de juntas:
Precisa cuidadosa consideración de la temperatura de
servicio y naturaleza del
fluido contenido. Hasta 850°F se pueden usar juntas
encamisadas, por encima de estas temperaturas se deben usar
juntas metálicas preferentemente de anillo si se trata de
altas temperaturas.
Otros factores a tener en cuenta para la selección de
juntas son: el factor "M" y las fatigas de asiento en la junta
"Y". Para juntas pequeñas a baja presión el
valor "Y"
será preferencial, pero para bridas grandes y altas
temperaturas el factor "M" es mandatorio.
- Plana: de papel tejido
y goma. Hasta 250°F. Estriada. - No metálica: de amianto tejido. Buena para
tuberías revestidas de vidrio o con
caras muy rugosas. Hasta 300 o 400". - Metálica: muy diversos metales.
Satisfactoria para la máxima temperatura que pueda
soportarla brida o la junta. Estriada. - Estriada: metálica con surcos marcados en ambas
caras. Requiere menor carga de compresión que la plana y
se obtiene mayor eficiencia que
con las planas en muchos casos. Reemplaza a las planas en
muchos usos. Muy fina. - Laminada: amianto con encamisado metálico. Muy
fina. - Espiral arrollada: capas de metal preformado y amianto
arrolladas en espiral. Fina. Tanto estas juntas como las
laminadas se usan hasta 850°F. Requieren menor carga de
compresión que las sólidas y por lo tanto es
más eficiente para altas temperaturas y presiones. - Ondulada: envuelta de metal ondulado relleno de amianto.
Para uso hasta 850°F y alta presión. Buena para
servicio severo tal como petróleo bruto caliente y productos
químicos.. Muy fina. - Amianto insertado: metal ondulado, con las ondulaciones
rellenas de amianto. Para usos hasta 850°F pero no
más de 600 psi. No apto para petróleo caliente. Fina. - Anillo octogonal y oval: anillos metálicos
fabricados de hierro dulce, acero bajo al carbono,
acero inoxidable, monel, ínconel, y cobre. Es la
más eficiente y cara. La presión interna expande
el anillo y crea un autocierre. Es preferida para servicios
severos, siendo la octogonal la más frecuente. Muy
fina.
- Roscada: brida directamente roscada a la tubería, no
necesitando soldadura. Para alta presión y temperatura
moderada. - Deslizante, Postiza (Slip-on): costo inicial menor que el
de una de cuello. La resistencia bajo presión interior y
las condiciones de fatiga es menor que para una de cuello. Para
su instalación se desliza la brida en la tubería
y se hacen dos soldaduras, una interior y otra exterior. Para
servicio moderado y particularmente cuando un montaje
fácil es una consideración de primer orden. - De cuello: la brida termina en un cubo cónico que
coincide con la tubería. La disminución
progresiva hace que se produzca una buena distribución
de fatigas siendo la brida que mejor se adapta a este tipo de
esfuerzos. Condiciones de servicio severas, alta presión
y temperatura o criogénico. - De reborde o loca: la vida en condiciones de fatiga es 1/10
de las de cuello. Sólo la tubería está en
contacto con el fluido. Servicio requiriendo frecuente
inspección y desmontaje. Para grandes diámetros,
en los que la posibilidad de girar la brida es importante. Se
debe evitar para condiciones que implique fatigas de
flexión, etc. Se pueden utilizar bridas de acero al
carbono en la tubería aleada para servicio
corrosivo. - De casquillo encastre: la tubería ajusta en un
rebaje en el interior de la brida. La unión interior
entre la tubería y la brida puede estar sujeta a gran
corrosión, bajo ciertas condiciones, aunque se puede
realizar una soldadura interna de sellaje. El costo inicial es
10% menos que las postizas y con la soldadura interna tiene un
50% más de resistencia a la fatiga, con la misma
resistencia estática. Es buena para pequeñas
conexiones donde se prefiere a las roscadas por motivos de
estanqueidad. - Realzada: es de mayor uso. Ambas bridas son
idénticas, teniendo un realce de 1/16" para 150-300 Ib y
¼" para las demás. La junta es de anchura
inferior al realce. Preferido para condiciones de servicio
moderadas. - Anillo: más cara pero más eficiente.
Difícil de dañar durante el montaje. Preferible
para servicio de alta presión y temperatura. - Macho y hembra: para pequeñas y grandes bridas. Se
pueden utilizar juntas metálicas a causa de la gran
compresión a que se puede someter la junta. Problema de
almacén al tener que almacenarse por
parejas. Usada para servicios especiales que requieran un junta
retenida. No son frecuentes. - Borde y ranura: para pequeñas y grandes bridas. El
fluido no entra en contacto con la junta. Para diseños
pequeños de la mayor eficiencia de
junta posible con juntas planas. Usada para servicios que
requieren una junta retenida que no entre en contacto con el
fluido. No son frecuentes. - Plana: igual a las realzadas excepto que carecen de realce,
a menudo hechas de una realzada que se le ha quedado el resalte
mediante un mecanizado. Emparejan con válvulas y
accesorios de hierro fundido de 125 a 250 Ib.
24. Comparación de los
tipos básicos de válvulas:
- Compuerta: las compuertas de disco, actuadas por un
husillo, se mueven perpendicularmente al flujo. El disco
asienta en dos caras para cerrar. Se usa cuando se requiere
frecuente cierre y apertura. No es práctica para
estrangulamiento de la vena fluida porque causa erosión
en los asientos de la válvula y vibraciones. La bolsa en
el fondo de la válvula puede llenarse de
depósitos impidiendo el cierre. - Globo: el disco situado en el extremo del husillo asienta
sobre una abertura circular. El flujo cambia de dirección cuando pasa por la
válvula. Buena para producir estrangulamiento debido
debido a la resistencia que presenta al flujo. Produce menor
pérdida de carga y turbulencia, es más indicada
para servicio corrosivo y erosivo. No es recomendada para
servicios de frecuente cierre y apertura. El costo y la
eficiencia en el estrangulamiento para válvulas mayores
a 6" es desfavorable. - Ángulo 90°: similar a las globo, excepto que la
entrada y salida forman 90°. Usdas para servicio no
crítico, en lugar de recta y codo. Produce falsa
economía
en usos industriales. Las fatigas y deformaciones en los
sistemas de tuberías que aparezcan en los codos no deben
situarse en las válvulas. - Macho: el macho cónico con agujero de la misma forma
que el interior de la válvula, abre y cierra con un
mínimo esfuerzo en un cuarto de vuelta del macho. Se
fabrican de tres tipos: corto, normal y venturi. El tipo corto
son preferidas para la mayoría de los servicios. Las
normales y venturi producen menor pérdida de carga.
Tiene mayor seguridad de
cierra que las de compuerta. Pueden usarse para
estrangulamiento aunque dan peor servicio que las de globo. Se
usa para servicios donde se requiera una pérdida de
carga mínima. Los asientos protegidos no son afectados
por la corrosión y erosión. - Lubrificada: el tornillo en el tope de la válvula
introduce el lubrificante en las ranuras del macho y en la
cámara del fondo en donde al llegar el lubricante mueve
al macho afuera de su asiento. La válvula abre y cierra
con ¼ de vuelta. Se usa para lo mismo de las
válvulas anteriormente descriptas y para servicios
críticos que requieran conservación bajo
presión. El lubrificante puede causar contaminación en productos de alta
pureza. La lubrificación requiere mantenimiento. - No lubrificada: un mecanismo de leva y cremallera levanta
el macho, que gira sin fricción con el asiento. La
válvula abre y cierra con ¾ de vuelta. Se usa
para lo mismo de las válvulas anteriormente descriptas y
cuando la lubrificación constituye una desventaja o
cuando la temperatura excede la de utilización
lubrificante para servicios corrosivos que requieran aleaciones
especiales. No se puede reparar bajo presión. No provee
un cierre tan positivo como la lubrificada. - Retentora: Se utiliza para prevenir el contraflujo o el
retorno del fluido. - Retentora, oscilante o de bisagra: el flujo mantiene
abierto el cierre a bisagra y el flujo en sentido opuesta la
cierra. La del tipo basculante con el pivote en el centro evita
el golpe al cerrar. Se utilizan contrapesos externos, en los
tipos standard, para proveer una mayor sensibilidad para los
cambios de sentido en el flujo. Se usa cuando sea necesario
minimizar la pérdida de carga. Es mejor para
líquidos y para grandes tamaños. No aplicable
para líneas sujetas a flujo pulsante. Algunos tipos
sólo operan en posición horizontal. - De pistón: la circulación del fluido, en el
interior, es igual que en las de globo. El flujo levanta el
pistón permitiendo el paso; el contraflujo y el peso
hacen que se cierre. Es especialmente indicada para vapores,
agua. Apropiada para flujo pulsante. Muchos de los tipos son
para posición horizontal. No es común para
tamaños mayores de 6". No recomendable para servicios
que produzcan depósitos sólidos. - De bola: opera como la anterior, con el pistón
sustituido por una bola guiada. Detiene el contraflujo
más rápidamente que los otros tipos. Es buena
para operar con fluidos viscosos, cuyos depósitos
perjudicarían la operación de los otros tipos.
Opera en posición horizontal o vertical. No es
común para tamaños mayores de 6". No está
indicada para operar con flujo pulsante. - Aguja: similar a las de globo, con el disco sustituido por
un disco cónico muy puntiagudo. Son válvulas
robustas. Las válvulas menores a 2" son utilizadas en
plantas piloto, equipo a pequeña escala y
servicio de instrumentación. Es buena para el control
manual de
flujo. El cierre fuerte no es siempre posible o deseable. En
algunos diseños se daña el asiento al ser cerrada
fuertemente. - Control automático: similar a las de globo pero de
alta presión para un control
más exacto. El aire actúa sobre un diafragma, que
mueve el vástago, abriendo y cerrando el orificio de la
válvula. La presión del aire es controlada por un
instrumento de medida. El cierre de la válvula efectuado
por un tapón de perfil parabólico, o por una
aberturas en forma de V, que dan las características
deseadas de estrangulamiento. Las válvulas de doble
apertura dan mayor margen de control y requieren menor fuerza para
mover el vástago. Se usa para el control
automático de flujo y presión. El costo primario
es muy elevado, pero se amortizan muy rápidamente por el
ahorro
personal de
operación, y mejoramiento en el control del proceso. No
se deben utilizar para producción en muy pequeña escala o
ensayos. - Control manual: son de un solo orificio de control y un
micrómetro con 1/100 de vuelta para facilitar el
control. Se utilizan en plantas piloto u otras aplicaciones que
no justifiquen la instalación de controles
automáticos. - Diafragma: el diafragma sirve de junta del bonete, evitando
la entrada en contacto del fluido con el interior del bonete.
El elemento de asiento puede ser un disco separado, un
diafragma o un diafragma sólido, puede servir como
elemento de cierre. Se usa para servicio corrosivo
volátil o tóxico, en el cual no se puede permitir
ningún escape. Todas las válvulas de
plástico son fabricadas según este diseño. La selección de diafragmas
está limitada a cauchos o materiales plásticos
que no pueden soportar más de 400°F u operar
eficientemente por debajo de la temperatura ambiente. - Seguridad: la válvula abre automáticamente
cuando la fuerza sobre el asiento excede la fuerza del muelle,
y se cierra cuando el exceso de presión ha sido
aliviado. Se usa para proteger equipos y recipientes de
presiones excesivas. Requiere inspección
periódica para asegurar la operabilidad. No es indicada
para fluidos altamente corrosivos. - Disco de ruptura: una fina membrana se rompe a una cierta
sobrepresión predeterminada. Se usa para proteger equipo
y recipientes de presiones excesivas, cuando el mantenimiento
es difícil, y cuando las sobrepresiones aparecen con
poca frecuencia. El diafragma debe ser reemplazado
después de cada rotura. - Válvulas de control tradicionales:
La válvula de control comúnmente utilizada en
procesos industriales ha sido la globo operada por actuadores a
diafragma y resorte.
Estas ofrecen buenas características de caudal y
pueden proveer buen control con altos diferenciales de
presión pero tienen algunos inconvenientes cuando la
alta performance de control modulante se requiere. Esto incluye
respuesta lenta a cambios en la señal de control,
actuadores de gran tamaño, vástagos con
deficiente sellado, capacidad limitada de caudal, excesivo
peso, baja capacidad de cierre, imposibilidad de procesar
fluidos fibrosos o con sólidos en suspensión,
alto costo inicial, dificultad para mantenimiento, y pobre
interconexión con sistemas computarizados.
- Ventajas de la válvula esférica:
Mayor caudal: las válvulas esféricas por su
pasaje circular tienen un mayor caudal que la válvulas
tradicionales tipo globo.
Menor tamaño: a raíz de su mayor caudal pueden
ser provistas en tamaños menores ahorrando espacio y
dinero.
Igual porcentaje: las válvulas esféricas por
la naturaleza del orificio de cierre tienen la
característica de flujo de igual porcentaje, la
más usual en válvulas de control.
Acción rotativa: la acción rotativa del
vástago reduce el desgaste de la empaquetadura evitando
pérdidas y entrada de suciedad que se produce en las
válvulas de vástago ascendente.
Doble cierre: el flujo en la válvula esférica
tiene obstrucciones creando dos etapas de caída de
presión, reduciendo el desgaste, ruido y
cavitación.
Cierre hermético: las válvulas
esféricas de control pueden ser utilizadas para un
cierre hermético, no siendo así en muchas
válvulas globo o mariposa.
Categoría: Física o Ingeniería
Cañerias de provisión de agua. Definiciones.
Normas de
Aguas Argentinas.Calculos.Instalaciones de Incendio.
Tratamientos. Tuberias, valvulas y
accesorios.
Autor:
Rodrigo Sabella
Jefe de Sistemas
Teledeportes S.A Grupo
Clarín
4305-0013 int 1447
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