Norma ANSI/ISA–S5.1–1984 (R1992)

QUE SON LAS NORMAS/ANSI

El estándar ANSI/ISA S5.1 es uno de los estándares de la ISA más utilizado durante la Ingeniería de Diseño de plantas químicas en la realización de Planos y Documentos; por ejemplo, en Diagrama de Tubería e Instrumentación (DTI´s); en Índice de Instrumentos; en Diagramas de Lazo; en el diseño de Gráficos Dinámicos para el Monitoreo y Control Digital de los Sistemas de Control Distribuido, y sobre todo en Sistemas de Seguridad (PLC), que va de la mano con Ciberseguridad, etc., ya que en él se establecen los lineamientos para representar e identificar los instrumentos o dispositivos y sus funciones inherentes, sistemas y funciones de instrumentación, así como su representación gráfica.

Válvula de Control.

Son las encargadas de regular el caudal del fluido de control que modifica a su vez el valor de la variable medida y por lo tanto la variable controlada, comportándose como un orificio de área continuamente variable.

¿Qué es una válvula de ángulo?

Un diseño de válvula de globo en el que los puertos de entrada y salida están perpendiculares entre sí. Utiliza un movimiento lineal para mover un miembro de cierre dentro y fuera de una superficie de asiento. Las válvulas de ángulo se usan normalmente en servicios de agua de alimentación de calderas y drenaje de calentadores y en esquemas de tuberías en los que el espacio es limitado y la válvula también puede servir como un codo. La válvula puede tener una construcción estilo caja, unas conexiones de salida expandida, un interno restringido o unos revestimientos de salida para reducir los daños por erosión, intermitencia o cavitación.

Las válvulas de mariposa

Las válvulas de mariposa usualmente sirven para aplicaciones de baja presión (125 lbs).

Se pueden usar para abrir o cerrar el paso a un fluido o para regularlo, aunque no es completamente recomendable. Se caracterizan por su operación rápida ya que abren y cierran a ¼ de vuelta. Existen válvulas de mariposa tipo waffer u oblea, tipo lug u orejadas y bridadas en medidas desde 24”, siendo la más común por su facilidad de instalación las válvulas mariposa tipo waffer. Las válvulas de mariposa son adecuadas para instalarse en espacios reducidos o donde la línea del proceso no puede soportar mucho peso. Las partes fundamentales de una válvula de mariposa son el cuerpo que puede ser de hierro, acero al carbón, acero inoxidable, pvc, cpvc u otro plástico; el disco que integra los mismos materiales del cuerpo y el asiento que podrá ser principalmente de elastómeros como el EPDM o buna habiendo otros materiales adicionales según la aplicación de la válvula. Pueden ser usadas en manejo de agua limpia o con sólidos hasta cierto %, también puede tener uso para corrosivos como ácidos y muchos otros fluidos dependiendo de la presión y temperatura que se maneje en la línea de proceso.

Las válvulas de mariposa pueden ser operadas con palanca, operador de engranes o actuadores neumáticos o eléctricos.

Válvula rotativa

Una válvula rotativa es un tipo de válvula basada en un rotor que cuenta con unos huecos en su estructura y la cual realiza un movimiento giratorio en el interior de un cilindro, lo que permite que un fluido pase a través de ella.

En función de su aplicación, la estructura de la válvula rotativa puede ser muy diferente, tanto en su diseño, como en el tamaño. Uno de los materiales principales que se suele emplear en su fabricación es el acero.

Válvula de tres vías: en este caso tiene tres entradas/salidas. Los mecanismos de actuación de la válvula pueden, bien dirigir el flujo del f luido por una u otra salida, según convenga; tomar fluido de una u otra entrada, también según convenga. También mezclar, o separar, fluidos de dos direcciones o de dos procedencias, en proporciones determinadas. Cuando mezclan fluidos de dos entradas en una sola salida, se llaman mezcladoras, cuando separan fluidos entre dos salidas, se llaman partidoras.

Válvula de cuatro vías: Tiene cometidos parecidos a la anterior, pero con cuatro vías, de modo que, tanto puede conmutar las entradas y las salidas entre las vías, como mezclar fluidos provenientes de las entradas hacia las salidas.

Válvula de diafragma es dispositivo mecánico con el cual se puede iniciar, detener o regular la circulación (paso) de líquidos o gases mediante un diafragma que sirve de obturador.

Válvulas Damper o de persiana.

El damper de guillotina FCA modelo DG, está diseñado para trabajar con gases industriales, de combustión, de proceso, a diferentes temperaturas, desde ambiente hasta 1000ºC. Se utilizan en servicios de mantenimiento como válvulas o dampers de aislamiento, en by-pass, salidas de hornos.

Actuador.

Al definir qué es un actuador debemos comenzar con explicar que se trata de un dispositivo esencial mecánico que tiene la función de proporcionar fuerza para mover o “actuar” otro dispositivo mecánico mientras que los giratorios convierten la energía en movimientos balanceados y se utilizan en válvulas de mariposa o de bola.

Los actuadores son dispositivos capaces de transformar energía hidráulica, neumática o eléctrica en la activación de un proceso con la finalidad de generar un efecto sobre un proceso automatizado.

Símbolos de actuadores de válvulas

Este accesorio regula de forma mecánica el nivel alto de agua en el depósito. Trabaja con seguridad en un rango de presiones determinado, por lo que se recomienda la instalación de una válvula reductora de presión antes del regulador. Asimismo, para que funcione de forma óptima el agua debe estar limpia, aconsejando la instalación de un filtro de malla de inoxidable antes del regulador. Además, es necesario y obligatorio instalar un rebosadero para evitar inundaciones en caso de que se quede abierto el regulador de nivel.

Un regulador de Presión es una válvula que controla una característica específica de un sistema. Existen los Reguladores Mecánicos que usan la presión de trabajo en contra de un resorte para controlar la presión de entrada o de salida. Los Reguladores con Actuación Eléctrica que requieren para controlar los parámetros de un sistema de un controlador, o de un sensor.

En la industria constituye una situación normal la utilización de sistemas que operan a presión. Reactores, calderas, recalentadores, tanques de almacenamiento, tuberías y demás aparatos a presión, pueden verse sometidos a presiones superiores a la de diseño, con el consiguiente riesgo de explosión, pudiendo causar graves consecuencias tanto para las personas como para las instalaciones cercanas. Para prevenir este riesgo se instalan en estos equipos válvulas de seguridad, que permitan por medio de la descarga del fluido contenido, aliviar el exceso de presión. Así, las válvulas de seguridad constituyen un elemento clave de seguridad utilizado ampliamente en la industria y exigido reglamentariamente, por lo que es importante entender adecuadamente su funcionamiento y sus limitaciones.

Un regulador de temperatura es un instrumento usado para regular la temperatura. El regulador de temperatura toma una entrada de un sensor de temperatura y tiene una salida que está conectada a un elemento de regulación como calentador o ventilador.

Para regular con precisión la temperatura de proceso sin una intensa participación del operador, un sistema regulador de temperatura confía en un regulador, que acepta como entrada un sensor de temperatura como un termopar o RTD. Compara la temperatura real con la temperatura de control deseada, o punto de ajuste, y proporciona una salida a un elemento de control.

El regulador es una parte de todo el sistema de control, y se deberá analizar todo el sistema para seleccionar el regulador adecuado.

En los circuitos hidráulicos las válvulas de control direccional llamadas válvulas de vías o válvulas direccionales son las que controlan los actuadores dirigiendo su funcionamiento en una dirección o otra, permitiendo o bloqueando el paso del fluido, tanto con presión o al tanque.

Hemos elaborado un vídeo explicativo en donde podrás conocer un poco más de esta temática: https://youtu.be/PP6034ni-Cw

Bibliografía

• Norma ANSI/ISA–S5.1–1984 (R1992)

• Funcionamiento y tipos de válvulas direccionales o de vías: https://automantenimiento.net/hidraulica/funcionamiento-y-tipos-de-valvulas-direccionales-o-de-vias/

• Introducción a los reguladores de temperatura: https://cl.omega.com/prodinfo/reguladores-de-temperatura.html

• NTP 342: Válvulas de seguridad (I): características técnicas: https://www.insst.es/documents/94886/326827/ntp_342.pdf/30201ad7-fba7-4bbd-b979-15e1ed147417

• REGULADORES DE PRESIÓN: http://www.oilproduction.net/files/Reguladoresdepresion.pdf

• Válvulas de Seguridad y Alivio: Qué es, funciones y características: https://blog.valvulasarco.com/valvulas-de-seguridad-y-alivio-que-es-funciones-y-caracteristicas

CALCULOS DE PROYECTO AVANZADO (1).xlsx

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