Trabajo sobre válvulas tipos de válvulas funciones procesos de fabricación entre otros

1. Prof: Bachiller:
Ing. Juan Carlos Bousquet Briceño Joseph
C.I: 17.422.181

2. Reseña Histórica
Este consorcio fue fundado en 1978 por el
señor Ernesto Cantore y un grupo de empresarios
bajo la integración de las empresas Maprinca, Cafívi
y Teive dando origen a MAPRINCA, con la visión de
desarrollar una empresa que se dedicara al diseño y
manufactura de distintos productos para el control
de fluidos, satisfaciendo con los estándares más
altos los diferentes requerimientos de los clientes de
la industria petrolera y petroquímica en la región
oriental.

3. Definición de válvulas
Una válvula se puede definir como un aparato
mecánico con el cual se puede iniciar, detener o regular la
circulación (paso) de líquidos o gases mediante una pieza
movible que abre, cierra u obstruye en forma parcial uno o
más orificios o conductos.
Válvula de control
La válvula automática de control generalmente
constituye el último elemento en un lazo de control instalado
en la línea de proceso y se comporta como un orificio cuya
sección de paso varia continuamente con la finalidad de
controlar un caudal en una forma determinada.

4. Partes de la válvula de control
Las válvulas de control constan básicamente de dos partes
que son: la parte motriz o actuador y el cuerpo.
Actuador: el actuador también llamado accionador
o motor, puede ser neumático, eléctrico o hidráulico, pero
los más utilizados son los dos primeros, por ser las más
sencillas y de rápida actuaciones. Aproximadamente el
90% de las válvulas utilizadas en la industria son
accionadas neumáticamente.

5. Cuerpo de la válvula: este está provisto de un
obturador o tapón, los asientos del mismo y una serie de
accesorios. La unión entre la válvula y la tubería puede
hacerse por medio de bridas soldadas o roscadas
directamente a la misma.

6. Se presenta una descripción general de las válvulas
que se fabrican en ENAVAL siendo estas las válvulas de
compuerta, retención, bola, flotante y trunnion.
Válvulas de compuerta
La válvula de compuerta es de vueltas múltiples, en
la cual se cierra el orificio con un disco vertical de cara plana
que se desliza en ángulos rectos sobre el asiento
Recomendada para
Aplicaciones
Ventajas
Desventajas
Especificaciones para el pedido
Variaciones
Instrucciones especiales para instalación
y mantenimiento

7. Válvulas de retención (check) y de desahogo (alivio)
Hay dos categorías de válvulas y son para uso específico, más
bien que para servicio general: válvulas de retención (check) y
válvulas de desahogo (alivio).
Válvulas de retención (check).
La válvula de retención está destinada a impedir
una inversión de la circulación. La circulación del líquido en el
sentido deseado abre la válvula; al invertirse la circulación, se
cierra. Hay tres tipos básicos de válvulas de retención: 1)
válvulas de retención de columpio, 2) de elevación y 3) de
mariposa.

8. Válvulas de retención del columpio.
Esta válvula tiene un disco embisagrado o de charnela que se
abre por completo con la presión en la tubería y se cierra
cuando se interrumpe la presión y empieza la circulación
inversa.
Recomendada para
Aplicaciones
Ventajas
Variaciones
Materiales
Componentes:
Instrucciones especiales para instalación y mantenimiento

9. Válvulas de retención de elevación
Una válvula de retención de elevación es similar a la
válvula de globo, excepto que el disco se eleva con la presión
normal en la tubería y se cierra por gravedad y la circulación
inversa.
Ventajas
Aplicaciones
Recomendada para
Variaciones
Materiales
Componentes:
Instrucciones especiales para instalación y mantenimiento

10. Válvula de retención de mariposa
Una válvula de retención de mariposa tiene un disco
dividido embisagrado en un eje en el centro del disco, de modo
que un sello flexible sujeto al disco este a 45° con el cuerpo de
la válvula, cuando esta se encuentra cerrada. Luego, el disco
solo se mueve una distancia corta desde el cuerpo hacia el
centro de la válvula para abrir por completo.
Ventajas
Aplicaciones
Recomendada para
Variaciones
Materiales
Instrucciones especiales para instalación y mantenimiento

11. Válvulas de desahogo (alivio)
Una válvula de desahogo es de acción automática para
tener regulación automática de la presión. El uso principal de
esta válvula es para servicio no comprimible y se abre con
lentitud conforme aumenta la presión, para regularla.
Ventajas
Aplicaciones
Recomendada para
Variaciones
Materiales
Componentes:
Instrucciones especiales para instalación y mantenimiento

12. Válvulas de bola
Las válvulas de bola son de ¼ de vuelta, en las cuales
una bola taladrada gira entre asientos elásticos, lo cual permite
la circulación directa en la posición abierta y corta el paso
cuando se gira la bola 90° y cierra el conducto.
Ventajas
Aplicaciones
Recomendada para
Variaciones
Materiales
Especificaciones para el pedido
Instrucciones especiales para instalación y mantenimiento

13. Tipos de válvulas de bola:
Válvula de bola flotante (Float ball valve): La válvula se
sostiene sobre dos asientos en forma de anillos.
Válvula de bola guiada ("Trunnion"): La bola es
soportada en su eje vertical de rotación por unos muñones.

14. Cuerpo de la válvula
El cuerpo de la válvula debe resistir la temperatura y
la presión del fluido sin perdidas, tener un tamaño adecuado
para el caudal que debe controlar y ser resistente a la erosión o
a la corrosión producida por el fluido.
Tipos de cuerpo
Soldado: Las válvulas de bola soldadas garantizas la
ausencia de fugas durante la vida de la válvula, y no requiere de
mantenimiento operativo.
Entrada superior: La bola se puede extraer desmontando la
tapa superior. La válvula puede ser reparada en la instalación.
Entrada lateral: Cuerpo de una sola pieza. La bola se monta
desde una entrada axial.
Cuerpo partido: El cuerpo lo forma dos o tres piezas. Permite
la inspección y mantenimiento de todas las parte internas.

15. Materia Prima
Entre las materias primas usadas en la empresa tenemos acero,
silicio metálico, carburita, aluminio, ferro silicio, manganeso
electrolítico, ferro manganeso.
Acero
El Acero es básicamente una aleación o combinación de hierro y
carbono (alrededor de 0,05% hasta menos de un 2%). Algunas
veces otros elementos de aleación específicos tales como el Cr
(Cromo) o Ni (Níquel) se agregan con propósitos determinados.
Aceros al carbono
Más del 90% de todos los aceros son aceros al carbono. Estos
aceros contienen diversas cantidades de carbono y menos del
1,65% de manganeso, el 0,60% de silicio y el 0,60% de cobre.

16. Aceros aleados
Estos aceros contienen una proporción determinada de vanadio,
molibdeno y otros elementos, además de cantidades mayores
de manganeso, silicio y cobre que los aceros al carbono
normales. Estos aceros de aleación se pueden subclasificar en:
Estructurales: Son aquellos aceros que se emplean para
diversas partes de máquinas, tales como engranajes, ejes y
palancas.
Especiales: Los Aceros de Aleación especiales son los
aceros inoxidables y aquellos con un contenido de cromo
generalmente superior al 12%.

17. Silicio Metálico
El Silicio Metálico es utilizado básicamente en la fabricación de
aleaciones de aluminio para fundición, utilizadas en las industria
automovilística, aeronáutica, etc. Es también usado en la
producción de silicio de gran pureza para componentes
electrónicos usados en campos de tecnología avanzada como la
computación, la comunicación espacial, los sistemas de
defensa, así como generadores fotovoltaicos, etc.
El aluminio
Este metal posee una combinación de propiedades que lo hacen
muy útil en ingeniería mecánica, tales como su
baja densidad (2.700 kg/m3) y su alta resistencia a la corrosión.
Mediante aleaciones adecuadas se puede aumentar
sensiblemente su resistencia mecánica (hasta los 690MPa). Es
buen conductor de la electricidad y del calor, se mecaniza con
facilidad y es relativamente barato.

18. Ferrosilicio
En términos generales se conocen como ferroaleaciones a
aquellas aleaciones de Hierro que a más del carbón tienen otro
elemento constitutivo, los cuales suelen ser útiles como agentes
que reaccionan mejorando las propiedades del acero.
El manganeso
Como elemento libre, el manganeso es un metal con aleación
de metales industriales con importantes usos, sobre todo en los
aceros inoxidables. Los iones de manganeso funcionan como
cofactores de una serie de enzimas en los organismos
superiores, donde son esenciales en la desintoxicación de los
radicales libres de superóxido.

19. Equipos y herramientas empleados
Se necesitarán herramientas para manipular la materia
prima, tanto para introducirla al horno, como para sacarla y
posicionarla en la máquina forjadora. Por otro lado, se
necesitarán herramientas para darle el acabado final a la pieza y
eliminar los pequeños defectos que pudieran ocasionarse.

20. Tornos
Se considera a los tornos la maquina más antigua del
mundo. El torno básico tiene las siguientes partes principales:
bancada, cabezal, contrapunta, carro corredizo. Los tipos de
torno existen para diversas aplicaciones se puede listar como
sigue: tornos mecánicos rápidos, horizontales, verticales,
automáticos. Cada categoría influye una gran variedad de tornos
y aditamentos, lo cual también depende del volumen de
producción requerido.

21. Taladradoras
Las taladradoras verticales se suelen designar por una
dimensión que indica en forma aproximada el diámetro del
círculo más grande que se puede taladrar en su centro debajo
de la maquina. Las taladradoras para trabajo pesado del tipo
vertical, con transmisión por completo con engranes para la
velocidad del avance, se construyen con una columna del tipo
de caja a diferencia de las antiguas que tenían una columna
cilíndrica.

22. Centros de maquinados
Un torno CNC puede hacer todos los trabajos que
normalmente se realizan mediante diferentes tipos de torno
como paralelos, copiadores, revólver, automáticos e incluso
los verticales. Su rentabilidad depende del tipo de pieza que se
mecanice y de la cantidad de piezas que se tengan que
mecanizar en una serie.
En el torneado hay seis parámetros clave:
Velocidad de corte (Vc).
Velocidad de rotación de la pieza (N).
Avance (F).
Tiempo de torneado (T).
Potencia de la máquina.
Profundidad de pasada.

23. Funcionamiento
Los ejes X, Y y Z pueden desplazarse simultáneamente en
forma intercalada, dando como resultado mecanizados cónicos
o esféricos según la geometría de las piezas.
Motor y cabezal principal
Este motor limita la potencia real de la máquina y es el que
provoca el movimiento giratorio de las piezas, normalmente los
tornos actuales CNC equipan un motor de corriente continua,
que actúa directamente sobre el husillo con una transmisión
por poleas interpuesta entre la ubicación del motor y el husillo,
siendo innecesario ningún tipo de transmisión por engranajes.

24. Bancada y carro principal
Para poder facilitar el desplazamiento rápido de los carros
longitudinal y transversal, las guías sobre las que se deslizan
son templadas y rectificadas con una dureza del orden de
450 HB. Estas guías tienen un sistema automatizado de
engrase permanente.
Ajuste posicionamiento de carros
A pesar de la calidad de los elementos que intervienen en la
movilidad de los carros longitudinal y transversal no hay garantía
total de poder conseguir la posición de las herramientas en la
cota programada.

25. Portaherramientas
El torno CNC utiliza un tambor como portaherramientas donde
pueden ir ubicados de seis a veinte herramientas diferentes,
según sea el tamaño del torno, o de su complejidad. El cambio
de herramienta se controla mediante el programa de
mecanizado, y en cada cambio, los carros retroceden a una
posición donde se produce el giro y la selección de la
herramienta adecuada para proseguir el ciclo de mecanizado.

26. Accesorios y periféricos
Se conocen como accesorios de una máquina aquellos
equipamientos que formando parte de la misma son adquiridos
a un proveedor externo, porque son de aplicación universal para
ese tipo de máquina. Por ejemplo la batería de un automóvil es
un accesorio de mismo.
Todas las máquinas que tienen incorporado su funcionamiento
CNC, necesitan una serie de accesorios que en el caso de un
torno se concretan en los siguientes:
UCP (Unidad de Control de Proceso)
Gráficos dinámicos de sólidos y de trayectoria
Editor de perfiles
Periféricos de entrada
Periféricos de salida

27. UCP (Unidad central de proceso)
La UCP o CPU es el cerebro de cálculo de la máquina, gracias
al microprocesador que incorpora. La potencia de cálculo de la
máquina la determina el microprocesador instalado. A cada
máquina se le puede instalar cualquiera de las UCP que hay en
el mercado, por ejemplo: FAGOR, FANUC, SIEMENS, etc. Lo
normal es que el cliente elige las características de la máquina
que desea y luego elige la UCP que más le convenga por
prestaciones, precio, servicio, etc.

28. Fresadoras
En las fresadoras se emplean cortadores con dientes múltiples
conocidos como fresas. El fresado suele ser de corte o
periférico. El filo sé enfría en forma intermitente, por que los
cortes no son continuos. Las bocas de los huesillos y
portaherramientas estándar de las fresadoras permiten
intercambiar portaherramientas y fresas para fresado de frente,
sin que importen la construcción o el tamaño de la maquina.

29. Procesos para la fabricación de válvulas
Diseño de la pieza
El primer paso a tomar en cuenta antes del inicio de las
operaciones propias de fabricación de las válvulas en ENAVAL
es el diseño de las válvulas bajo las normas DIN12567:2000,
DIN 13774:2003 entre otras, en el cuál el equipo de ingenieros
esquematizan el plano de la pieza en programas
tridimensionales cada uno de los componentes que conforman
la pieza.

30. Fundición y forjado
Luego se pasa al departamento de fundición o fusión antes de
vaciar la colada el inspector del área toma una muestra de la
colada para analizar q todos los elementos están conformes
dicho análisis se hace en un aparato llamado espectrómetro que
indica la colada esta a la condición q se quiere donde son
vaciados con los diferentes tipos de materiales fundidos que
pueden ser de acuerdo a los requerimientos del cliente (wcb,
wcc, ca15, cf8m o cf8)

31. Forjado
Una vez fundido pasa al departamento de tratamiento térmico
donde se le da la dureza de acuerdo a sus propiedades físicas y
mecánicas y a las necesidades del cliente. Los aceros se
endurecen y templan para obtener la adecuada ductilidad y
resistencia.Una vez concluido el tratamiento los inspectores del
departamento de control de calidad hacen un ensayo no
destructivo (partículas magnéticas, equipo que detecta las
grietas) para detectar las grietas, porosidad y dureza del
producto todo esto a través de una inspección visual.

32. Materiales con fallas
Si la válvula presenta una no conformidad se pasan a un
departamento que las repara y se inspecciona nuevamente por
el supervisor de calidad, si la falla persiste o es grave se pasa al
proceso de colada inicial.

33. Mecanizado de las válvulas
Ya concluido el proceso de fundición y forjado es despachado a
un almacén de material bruto que luego será enviado de
acuerdo al departamento de planificación a las áreas de
mecanizado donde están todos los tornos, centros de trabajos,
fresadoras, taladros, tanto convencionales como los CNC
operado por mano de obra calificada. Se procederá a mecanizar
el producto siguiendo los procedimientos de trazabilidad del
producto inspeccionado por un inspector de calidad dentro de
cada área de mecanizado.

34. Ensamblaje de componentes
Una vez en el departamento de ensamblaje los almacenista
suministraran todos los complementos de la válvula a los
ensambladores (orín, empacaduras, espárragos,
empaquetaduras, tornillos etc..) para ensamblar dicha válvula,
para pasarla al departamento de pruebas hidrostática donde se
le realizara las diferentes pruebas de acuerdo a la presión de
cada una de las válvulas todo esto de acuerdo a las normas una
vez realizada dicha prueba el probador realizara un informe
donde indique si esta bien o
esta mal la válvula que va a
ser registrado por el inspector
de calidad del área.

35. Pintado e Inspección final
Se pasa al departamento de pintura para darle el acabado final
a las piezas, una vez pintada pasa al almacén de productos
terminados en donde el jefe de área les realizara la serializacion
de todas y cada una de las válvulas ensambladas colocándole
una placa en donde especifique el diámetro, la presión, el serial
y las normas por las cuales fueron requeridas por el cliente y
antes de ser despachadas al cliente el inspector de calidad
verificara si todo esta bien.

36. Relación con el Ingeniero Industrial
El ingeniero industrial se desempeña prácticamente en todas las
áreas de la empresa entre las ramas a destacar podemos
encontrar:
Control de Calidad
Procesos Industriales
Ingeniera de Métodos y Producción
Termodinámica
Diseño de plantas y Manejo de materiales
Mantenimiento industrial
Higiene y seguridad industrial
Sistemas de costos, Ingeniería Económica y
Administración de Empresas