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NTE INEN 2574 (2011) (Spanish): Válvulas de
compuerta con sello metálico para suministro
de agua. Requisitos e inspección
INSTITUTO ECUATORIANO DE NORMALIZACIÓN
Quito - Ecuador NORMA TÉCNICA ECUATORIANA NTE INEN 2574:2011
METAL-SEATED GATE VALVES FOR WATER SUPPLY SERVICE. REQUIREMENTS AND INSPECTION. First Edition
DESCRIPTORES: Metalurgia, productos de hierro y acero, fundiciones de hierro y acero, válvulas de compuerta para suministro de agua, requisitos. MC 06.02-405 CDU: 621.646.2 CIIU: 3819 ICS: 77.140.80:91.140.60
Norma Técnica Ecuatoriana
Voluntaria
VALVULAS DE COMPUERTA CON SELLO METÁLICO PARA SUMINISTRO DE AGUA. REQUISITOS E INSPECCIÓN. NTE INEN 2574:2011 2011-07 1. OBJETO
1.1 Esta norma establece los requisitos que deben cumplir las válvulas de cuerpo de hierro con elementos de bronce incluidos, las válvulas de compuerta de vástago no ascendente NRS con diámetros nominales NPS de 50 mm a 1 200 mm y las válvulas de compuerta con vástago ascendente OS&Y con diámetros nominales desde NPS 50 mm a 600 mm, ya sea de compuerta de doble disco con bases paralelas o inclinadas, o bien de compuerta de cuña sólida y los métodos de ensayo.
2. ALCANCE
2.1 Estas válvulas son adecuadas para configuraciones en sistemas de agua donde la velocidad del fluido no exceda de 4,9 m/s cuando la válvula está en la posición completamente abierta (ver figura 1).
2.2 Esta norma no aplica a las condiciones particulares de instalación u operación de las válvulas, tales como: válvulas con actuador motorizado incorporado, instalación en líneas verticales o líneas con inclinaciones pronunciadas, transporte de agua excesivamente corrosiva, golpe de ariete excesivo, operación constante (por ejemplo en aplicaciones de llenado) o en posiciones de ajuste. Esta norma no aplica a los materiales de acople para conexiones, tales como: pernos, sellos, anillos seguidores, etc.
2.3 Esta norma provee a los compradores, fabricantes y proveedores los requisitos mínimos para válvulas de compuerta para servicios de suministro de agua, incluyendo materiales, diseño, ensayos, inspección, rechazo, marcado y transporte.
3. DEFINICIONES
3.1 Para los efectos de esta norma, se adoptan las siguientes definiciones:
3.1.1 Comprador. La persona, compañía u organización que compra cualquier material o trabajo a ser
utilizado.
3.1.2 Compuesto para roscas. Es un compuesto que permite el ensamble y desensamble de las
piezas roscadas de una manera no destructiva evitando la soldadura en frio.
3.1.3 Defecto cosmético. Es un defecto que no tiene mayor incidencia en la habilidad de los
componentes para cumplir con las funciones de su diseño estructural y pruebas de producción y requerimientos de esta norma. Si el defecto o la actividad para reparar el mismo: soldadura, pulido, causa que la válvula no cumpla con los estándares, el defecto debe considerarse como un defecto estructural.
3.1.4 Defecto estructural. Es una falla en el diseño estructural o en las pruebas requeridas por esta
norma. Esto incluye pero no se limita a imperfecciones que resultan como fugas de agua a través de las paredes fundidas de la válvula, fallas por mínimo espesor de las paredes de la válvula, o fallas en las pruebas de producción.
3.1.5 Fabricante. La parte que produce bienes, materiales o productos.
3.1.6 Inspector. El representante del comprador a quien le es confiada la tarea de inspeccionar los
productos y registros de producción; así como de observar las operaciones de producción y pruebas de control de calidad con el fin de asegurar el cumplimiento de esta norma y de los requerimientos del comprador.
(Continúa)
DESCRIPTORES: Metalurgia, productos de hierro y acero, fundiciones de hierro y acero, válvulas de compuerta para suministro de agua, requisitos.
In s tit u to E c u a to ria n o d e N o rm a liz a c ió n , IN E N – C a s illa 1 7 -0 1 -3 9 9 9 – B a q u e riz o M o re n o E 8 -2 9 y A lm a g ro – Q u it o -E c u a d o r – P ro h ib id a la r e p ro d u c c ió n
FIGURA 1. Válvula de compuerta con vástago fijo
Donde:
1. Tuerca para el cuadro de operación 2. Cuadro de operación
3. Vástago
4. Brida prensaestopas 5. Prensaestopas
6. Pernos y tuercas del prensaestopas 7. Empaque del vástago
8. Caja prensaestopas
9. Empaquetadura de la caja prensaestopas
10. Pernos y tuercas o espárragos y tuercas de la caja prensaestopas 11. Empaque de la tapa
12. Tapa
13. Pernos, espárragos y tuercas para la tapa 14. Cuerpo
15. Anillo de sello del cuerpo 16. Collar de empuje del vástago
3.1.7 Junta mecánica. La unión con sello y pernos descrita en la norma ANSI/AWWA C111/A21.11.
3.1.8 Junta bridada. Las bridas y juntas empernadas se detallan en las normas ANSI/AWWA
C110/A21.10 o ASME B16.1, clase 125, o el numeral 6.1.6.2 de esta norma.
3.1.9 Junta para empuje (Push-on). Unión con sello único de caucho descrito en la norma
ANSI/AWWA C111/ A21.11.
3.1.10 NPS. Tamaño (diámetro) nominal de tubería.
3.1.11 NRS. Válvulas de compuerta con vástago fijo (nonrising-stem).
3.1.12 OS&Y. Válvula de compuerta de vástago ascendente
3.1.13 Presión de trabajo (design working pressure). Es la presión nominal de funcionamiento de la
válvula.
3.1.14 Presión de prueba (internal test pressure). Equivalente a dos veces la presión de trabajo.
3.1.15 Proveedor. Es la parte que suministra el material o los servicios, el proveedor no
necesariamente debe ser el fabricante.
3.1.16 Válvula de paso. Es una válvula de compuerta especial, diseñada con conexiones, y una vía
para el flujo de agua sin obstrucciones, para proveer un adecuado posicionamiento y alineación de la rosca de la manga, válvula, y para mecanizar la tubería seca o bajo presión.
4. DISPOSICIONES GENERALES.
4.1 La presión de trabajo para el funcionamiento debe ser de 1 380 MPa para válvulas de diámetros
menores o iguales a NPS 300 mm y de 1 050 MPa para válvulas de diámetros mayores o iguales a NPS 350 mm.
4.2 En caso de ser requerido por el comprador, el fabricante debe proveer la siguiente información
como parte de un pedido:
4.2.1 Información de catálogo. El fabricante debe entregar información del catálogo que incluya
ilustraciones y un listado de partes que identifiquen los materiales empleados para la manufactura de los componentes que se describen. Esta información debe tener el detalle suficiente como para servir de guía de ensamble y desarmado de las válvulas, así como para efectuar pedidos de piezas adicionales.
4.2.2 Información de peso. El fabricante debe entregar una declaración del peso total neto
ensamblado para cada tamaño de válvula ensamblada excluyendo los accesorios para la junta.
4.2.3 Dibujos de ensambles. El fabricante debe entregar al comprador un juego de dibujos que
muestren las dimensiones generales, detalles de construcción y materiales empleados para todos los componentes de cada válvula. Todos los trabajos deben ser efectuados y las válvulas deben ser entregadas en concordancia con estos dibujos luego que los mismos sean revisados y aprobados por el comprador.
5. DISPOSICIONES ESPECÍFICAS.
5.1 Mano de obra
5.1.1 Partes intercambiables. Las partes deben estar de acuerdo a las dimensiones requeridas y
deben estar libres de defectos para permitir el funcionamiento adecuado de la válvula. Cuando sean ensambladas deben estar adecuadamente apretadas y deben operar suavemente. Las partes de las válvulas del mismo modelo y tamaño producidos por el mismo fabricante deben ser intercambiables.
5.1.2 Piezas fundidas. Todas las piezas fundidas deben estar limpias e integras, sin defectos que
impidan su servicio. Se debe permitir rellenar, soldar o reparar aquellos defectos de fundición cosméticos. No se permiten reparaciones de defectos estructurales a menos que el comprador esté de acuerdo. Las válvulas reparadas deben cumplir con las pruebas y requerimientos de la presente norma luego de que la reparación haya sido completada. No se permite reparaciones entre los agujeros en las caras de las bridas.
5.2 Recubrimiento. El recubrimiento debe ser aplicado a las partes ferrosas según lo indicado en el
numeral 6.1.1.9 excepto para las superficies de asiento. Las superficies deben estar limpias, secas y libres de corrosión y grasa antes de ser pintadas. El recubrimiento se debe aplicar al interior y exterior de las partes metálicas ferrosas. El recubrimiento debe cumplir con la norma AWWA C 550.
6. REQUISITOS
6.1 Requisitos específicos.Todos los materiales descritos en adelante, cuando sean empleados en
válvulas producidas bajo esta norma, deben estar en concordancia con las normas a las cuales se hace referencia en cada caso.
6.1.1 Propiedades físicas y químicas
6.1.1.1 Hierro fundido gris. El hierro fundido gris debe cumplir con los requisitos descritos en la NTE
INEN 2 481.
6.1.1.2 Hierro fundido dúctil. El hierro fundido dúctil debe cumplir con los requisitos descritos en la
NTE INEN 2 499.
6.1.1.3 Aleaciones de cobre. Las aleaciones de cobre utilizadas en válvulas deben cumplir con los
siguientes requisitos:
a) Hasta que exista la NTE INEN correspondiente, los componentes para válvulas de aleación de cobre deben ser fabricados cumpliendo las especificaciones ASTM con la designación del sistema de números unificado para metales y aleaciones (UNS). Las aleaciones de cobre no están limitadas a las especificadas en la presente norma. Sin embargo las aleaciones de cobre deben cumplir con los requerimientos de esta norma, incluyendo pero no limitándose al esfuerzo elástico mínimo, requerimientos químicos y resistencia a la corrosión.
b) Cualquier aleación de cobre usada para trabajo en frio debe cumplir con la prueba de nitrato de mercurio de acuerdo a la norma ASTM B154 para minimizar la tendencia a la corrosión.
c) Se ha comprobado que el agua en algunas regiones es un precursor de la corrosión galvánica en forma de pérdida de contenido de zinc y aluminio. El fabricante debe ser notificado en caso que se presente esta condición. Las aleaciones de cobre que contengan más de 16% de zinc en su composición no deben ser utilizadas para este tipo de agua. Si se usa bronce al aluminio, la aleación no debe presentar pérdidas de aluminio.
d) Las aleaciones de cobre que contengan más del 16 % de zinc no deben contener menos del 57 % de cobre.
e) Las aleaciones de cobre que contengan 16 % o menos de zinc no deben contener menos del 79 % de cobre.
f) Los componentes de válvulas fabricados con algún grado de manganeso, u otro material están expuestos a la corrosión. El fabricante debe diseñar la válvula y seleccionar los materiales para minimizar la corrosión.
6.1.1.4 Acero al carbono. Las piezas de fundición de acero al carbono deben cumplir con los
requerimientos de la norma ASTM A 27 grado U60-30 hasta que exista la NTE INEN correspondiente.
6.1.1.5 Acero inoxidable. El acero inoxidable utilizado en las válvulas debe cumplir con lo siguiente:
a) Los componentes de acero inoxidable deben cumplir los requisitos de las normas ASTM A 276, ASTM A 473, ASTM A 582, ó ASTM A 743/A 743M,
b) La composición química de los componentes del acero inoxidable de la válvula no debe contener menos de 15 % de cromo o más de 0,25 % de carbono y debe ser producida para reducir la formación de carburos de cromo.
c) Los componentes de acero inoxidable de las válvulas deben ser fabricados conforme a las normas ASTM y las especificaciones UNS. Las aleaciones de aceros inoxidables no se limitan a las especificaciones indicadas en el presente documento. Sin embargo todas las aleaciones de aceros inoxidables deben cumplir con los requerimientos de la presente norma incluido pero no limitado al esfuerzo mínimo elástico y a la composición química.
d) Luego de la formación y mecanizado de las piezas de acero inoxidable, el hierro exógeno debe ser retirado de la superficie que entra en contacto con el agua potable, o estos componentes deben ser tratados de acuerdo a la norma ASTM A 380. Todos los componentes de acero inoxidable deben ser limpiados de acuerdo a los requerimientos del fabricante.
6.1.1.6 Elastómeros. Los elastómeros deben cumplir con los siguientes requerimientos:
a) El caucho debe ser resistente a ataques microbiológicos, envenenamiento de cobre y, de ser requerido a ataques de ozono.
b) Los compuestos de caucho no deben contener más de 8 partes por millón (ppm) de iones de cobre y deben incluir inhibidores de cobre para prevenir la degradación por cobre en el material de caucho.
c) Cuando sea el caso, los compuestos de caucho deben ser capaces de soportar una prueba de resistencia de ozono en concordancia con la norma ASTM D 1149 hasta que exista la NTE INEN correspondiente. Las pruebas se deben llevar a cabo en muestras que no han sido expuestas a esfuerzos, por 70 horas a 40°C con una concentració n de ozono de 50 partes por cien millones (pphm) y las superficies de las muestras no deben presentar agrietamientos luego de concluir las pruebas.
d) Los compuestos de caucho deben tener un valor fijo de compresión máximo de 20% cuando sean probados en concordancia con el método B de la norma ASTM D 395 por 22 horas a 70°C, hasta que exista la NTE INEN correspondiente.
e) Los compuestos de caucho deben estar libres de aceites vegetales, derivados de aceites vegetales, grasas animales y aceites animales.
f) Los compuestos de caucho no deben contener más de 1,5 partes de cera por 100 partes de caucho de hidrocarburo y deben tener menos del 2 % de incremento de volumen cuando sean probados de acuerdo con la norma ASTM D 471 después de haber sido sumergido en agua destilada a 23 °C ± 1 °C por 70 horas, hasta que ex ista la NTE INEN correspondiente. No se debe utilizar caucho reciclado.
6.1.1.7 Sellos. El material de los empaques debe ser hecho de fibras minerales inorgánicas,
compuesto de caucho o papel que esté libre de ingredientes corrosivos. Los “O-rings” u otros sellos elastoméricos apropiados pueden ser usados como empaques.
6.1.1.8 “O-rings”: En los “O-rings” sus compuestos deben cumplir con la norma ASTM D 2000.
6.1.1.9 Revestimiento. En caso de no ser especificado por el comprador el recubrimiento de la
válvula (tal como se especifica en el numeral 5.2) debe ser recubrimiento de esmalte en base a agua, o recubrimiento negro-asfalto o de acuerdo a la norma ANSI/AWWA C550 para revestimientos.
6.1.2 Diseño estructural.Todos los componentes de las válvulas deben ser diseñados para soportar,
la prueba de presión interna equivalente a dos veces la presión de trabajo (design working water pressure) de la válvula; y la presión interna total de trabajo cuando la compuerta es movida desde la posición de completamente cerrada hasta la apertura completa con carga desbalanceada. Adicionalmente a estos requerimientos de presión, los componentes de las válvulas deben ser capaces de soportar un torque como se detalla en la tabla 1.
TABLA 1. Torque de entrada en el vástago de la válvula
TORQUE DE ENTRADA EN EL VASTAGO DE LA VALVULA Diámetro de la válvula (NPS) Diseño 50 270 75 270 100 270 150 406 200 406 250 406 300 406 350 406 400 406 450 406 500 406 600 406 750 542 900 678 1 050 813 1 200 949
6.1.3 Tamaño del orificio para el paso de agua. La válvula debe disponer de un orificio libre de
obstrucciones al paso del agua cuando la misma esté abierta. La abertura de la válvula debe tener un diámetro igual o mayor que el diámetro nominal de la misma. En el caso de disponer de asientos para insertar o remover los anillos del sello del cuerpo, estos no deben ser removidos luego de que la válvula sea ensamblada. Para válvulas de agua el tamaño del orificio debe incluir el espacio libre recomendado por el fabricante para el mecanizado.
6.1.4 Cuerpo y tapa
6.1.4.1 Espesor de la carcasa. El cuerpo y la tapa de las válvulas deben ser fabricados de hierro gris
fundido o hierro dúctil fundido y deben cumplir los requerimientos del numeral 6.1.2. Las mediciones del espesor de la carcasa tomadas en puntos diametralmente opuestos sumadas y divididas por dos, deben ser iguales o mayores que el espesor mínimo del metal indicado en la tabla 2. En ningún punto debe ser un 12,5% menor al espesor mínimo indicado en la tabla 2, y no debe haber áreas continuas de espesores deficientes que excedan el 12,5 % de la presión contenida por el área de recubrimiento del cuerpo.
TABLA 2. Espesor mínimo del cuerpo inferior de la válvula y la tapa
Tamaño nominal de Válvula *NPS Espesor mínimo mm mm 50 8 75 9,40 100 10,20 150 10,90 200 12,70 250 16,00 300 17,30 350 19,10 400 21,60 450 23,90 500 24,60 600 27,40 750 35,30 900 39,10 1 050 40,10 1 200 43,90
6.1.4.2 Secciones metálicas. Todas las secciones metálicas y refuerzos deben ser proporcionadas
apropiadamente, y las esquinas deben ser redondeadas de acuerdo a una buena práctica de fundición. En válvulas de doble disco, el cuerpo y la tapa deben ser diseñados para minimizar la separación de los discos.
6.1.4.3 Superficies de asiento. El cuerpo de la válvula debe ser mecanizado y roscado para dar
cabida al anillo fijo, la rosca debe ser suficientemente profunda y la superficie del asiento debe ser suficientemente precisa para prevenir fugas a través de los anillos y el asiento del cuerpo de la válvula.
6.1.4.4 Cojinete de empuje.La cavidadpara el cojinete de empuje y el vástago de apertura en la tapa
debe ser mecanizada o terminada de tal manera que la superficie sea lisa y paralela o perpendicular al eje del vástago dentro de un rango de 0,5° o menor. En válvulas de diámetros mayores o iguales a NPS 400 mm la cavidad para el cojinete de empuje debe ser de aleación de cobre según la tabla 5 en el caso que la cavidad esté en contacto con el vástago.
6.1.4.5 Guía de espiga.En válvulas de vástago horizontal de diámetro NPS 400 mm, y en válvulas
de vástago vertical de diámetro NPS 600 mm, un par de espigas emparejadas con precisión con puntas o redondeadas deben ser colocadas en las bridas del cuerpo de la válvula y tapa para facilitar el ensamble. Las clavijas deben estar localizadas en los lados opuestos de la brida cerca de la línea de centro lateral y la otra aproximadamente a 50 mm de la línea de centro lateral.
6.1.4.6 Horquetas para válvulas tipo OS&Y. En válvulas OS&Y, la horqueta y la tapa pueden ser
construidas en forma integral o empernadas. Debe ser diseñado de tal manera que una mano no se atore entre la horqueta y el volante.
6.1.4.7 Vástago de apertura para las válvulas OS&Y. En válvulas OS&Y la cavidad de empuje en la
tapa para el vástago debe ser embocinada con aleación de cobre y terminadas en la superficie interior o diseñadas para obtener una unión con el vástago o la tuerca del vástago cuando la válvula está completamente abierta.
6.1.5 Empernado.El material para empernar excluyendo los accesorios de la junta debe cumplir con
los requerimientos de resistencia física establecidos en la norma ASTM A 307, y debe tener ya sea cabezas normales cuadradas, hexagonales o perdidas con dimensiones conformes a la norma ASME B 18.2.1, ASME B 18.2.3.1 M, ASME B 18.3 o ASME 18.3.1M. Los pernos, tuercas y prisioneros deben ser (1) recubiertos con zinc (ASTM A 153 o ASTM B 633) o (2) protegidos contra la corrosión con algún otro proceso demostrado y aceptable para el comprador. El comprador puede especificar el material a ser utilizado en pernos, tuercas y arandelas resistentes a la corrosión tal como bronce con bajo contenido de zinc, aleación de níquel y cobre o acero inoxidable. Pernos y prisioneros de acero inoxidable no deben ser usados con tuercas de acero inoxidable a menos que las roscas o elementos de ajuste sean recubiertas con componentes para evitar la corrosión.
6.1.5.1 Cavidades perforadas. Las cavidades perforadas para pernos deben ser acopladas y/o
selladas.
6.1.6 Extremos de las válvulas. Las conexiones para campana y espiga macho, bridas y uniones
mecánicas deben seguir las siguientes especificaciones:
6.1.6.1 Extremo tipo unión elastomérica (acople rápido) para tubería PVC. Para válvulas desde
diámetros NPS 50 mm hasta 1 200 mm, el diámetro interno de la campana debe ser de acuerdo al diámetro exterior de la tubería de PVC a instalarse.
6.1.6.2 Extremos bridados. Los extremos bridados de válvulas bridadas de hierro gris deben ser
conforme a las dimensiones y perforaciones establecidas en la norma ASME 16.1 clase 125 o ANSI/AWWA C 110/A 21.10 a menos que explícitamente se indique otra cosa en los documentos de compra. Los espesores de los extremos bridados de las válvulas de hierro dúctil bridadas pueden ser menores que los especificados en la norma ASME B 16.1 o ANSI/AWWA C 110/A 21.10 pero no menos que los establecidos en la tabla 3. El resto de dimensiones y perforaciones de las válvulas bridadas de hierro dúctil deben ser conforme las normas ASTM B 16.1 clase 125 o ANSI/AWWA C 110/A 21.10.
TABLA 3. Espesor mínimo para conexiones bridadas de hierro dúctil Tamaño nominal de
válvula *NPS Espesor de brida
mm mm 50 16,00 75 16,00 100 19,00 150 19,00 200 22,20 250 23,80 300 25,40 350 25,40 400 25,40 450 25,40 500 28,60 600 30,10 750 34,90 900 44,40 1 050 50,80 1 200 54,00
a) A menos que en los documentos de compra se requiera mecanizado para los orificios para los extremos bridados, estos no deben ser mecanizados para tuercas, excepto cuando el espesor en cualquier punto del área a ser mecanizada definido según MSS SP-9 exceda el espesor mínimo requerido según la tabla 4 o si la brida no es suficientemente plana. El requerimiento de exceso de espesor de la brida de la tabla 4 no aplica a las válvulas de hierro dúctil de extremos bridados con espesores menores que los indicados en ASME B 16.1 o ANSI/AWWA C 110/A21.10.
TABLA 4. Exceso en espesor de brida Tamaño nominal de válvula *NPS Exceso espesor de brida mm mm 75-300 3,20 350-600 4,80 750-1 200 6,40
b) Si los límites mencionados son excedidos, el mecanizado para las tuercas y la cara posterior pueden ser utilizados para cumplir estos requerimientos. Cuando se requiera realizar mecanizado para tuercas, este debe ser hecho de acuerdo a la norma MSS SP-9. Los agujeros para los pernos deben coincidir con la línea de centros de la válvula, a menos que se especifique otra forma por el comprador.
6.1.6.3Terminaciones bridadas de válvulas de paso.
a) El extremo bridado de la válvula de paso que forma una junta con la manga de paso debe estar conforme a las dimensiones especificadas en la norma MSS SP-60 para NPS 50 mm hasta NPS 300 mm. Para dimensiones mayores debe haber un acuerdo entre el comprador y el proveedor.
b) La brida de conexión de la válvula de paso debe ser paralela y concéntrica con la brida opuesta y anillos de asiento adecuadamente alineados para la operación de la válvula de paso.
6.1.6.4Extremos con uniones mecánicas. Las dimensiones de uniones mecánicas deben cumplir con
la norma ANSI/AWWA C 111/ A 21.11. Se pueden reemplazar los orificios en la brida de la campana por ranuras del mismo ancho del diámetro de los orificios para los pernos en los lugares en los que el cuerpo de la válvula y la tapa interfieran en la junta de ensamble.
6.1.6.5 Extremos lisos.Los extremos de la válvula deben tener el diámetro exterior igual al diámetro
exterior de la tubería a acoplarse mediante las uniones mecánicas que cumplen la norma AWWA C 209.
6.1.7 Compuertas y anillos
6.1.7.1 Compuertas de válvulas. De acuerdo al criterio del fabricante, las compuertas de válvulas
deben ser de hierro gris, hierro dúctil o aleación de cobre, a menos que explícitamente sea requerida una aleación de cobre en el documento de compra.
6.1.7.2 Anillos de compuertas. Los anillos de compuertas deben ser fabricados en aleaciones de
cobre especificados en la tabla 5, los anillos de compuertas deben ser laminados, martillados o prensados en la ranura, mecanizados en los discos o sujetos con algún otro método demostrado y aceptable para el comprador. Los anillos deben ser fabricados con una sección transversal suficientemente fuerte para resistir deformación accidental durante el manejo o ensamble.
TABLA 5. Aleaciones de cobre vástagos, compuertas, tuercas de vástagos, y collares Aleaciones de Cobre* Norma ASTM Designación de Aleación Vástagos, compuertas y, collares+ ASTM B 16 UNS C 36000 ASTM B 98 UNS C 66100 ASTM B 138 UNS C 67500 ASTM B 283 UNS C 67600 ASTM B 584 o B763 UNS C 86200 UNS C 86500++ UNS C 86700++ UNS C 87500 UNS C 87600 ASTM B 63 UNS C 99400 UNS C 99500 Tuercas del vástago y, compuertas ASTM B 62 UNS C 83600 ASTM B 124 UNS C 37700 ASTM B 148 UNS C 95200 UNS C 95300 UNS C 95500 ASTM B 584 o B 763 UNS C 83450 UNS C 84400++ UNS C 86500++ UNS C 86700++ UNS C 87600 UNS C 87610 ASTM B 763 UNS C 99400 UNS C 99500
* Aleaciones actualmente usadas o especificadas no limitadas a esta lista. Ver numeral 6.1.1.3 + Componentes de bronce pueden ser fabricados de cualquier aleación listada en la tabla 5
++De acuerdo con la norma ANSI/AWWA C500 se requiere que el fabricante presente los mínimos requerimientos mecánicos y químicos (esfuerzo elástico) (cobre o zinc) que exceden los requerimientos mínimos para estas aleaciones de acuerdo a las especificaciones ASTM listadas.
a) Se debe efectuar mecanizado de acabado en las compuertas de válvulas una vez que estas hayan sido aseguradas en su lugar.
b) El ancho de las caras de los anillos de compuerta no debe ser menor que el de los anillos del cuerpo de la válvula, y deben tener un ancho suficientemente mayor para permitir que las compuertas se acoplen y aprieten permitiendo un desgaste razonable de las caras de los anillos.
6.1.8 Anillos de sello del cuerpo
6.1.8.1 Material y acabado. Los anillos se deben asentar en la parte posterior, con hilos de rosca
mecanizados con precisión, deben ser atornillados en los asientos mecanizados del cuerpo de la válvula. La cara que esté en contacto con el anillo de compuerta debe tener un acabado de mecanizado liso. Los anillos de sello del cuerpo de la válvula deben ser fabricados de aleación de cobre indicadas en la tabla 5 con una resistencia a la fluencia de 96 500 kPa o superior y con un contenido de zinc máximo de 16 %, y deben ser hechos con una sección transversal suficientemente rígida para resistir deformación accidental durante el manejo y ensamble.
6.1.8.2 Ancho. El ancho de los anillos para sello en el cuerpo de la válvula debe tener un tamaño
suficiente para resistir una presión de apoyo de la compuerta sobre los anillos < 13,8 MPa bajo una presión hidrostática de 2 070 kPa. El espesor del anillo de sello del cuerpo no debe ser menor del 20 % del ancho de la cara calculado aplicando los requerimientos indicados arriba.
6.1.9 Dispositivos para separación de discos. Las válvulas de compuerta de doble disco deben ser
equipadas con un dispositivo interno que pueda ser operado libremente, duradero y de diseño simple, el cual debe presionar los asientos de los discos firmemente contra los asientos del cuerpo de la válvula cuando la válvula sea cerrada; y, debe liberar la carga interna antes de que los discos empiecen a moverse cuando la válvula sea abierta.
6.1.9.1Material. Las cuñas deben ser fabricadas de aleación de cobre listadas en la tabla 5. Los pines
y pernos en el mecanismo de cuña de las válvulas deben ser de aleación de cobre indicados en la tabla 5. En válvulas de diámetro NPS 350 mm todas las superficies de acuñamiento deben ser de aleación de cobre indicadas en la tabla 5. En válvulas con diámetros NPS incluidos 50-300 mm, todas las superficies de acuñamiento pueden ser de aleación de cobre listadas en la tabla 5, latón contra hierro, pero no hierro contra hierro.
6.1.9.2 Materiales alternativos. Como una alternativa a las aleaciones de cobre, las superficies de
acuñamiento en válvulas de diámetros NPS 300 mm pueden ser de aleación de níquel ASTM B584 o aceros inoxidables de la serie 300 contra hierro; en válvulas de diámetro NPS 350 mm, ambas superficies de la cuña deben ser de aleación de níquel ASTM B 584.
6.1.9.3Materiales de caucho. El cauchoutilizado en los dispositivos para separación de discos debe
ser de un compuesto según se especifica en el numeral 6.1.1.6, con las propiedades mecánicas requeridas.
6.1.10 Guías (válvulas de compuerta de cuña sólida o cuña partida).Las válvulas de compuerta de
cuña sólida o cuña partida, deben tener guías machihembradas en los costados de la compuerta, contra el cuerpo de la válvula para mantener la compuerta centrada entre los asientos a lo largo de su desplazamiento.
6.1.10.1 Material. En válvulas de diámetro NPS 350 mm el contacto de las guías debe ser de
aleación de cobre de acuerdo a lo especificado en la tabla 5.
6.1.10.2Superficies de contacto. En válvulas de diámetro NPS 350 mm, las superficies de contacto
entre las compuertas y las guías deben tener una longitud cada una al 50% del diámetro del puerto de la válvula.
6.1.11 Banda de rodadura y rodillos para válvulas horizontales
6.1.11.1Válvulas de doble disco. Las válvulas de doble disco de diámetro NPS 350 mm diseñadas
para apoyarse horizontalmente en una tubería horizontal deben ser equipadas con banda de rodadura de aleación de cobre sólido como las listadas en la tabla 5 con una elongación mínima del 15 % en 50,8 mm, o de acero inoxidable de la serie 300 sujetas firmemente en el cuerpo y tapa. El peso de las compuertas debe ser soportado por los rodillos a lo largo de su desplazamiento.
a) En válvulas de compuerta de doble disco del tipo disco-rodillo, los discos deben servir como rodillos.
b) En válvulas de compuerta de doble disco de otros tipos, los discos deben ser soportados en rodillos de aleación de cobre especificado en la tabla 5, sujetos firmemente a los discos.
6.1.11.2Raspadores (limpiadores). En todas las válvulas en las que se utilicen bandas de rodadura y
rodillos, se deben incluir raspadores hechos en aleación de cobre listadas en la tabla 5, a través de la banda de rodadura, delante de los rodillos en ambas direcciones para remover cualquier material ajeno acumulado en la banda de rodadura.
6.1.12 Vástagos y tuercas del vástago.
6.1.12.1 Collar del vástago. En válvulas NRS todo collar de vástago debe ser parte integral o no del
vástago. El vástago en válvulas OS&Y debe ser construido de tal manera que forme un asiento de apoyo con la tapa en el lado de presión o bocín cuando la válvula esté completamente abierta. Este asiento de apoyo debe permitir reempaquetar tal como se describe en el numeral 6.1.13.1.
6.1.12.2 Roscas. Las roscas de los vástagos y las tuercas de vástagos (disc bushing) deben ser de
tipo Acme, Acme modificado o media V.
6.1.12.3 Mecanizado de las roscas. Los vástagos deben ser roscados (rosca derecha) rectificada y
deben funcionar suavemente y alineados perfectamente a lo largo del movimiento de arriba abajo al abrir y cerrar la válvula.
6.1.12.4 Diámetro. Los diámetros de los vástagos y el número de vueltas para abrir la válvula deben
ser como se indica en la tabla 6. El diámetro del vástago en la base del hilo o en cualquier punto bajo la sección que recibe la tuerca o engrane en válvulas NRS, o el diámetro mínimo de la parte sin rosca del vástago así como el diámetro externo del hilo para válvulas OS&Y no debe ser menor que el especificado.
TABLA 6. Diámetro mínimo del vástago, y número mínimo de vueltas para abrir
Válvulas NRS Válvulas OS&Y
Tamaño nominal de la válvula
(NPS )
Diámetro mínimo del vástago (En la base de la rosca)
Número mínimo de vueltas del vástago para abrir Diámetro mínimo de la sección sin rosca del
vástago y diámetro externo de la rosca Número mínimo de vueltas del vástago para abrir ** (mm) (mm) (mm) 50 18,0 7 19,1 7 75 21,8 9 19,1 7 100 21,8 12 25,4 9 150 25,4 18 28,6 20 200 25,4 24 31,8 26 250 28,6 30 34,9 32 300 30,2 36 34,9 38 350 36,5 42 400 36,5 48 450 44,4 54 500 44,4 40 600 50,0 48 750 55,6 60 6 900 63,5 72 1 050 69,9 84 1 200 87,1 96 * Diámetro externo
** Válvulas de diámetros NPS 150 a 300 mm son para roscas de hilo simple. Si se usa una rosca de hilo doble, el número de vueltas cambia a 13, 17, 21 y 25 para diámetros NPS de 150 mm a 300 mm.
6.1.12.5Vástago OS&Y. Los vástagos de las válvulas OS&Y deben ser de suficiente longitud para que
por lo menos se nivele con la parte superior de la tuerca de la horqueta luego de que el mecanismo cuña disco desgastado haya alcanzado la posición más baja. El diseño debe prever cualquier posibilidad de que la cuña o el disco se suelten del vástago o que el vástago gire durante la operación de la válvula.
6.1.12.6Materiales. Los vástagos de las válvulas deben ser fundidos, forjados, o laminados.
a) Los vástagos, las tuercas del vástago, los collares y compuertas deben ser fabricados con una aleación de cobre como se muestra en la tabla 5. Los vástagos de acero inoxidable deben estar de acuerdo a la lista indicada en la tabla 7.
b) Los vástagos de las válvulas deben tener un esfuerzo de fluencia 137 800 kPa.
c) Cuando los vástagos de acero inoxidable son usados, los materiales de las tuercas del vástago y los collares deben ser muy bien seleccionados para que no exista presencia de corrosión cuando se aplique el torque definido en la tabla 11.
d) Las tuercas del vástago deben ser hechas de una aleación de cobre que tenga un esfuerzo a la fluencia de 96 500 kPa o mayor (ver tabla 5).
TABLA 7. Aleaciones de acero inoxidable para vástagos Aleaciones de acero inoxidable para vástagos.
Número de especificación Designación de la aleación* A276 UNS S30400 A276 UNS S31600 A276 UNS S43100 A473 UNS S30400 A473 UNS S31600 A582 UNS S43020 A743/A743M CF8 J92600 A743/A743M CF8M J92900
*Las aleaciones actualmente utilizadas o especificadas no se limitan a esta lista. Ver numeral 6.1.1.5
6.1.13 Sellado del vástago. La caja prensaestopas o la placa del o-ring debe ser fabricada de hierro
gris o dúctil. En caso que estén embocinadas, las superficies de contacto y las aberturas para el vástago o el cartucho de sello del vástago deben ser de aleación de cobre indicadas en la tabla 5 o de un polímero sintético con propiedades físicas apropiadas para la aplicación. Los tornillos y tuercas del sello del vástago deben estar de conformidad con los requerimientos especificados en el numeral 6.1.11.
6.1.13.1Cajas prensaestopas. El diseño de la caja prensaestopas debe permitir que la válvula pueda
ser empaquetada bajo presión en la posición completamente abierta.
a) Para válvulas NRS, la abertura del vástago, alojamiento del bocín y la cara de la tapa de la caja prensaestopas debe ser mecanizada o acabada de tal manera que se obtenga una superficie lisa y que sea paralela o perpendicular al eje del vástago con una tolerancia de 0,5º o menor. En válvulas de diámetro NPS 400 mm, la abertura del vástago y la superficie de embocinamiento deben ser de bronce.
b) Las cajas prensaestopas deben tener una profundidad no menor que el diámetro del vástago de la válvula. El diámetro interno debe ser suficientemente grande para contener el empaque para prevenir fugas alrededor del vástago.
6.1.13.2 O-rings. Los “o-rings” deben cumplir con los requerimientos de la norma ASTM D 2000 y
deben tener propiedades físicas apropiadas para la aplicación. Cuando un “o-ring” u otro tipo de sello sean utilizados (activado por presión), el diseño debe incluir dos de dichos sellos, cuyas dimensiones deben estar de acuerdo a la norma SAE AS-568 y al diámetro del vástago.
a) Los sellos deben ser diseñados para mantener la válvula libre de fugas de agua cuando ésta sea sometida a presión según los requerimientos de la presente norma.
6.1.14 Empaques
6.1.14.1Material. El empaque de la caja prensaestopas debe ser de lino conforme a la norma Federal
HH-P-1º6d u otro material apropiado. No se deben utilizar empaques fabricados de cáñamo, asbesto o yute.
6.1.14.2 Instalación. Las cajas prensa estopas deben estar empaquetadas adecuadamente y listas
para su uso cuando las válvulas sean entregadas al comprador. El ajuste de los pernos de la caja puede ser requerido para sellar fugas al momento de la instalación.
6.1.15 Prensaestopas, brida prensaestopas, pernos para prensaestopas, tuercas para prensaestopas.
El collarín del prensaestopas debe ser sólido, bocín sólido, o diseñado en dos piezas. La brida del collarín prensaestopas (seguidores) puede ser conformada con un extremo bridado en el collarín prensaestopas o como una parte separada.
6.1.15.1 Material. El collarín prensaestopas para válvulas de diámetros NPS 300 mm debe ser
fabricado de aleación de cobre de acuerdo a la tabla 5. El collarín del prensaestopas para válvulas de diámetro NPS > 300 mm puede ser fabricado en bocines de hierro gris o dúctil con bocines de aleación de cobre especificada en la tabla 5.
6.1.15.2 Brida prensaestopas.Si se utiliza una brida para el prensaestopas, ésta debe ser fabricada
de hierro gris o dúctil o aleación de cobre de acuerdo con la tabla 5.
6.1.15.3 Pernos y tuercas del prensaestopas. Los pernos deben cumplir con el numeral 6.1.5. Las
tuercas para los pernos de la caja prensaestopas deben ser fabricadas de una aleación de cobre o acero inoxidable, las tuercas de acero inoxidable no deben utilizarse con pernos de acero inoxidable a menos que en el roscado se tenga un recubrimiento para evitar la soldadura en frío.
6.1.16 Cuadros de operación (tuerca) y volantes. Los cuadros de operación y volantes deben ser
fabricadas de hierro gris o de hierro dúctil. A menos que explícitamente el comprador requiera de otra forma, los cuadros de operación deben ser de 49,2 mm en la parte superior, 50,8 mm en la base y de 44,5 mm de alto. El diámetro exterior de los volantes no debe ser menor a los indicados en la tabla 8. Los cuadros de operación deben tener una base plana en la que tenga una flecha de por lo menos 50,8 mm que muestre la dirección de apertura. La palabra “ABRIR” en letras de alto 12,5 mm, deben ser de fundición para indicar claramente la dirección de giro de la llave al abrir la válvula. Los volantes deben ser solamente con radios. No se permite los de tipo plato o de disco. Una flecha debe mostrar la dirección de giro para la apertura, con la palabra “ABRIR” fundida en el borde del volante, de fácil lectura.
TABLA 8. Diámetro de los volantes*
Tamaño nominal de la Válvula (NPS)
Diámetro exterior mínimo del volante
(mm) (mm) 50 150 75 178 100 254 150 305 200 356 250 406 300 406
*Para tamaños mayores a 300mm, consulte al fabricante
6.1.16.1Mecanismo de operación. Las válvulas NRS deben estar provistas con tuercas para casos de
instalación bajo el nivel de la tierra y volantes para casos en la superficie. Las válvulas OS&Y deben estar provistas de un volante.
6.1.16.2Dirección de apertura. Para válvulas OS&Y, la dirección estándar de apertura es anti horaria
vista desde arriba. Se pueden suministrar válvulas que se abran en dirección horaria si se ordenan específicamente, ambas direcciones son consideradas estándar en válvulas NRS.
6.1.16.3 Método de cierre. Se deben incluir tuercas en la parte superior del vástago de la válvula y
deben ser aseguradas en su posición por medios mecánicos.
6.1.16.4Acceso a los tornillos del prensaestopas. La base bridada del cuadro de operación puede ser
formada o cortada para permitir el acceso desde la superficie de la tierra a los pernos del prensaestopas con una llave con extensión.
6.1.16.5 Código por colores. Los cuadros de operación y volantes que abren las válvulas con giro
derecho (horario) deben ser pintadas de color rojo, y las que se abran con giro izquierdo (antihorario) deben ser pintadas de color negro.
6.1.17 Engranajes. Si es requerido por el comprador en las especificaciones suplementarias, se
deben incluir engranajes formados con precisión y que giren suavemente con un eje de piñón de aleación de cobre auto lubricado o cojinetes sellados anti fricción.
6.1.17.1Material. En las válvulas equipadas con engranajes, éstos deben ser de acero o hierro dúctil a
menos que se requiera en forma explícita engranajes de hierro gris. El piñón debe ser fabricado de acero. El material para los engranes de acero debe ser grado U-60-30 según la norma ASTM A 27 o equivalente.
6.1.17.2Relación de transmisión. La relación de transmisión no debe ser menor que las descritas en
la tabla 9.
TABLA 9. Relación de transmisión
Diámetro nominal de la
válvula (NPS) Relación mínima de transmisión
(mm) 350 2:1 400 2:1 450 2:1 500 2:1 600 2:1 750 3:1 900 3:1 1 050 4:1 1 200 4:1
6.1.18 Caja de engranajes.En válvulas que usan “O-ring” o sellos tipo V la caja de engranajes puede
ir acoplada directamente a la misma. Cuando se suministran válvulas con engranajes, se requiere que la caja de engranajes sea cerrada a menos que este requerimiento sea excluido definitivamente por el comprador. Las cajas deben ser de dos tipos, las extendidas y las totalmente cerradas. Las extendidas deben ser acopladas a la tapa de la válvula de tal manera que le permitan reempacar la caja prensaestopas de la válvula sin desmontar la caja de engranes. La caja de engranajes totalmente cerrada debe contener a la caja prensaestopas y a los engranes.
6.1.19 Indicadores. Cuando el comprador requiera en las especificaciones suplementarias, las
válvulas con engranajes deben ser equipadas con indicadores que muestren la posición de la compuerta en relación al flujo de agua.
6.1.20 Bypass. Cuando sea requerido en los documentos de compra, los bypasses deben ser del
tamaño descrito en la tabla 10 a menos que sea especificado de otra manera. Las válvulas bypass deben ser del mismo tamaño del bypass y deben cumplir con los requerimientos de esta norma ó ANSI/AWWA C 509 ó ANSI/AWWA C 515. Los bypasses pueden ser construidos íntegramente o ensamblados con pernos.
6.1.21 Sellos.Los empaques, “O-rings” u otro tipo de sellos elastoméricos deben ser usados en las
juntas bridadas contra goteo de agua. Las válvulas de compuerta no deben ser instaladas al final o cerca de un codo de una tubería sin un adecuado anclaje para soportar la válvula y prevenir el soplamiento. Es una buena práctica de ingeniería considerar durante el diseño bloques resistentes a la intemperie, juntas empotradas, u otro tipo de anclaje junto a la válvula, en la tubería o donde se presentan condiciones particulares tal como alta presión interna, accesorios adyacentes o terreno inapropiado.
TABLA 10. Requerimientos de tamaño de los bypasses
Tamaño nominal de la válvula Diámetro del bypass (NPS) (mm) (mm) 350-500 75 600-750 100 900-1 050 150 1 200 200 7. INSPECCIÓN 7.1 Muestreo
7.1.1 Después de la fabricación, cada válvula de compuerta debe ser sujeta a operación y pruebas
hidrostáticas en la planta del fabricante como se especifica en esta norma.
7.1.2 El proceso de muestreo se debe realizar en base a los requisitos de la NTE INEN-ISO 2859-1
con un Nivel de Inspección General igual a II y con un Nivel de Calidad Aceptable (AQL) igual al 1,5 %.
7.2 Aceptación o rechazo
7.2.1 Las válvulas fabricadas bajo esta norma, excepto prototipos de prueba, deben estar sujetas a
inspección y aprobación por el comprador. El fabricante debe brindar al inspector que representa al comprador las facilidades necesarias para satisfacer, que el material suministrado está conforme con esta norma.
7.2.2 Aunque el comprador no tenga un inspector en la planta, un reporte de conformidad debe ser
emitido por el fabricante.
7.2.3 Cualquier válvula o parte que se determine no conforme con los requerimientos de esta norma
debe ser rechazada y reemplazada a costo del fabricante. Los criterios de aceptación y rechazo son en base los requisitos de la NTE INEN ISO 2859-1.
8. MÉTODO DE ENSAYO 8.1 Ensayos
8.1.1 Pruebas de diseño.
8.1.1.1 Prueba de torque. Un prototipo de cada tamaño debe ser sobrecargado con torque, en la
posición cerrada y abierta, para demostrar que no existe deformación del vástago o del collar o se evidencie falla del sello a la presión de prueba. El torque aplicado en el vástago principal de la válvula debe ser según la tabla 11. Para las válvulas que usan acero inoxidable, después de esta prueba, no deben existir evidencias de corrosión en los componentes de la válvula.
TABLA 11. Torque aplicado al vástago de la válvula.
Diámetro nominal de la válvula (NPS) Diseño
(mm) (ft-lb) (N-m) 50 200 271 75 250 339 100 250 339 150 350 475 200 350 475 250 350 475 300 350 475 350 400 542 400 400 542 450 400 542 500 400 542 600 400 542 750 500 678 900 600 813 1 050 700 949 1 200 800 1 085
8.1.1.2 Prueba de fugas.Un prototipo de cada tamaño debe ser operado a capacidad total y cercano a
un sello por 500 ciclos con suficiente flujo para que la válvula esté en condiciones de presión nominal para la presión diferencial cuando esté cerrada. Las válvulas deben alcanzar los requerimientos indicados en el numeral 8.1.1.4 bajo la presión diferencial nominal.
8.1.2 Prueba de operación. Para asegurar un funcionamiento libre y adecuado de todas las partes de
cada válvula debe ser operada en un ciclo completo en la posición para el cual fue diseñada. Todos los defectos de mano de obra o materiales deben ser corregidos y la prueba debe repetirse hasta demostrar un desempeño satisfactorio
8.1.3 Pruebas de producción. Cada válvula debe estar sujeta a pruebas hidrostáticas.
a) Para válvulas de compuerta de doble disco, una prueba hidrostática igual al doble de la presión nominal de operación debe ser aplicada entre los discos, y si es requerido por el comprador, se debe mantener la presión por un periodo específico de tiempo. Esta prueba no debe mostrar fugas a través del metal, uniones bridadas o sellos del vástago. Seguidamente se debe realizar una prueba a la presión nominal de trabajo, aplicada entre los discos. Esta segunda prueba no debe mostrar fugas a través del metal, uniones bridadas o sellos del vástago. La fuga a través de cualquiera de los asientos no debe exceder una tasa de 1,2 cm3/hora/mm del tamaño nominal de la válvula.
b) Para válvulas de compuerta de cuña sólida, una prueba de presión hidrostática igual al doble de la presión nominal de operación debe ser aplicada con ambos extremos taponados y la compuerta abierta y si así es requerido en los documentos de compra, esta presión debe ser mantenida por un periodo especifico de tiempo; esta prueba no debe mostrar fugas a través del metal, uniones bridadas o sellos del vástago. Seguidamente, se debe efectuar una prueba a presión nominal, aplicada a través de los extremos taponados alternativamente a cada lado cerrado con el lado opuesto abierto para inspección; esta segunda prueba no debe mostrar fugas a través del metal, uniones bridadas o sellos del vástago. La fuga a través de cualquiera de los asientos no debe exceder una tasa de 1,2 cm3/hora/mm del tamaño nominal de la válvula.
9. EMBALAJE
9.1 Las válvulas deben estar terminadas en todo aspecto cuando sean despachadas. El fabricante debe preparar el envío cuidadosamente para evitar daños durante el manejo o transito del envío. Las válvulas deben ser drenadas y completamente cerradas antes del envío. Las válvulas de diámetro NPS 600 mm deben ser empernadas fijamente o sujetas a los compartimentos de embalaje de tal manera que puedan ser descargadas con seguridad.
10. ROTULADO
10.1 Las marcas deben ser de fundición, ubicadas en la tapa o el cuerpo de cada válvula, y deben
mostrar el nombre o marca del fabricante, país de origen, el año en el que la fundición de la válvula fue hecha, el diámetro nominal de la válvula y la presión de trabajo “150W” para válvulas desde NPS 350 mm a 1 200 mm, y “200W” para válvulas desde NPS 50 mm a 300 mm.
10.2 Marcas especiales adicionales a las indicadas en 10.1 pueden ser suministradas cuando estén especificadas en los requerimientos del comprador y de mutuo acuerdo entre comprador y fabricante.
APENDICE Y
Este apéndice es solo informativo y no es parte de esta norma.
Y.1 General. Las válvulas de compuerta son componentes significativos en muchos de los sistemas
de distribución de agua y contra incendios. Las fallas causadas por la defectuosa instalación o el mantenimiento inapropiado de las válvulas de compuerta en dichos sistemas pueden resultar en grandes daños y costosas reparaciones. Además, muchas de estas válvulas son instaladas para trabajar enterradas o en aplicaciones subterráneas. Los problemas de funcionamiento ocasionados por una mala instalación o por un mal mantenimiento pueden resultar en extensas y costosas operaciones para desenterrar el equipo y corregir efectivamente el problema. Muchos de los problemas y fallas de las válvulas de compuerta se remontan a su incorrecta instalación, operación o procedimientos de mantenimiento.
Y.2 Descarga. Las válvulas deben ser descargadas cuidadosamente. Las válvulas deben ser bajadas
lentamente del camión que las transporta, no deben ser arrojadas al suelo. En el caso de válvulas grandes, se pueden usar carretillas elevadoras o eslingas alrededor del cuerpo de la válvula, o bajo los rodillos, para descargarla. Solo montacargas o eslingas con la adecuada capacidad para soportar el peso de la ó las válvulas deben ser usados. No se debe enganchar ni atar alrededor de bypasses, horquetas, engranes, motores, cilindros, o volantes. Se debe seguir cuidadosamente estas recomendaciones para evitar un daño en las válvulas.
Y.3 Inspección antes de la instalación. Las válvulas deben ser inspeccionadas al momento de la
recepción en busca de daños ocasionados en el envío. La inspección inicial debe verificar la concordancia con las especificaciones, direcciones de apertura, tamaño y forma en la que opera el cuadro de operación, número de vueltas, y el tipo de conexiones finales. Una inspección visual de los anillos de bronce de la compuerta y del cuerpo debe ser efectuada para detectar cualquier daño ocasionado en el envío o escoriaciones en las superficies de asiento. En la inspección se debe observar si existen vástagos doblados, volantes rotos, partes agrietadas, pernos perdidos, partes o accesorios faltantes y cualquier otra evidencia de mal manejo durante el envío. Cada válvula debe ser probada en un ciclo completo de apertura y cierre en el lugar en el cual va a ser instalada.
Y.4 Almacenamiento. Las válvulas deben ser almacenadas con las compuertas totalmente cerradas
para evitar la entrada de materiales extraños que pueden causar daños en las superficies de asiento. Siempre que sea factible, las válvulas deben ser almacenadas bajo cubierta. Si el almacenamiento es requerido en un lugar abierto, significa que se debe proteger los mecanismos de operación tales como los engranes, el motor, los actuadores y cilindros de los elementos climáticos. Durante el almacenamiento en lugares abiertos, las válvulas deben ser protegidas del clima, de la luz del sol, del ozono y de materiales extraños. En climas fríos, en donde las válvulas están sujetas a soportar temperaturas congelantes, es absolutamente esencial remover el agua del interior de la válvula y cerrar herméticamente las compuertas. El incumplimiento de estas recomendaciones podría ocasionar el agrietamiento de las partes fundidas de la válvula. Las válvulas almacenadas exteriormente en climas fríos deben tener sus discos en posición vertical. Si los discos se encuentran en posición horizontal, el agua de la lluvia podría caer en el disco para luego filtrarse a la cavidad interior de la válvula y congelarse, agrietando las piezas fundidas.
Y.5 Instalación. Las instrucciones suministradas por el fabricante deben ser recibidas en detalle antes
de la instalación de las válvulas. En el sitio de trabajo antes de la instalación, cada válvula debe ser inspeccionada visualmente y cualquier material extraño a la válvula debe ser removido. Una inspección detallada de la válvula consta en el apéndice Y.3, y debe ser realizada antes de la instalación.
Y.5.1 Pernos. Los pernos deben ser chequeados para verificar su ajuste correcto, y deben ser
protegidos por el instalador para prevenir la corrosión, puede usar una pintura de revestimiento o un recubrimiento de polietileno.
Y.5.2 Instalación subterránea.En donde sea factible, las válvulas en las líneas de distribución de agua
deben ser colocadas en lugares que no sean pavimentados, a menos que los planos o las especificaciones muestren otros criterios.
Y.5.2.1 Durante la instalación cabe la posibilidad de que inadvertidamente materiales extraños entren
a la válvula. Los materiales extraños pueden dañar la válvula, las partes internas de trabajo o rayar los anillos de la compuerta del cuerpo o del asiento durante la operación de la válvula. Por esta razón, las válvulas deben ser instaladas en la posición cerrada de la compuerta. La válvula debe ser colocada en un lugar firme en la zanja de instalación para prevenir el excesivo esfuerzo en la conexión con la tubería. El sistema de tuberías debe ser apoyado y alineado para evitar el daño de las válvulas.
Y.5.2.2 La caja de la válvula o la bóveda deben ser provistas para cada válvula que vaya a ser usada
en aplicaciones bajo tierra. La caja de la válvula debe ser instalada para que cumpla con la función de no transmitir las cargas de choque o fatiga a la válvula. La caja de la válvula debe ser centrada sobre la tuerca de operación con la cubierta de color de la caja sobre el área maquinada, o como lo disponga el comprador. Válvulas grandes que usan pequeños bypasses, deben tener una segunda caja similar instalada sobre el bypass de la válvula en la tuerca de operación. Las cajas de las válvulas deben ser diseñadas de manera que una carga en la superficie de la caja no sea transmitida a la válvula.
Y.5.2.3 Las válvulas que trabajan bajo tierra usualmente en zanjas profundas deben tener una
provisión especial para su operación, también un elevador en el vástago para permitir el uso de una llave normal para su operación, o una anotación en los registros de la válvula que sugieran una llave larga para la operación de la válvula.
Y.5.2.4 Cuando válvulas con mecanismos de operación o engranes expuestos son instaladas bajo
tierra, debe ser provista de una bóveda diseñada para permitir que la tubería se despeje y prevenir el asentamiento de la tubería. La tuerca de operación debe ser accesible desde la parte superior de apertura de la bóveda, con una llave de válvula. El tamaño de la bóveda debe proveer el espacio suficiente para remover la tapa de la válvula y las partes internas de la válvula para propósitos de reparación. Debe tomarse en consideración la posible entrada de agua superficial o enlodada y la necesidad de deshacerse de ella.
Y.5.3 Instalaciones sobre tierra. Las válvulas instaladas sobre tierra o en una planta con sistema de
tuberías deben ser apoyadas y alineadas para evitar daños. No deben ser usadas para corregir la desalineación de las tuberías.
Y.5.4 Inspección. Después de la instalación y antes de la presurización de la válvula, elementos como
la tapa, el plato de sello, prensaestopas, bypass, y conexiones terminales, deben ser inspeccionadas para que tengan un correcto ajuste y no tener problemas de fugas. Una inspección debe realizarse para comprobar el correcto ajuste de las aberturas tapadas y conectadas del interior de la válvula. Una correcta inspección puede minimizar la posibilidad de fugas al momento de presurizar el sistema de tuberías.
Y.5.5 Pruebas. Con el fin de ahorrar tiempo en la búsqueda de fugas, es recomendable que no se
rellene todavía el lugar en donde fue instalada la válvula hasta después que las pruebas de presión hayan sido efectuadas. Después de la instalación es deseable probar las nuevas secciones de tubería instalada, incluyendo las válvulas, a una presión superior a la presión de diseño. La prueba de presión no debe exceder el doble de la presión nominal de la válvula. Después de esta prueba deben tomarse pasos para aliviar cualquier presión residual en el cuerpo de la válvula. La válvula no debe ser operada ni en la posición abierta ni en la cerrada con presiones mayores a las presiones nominales. La prueba de presión sobre la presión nominal puede causar fugas que pasan el disco en exceso, esto está indicado en el numeral 8.1.3 de esta norma. Debe ser notado que las válvulas se ajustan mejor en o cerca de las presiones de trabajo.
Y.5.6 Registros. Tras el cierre de la instalación, el posicionamiento, el tamaño, el tipo, la fecha de
instalación, el número de vueltas para abrir la compuerta, la dirección de apertura, y otra información que se considere pertinente, debe ser ingresada en un registro permanente.
Y.5.7 Riesgos de aplicaciones. Las válvulas no deben ser instaladas en aplicaciones fuera de las
recomendaciones de los fabricantes.
Y.5.7.1 Las válvulas no deben ser instaladas en líneas donde la presión de servicio es mayor que la
presión nominal de la válvula.
Y.5.7.2 Las válvulas de compuerta no deben ser usadas para propósitos de estrangulamiento a
menos que el diseño y las especificaciones de los fabricantes así lo permitan.
Y.5.7.3 Una válvula de doble disco no debe ser instalada invertida o con el vástago inclinado más de
45º desde la posición vertical, a menos de que la válvula fuese ordenada y fabricada bajo esta especificación.
Y.5.7.4 Las válvulas no deben ser usadas en aplicaciones donde están expuestas a temperaturas
congelantes a menos que se mantenga un flujo suficiente por la válvula o que se le haya dado alguna otra protección para evitar el congelamiento.
Y.5.7.5 La tubería, los accesorios y las válvulas instaladas bajo tierra generalmente están unidas por
juntas de empuje o juntas mecánicas. Estas juntas son consideradas de tipo sin restricción porque no hay un impedimento significativo en la separación longitudinal. Una válvula de compuerta no debe ser instalada al final o cerca de un doblez en una línea de tubería sin una adecuada restricción para apoyar la válvula y prevenir el soplado en el final de la línea. Es una buena práctica de ingeniería el considerar durante el diseño, el clima, las fuerzas de empuje, las juntas restringidas, u otros medios de restricción que son necesitados en o cerca de las válvulas o de las líneas de tubería, o donde las condiciones inusuales se presenten, como por ejemplo la alta presión interna, los accesorios adyacentes o los suelos no aptos.
Y.5.7.6 Para prevenir daños, las válvulas de NPS 50 mm a NPS 100 mm, no deben ser operadas con
un torque mayor a 270 N-m (200 lb-pie). Las válvulas de NPS 150 mm, hasta NPS 300 mm, no deben ser operadas con torques de entrada mayores a 406 N-m (300 lb-pie). Para válvulas mayores de NPS 300 mm, consulte al fabricante.
Y.6 Inspección y mantenimiento. Cada válvula debe ser operada en un ciclo completo y regresada a
su posición inicial en un período de tiempo designado para prevenir incrustaciones u otros depósitos que harían a la válvula inoperable o evitarían un cierre adecuado. El intervalo de tiempo entre la operación de válvulas de gran diámetro, válvulas en lugares críticos, o válvulas que operan en condiciones de servicio debe ser más corto que para otras instalaciones menos importantes, pero puede ser cualquier periodo mostrado a ser satisfactorio basado en la experiencia local. El número de vueltas requerido para completar el ciclo de operación debe ser registrado y luego comparado con registros de instalaciones permanentes para asegurar el buen funcionamiento del disco.
Cuando se utilice fuentes auxiliares de poder para suministrar el torque de entrada, y este es excesivo al máximo recomendado en el apéndice Y.5.7.6, debe tomarse extremo cuidado para no forzar al vástago de la válvula con el excesivo torque. Si la fuente de poder tiene un dispositivo de regulación de torque, debería ser graduado según los valores mostrados en el apéndice Y.5.7.6, si no posee un dispositivo de regulación de torque, es recomendable parar la fuente de poder tres o cuatro vueltas antes que la válvula este completamente abierta o completamente cerrada, luego complete la operación manualmente. El mantenimiento debe ser desarrollado al tiempo en que se descubre un mal funcionamiento para evitar tenerlo de vuelta en la misma válvula y tratar de no olvidar el incidente. Se debe tener un registro escrito de la válvula, locación y mantenimiento en una instalación para cada subsecuente inspección de la válvula.
Y.6.1 Inspección. Cada válvula debe ser operada por un ciclo completo de operación. Si la acción del
vástago es muy ajustada por la dureza del agua, incrustaciones en el roscado del vástago, la operación debe ser repetida varias veces hasta que la acción de apertura y cerrado sea suave y libre. Con el disco en la posición de apertura, una inspección visual se debe realizar, para revisar fugas, juntas, conexiones, áreas con empaques o sellos. Si se observa una fuga, “o-rings” defectuosos, sellos, empaques o conexiones terminales en mal estado, los elementos de sellado deben ser reemplazados. Si la fuga no puede ser corregida inmediatamente, la naturaleza de la fuga debe ser reportada a la persona responsable de las reparaciones, si la fuga no es posible de reparar, se debe ganar tiempo despejando el lugar para que llegue un equipo de reparación especializado. La condición de la válvula, y si es posible, la posición del disco deben ser reportados a los responsables de las reparaciones, además, el departamento de bomberos y los departamentos municipales correspondientes deben ser avisados del daño de la válvula.
