tipos de cavitrol

7/25/2019 Tipos de Cavitrol

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Tecnologas Fisherpara el control de la cavitacin

Soluciones para problemas de cavitacin


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La cavitacin es una preocupacin para el personal de mantenimientoy los operadores de la planta porque puede reducir la disponibilidady rentabilidad de sta. La cavitacin no slo disminuye la capacidadde caudal a travs de las vlvulas de control, sino que tambin puedecausar daos materiales, adems de ruido y vibracin excesivos.

Fishertiene disponible una amplia gama de tecnologas para elcontrol de la cavitacin en aplicaciones con caudales sucios o limpios.Este folleto incluye imgenes de las tecnologas de Fisher con susdescripciones, especificaciones y resultados comprobados.

Industria petroqumica e Industriade hidrocarburosLa industria petroqumica y la industria de hidrocarburos estnfundamentadas en un control fiable de los procesos que involucranlquidos. Entre los fluidos habituales se incluye: petrleo crudo conun gran nmero de compuestos qumicos y material particulado,

componentes refinados como por ejemplo butano y los compuestoscomplejos de las etapas intermedias.

Estos fluidos son transportados y procesados de diversas maneras.Las aplicaciones son impulsadas mediante bomba, reaccin o presinde columna de lquido. En todos los casos, el equipo del procesodebe dimensionarse y seleccionarse correctamente a fin de lograr uncontrol ptimo del circuito, minimizar las variaciones del proceso ylograr que ste produzca los mejores resultados.

En muchos de estos procesos, la cavitacin ocurre de manera nointencionada. Es posible que las mezclas de hidrocarburos (el petrleocrudo, por ejemplo) tengan un menor riesgo de dao que el aguaen una aplicacin similar; sin embargo, los fluidos con alto grado

de refinacin (como las mezclas de gasolina) pueden cavitar con elmismo riesgo de dao que el del agua. A menudo, el petrleo crudocontiene material particulado que taponar los pequeos conductosde caudal de ciertos diseos utilizados para controlar la cavitacin.

El hecho de apoyar a la industria petroqumica y la industria dehidrocarburos con soluciones para la cavitacin requiere una ampliagama de diseos de vlvulas que manejen caudales sucios y limpios,desde fluidos casi inertes hasta muy corrosivos, adems de caudalesque requieren tuberas NSP desde 1 hasta 48 y mayores.

Cavitacin de vlvulas de control

2 | Tecnologas Fisherpara el control de la cavitacin

Industria de energaEn todas las plantas de generacin de energa o de vapor de procesos,independientemente de que sean las tradicionales a base de carbn,

de ciclo combinado de gasificacin integrada, nucleares, o de cicloscombinados, existe el riesgo de sufrir los efectos de la cavitacin ysus consecuencias relacionadas. Esto se debe a la alta presin delagua y a las cadas de presin que ocurren en aplicaciones tales comoel proceso de arranque para el agua de alimentacin a calderas,recirculacin de bombas y la atemperacin de vapor sobrecalentado.Los efectos nocivos de la cavitacin en estas aplicaciones se puedenatacar de manera eficaz utilizando una de las muchas tecnologasde Fisher.

Se debe considerar de manera especial la composicin qumica delagua, adems de la presencia de radicales libres, que es habitual enestas aplicaciones. Por ejemplo, la utilizacin del modelo R30006/CoCr-A para el agua de alimentacin de la caldera puede ser aceptablepero depende de la cantidad y tipo de aminas que se encuentrenpresentes. El uso de internos anticavitacin debe evaluarse en funcinde la presencia de partculas, escoria de soldadura y magnetita.Est disponible una diversidad de tipos de internos (por ejemplo losinternos para aplicaciones sucias de Fisher) para evitar cavitacionesdainas, que permiten a la vez el paso de partculas grandes.

Las instalaciones de procesos no tienen que estar limitadas por losefectos dainos de la cavitacin. Emerson Process Managementproporciona soluciones comprobadas, diseadas especficamentepara estas aplicaciones utilizando las tecnologas Fisher.

Otras industriasLa industria de procesos, como la industria minera, de la pulpa

y el papel, de las ciencias biolgicas y la de alimentos y bebidasenfrentan desafos en cuanto a cavitacin. Estas industrias utilizanvapor como fuerza motriz o como medio de calentamiento deprocesos. La generacin de vapor requiere agua a alta presin eimplica procesos en que puede ocurrir cavitacin. Las aplicacionesde control de caudales pueden combinar la cavitacin con: fluidos dealta viscosidad, de mltiples fases, corrosivos, o fluidos que producencoque o taponamientos.

Emerson Process Management dispone de vlvulas de controlFisher para enfrentar todos estos desafos; son similares a las queaparecen en este folleto pero presentan variaciones en materialesy configuracin geomtrica. Gracias a que utiliza ingenieros deaplicaciones especficas y experimentados ingenieros de diseo,Emerson Process Management puede brindarle una solucinpersonalizada para su aplicacin en particular.

En www.FisherSevereService.com puede verun video animado acerca de la cavitacin.


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Tecnologas Fisherpara el control de la cavitacin| 3

Cavitacin y caudales de choqueLa cavitacin es un fenmeno que ocurre exclusivamente en loscaudales lquidos la cavitacin no puede ocurrir con los gases. La

cavitacin puede originar caudal de choque. Los caudales de choquesuceden cuando la relacin que existe normalmente entre caudal yaumento de la presin deja de ser vlida. Cuando existen un caudalde choque, un aumento en la cada de presin logrado por unadisminucin de la presin aguas abajo no redunda en ms caudala travs de la restriccin.

CV

P

NDICEDEL FLUJO

DE CHOQUE

Q,

GPM

PDE CHOQUE

Las ecuaciones bsicas usadas para dimensionar vlvulas implicanque, para una vlvula determinada, el caudal debera aumentar demanera continua por el solo hecho de aumentar el diferencial depresin a travs de la vlvula. De hecho, la relacin estipulada porestas ecuaciones es vlida slo para una gama limitada de caudales.A medida que el diferencial de presin aumenta, se alcanza un puntoen que el caudal deja de aumentar. Esta situacin de un caudalmximo limitado se denomina caudal de choque.

Considere la restriccin simple que aparece a la derecha. La presindel lquido, P, est graficada en funcin de la distancia, X, a lo largo dela restriccin. A medida que el lquido se desplaza a travs de un reatransversal reducida, la velocidad aumenta hasta alcanzar un mximoy la presin disminuye hasta alcanzar un mnimo. A medida que elcaudal sale del sistema, la velocidad retorna a su valor original perola presin es restaurada de manera parcial solamente, con lo que segenera un diferencial de presin a travs del dispositivo.

Existe un punto a lo largo de la trayectoria del caudal, denominado lavena contracta, donde el rea y la presin del caudal han alcanzadoun mnimo y la velocidad ha alcanzado un mximo. Al alcanzarse estepunto, es posible que la presin local descienda hasta una presin

igual o menor que la presin de vapor del lquido, formando ascavidades de vapor. La densidad de la mezcla lquido-vapor continadisminuyendo hasta alcanzar el lmite correspondiente al caudalcompresible de choque.

La distancia desde la restriccin hasta la vena contracta variar enfuncin de las condiciones de presin y el tipo de restriccin. Despusde la vena contracta, la presin del lquido se recuperar hastaalcanzar una magnitud igual o inferior que la presin aguas abajo. Sila presin aguas abajo es mayor que la presin de vapor, las cavidadesde vapor colapsarn. Esto es la cavitacin. Si la presin aguas abajo semantiene a una magnitud igual o menor que la presin de vapor, lascavidades de vapor no colapsarn y el vapor contina expandindose.Esta situacin se denomina vaporizacin espontnea (flashing).

A medida que la presin se restaura, las cavidades de vapor hacenimplosin, formando microchorros destructivos de alta velocidad,adems de ondas de choque localizadas. Cualquiera de estos mecanismos,si ocurre cerca de la superficie del material, puede causar daos gravesa los elementos de la vlvula, como el obturador, el asiento, el cuerpo,y la tubera correspondiente.

La ciencia de la cavitacin

El modelo de ms arriba muestra la presin media. El flujo a travs delas vlvulas de control causa desviaciones importantes con respectoa la presin media. Entre las desviaciones se incluyen fluctuacionesinstantneas de presin asociadas con la turbulencia del caudal, bajas

presiones en los centros de los vrtices y remolinos asociados con laseparacin de la capa lmite, zonas de cizallamiento libre, regiones deestancamiento y zonas de reentrada. Todo ellos explican algunas de lasdiferencias observadas entre la vista de un caso ideal, representado por lalnea azul, y la dinmica de fluidos realista, obtenida computacionalmente,que est representada por la lnea amarilla. Estos fenmenos puedenproducir presiones localizadas notablemente mayores o menores que lapresin media, lo suficiente para iniciar la cavitacin en reas localizadas.Habitualmente, la cavitacin comienza antes de que la presin mediamnima est por debajo de la presin de vapor.

Los mtodos de dimensionamiento habituales para lquidos toman encuenta los efectos en la capacidad asociados con caudales de choquey evitan que el dimensionamiento de la vlvula resulte insuficiente.Es necesario contar con informacin emprica adicional para predecir

los diversos niveles de cavitacin.

PVC

(VENA CONTRACTA)

VELOCIDAD

LNEAS DE CORRIENTE

DISTRIBUCIN DE LA PRESIN

PV(PRESIN DE VAPOR

A T1)

DISTANCIA X

CFD REALISTA

PRESIN

VISTA IDEAL


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Daos materialesEl dao fsico a una vlvula de control ocasionado por una cavitacinno controlada es preocupante debido al alto costo de mantenimiento,

la inconveniencia, la imprevisibilidad y los perodos inactivosno planeados. El dao puede consistir en un ataque mecnico yun ataque qumico selectivo sobre la superficie material.

Normalmente, el dao debido a la cavitacin se caracteriza por unaapariencia bastante irregular, tosca y picada. Las piezas de la vlvulaque han sufrido daos extensos pueden tener una gran cantidadde material faltante.

El ataque mecnico puede ocurrir de dos maneras: impacto pormicrochorro e impacto por ondas de choque. El impacto pormicrochorro erosiona la superficie material. El impacto por ondasde choque deforma y hace fallar los materiales.

Un ataque qumico ocurre cuando la capa protectora de xido inertees desprendida fsicamente del metal de base durante el ataque

mecnico. El material de base queda as vulnerable a ms ataquesqumicos.

La ciencia de la nucleacin, el crecimiento, el colapso y elresurgimiento de las cavidades de vapor es esencial para comprenderlos daos de la cavitacin. En lugar de repasar los aspectos cientficos,nos concentraremos en cmo reducir los efectos de la cavitacin.Puede obtener ms informacin contactando la oficina de ventasde Emerson Process Management en su localidad.

Existen diversos factores que determinan el rendimiento de unmaterial en caso de cavitacin, inclusive su fortaleza, su dureza ysu resistencia a la corrosin presente en el entorno de la aplicacin.Estos factores se analizan en la seccin de materiales de diseo.

Factores que afectan los daos de la cavitacinCuando ocurre, la cavitacin no siempre resulta daina. Los siguientesfactores determinan la extensin de los daos causados por la

cavitacin:nLa intensidad/magnitud de la cada de presin Cuanto mayor

sea la cada de presin, mayor ser la probabilidad de daos.

nLos materiales de construccin Los materiales endurecidosreducen los daos. Entre otros ejemplos se incluye R30006/CoCr-A, aleaciones de nquel-cromo-boro, acero inoxidableS44004 endurecido, acero inoxidable S17400 endurecido,y acero inoxidable S41000/S41600 endurecido.

nDuracin de la exposicin Cuanto mayor sea la duracin de lacavitacin en un rea, mayor ser la probabilidad de que ocurrandaos.

nCantidad del caudal Generalmente, los problemas de cavitacin

se acrecientan conjuntamente con los ndices de flujo. Un ndice deflujo de gran magnitud significa que es mayor la cantidad de fluidodisponible para la cavitacin y existe una mayor probabilidad de

daos por cavitacin.

nDiseo de la vlvula / los internos Los internos de las vlvulasde control Fisher pueden seleccionarse de modo que combatan losefectos dainos de la cavitacin mediante tcnicas de aislamiento

o eliminacin.

nExisten fugas cuando se encuentra cerrada Si existen fugasen el asiento cuando la vlvula se encuentra cerrada, el lquido sedesplaza rpidamente de un espacio de alta presin a uno de baja

presin, lo que podra resultar en cavitacin y daos potenciales.

nFluido El comportamiento del fluido debe tomarse en cuentaal seleccionar los internos. Por ejemplo, el agua en una planta degeneracin de energa se comporta de manera muy diferente queel petrleo crudo, aunque las condiciones de la aplicacin sean lasmismas.

Efectos de los daos

Este obturador de una vlvula ha sufrido grandesdaos causados por la cavitacin. Es obvio que lassuperficies del cierre se han perdido por completo.


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Utilizando una gran diversidad de mtodos, los ingenierosde Emerson realizan pruebas para determinar el ruido yla vibracin en las aplicaciones usadas para la cavitacin.La tubera transparente permite visualizar el campo dela cavitacin. En la oficina de ventas de Emerson ProcessManagement en su localidad puede solicitar que realicendemostraciones de cavitacin.

Ruido y vibracin excesivosLa cavitacin puede ocasionar ruido y vibracin inaceptables. Si bienel ruido asociado con un lquido en cavitacin puede tener un nivel

muy alto, es normalmente una cuestin secundaria si se compara conlos daos materiales que pueden existir. Con frecuencia, el sonido dela cavitacin se describe como el de grava circulando en un tubo, peroel carcter del ruido de la cavitacin puede variar ampliamente.

Puede ser que exista cavitacin daina sin que exista ruido, y esposible que los niveles de ruido y vibracin procedentes de unavlvula de control no siempre coincidan con el nivel del dao causadopor la cavitacin.

Es posible que la vibracin producida por la cavitacin ocurra con msfrecuencia que los daos ocasionados por la misma. Puede afectaral posicionador de la vlvula, las uniones, el entubado y las tuberasadyacentes.

Innovacin de Emerson

Desarrollo de tecnologas de Fisher

El Centro de innovacin de Emerson, de Fisher Technology, enMarshalltown, Iowa, EE. UU., es la sede del laboratorio ms grande del

mundo dedicado a la evaluacin de vlvulas de control. Posee instalacio-nes para realizar pruebas de flujos en tuberas de hasta NPS 36 a presionesde hasta 240 bar (3500 psig). La comprobacin de los elementos decontrol finales se realiza acatando los estndares IEC e ISA, en condicionesde planta totalmente realistas a fin de garantizar fiabilidad en laproduccin, eficacia, seguridad y cumplimiento de la normativamedioambiental.

Los ingenieros de Emerson efectan pruebas en que se analiza cavitacin,materiales, fatiga, desgaste, temperaturas altas y bajas, actuadores devlvulas, instrumentacin de vlvulas, requisitos sismolgicos, fiabilidad,variaciones en el lazo, fugas, fuerzas hidrostticas, empaquetaduras, sellosy compatibilidad del sistema de control. En un entorno experimentalcontrolado se realizan habitualmente pruebas especiales a fin deresponder a las preguntas de nuestros clientes.

Flujo turbulento normal en un tubo transparente

La cavitacin y el flujo turbulento varan en funcin de la cada

de presin.

Observe la diferencia en los campos de flujo entre esta imageny la segunda, no obstante las condiciones de servicio sonidnticas.


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Seleccin y diseo de vlvulasCuando las condiciones del servicio y el diseo del lazo del procesose encuentran establecidos de manera fija, es posible que una vlvula

de control tenga que funcionar en condiciones de presin quenormalmente producen cavitacin. En esos casos ser necesario eltratamiento de la fuente.

Es obvio que un diseo basado en un solo producto resultainsuficiente para la amplia variedad de aplicaciones existentes enmuchas industrias de procesos. Emerson Process Managementemplea una multitud de enfoques para abordar problemas especficosa una aplicacin determinada. Se utiliza una gran seleccin detecnologas Fisher para el control de la cavitacin en aplicaciones concaudales sucios o limpios.

Distribucin de presin a travs de los internos Fisher para aplicacionessucias en un cuerpo de vlvula easy-e NPS 16.

Vista detallada de las lneas que indican la trayectoria del flujoa travs de los internos.

Experiencia en la aplicacin, conocimiento de la ciencia de lacavitacin, el efecto del tipo y tamao de la vlvula, el estilo de losinternos, la configuracin geomtrica y los materiales: todo resultafundamental para proporcionar soluciones fiables. A fin de controlarla cavitacin se pueden usar vlvulas de control Fisher, normales opersonalizadas, con internos anticavitacin.

Para controlar la cavitacin y evitar sus efectos dainos, los internosanticavitacin de Fisher emplean una multitud de tcnicas, talescomo segmentacin de la presin, control de la formacin de chorros

y manipulacin de la corriente de flujo.

Materiales de diseoComo los materiales normalmente utilizados en los cuerpos delas vlvulas son relativamente blandos, la seleccin para resistir lacavitacin debe basarse en factores distintos a la dureza. Por reglageneral, a medida que aumenta el contenido de cromo y molibdeno,aumenta tambin la resistencia a los daos causados por la cavitacin.

Por tanto, los aceros consistentes de una aleacin de cromo-molibdeno poseen ms resistencia que los aceros al carbono, y losaceros inoxidables poseen una resistencia an mayor que los acerosde aleacin de cromo-molibdeno.

Los materiales usados habitualmente para aplicaciones que incluyencavitacin son R30006/CoCr-A, aleaciones de nquel-cromo-boro(slidas y de revestimiento), acero inoxidable S44004 endurecido,acero inoxidable S17400 endurecido y acero inoxidable S41000/S41600 endurecido.

Cmo hacer que las aplicaciones correspondan al diseo

Presin alta

Presin baja


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Diseo del lazo del procesoA menudo, las condiciones de flujo que producirn cavitacin dainapueden ser evitadas en la fase de diseo de un proyecto si se toman en

cuenta correctamente las condiciones de servicio y el diseo del lazo delproceso. El diseo del lazo del proceso puede afectar la cavitacin en unavlvula de control. En la figura 1 aparece la instalacin de una vlvula yel grfico de presin; la mayor parte del sistema de tubera se encuentraaguas arriba de la vlvula. El grfico de presin a lo largo de la tubera odel lazo indica que la vlvula est ubicada donde P

2es cercana a P

vy existe

una alta probabilidad de cavitacin en la vlvula de control.

En la figura 2, la vlvula ha sido reubicada de modo que la mayor partedel sistema se encuentra aguas abajo. Ahora P

2, la presin asociada con

la vlvula, es ms alta y, por tanto, muy diferente de Pv

; por consiguiente,la probabilidad de cavitacin es mucho menor. Esto demuestra loimportante que es ubicar la vlvula de modo que se aproveche ladistribucin natural de la presin en un sistema. Estos sencillos diagramasmuestran una sola tubera, pero el efecto de todos los elementos del

sistema (por ejemplo, reactores, contenedores y bombas) debe sertomado en cuenta en un anlisis de la presin del lazo.

Si la ubicacin de la vlvula no es flexible, se puede aadir resistencia alflujo, aguas abajo de la vlvula de control, utilizando una placa de orificioo una vlvula ms. Aumentarn las presiones del fluido dentro de la vlvulay la cada de presin que suceder en ella ser menor. Sin embargo, esposible que esta tcnica simplemente desplace la cavitacin de la vlvulahacia la restriccin aguas abajo y pudiera no controlar de manera eficazla cavitacin en el sistema. Esto pudiera tambin aumentar el tamao dela vlvula ya que es menor la cada de presin disponible para procesar lamisma cantidad de caudal.

Coeficiente de cavitacinEl coeficiente de cavitacin de Fisher indica la probabilidad de que ocurra

cavitacin daina en una vlvula de control. Depende de varios factores:

nVlvula/tipo de internosnCondiciones de servicio

nPropiedades del fluido

nIntensidad/magnitud de la cada de presin

nMateriales de construccin

nDuracin de la exposicin

nCantidad de caudal

El coeficiente de cavitacin de Fisher predice cundo comienzanlos daos relacionados con la cavitacin. Est disponible para cadaproducto Fisher para el control de la cavitacin en toda su gama deaplicacin indicada.

Otros proveedores utilizan directrices de aplicacin similares. Seadvierte al usuario que siempre utilice las directrices correspondientes

al proveedor seleccionado. El coeficiente no es igual entre unproveedor y otro.

Diseos de planta que evitan la cavitaci

PV

P1

PVC

P2

P1

P2

PV

PVC

La prediccin del comienzo de una cavitacin daina es una tareaardua. La experiencia de campo de Emerson Process Management,su capacidad para realizar investigacin y sus conocimientos expertosen el rea de comportamiento de fluidos contribuyen a mejorarla habilidad de predecir la cavitacin daina.

PRESIN

PRESIN

Figura 1

Figura 2


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Diagnsticos de rendimiento FIELDVUE

La fiabilidad es un requisito fundamental en todas las instalaciones deprocesos. Los controladores digitales de vlvulas FIELDVUEque estninstalados en las vlvulas de control de la cavitacin de Fisher protegensu proceso al proporcionar un vista de las caractersticas operativas,por ejemplo, presin de suministro, seal de control, friccin y cargadel asiento. Los diagnsticos de rendimiento FIELDVUE funcionan demanera continua, analizando datos de vlvulas y actuadores mientrasla vlvula sigue funcionando. Si se detecta algn fallo, la informacinpuede dirigirse automticamente al personal apropiado si la instalacinfue efectuada en un sistema PlantWeb. Estas notificaciones lo ayudana mantener funcionando de manera ptima la vlvula de control y ellazo del proceso.

Control fiable de la cavitacinEmerson Process Management fue un pionero en la comprensin deproblemas relacionados con la cavitacin en las vlvulas de control.Mediante esta comprensin, Emerson Process Management hamostrado el camino en lo que respecta a diseo y fabricacin deinternos para el control de la cavitacin que resuelven los problemasde los clientes.

El diseo y fabricacin adecuados de los internos anticavitacin esfundamental para su funcionamiento en general y sus expectativasde vida til. La conservacin de tolerancias estrechas, la seleccin delos materiales adecuados y la correcta segmentacin de la cada depresin puede marcar la diferencia entre una amplia vida til de losinternos y un paro inesperado.

La confianza en las soluciones para cavitacin radica enespecificaciones de diseo y fabricacin que provienen en verdaddel fabricante original del equipo. Las soluciones que no provienendel fabricante original del equipo pueden aparentemente ofrecersoluciones rentables a corto plazo, pero introducen nuevos riesgosde paros inesperados y prdida de produccin. Es este un riesgo quedesea tomar?

Emerson Process Management proporciona la calidad, exactitud ysoluciones diseadas que requieren estos complicados servicios parael tratamiento de la cavitacin. Se proporciona servicio local antesy despus de la venta. Las oficinas de ventas de Emerson ProcessManagement estn respaldadas por sitios de fabricacin mundialque, de manera eficaz, pueden fabricar, dimensionar y ensamblarestas soluciones de diseo altamente sofisticado. No importa dnde

es fabricada su tecnologa de control de la cavitacin de Fisher, lacalidad del producto conserva la constancia que nuestros ingenierosexigen y nuestros clientes merecen. Se encuentran disponibles piezasde repuesto y servicio a fin de minimizar los perodos inactivos ymaximizar la produccin.

Si su instalacin ya existente tiene un problema de cavitacin o sidesea asegurarse de que su prxima instalacin no sufra sus efectosdainos, pngase en contacto con su oficina de ventas de EmersonProcess Management. Recibir el apoyo necesario para dimensionarexactamente y seleccionar e instalar la solucin para su problemade cavitacin.

Se encuentra disponible informacin exhaustiva acerca dela cavitacin en la oficina de ventas de su localidad o en

www.FisherSevereService.com.

Es este un riesgo que desea tomar?


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Se utiliza en aplicaciones de lquidos cavitantes en

diversos cuerpos de vlvulas de globo y de ngulo. Losinternos CavitrolIII pueden eliminar eficazmente daoscausados por la cavitacin. La jaula contiene una multitudde orificios especialmente conformados; la forma delorificio reduce la turbulencia del flujo Adems, losorificios estn alineados radialmente, de manera que elfluido pasa de una restriccin a la siguiente. Este procesose denomina segmentacin de la presin y divide enincrementos pequeos el total de la cada de presin.Ambas caractersticas disipan la presin del fluido y

evitan la cavitacin.

ninternos de 1, 2, 3 o 4 etapas

nCuerpo de vlvula de globo o de ngulo

n

Clase ASME 300 - 2500nNPS 1 - 24

nDiseo Flow Down

nLmite de cada de presin de 276 bar (4000 psi)

nClase de fugas ANSI/FCI clase V

La tecnologa opcional de asiento interior protegido,que aparece a la derecha, tiene superficies de cierreen el extremo interior del obturador de la vlvula y elradio en la ranura del anillo del asiento, de modo quelas superficies de cierre no estn expuestas a unaposible erosin.

ninternos de 2, 3 o 4 etapas

nCuerpo de vlvula de globo o de ngulonClase ASME 900 - 2500

nNPS 2 - 6

nDiseo Flow Down


Internos CavitrolIII

Posicin abierta

Posicin de cierre

RESULTADOS COMPROBADOSPRODUCCIN: Energa de cogeneracin.APLICACIN: Sistema de nivel del tambor de agua de alimentacin de caldera.DESAFO: Fugas del asiento debido a la cavitacin y al cambio frecuente de los internos.SOLUCIN: Vlvula Fisher HPT tamao NPS 6 con internos Cavitrol III de 4 etapas y cierre clase V.RESULTADOS: Se aument el tiempo operativo en 50% y se mejor el control.


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10 |Tecnologas Fisherpara el control de la cavitacin

Disminuye el ruido y la vibracin hidrodinmicos

mediante la utilizacin de un orificio perforado cuyaforma y espaciamiento estn patentados. La tecnologade este orificio especial y el diseo Flow Down reduceny aslan la cavitacin para as evitar daos. La tecnologaCavitrol III se utiliza sin alterar el diseo integrado debonete GX.

nInternos de 1 etapa

nCuerpo de vlvula de globo

nClase ASME 150, 300

nDN 25, 40 y 50 (NPS 1, 1 y 2)

nDiseo Flow Down

nLmite de cada de presin de 27,6 bar (400 psi)


Vlvula GX con internos CavitrolIII

PRODUCCIN: Fertilizante.APLICACIN: Agua de compensacin.DESAFO: Control de cavitacin de baja intensidad.SOLUCIN: Vlvula Fisher GX con internos Cavitrol III.

RESULTADOS: Larga duracin de la vlvula en un paquete compacto.

RESULTADOS COMPROBADOS


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Es una combinacin de distintas tecnologas. La jaula, el

obturador y el anillo del asiento estn diseados y fabricadoscomo una sola pieza. El beneficio consiste en control de lacavitacin para altas cadas de presin a ndices de flujo muybajos. El paquete de internos tambin incluye un asientoprotegido para que la funcin de cierre tenga una vidaextensa.

ninternos de 2, 3 o 4 etapas


nClase ASME 300 - 2500

nNPS 1, 1, y 2

nDiseo Flow Down



Internos CavitrolIII Micro-Flat

PRODUCCIN: Petrleo y gas.APLICACIN: Inyeccin de metanol.DESAFO: Caudal muy bajo, alta cada de presin, cavitacin y vibracin.SOLUCIN: Internos Fisher Cavitrol III Micro-Flat.

RESULTADOS: Proporcion un control exacto con caudales bajos y evit la cavitacin.



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Utiliza un mecanismo de control de la cavitacin que

consiste de trayectorias de flujo especiales para evitarimpactos en componentes fundamentales de los internos.

Los internos Micro-Flat estn indicados para aplicacionesde caudales bajos slo en la direccin de flujo descendente.El diseo de los internos no elimina la cavitacin perocontrola dnde ocurre para as minimizar el dao.

Los internos Micro-Flat poseen un diseo de asientoprotegido para maximizar la duracin del asiento enentornos en que ocurre cavitacin.

Los internos estn disponibles solamente en materialesendurecidos, por ejemplo R30006/CoCr-A y S44004. Estosmateriales son necesarios para proporcionar resistenciaal desgaste entre el obturador y el anillo del asiento.Se proporciona un revestimiento en la salida para protegerel cuerpo de la vlvula.

Los internos Micro-Flat para cavitacin se recomiendan paraaplicaciones de vlvulas de ngulo. En casos especiales,puede redisearse en un cuerpo de vlvula de globo.


nCuerpo de ngulo


nNPS 1, 1, y 2

nDiseo Flow Down

n

Lmite de cada de presin de 51,7 bar (750 psi)nClase de fugas ANSI/FCI clase V

Internos Micro-Flat

PRODUCCIN: Procesos y generacin de energa.APLICACIN: Vlvula de control de agua de atemperacin.DESAFO: Caudal bajo y altas cadas de presin.SOLUCIN: Internos Micro-Flat de Fisher.

RESULTADOS: Reduccin de la vibracin, mejor control de caudales bajos y mayor duracin de los internos.



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Utiliza una trayectoria de flujo axial en mltiples etapas en

que el flujo se desplaza paralelamente con respecto al ejedel obturador y de la jaula.

La reduccin de la presin ocurre a lo largo del obturador.Las etapas individuales no estn expuestas a la totalidaddel diferencial de presin.

Los internos NotchFlo DST utilizan una serie de restriccionesy expansiones del flujo para controlar la cada de presin delfluido. El obturador ranurado permite que partculas de hasta12 mm ( inch) fluyan a travs de los internos sin ocasionartaponamientos. La magnitud de la cada de presin en cadaetapa est diseada para evitar los problemas de cavitaciny minimizar los problemas de erosin en una vlvula que hasido dimensionada correctamente.

Como es necesario contar con un cierre hermtico, estosinternos de mltiples etapas incluyen un diseo de asientoprotegido que separa las ubicaciones donde ocurre elcierre y la estrangulacin. Todas las cadas de presin demagnitud importante se trasladan aguas abajo del asientode la vlvula. Consecuentemente, las superficies de cierre nosufren desgaste por la accin del control de estrangulacin,de modo que la duracin de la capacidad de cierrees mayor.

nInternos de 3, 4 o 6 etapas

nASME Clase 150 - 1500, cuerpo de vlvula de globo

n

ASME Clase 150 - 2500, cuerpo de vlvula dengulo

nNPS 1 - 8

nSlo diseo Flow Up



nPuede dejar pasar partculas de 12 mm (-inch),segn sea el tamao de la vlvula


PRODUCCIN: Etileno y propileno.APLICACIN: Lquido recirculante y cavitante que arrastra slidos a 103 bar (1500 psi).DESAFO: Erosin del asiento, niveles de ruido de hasta 120 decibelios y vibracin de la tubera.SOLUCIN: Vlvula de control Fisher NotchFlo DST.

RESULTADOS: Funcionamiento silencioso, larga duracin del asiento y reduccin de prdida de productosy emisiones de llamaradas.

Vlvula de control NotchFloDST



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Proporciona control de la cavitacin para aplicaciones enque se arrastran partculas que, potencialmente, podrantaponar los conductos del caudal o causar daos gravespor erosin en los internos anticavitacin convencionales.

El diseo DST utiliza una trayectoria de caudal combinada,axial y radial, que posee grandes aberturas para permitirque partculas de hasta 19 mm ( inch) de dimetro pasenpor la vlvula.

Como es necesario contar con un cierre hermtico, estosinternos de mltiples etapas incluyen un diseo de asientoprotegido que separa las ubicaciones donde ocurre el

cierre y la estrangulacin. Todas las cadas de presinde magnitud importante se trasladan aguas abajo delasiento de la vlvula. Consecuentemente, las superficiesde cierre no sufren desgaste por la accin del control deestrangulacin, de modo que la duracin de la capacidadde cierre es mayor.

El diseo del DST hace que se expanda su rea de flujo.Cada una de las etapas posee un rea de flujo sucesiva-mente mayor. Esto redunda en un funcionamiento muyeficaz porque normalmente el 80 por ciento de la cada depresin es absorbida antes de la etapa final, donde existepoco riesgo de que se genere cavitacin. Por lo tanto, selogra una presin de entrada a la etapa final relativamentebaja.

nInternos de 2, 3, 4, 5 o 6 etapas



nNPS 1 - 24

nDiseo Flow Down o Flow Up



nSe puede utilizar en vlvulas easy-e, EH, EHA, EW,

HP y HPA.

nPuede dejar pasar partculas de 19 mm (-inch),segn sea el tamao de la vlvula

Internos para aplicaciones sucias

(DST, por sus siglas en ingls)

PRODUCCIN: Produccin de petrleo y gas.APLICACIN: Inyeccin de agua.DESAFO: Alta cada de presin, material particulado, y se necesita un cierre hermtico.SOLUCIN: Internos para aplicaciones sucias (DST) Fisher.

RESULTADOS: Control de la cavitacin sin taponamiento de la jaula, clase de fugas duraderay perodos extendidos entre paradas.




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Su diseo hace que se expanda su rea de flujo. Cada una de

las etapas de lo internos Cavitrol IV posee un rea de flujo

sucesivamente mayor. Esto redunda en un funcionamiento

muy eficaz porque ms que el 90 por ciento de la cada de

presin total es absorbida en las etapas iniciales, donde existe

poco riesgo de que se genere cavitacin. Por lo tanto, se logra

una presin de entrada a la etapa final relativamente baja.

Como es necesario contar con un cierre hermtico, estos

internos de mltiples etapas incluyen un diseo de asiento

protegido que separa las ubicaciones donde ocurre el cierre

y la estrangulacin. Todas las cadas de presin de magnitud

importante se trasladan aguas abajo del asiento de la vlvula.

Consecuentemente, las superficies de asentamiento no

sufren desgaste por la accin del control de estrangulacin,

de modo que la duracin de la capacidad de cierre es mayor.

nInternos de 3, 4 o 5 etapas

nCuerpo de ngulo


nNPS 2 - 10

nDiseo Flow Down


nClase de fugas ANSI/FCI clase V y VI

PRODUCCIN: Planta de generacin de energa a base de carbn.APLICACIN: Servicio de recirculacin de agua de alimentacin de calderas.DESAFO: Cada de presin de 538 bar (7800 psi) en agua a 204 C (400 F).SOLUCIN: Vlvula de bloque forjado Fisher NPS 10 con internos Cavitrol IV de 5 etapas.

RESULTADOS: Resisti la alta presin, evit la cavitacin y proporcion un control exacto.


Vlvula de control CAV4

con internos Cavitrol

IV



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Es un diseo de internos de etapas mltiples para la vlvulade control. Se utiliza en aplicaciones en que el fluido tienegases disueltos que son liberados de la solucin debido a unadisminucin de la presin. El fluido tambin puede contenerpartculas atrapadas. Los DST-G se utilizan principalmenteen aplicaciones petroqumicas, refineras yaplicaciones degas y petrleo.

La desgasificacin puede causar dos tipos de dao. Uno deellos es la cavitacin, tal y como se analiz anteriormente.El otro es la erosin causada por una corriente de flujo enrpida expansin.

Los internos DST-G utilizan el diseo bsico de los internosDST normales, pero emplea un diseo distinto para la jaulainferior. La jaula inferior de los internos DST-G controla laformacin de chorros y la descarga hacia dentro del cuerpopara evitar la vibracin y la erosin. Los internos lograntodo lo anterior a la vez que permiten el paso de partculasgrandes de 6,35 mm (-inch).

nInternos de etapas mltiples

nCuerpo de ngulo


nNPS 1 - 12

nDiseo Flow Down




Internos de aplicaciones sucias para desgasificacin

(DST-G, por sus siglas en ingls)


PRODUCCIN: Renera de petrleo.APLICACIN: Tambor ash (para separaciones vapor-lquido), caliente y a baja presin.DESAFO: Desgasicacin, cavitacin y partculas grandes.SOLUCIN: Fisher DST-G.

RESULTADOS: Redujo la vibracin, habilit una larga duracin del asiento y proporcion un rendimientoable y duradero.


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Vlvula de ngulo 461 Sweep-FloEs autolimpiable y posee una salida expandida. Se usa

habitualmente en la industria petroqumica y en la dehidrocarburos, donde es necesario controlar la cavitacinen aceites residuales que contienen coque, que tienenuna alta viscosidad y una alta concentracin de partculasy en que es posible que ocurra desgasificacin.

La construccin de esta vlvula de control de la cavitacinconsiste de trayectorias de flujo cuidadosamentediseadas para controlar los impactos, adems demateriales seleccionados para maximizar la resistenciaa la corrosin y a la erosin. Por ejemplo, es habitualutilizar internos tales como S17400 de acero inoxidableen una variedad de tratamientos trmicos, tungsteno-carburo, R30006/CoCr-A, y otros ms.

nCuerpo de vlvula de ngulo Sweep-Flo


nNPS 2x3, 3x4, 4x6 y 6x8

nDiseo Flow Down


PRODUCCIN: Renera de petrleo.APLICACIN: Separador caliente a alta presin.DESAFO: Un uido viscoso y cavitante en que ocurre desgasicacin.SOLUCIN: Vlvula Fisher 461 con internos de 316 SST R30006/CoCr-A de supercie endurecida.

RESULTADOS: Resisti los problemas de alta cada de presin, desgasicacin y cavitacin;adems, proporcion control exacto.



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Combina la eficacia de una vlvula rotativa con las capacidades de absorcin de energa de internos especialmente diseados;

es as que proporciona un mejor rendimiento en aplicaciones exigentes. El diseo del atenuador rotativo Fisher puede utilizarseen aplicaciones con lquidos para reducir la cavitacin y los efectos de la vibracin.

La vlvula Vee-Ball con atenuador rotativo puede utilizarse en una amplia gama de aplicaciones y proporciona una larga vida til.

Los contornos precisamente diseados de la bola con muesca en V proporcionan, de manera aproximada, una caractersticade caudal inherente isoporcentual, lo que resulta ptimo para la mayora de las aplicaciones de control de caudales.


nClase ASME 150, 300 y 600

nNPS 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16 y 20



Vlvula de control Vee-Ballcon atenuador rotativo

PRODUCCIN: Procesos de tratamiento de agua.APLICACIN: Control del caudal de aguas grises.DESAFO: La vlvula de bola normal tena cavitacin, lo que causaba vibracin en la tubera,

adems de problemas en los instrumentos montados en la vlvula.

SOLUCIN: Vlvula de control Vee-Ball NPS 10 con atenuador rotativo.RESULTADOS: El atenuador rotativo elimin la vibracin y el ruido causado por ella; adems,se resolvieron los problemas en los instrumentos.



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Proporciona un mejor rendimiento en aplicaciones exigentes, por ejemplo bypass de bombas y tomas de tubera.

Los internos del atenuador estn diseados para aplicaciones con lquidos a fin de contribuir a eliminar o reducir la cavitacin y el ruidoy vibracin correspondientes que se puedan presentar en la tubera.

La V260B es una vlvula de bola de paso total cuyo diseo cuenta con control optimizado del proceso, del caudal y de la presin.Tiene integrado un atenuador taladrado que controla el ruido y la vibracin causado por lquidos con alta cada de presin. La conexinal actuador, que consiste de un eje ranurado, reduce la prdida de la cantidad de movimiento.

La vlvula V260B con atenuador Hydrodome combina la eficacia de una vlvula rotativa con las capacidades de disipacin de energa deinternos especialmente diseados; es por eso que proporciona un mejor rendimiento para las aplicaciones exigentes. Las configuracionesdisponibles de la vlvula son con atenuador Hydrodome doble o individual.

Si se trata de aplicaciones muy exigentes, el atenuador Hydrodome se mantiene activo durante toda la rotacin de la bola; de otra

manera, se utiliza un atenuador caracterizado (como el que se muestra) que se corresponda a las condiciones de la aplicacin.

nInternos de 1 o 2 etapas

nClase ASME 150, 300, 600, 900

nNPS 8, 10, 12, 16, 20 y 24



Vlvula de bola V260B con atenuador Hydrodome


PRODUCCIN: Petrleo crudo.APLICACIN: Vlvula de suministro para la ubicacin de tomas en la tubera.DESAFO: 31 bar (450 psi), 120 decibelios y vibracin.SOLUCIN: Vlvula Fisher V260 NPS 12 con atenuador Hydrodome.

RESULTADOS: Servicio ininterrumpido durante 8 aos; adems el ruido se redujo a 90 decibelios.


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D351912X0ES / MX51 (H:) / Abr11

Emerson Process Management

Marshalltown, Iowa 50158 EE.UU.Sorocaba, 18087 BrasilChatham, Kent ME4 4QZ Reino UnidoDubai, Emiratos Arabes UnidosSingapore 128461 Singaporewww.EmersonProcess.com/Fisher

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Las marcas Fisher, FIELDVUE, PlantWeb, Cavitrol NotchFlo y Vee-Ball son propiedad de una de las compaasde la divisin Emerson Process Management de Emerson Electric Co. Emerson Process Management,Emerson y el logotipo de Emerson son marcas comerciales y marcas de servicio de Emerson Electric Co.Todas las dems marcas pertenecen a sus respectivos propietarios.

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por nuestros trminos y condiciones, que estn disponibles si se solicitan. Nos reservamos el derecho demodicar o mejorar los diseos o especicaciones de los productos en cualquier momento y sin previoaviso. Emerson, Emerson Process Management y sus entidades aliadas no se hacen responsables de laseleccin, el uso ni el mantenimiento de ningn producto. La responsabilidad de la seleccin, del usoy del mantenimiento correctos de cualquier producto corresponde exclusivamente al compradory al usuario nal.

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