Este documento describe las válvulas, sus partes, tipos y aplicaciones. Explica que las válvulas son dispositivos que controlan fluidos en sistemas de tuberías y constan de un cuerpo y un actuador. Detalla las partes comunes de las válvulas como el obturador, eje, asientos y empaquetaduras. Además, discute cómo las empresas especifican válvulas según los requerimientos de los procesos industriales.

1. Universidad de Oriente
Núcleo Monagas
Departamento de Ingeniería de Sistemas
Curso Especial de Grado
Área: Automatización y Control de Procesos Industriales
Instrumentación y Control Industrial
Unidad IV – Elementos finales de Control
Tutor de Seminario:
Ing. Edgar Goncalves Equipo HMI:
Carlos Martínez C.I:19232194
Juan González C.I:18325757
Maturín, Octubre de 2014

2. ÍNDICE
INTRODUCCIÓN ............................................................Error! Bookmark not defined.
MARCO TEÓRICO .........................................................Error! Bookmark not defined.
VÁLVULAS. .................................................................Error! Bookmark not defined.
PARTES DE UNA VALVULA ......................................................................................... 4
DESCRIPCION DE SUS COMPONENTES ................................................................ 6
ESPECIFICACIÓN DE VÁLVULAS .............................................................................. 7
TIPOS DE VÁLVULAS INDUSTRIALES ...................................................................... 8
APLICACIONES DE LAS VALVULAS EN LA INDUSTRIA…………………………8
DISCUSIÓN .....................................................................Error! Bookmark not defined.
CONCLUSIÓNES ...........................................................Error! Bookmark not defined.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................... 1Error! Bookmark not defined.
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3. INTRODUCCION
Las Válvulas ya se utilizaban en la época Romana y periodo de colonización
islámica en España como demuestran vestigios encontrados de rudimentarios
objetos de piedra que servían para interrumpir o desviar el flujo del agua. No
obstante la verdadera aparición de las Válvulas en nuestro mundo data de la época
de la Revolución Industrial y la utilización del vapor como forma de energía capaz
de mantener las maquinas en funcionamiento. Es desde el Siglo XX cuando, al igual
que sucede con el resto de aparatos de ingeniería e industriales, se produce el
desarrollo de las Válvulas desde sus primitivos diseños a los sofisticados y
específicos de la actualidad.
En nuestro entorno industrial no podríamos concebir la no existencia de
Válvulas; en un sistema hidráulico de tuberías existen tres grandes elementos
principales: la bomba que produce la presión necesaria para la impulsión de los
fluidos, las tuberías que conducen estos fluidos y, naturalmente, las Válvulas,
encargadas de controlar los fluidos. Sin la existencia de las Válvulas los fluidos
viajarían a través de las tuberías sin posibilidad de ser utilizados para su propósito.
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4. MARCO TEÓRICO
VÁLVULAS
Las Válvulas son dispositivos mecánicos cuya función es la de controlar los
fluidos en un sistema de tuberías. El Comité Europeo de Normalización (CEN) en
su Norma EN-736-2 define las Válvulas como aquel componente de tuberías que
permite actuar sobre el fluido por apertura, cierre u obstrucción parcial de la zona
del paso o por derivación o mezcla del mismo.
La válvula de control es básicamente un orificio variable por efecto de un
actuador. Constituye el elemento final de control en más del 90 % de las
aplicaciones industriales.
Una válvula es un aparato mecánico con el cual se puede iniciar, detener o
regular la circulación (paso) de líquidos o gases mediante una pieza movible que
abre, cierra u obstruye en forma parcial uno o más orificios o conductos.
La válvula es uno de los instrumentos de control más esenciales en toda
industria, particularmente en la de petróleo y gas. Debido a su diseño y
materiales, las válvulas pueden abrir y cerrar, conectar y desconectar, regular,
modular o aislar una enorme serie de líquidos y gases, desde los más simples
hasta los más corrosivos o tóxicos.
La palabra flujo expresa el movimiento de un fluido, pero también significa la
cantidad total de fluido que ha pasado por una sección determinada de un
conducto. Caudal es el flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de
fluido que circula por una sección determinada del conducto en la unidad de
tiempo.
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PARTES DE UNA VALVULA

5. Las válvulas de control constan básicamente de dos partes que son: la parte
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motriz o actuador y el cuerpo.
Actuador: el actuador también llamado accionador o motor, puede ser
neumático, eléctrico o hidráulico, pero los más utilizados son los dos
primeros, por ser las más sencillas y de rápida actuaciones.
Aproximadamente el 90% de las válvulas utilizadas en la industria son
accionadas neumáticamente.
Hay muchos diferentes tipos, tamaños y aplicaciones para válvulas de
control. La selección de la válvula de control correcta para una aplicación
específica es crucial para el rendimiento adecuado del sistema. El bajo
tamaño o el tamaño excesivo son problemas comunes.
Cuerpo de la válvula: este está provisto de un obturador o tapón, los
asientos del mismo y una serie de accesorios. La unión entre la válvula y la
tubería puede hacerse por medio de bridas soldadas o roscadas
directamente a la misma. El tapón es el encargado de controlar la cantidad
de fluido que pasa a través de la válvula y puede accionar en la dirección de
su propio eje mediante un movimiento angular. Esta unido por medio de un
vástago al actuador,
Cuando la presión del aire disminuye, la presión del resorte hace que el
diafragma, el vástago y el tapón se muevan hacia arriba, abriendo la
válvula. Esto significa que una pérdida de presión podría hacer que la válvula
se abra.
Las diferentes configuraciones de entrada de aire, la ubicación del resorte, y
el asiento de válvula dan por resultado diferentes disposiciones en la
posición en falla y determinan si la válvula es directa o inversa. Por ejemplo,
esta misma válvula, con el tapón por debajo del anillo de asiento (asiento
reverso), se abrirá con el aumento de la presión de aire y fallaría cerrándose
con la pérdida de presión de aire.
Por lo tanto, todos los componentes del subsistema de control final deben
estar configurados correctamente para que el sistema funcione
apropiadamente. Las posiciones de segundad deben ser correctas para que
la aplicación y la acción puedan producir los resultados deseados. Estas
configuraciones deben estar debidamente documentadas y utilizadas
durante la calibración, el control de lazo, o solución de problemas.

6. DESCRIPCION DE SUS COMPONENTES
Las Válvulas independientemente de su tipo disponen de algunas partes
comunes necesarias para el desarrollo de su función:
1-Obturador: También denominado disco en caso de parte metálica, es la
pieza que realiza la interrupción física del fluido.
2-Eje: También denominado husillo, es la parte que conduce y fija el
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obturador.
3-Asiento: Parte de la válvula donde se realiza el cierre por medio del
contacto con el obturador.
4-Empaquetadura del eje: Es la parte que montada alrededor del eje
metálico asegura la estanqueidad a la atmósfera del fluido.
5-Juntas de cierre: Es la parte que montada alrededor del órgano de cierre
(en algunos casos) asegura una estanqueidad más perfecta del obturador.
6-Cuerpo y Tapa: Partes retenedoras de presión, son el envolvente de las
partes internas de las Válvulas.
7-Extremos: Parte de la válvula que permite la conexión a la tubería, pueden

7. ser bridados, soldados, roscados, ranurados o incluso no disponer de ellos, es decir,
permitir que la válvula se acople a la tubería tan solo por las uniones externas
(Wafer).
8-Pernos de unión: Son los elementos que unen el cuerpo y tapa de la
válvula entre sí. Para asegurar la estanqueidad atmosférica hay que colocar juntas
entre estas dos superficies metálicas.
9-Accionamiento: Es el mecanismo que acciona la válvula.
ESPECIFICACIÓN DE VÁLVULAS
Especificar una válvula de control implica determinar las características
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de:
1. Cuerpo e internos: indicando el tipo, material y serie que se fija de
acuerdo al servicio que debe prestar. También hay que indicar el
diámetro que está relacionado con la capacidad y a esto se lo
denomina dimensionamiento. Por último, algunos tipos de válvula
permiten elegir la
Característica de Flujo.

8. 2. Actuador: una vez conocidos los detalles del cuerpo se debe elegir el
tipo de motor (neumático de cabezal o pistón, eléctrico, etc.), la acción
ante falla y el tamaño.
3. Accesorios: corresponde a elementos adicionales como
transductores I/P o V/P, volante para accionamiento manual,
posicionador, etc.
TIPOS DE VÁLVULAS INDUSTRIALES
En función de su propósito de aplicación podemos encontrar una primera
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clasificación de la siguiente forma:
Aislamiento: Su misión es interrumpir el flujo de la línea en de forma total y
cuando sea preciso.
Retención: Su misión es impedir que el flujo no retroceda hacia la zona
presurizada cuando esta decrece o desaparece.
Regulación: Su misión es modificar el flujo en cuanto a cantidad, desviarlo,
mezclarlo o accionarlo de forma automática.

9. Seguridad: Utilizadas para proteger equipos y personal contra la sobre
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presión.
APLICACIONES DE LAS VALVULAS EN LA INDUSTRIA

10. DISCUSION
Las válvulas de control se encargan de regular el flujo y circulación tanto de
líquidos como de gases en cualquier proceso industrial, evitando su regreso y
estabilizando su presión.
Para influir en el paso de los fluidos las válvulas de control se van abriendo o
cerrando dependiendo de las necesidades del flujo, es decir, no necesariamente
están totalmente cerradas ni totalmente abiertas, el nivel de uno u otro estado
depende de las necesidades de flujo.
Básicamente una válvula de control está formada por un cuerpo principal,
dentro del que se encuentran los asientos y el obturador. Estos elementos son los
que ayudarán a definir el flujo que se necesita y permitirán regularlo.
Cuando el obturador libera u obstruye determinada superficie de la válvula
es cuando el flujo varía aumentando o reduciéndose según la posición del
obturador.
También tenemos el actuador o motor de la válvula y al vástago. Este
elemento se encarga de controlar el obturador. Al recibir una señal, el actuador la
interpreta como un movimiento que se determinará en función de la necesidad de
un mayor o menor flujo.
El vástago es el elemento con el que se interactúa físicamente para que se
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regule la posición del obturador.
A la parte sellada del cuerpo principal se le llama asientos de la válvula. Estos
son los que permiten un contacto total cuando la válvula está cerrada.
Cuando el flujo de un líquido pasa a través de una restricción, hay un
estrangulamiento o contracción de la corriente del fluido el cual provoca un aumento
en la velocidad, acompañado de una disminución de presión, si la presión a la salida
de la válvula permanece por debajo de la presión de vapor del líquido forma
burbujas en la corriente del líquido, las cuales irán aumentando conforme la presión
caiga más, las burbujas permanecerán en el sistema y se le llama " flasheando".
Este fenómeno ocasiona daños en las parte internas de la válvula, los cuales
son más intensos cerca de la superficie de contacto del tapón y del anillo de asiento.
Por el contrario, si la presión corriente abajo se recupera lo suficiente como para
elevar la presión de salida por encima de la presión de vapor de líquido, las burbujas
se colapsan, produciendo "cavitación". Si las burbujas se colapsan cerca de las
superficies sólidas de la válvula, la energía liberada arranca pequeñas partículas de
material. Por otra parte cuando hay cavitación, se puede producir considerable
ruido, haciéndose inservible una válvula.
Las empresas de ingeniería seleccionan y especifican válvulas por medio de
los esfuerzos coordinados de sus divisiones de procesos, proyectos y diseño para
ingeniería. Los ingenieros de proceso son quienes asumen la responsabilidad de
establecer los parámetros de diseño del proceso como son la temperatura, presión,
flujo, procedimientos para arranque y paro, etc. El ingeniero de proyectos y su grupo

11. son los encargados del comportamiento del diseño mecánico. La división de diseño
se ocupa del diseño y especificaciones detallados para toda la planta.
Por ello la división de procesos especifica los materiales básicos de
construcción requeridos para los fluidos del proceso; la división de proyectos
determina la necesidad y ubicación de las válvulas así como el tipo de válvula que
se utilizará; la división de diseño prepara las especificaciones de las válvulas para
satisfacer los requisitos de la división de proyectos. Estas especificaciones de
válvulas, por lo general, se incluyen en las especificaciones del material para las
tuberías, que se preparan de acuerdo al proceso y servicios que se manejan en una
planta y se tienen en cuenta las presiones y temperaturas máximas de operación,
los materiales de construcción, las tolerancias para corrosión y cualesquiera otros
factores que influyan en la selección del material de construcción.
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12. CONCLUSION
Las válvulas en todas las industrias son de vital importancia puesto que nos
controla y regula nuestros procesos con cualquier tipo de fluido y cabe anotar que
para cada tipo de fluido hay un tipo de válvula por sus características técnicas y
principios de funcionamiento.
El ingeniero, después de establecer la función y de seleccionar el tipo de
válvula, debe tener en cuenta los materiales de construcción adecuados para el
servicio a que se destinará la válvula. Todas las partes de la misma que están en
contacto con el fluido deben tener la resistencia necesaria a la corrosión.
Para seleccionar materiales de construcción resistentes a la corrosión, el
ingeniero debe utilizar como guía los materiales recomendados por los fabricantes
para los diversos tipos de servicios así como los datos publicados sobre el tema por
estos o por entidades adscritas al ramo. En general, salvo que se trate de un
proceso totalmente nuevo, o una situación específica con un problema muy
particular, no habrá dificultad para determinar los materiales de construcción con
base en la información existente.
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13. BIBLIOGRAFIA
Funcionamiento de las válvulas de control. [Documento en Línea] Disponible en:
http://www.quiminet.com/articulos/funcionamiento-de-las-valvulas-de-control-
58317.htm (Consultado el 24 de octubre del 2014).
Válvulas de control. [Documento en Línea] Disponible en:
http://www.herrera.unt.edu.ar/controldeprocesos/tema_3/tp3c.pdfcmt (Consultado
el 24 de octubre del 2014).
Válvulas industriales. [Documento en Línea] Disponible en:
http://www.comeval.es/formacion_glosario_2007.htm (Consultado el 24 de octubre
del 2014).
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