A la hora de seleccionar la válvula adecuada para aplicaciones industriales, es fundamental comprender los valores nominales de presión y temperatura.
Muchos profesionales del sector tienen dificultades con términos como clase, calificación y PN, lo que puede dar lugar a errores costosos si se malinterpretan.
Esta guía le ayudará a comprender estos conceptos para que pueda seleccionar válvulas con confianza.
Comencemos con lo básico y comprendamos las unidades de presión comunes que encontrará al trabajar con válvulas industriales.
PSI significa libras por pulgada cuadrada, la unidad de medida de presión más utilizada en los países de habla inglesa. Es una unidad fundamental que mide la fuerza aplicada sobre una pulgada cuadrada de área.
Como referencia, 3000 PSI equivalen aproximadamente a 206 bar, mientras que 6000 PSI equivalen a unos 413 bar. Estas conversiones son esenciales cuando se trabaja con especificaciones internacionales.
PSIG significa libra por pulgada cuadrada manométrica, que representa la presión relativa a la presión atmosférica que se lee en un manómetro. La “G” indica que estamos midiendo la diferencia entre la presión interna y la presión atmosférica ambiental.
Cuando se mide la presión de los neumáticos de un automóvil, se mide en PSIG, la diferencia entre el aire dentro del neumático y el aire exterior. A nivel del mar, la presión absoluta del aire es de aproximadamente 14,7 psi, por lo que una presión de neumático de 30 PSIG significa que la presión absoluta en el interior es de 44,7 psia (libras por pulgada cuadrada, absolutas).
Si bien el Sistema Internacional (SI) utiliza el pascal como unidad de presión oficial, en los entornos industriales europeos se utiliza más comúnmente el bar. Un bar equivale a 100.000 pascales o 100 kilopascales.
La conversión entre bar y psi es sencilla: 1 bar = 14,5 psi. Esta conversión es crucial cuando se trabaja con equipos de distintas regiones.
La presión que puede soportar una válvula depende de múltiples factores, entre ellos el material de construcción y la temperatura de funcionamiento. Existen diversas normas y nomenclaturas para aclarar estas especificaciones.
La clase ANSI se utiliza principalmente para válvulas con brida, que define la presión máxima que puede soportar la válvula a distintas temperaturas. Las clases de presión principales incluyen 125, 150, 250, 300, 400, 600, 900, 1500 y 2500.
Muchos profesionales utilizan abreviaturas como LBS, LB, CL o # indistintamente para referirse a estas clases. Históricamente, la nomenclatura de 1973 utilizaba términos como 150LBS, pero los estándares modernos prefieren CL (por ejemplo, CL 150).
Es fundamental distinguir entre PSI (unidad de presión) y clase ANSI. Una presión de trabajo de 150 PSI (10 bar) no es lo mismo que CL 150 (que puede soportar aproximadamente 20 bar a temperatura ambiente).
La presión nominal (PN) se utiliza principalmente en las normas europeas, incluidas DIN, EN, BS e ISO. Esta clasificación indica directamente la presión de funcionamiento de la válvula en bares.
Por ejemplo, una válvula PN250 funciona a una presión de 250 bar (aproximadamente 3625 psi) y no corresponde a la clase ANSI 250. Esta distinción es crucial a la hora de adquirir válvulas a nivel internacional.
WOG significa agua, aceite y gas y representa una clasificación de presión para válvulas a temperatura ambiente (normalmente de -29 °C a 38 °C). Según la norma MSS-SP-25, WOG es sinónimo de CWP (presión de trabajo en frío).
La medición es sencilla: 600 WOG equivalen a 600 psi a temperatura ambiente. Recuerde no confundir esto con las clasificaciones de clase. Por ejemplo, 2000 WOG equivalen a 2000 PSI, lo que equivale aproximadamente a CL 800 o PN 140.
MAWP se refiere a la presión más alta a la que una válvula está clasificada para operar a una temperatura específica. Derivada del Código de recipientes a presión ASME, no es la presión de ruptura sino más bien el máximo operativo seguro.
La MAWP siempre debe ser igual o mayor que la presión de diseño y siempre se indican las unidades (por ejemplo, MAWP 1500 PSI).
Comprender cómo se correlacionan las normas europeas y estadounidenses es esencial cuando se trabaja con equipos internacionales. La norma API 6D proporciona equivalencias entre las clasificaciones PN y Class.
| PN (EN 1092-1/ISO-7268) | Clase (ASME B16.34) |
| PN20 | CL150 |
| Número de pieza 50 | CL300 |
| PN64 | CL400 |
| Número de pieza 100 | CL600 |
| Número de pieza 150 | CL900 |
| Número de pieza 250 | CL1500 |
| Número de pieza 420 | CL2500 |
Fuera del estándar API 6D, existen varias equivalencias utilizadas comercialmente:
| PN | Clase |
| Número de pieza 140 | CL800 |
| PN690 | CL4000 |
| Número de pieza 750 | CL4500 |
La clase 800 está incluida en la norma API 602 y equivale a una presión de aproximadamente 132,4 bar o 1920 psi. Funciona como una clase intermedia entre 600 y 900, que a menudo se redondea a PN140 o 2000 PSI.
Un punto crucial que muchos pasan por alto es que las presiones nominales de las válvulas cambian con la temperatura. La misma válvula puede soportar diferentes presiones según su temperatura de funcionamiento y el material de construcción.
Por ejemplo, una válvula de clase 1500 fabricada en acero inoxidable 316 puede soportar 248 bar a 25 °C, pero solo 166 bar a 250 °C. La válvula de la misma clase fabricada en acero al carbono A105 puede soportar 255 bar a 25 °C y 209 bar a 250 °C.
Es por esto que debe consultar las tablas de presión y temperatura específicas del material para determinar la clase de válvula adecuada para las condiciones de su aplicación.
Varios términos describen diferentes aspectos de la presión en aplicaciones de válvulas, y comprender estas distinciones es importante para una selección adecuada.
Esta es la presión a la que funciona el equipo en condiciones normales. Representa la presión diaria que experimentará la válvula en su sistema.
La presión de diseño es igual a la presión de funcionamiento más cualquier exceso de presión que pueda producirse durante el funcionamiento. Esto tiene en cuenta las fluctuaciones de presión y proporciona un margen de seguridad.
Como se mencionó anteriormente, esta es la presión máxima a la que el fabricante indica que el equipo puede funcionar de manera segura. Nunca debe superarse durante las operaciones normales.
Esta es la presión a la que los fabricantes prueban los equipos sin fugas (o con un coeficiente de fuga acordado). Estas pruebas suelen durar poco tiempo.
Presión a la que el equipo sufre daños irreversibles. Rara vez se prueba hasta que se produce una ruptura real y representa un punto de falla catastrófico al que nunca se debe llegar en la práctica.
La diferencia entre PSI, clasificaciones de clase y valores PN puede parecer minucias de ingeniería, pero estas distinciones determinan si sus sistemas industriales funcionan de manera segura o fallan catastróficamente.
En Lianke Valve, hemos visto de primera mano cómo la selección adecuada de válvulas basada en un conocimiento preciso de la presión y la temperatura evita el tiempo de inactividad y extiende la vida útil del equipo. Desde 1982, nuestro recorrido desde una pequeña planta de maquinaria hasta especialistas en válvulas de manguito y productos revestidos con flúor nos ha enseñado una verdad: en las aplicaciones de válvulas industriales, la precisión importa.
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