DBB frente a DIB-1 frente a DIB-2: El número de presión en la cavidad

01 | DBB es una característica, no un Válvula

Un comprador incluye «doble bloqueo y purga» (DBB) en una hoja de datos. Se reciben tres cotizaciones: una para DBB, una para DIB-1 y una para DIB-2; las tres describen doble aislamiento. Los precios difieren en casi un 20 %. En papel, las tres opciones parecen ofrecer la misma garantía. Sin embargo, en la cavidad del cuerpo se comportan de tres maneras distintas, y es precisamente en dicha cavidad donde surgen los problemas en campo.

Este artículo distingue las configuraciones según su efecto sobre la presión atrapada, indica el valor de temperatura que determina si se requiere una válvula de alivio externa y especifica la prueba que verifica qué configuración se entregó efectivamente.

Figura 1. Válvula de bola de acero inoxidable con doble bloqueo y purga válvula : dos secciones independientes de bola en un solo cuerpo, cada una con su propio actuador y una conexión de purga entre ambas en la cavidad. Shanghai Xiazhao Válvula .

DBB (doble bloqueo y purga) significa dos elementos de sellado con una purga entre ellos. En una válvula de bola de soporte fijo válvula los dos asientos son los dos elementos y el drenaje de la cavidad es la purga. La purga no es una decoración, es la prueba: cierre la válvula , abra la purga y la ausencia de flujo significa que ambos asientos están sellando. Esa es la única verificación en servicio de aislamiento doble que existe.

02 | SPE y DPE: la relación del área de asiento

Una bola válvula sellada en una dirección y se desplaza en una dirección. En un efecto de pistón simple, SPE, el asiento y la presión de la línea empujan el asiento hacia la bola y aumentan la fuerza de sellado. En un efecto de pistón doble, DPE, el asiento y la presión actúan sobre ambas caras del asiento, por lo que la presión de la cavidad también carga el asiento y este resiste el flujo proveniente de cualquiera de las dos direcciones.

La cantidad decisiva es la relación entre el área accionada por presión del asiento y el área del contacto de sellado. Cuando dicha relación es superior a uno, la presión siempre se suma a la carga sobre el asiento. Cuando es inferior a uno, la presión aplicada desde el lado equivocado puede levantar el asiento del cuerpo esférico. Por eso, la misma geometría del asiento se comporta de forma distinta bajo presión de línea y bajo presión de cavidad.

Tabla 1. Acción de cada tipo de asiento sobre la cavidad del cuerpo

Una válvula DBB válvula usa dos asientos SPE. Una válvula DIB-1 válvula usa dos asientos DPE. Una válvula DIB-2 usa uno de cada tipo. Esa única relación, repetida en ambos extremos, es la única diferencia entre los tres números de pieza.

03 | El número de temperatura

Un trunnion válvula que cierra sobre líquido atrapa un volumen entre los dos asientos. El calor ambiente expande el líquido más rápidamente que el acero que lo rodea, y como un líquido es apenas compresible, la presión aumenta con rapidez. La válvula no necesita una perturbación del proceso para sobrepresurizar su propia cavidad, solo una mañana cálida.

Dos propiedades materiales determinan la tasa: la expansión térmica del líquido y su compresibilidad. El agua se expande aproximadamente 2 × 10⁻⁴ por grado Celsius en el rango ambiental normal y se comprime aproximadamente 5 × 10⁻⁵ por bar, lo que produce un aumento de presión en el rango de 2 a 4 bar por grado Celsius para una cavidad completamente llena de líquido. El petróleo crudo se expande aproximadamente cuatro veces más por grado y se comprime de forma similar, por lo que alcanza la misma presión con un tercio del aumento de temperatura.

Tabla 2. Aumento ambiental necesario para presurizar una cavidad llena de líquido hasta la calificación de clase

Los intervalos son amplios porque la respuesta depende de la cantidad real de líquido en la cavidad, de la flexibilidad de las paredes y de la temperatura de llenado al cerrar. Son lo bastante amplios para ser útiles: una válvula Clase 150 con agua válvula expuesta directamente al sol alcanza su calificación en una sola mañana, mientras que una válvula Clase 600 con gas válvula en el mismo bastidor no lo hace. Ese es todo el argumento a favor de especificar la trayectoria de alivio en lugar de darla por supuesta.

04 | La prueba que demuestra la configuración

La configuración se demuestra mediante ensayo, no mediante dibujo. La secuencia estándar para una válvula DBB válvula es la siguiente: cierre la válvula , presurice un lado, mantenga la presión durante el período especificado y verifique simultáneamente dos aspectos: ausencia de fugas más allá del asiento aguas arriba y ausencia de flujo desde el purgado de la cavidad. Luego repita el procedimiento desde el otro lado. Una válvula que aprueba la prueba en ambas direcciones posee dos barreras independientes.

Una DIB-1 válvula se comporta de forma distinta durante esa prueba. Ambos asientos resisten la presión desde cualquiera de los lados, por lo que el aislamiento es redundante, pero la cavidad carece de una vía de retorno y la purga seguirá generando líquido a medida que el volumen atrapado se despresurice. Esa es la característica por la que el comprador pagó, y también es la razón por la que DIB-1 requiere un dispositivo de alivio externo. Un DIB-1 válvula sin válvula de alivio es un pequeño recipiente a presión con una bola en su interior.

Corresponden tres comprobaciones prácticas en la prueba de aceptación en fábrica. Primero, la conexión de purga debe ser un puerto real de tamaño utilizable, no un tapón roscado con un orificio perforado. Segundo, el informe de prueba debe registrar qué lado se presurizó para cada asiento, ya que los resultados de DIB-2 dependen de la dirección. Tercero, la orientación de los asientos de una válvula DIB-2 debe verificarse frente al diseño de la tubería, pues instalarla al revés invierte qué asiento realiza la función de alivio.

05 | Elección entre los tres

La elección no consiste en adquirir más aislamiento. Se trata de decidir hacia dónde se permite que fluya la presión atrapada. La tabla 3 expresa la decisión en la forma en que normalmente aparece durante la revisión de una cotización.

Tabla 3. Matriz de selección para configuraciones de asientos API 6D

Para la exportación de petróleo crudo, normalmente es suficiente un DBB: ambos asientos alivian, la cavidad se protege automáticamente y la purga permite al personal de mantenimiento verificar ambas barreras. El DIB-1 justifica su costo en puntos donde una fuga del asiento aguas arriba permitiría que el producto pasara una barrera que debería ser absoluta, típicamente antes de un tanque de almacenamiento, un skid de medición o una aislación para mantenimiento. El DIB-2 es un compromiso, y solo lo es si la orientación es la correcta.

06 | Cinco líneas para la solicitud de cotización

• La configuración según el término API 6D, indicada como DBB, DIB-1 o DIB-2, no como aislamiento doble.
• El sistema de alivio de la cavidad: asientos autorrelajantes, alivio externo. válvula o venteo a antorcha, nombrado explícitamente.
• El fluido de la tubería y si es líquido o gas, porque eso determina si el caso térmico existe o no.
• El tamaño y el tipo del puerto de purga, ya que un tapón no constituye una conexión de purga.
• Requisito de registrar, en el informe de prueba, el lado presurizado correspondiente a cada asiento.

Una oración hace la mayor parte del trabajo: indicar el fluido, indicar la configuración e indicar hasta dónde se permite que suba la presión en la cavidad. Todo lo demás en la especificación se deriva de esas tres indicaciones.

Apéndice A | Recurso de imagen

La figura 1 está integrada en la sección 01 con su resolución original. El archivo fuente es una imagen de catálogo de 625 × 351 píxeles; por lo tanto, vuelva a exportarla desde la obra original, no desde este documento, antes de publicarla.

Apéndice B | Normas citadas y notas sobre los datos

API 6D. Especificación para tuberías y conductos Válvulas , 24.ª edición. El anexo E define las características DBB y DIB; las secciones 3.1.10 y 3.1.11 definen el asiento de efecto pistón simple y doble.

ASME B16.34. Válvulas - Extremos bridadas, roscadas y soldadas. Las presiones nominales de clase 150, 300 y 600 a 38 °C para acero al carbono del grupo 1.1 son 19,6, 51,0 y 102,1 bar, respectivamente.

API 598. Válvula Inspección y ensayos. Define la secuencia de ensayos de carcasa y asiento utilizada para verificar la configuración durante la prueba de aceptación en fábrica (FAT).

ISO 5208. Válvulas industriales – Ensayos de presión de válvulas metálicas. Clases de tasa de fugas empleadas cuando el criterio de aceptación se indica por clase y no por norma.