Una clase de válvula como 300 o 2500 es una designación que selecciona una fila de una tabla de valores nominales, no una presión en psi. La presión que permite esa fila depende del grupo de materiales del cuerpo y de la temperatura de diseño. Un asiento, una junta o un fuelle con una presión nominal inferior puede limitar el conjunto por debajo de lo que permite la clase. Esta nota explica cómo se determina realmente la presión nominal, qué necesita un grado no incluido en la tabla para poder asignarle valores nominales y cuáles de estos datos deben figurar en una solicitud de cotización de forja.
Una clase es una designación, no una presión
Class 300 no significa 300 psi, y Class 2500 no significa 2,500 psi. La clase establece qué fila de una tabla de presión y temperatura se aplica. La presión que permite esa fila depende del material del cuerpo y de la temperatura de trabajo. ASME B16.34 contiene esas tablas para válvulas de acero y aleaciones de níquel. Su alcance publicado comprende valores nominales, dimensiones, tolerancias, materiales, inspección, ensayos y marcado, sin vincular una única presión a cada clase. [S1]
Los valores nominales se tabulan por grupo de materiales
Las tablas se organizan por grupo de materiales, no por nombre del grado. B16.34 sitúa los aceros al carbono, los aceros al carbono aleados y los aceros de baja aleación en el grupo 1; los aceros inoxidables de base férrea, incluidos los grados martensíticos, ferríticos, austeníticos y dúplex, en el grupo 2; las aleaciones de níquel en el grupo 3; y las aleaciones para elementos de unión roscados en el grupo 4. Una pieza forjada de acero al carbono y otra de acero inoxidable de la misma clase no comparten una curva, porque sus tensiones admisibles a la temperatura considerada son distintas. Por eso las columnas de material y clase de un plano deben leerse juntas, y una clase por sí sola aporta muy poca información a una fábrica de forja. [S2]
La temperatura cambia el valor
La temperatura modifica la presión admisible más de lo que muchos compradores esperan. Una tabla publicada para una válvula de aguja de acero inoxidable 316, designada Class 2200 y perteneciente al grupo de materiales 2.2, indica 5,280 psig de -20 a 100 °F, 4,541 psig a 200 °F, 3,767 psig a 400 °F y 3,256 psig a 650 °F. La clase no cambió; cambió la tensión admisible. Una válvula seleccionada únicamente por su presión nominal a temperatura ambiente puede superar su límite nominal en una línea caliente si la presión de trabajo es superior al valor permitido a esa temperatura, aunque la placa siga indicando Class 2200. [S3]
Un grado no incluido debe evaluarse, no copiarse
Un grado que no figura en la tabla no hereda los valores nominales de otro similar. ASME B16 Case 2 exige que la especificación del material esté incluida en la Section II del Boiler and Pressure Vessel Code, que se disponga de la tensión admisible, la resistencia a la tracción y el límite elástico a la temperatura considerada, y que, para los datos dependientes del tamaño, se tome el valor menor. Después se aplican las reglas de Standard Class o Special Class con sus presiones máximas límite. La presión nominal se calcula a partir de datos de tensión a la temperatura considerada; no es una etiqueta que pueda trasladarse porque la composición química parezca similar. [S2]
El mismo documento trata Standard Class, Special Class y Limited Class como vías distintas y excluye las válvulas con extremos bridados de Special Class. Por tanto, dos válvulas del mismo tamaño y clase pueden diferir en espesor de pared y requisitos de inspección porque se les asignaron valores nominales según reglas diferentes. Esa decisión corresponde al diseñador de la válvula. [S2]
El cuerpo puede no ser la pieza con menor presión nominal
Los valores nominales corresponden al conjunto. Los asientos, las juntas, los bonetes y los fuelles pueden limitar la válvula por debajo de lo que permite su clase. En el mismo catálogo, una válvula con sellado por fuelle figura como Class 1500 por sus componentes de la envolvente de presión, con una nota que prohíbe trabajar por encima de la presión máxima admisible de trabajo del fuelle, de 2,500 psi. El cuerpo forjado podría soportar más. La línea queda limitada por el componente con menor presión nominal, por lo que las condiciones del proceso deben comunicarse a quien selecciona los internos y las juntas. [S3]
Qué debe incluir una solicitud de cotización de forja
Para un pedido de forja, indique la clase, el grado y su norma, la temperatura de diseño y las condiciones de servicio, y especifique según qué norma se asignarán los valores nominales a la válvula terminada. Forjamos el cuerpo o la tapa en ese grado, aplicamos el ciclo de tratamiento térmico exigido por el grado y el pedido, y realizamos los ensayos con el alcance acordado en el pedido. No emitimos los valores nominales de la válvula. Un certificado de material demuestra que el acero es F316, no que una válvula sea Class 600 a 400 °F.
Indique con precisión la norma del grado. ASTM A105 cubre componentes de tubería de acero al carbono para servicio a temperatura ambiente y a temperaturas superiores. A182 cubre componentes de acero aleado e inoxidable para servicio a alta temperatura e indica que la selección del grado depende de los requisitos de diseño y servicio. La temperatura forma parte de la selección del grado antes de abrir la tabla de clases. La correspondencia se mantiene en inglés y una solicitud completa suele recibir una cotización en un plazo de 24 a 48 horas. [S4] [S5]
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Preguntas frecuentes
¿Significa Class 300 que la válvula es apta para 300 psi?
No. La clase selecciona la fila de la tabla, no la presión. Consulte el valor nominal del grupo de materiales real a la temperatura de diseño. A una temperatura moderada, una válvula Class 300 de acero al carbono puede admitir bastante más de 300 psi, mientras que una válvula de acero inoxidable de la misma clase puede admitir menos.
¿Puede el proveedor de forja certificar los valores nominales de la válvula?
Certificamos el grado, el número de colada, el ciclo de tratamiento térmico, los resultados de los ensayos mecánicos y los ensayos no destructivos (NDT) dentro del alcance acordado. Los valores nominales forman parte del diseño de la válvula y se emiten conforme a la norma de válvulas que aplica el diseñador. Nuestro certificado es la evidencia del material que sustenta esos valores, no un sustituto de ellos.
¿Por qué dos válvulas del mismo tamaño y clase tienen distinto espesor de pared?
La clase no es el único dato de entrada. El grupo de materiales modifica la tensión admisible, la temperatura de diseño vuelve a modificarla, B16.34 ofrece más de una vía para asignar valores nominales y a ello se suma el sobreespesor de corrosión. El plano que recibe la fábrica de forja es el resultado de esas decisiones, y trabajamos conforme a él.
Consúltenos sobre su solicitud de cotización de forja
Publicado por Zhejiang Longrui Forging Co., Ltd.
Información técnica de referencia. Las especificaciones y los requisitos de inspección aplicables deben acordarse para cada pedido. Consultas sobre esta nota: sales@longruiforging.com