Los estándares que guían la fabricación de válvulas de ángulo crean compatibilidad cruzada entre industrias, pero se garantiza una selección cuidadosa
Todas las válvulas tienen un mecanismo que se utiliza para iniciar, detener y, en ocasiones, restringir el flujo de material a través de las tuberías. Muchos se comercializan para fines que van desde la refrigeración hasta la protección contra incendios, lo que plantea la pregunta: ¿qué es lo que realmente importa en una válvula?
En este artículo, respondemos esa pregunta examinando de cerca las válvulas angulares, discutiendo su construcción, estándares de fabricación e idoneidad para una variedad de aplicaciones. También examinamos específicamente las válvulas angulares para protección contra incendios, explicando en qué se diferencian de las válvulas de uso general y por qué.
¿Ya conoces el tema? No dude en ver nuestras válvulas angulares para aplicaciones de recorte y drenaje o nuestras válvulas angulares de manguera para tuberías verticales y otros sistemas de protección contra incendios.
Las válvulas de ángulo generalmente controlan los flujos con un disco, lo que las hace útiles para aplicaciones de estrangulamiento y más
Las válvulas de ángulo combinan la funcionalidad de un codo de tubería y una válvula en un solo dispositivo. La mayoría son simplemente «válvulas de globo con patrón de ángulo». Originalmente nombradas por su cuerpo redondeado, estas válvulas de globo impiden o permiten el movimiento del agua moviendo un tapón o disco en el camino del flujo.
Como un tipo de válvula de globo, las válvulas de ángulo a menudo se recomiendan para aplicaciones de estrangulamiento donde no es raro restringir el flujo de agua. Otras válvulas funcionan bien cuando están completamente abiertas o completamente cerradas, pero carecen de la precisión necesaria para controlar efectivamente el agua a un ritmo reducido. Algunas válvulas de bola, por ejemplo, fluyen solo el 10 % de su capacidad cuando están abiertas más de un tercio y solo fluyen el 30 % de su capacidad cuando están abiertas casi dos tercios. Las válvulas de compuerta, otro tipo común, también son más adecuadas para flujo completo o sin flujo.
Una desventaja de las válvulas angulares es que obligar al agua a moverse a través de ellas en ángulo reduce la presión. Pero, como alternativa a la instalación de una válvula de globo con patrón en T tradicional con un codo, las válvulas angulares provocan una menor caída de presión y menos resistencia al flujo. También reducen la cantidad de accesorios que necesitan los instaladores, lo que reduce los costos de mano de obra.
Varias clasificaciones permiten a los diseñadores e instaladores evaluar rápidamente las características de las válvulas angulares
A veces, las válvulas se clasifican según las pautas de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos (ASME), una organización que sirve a ingenieros y científicos, en parte, a través del desarrollo de estándares de fabricación. Los fabricantes describen las especificaciones de sus válvulas, designadas por la palabra «Clase» y un número de tres o cuatro dígitos, usando los estándares de ASME. La mayoría de las veces, estas clases se denominan clasificaciones de «clase ANSI», una frase que se remonta a la historia de algunos estándares con el Instituto Nacional Estadounidense de Estándares (ANSI).
ASME B16.34 establece numerosas clases de presión para válvulas bridadas, roscadas, con extremos para soldar y otras. Estas clases se utilizan para determinar las presiones de trabajo máximas permitidas para las válvulas a temperaturas determinadas. Todos los componentes de trabajo de una válvula que cumple con ASME, desde el cuerpo hasta los componentes internos y los insertos, son adecuados para usar a las temperaturas y presiones indicadas.
Además de ASME, se suele hacer referencia a otra organización al describir las válvulas de ángulo: la Sociedad de Normalización de Fabricantes de la Industria de Válvulas y Accesorios, o MSS. Al igual que ASME, MSS proporciona pautas para la construcción de válvulas por tipo y construcción. MSS SP-80, por ejemplo, proporciona requisitos específicos para válvulas de latón utilizadas para servicios de propósito general. Las válvulas hechas de hierro gris, incluidas las válvulas de ángulo, siguen los estándares de MSS SP-85. Estos estándares rigen los materiales, las dimensiones y otras características de este equipo cuando funciona a una temperatura y presión determinadas.
Las válvulas que no hacen referencia a los estándares de ASME generalmente brindan una o más clasificaciones de presión de trabajo a temperaturas específicas. Hemos cubierto los tipos más comunes en nuestro artículo sobre las clasificaciones de presión de las válvulas de seguridad contra incendios.
Dos clasificaciones principales, ambas definidas por MSS, son Presión de trabajo de vapor (SWP) y Presión de trabajo en frío (CWP). SWP indica la presión máxima de trabajo de la válvula a temperaturas de 330 F (166 C) o superiores, y Cold Working Pressure (CWP) proporciona la clasificación de presión de la válvula a temperaturas ambiente entre -20 F (-29 C) y 100 F (38 C) . Aunque muchas de estas válvulas pueden cumplir con algunos de los estándares de ASME, e incluso pueden presentar muchos de los mismos componentes, otras utilizan piezas que reducen las presiones de trabajo o descartan el uso de la válvula a ciertas temperaturas.
Las válvulas de ángulo Clase 125 y Clase 150 son adecuadas para una amplia gama de aplicaciones de agua y vapor, pero algunas diferencias afectan su idoneidad.
Para muchos compradores, las válvulas en dos clases ASME o ANSI harán el trabajo: Clase 125 o clase 150. Si bien sus índices de presión y temperatura se encuentran entre algunos de los más bajos descritos por ASME, siguen siendo más que suficientes en muchas aplicaciones.
Por ejemplo, las válvulas de bronce Clase 150 fabricadas según los estándares de MSS SP-80 tienen una clasificación de 200 PSI a temperaturas entre -20 y 150 grados Fahrenheit (-29 a 66 C). Estas mismas válvulas pueden soportar presiones de 125 PSI a 406 grados Fahrenheit (208 C). Las válvulas roscadas Clase 150 hechas de latón tienen índices de presión y temperatura ligeramente más altos, lo que las hace adecuadas para usar a presiones de hasta 300 PSI dentro de las temperaturas normales de funcionamiento y 150 PSI a 406 grados Fahrenheit (208 C).
Estas clasificaciones hacen que las válvulas de ángulo Clase 125 y 150 sean una opción popular con condensadores, agua helada, servicio de calefacción de agua caliente y servicio de vapor de baja presión. Las válvulas Clase 125 cubren la mayor parte de este terreno, aunque se necesitarán válvulas Clase 150 para el servicio de vapor cuando las presiones operativas se acerquen a 150 PSI. Para servicio de vapor de media presión, donde las presiones están entre 15 y 125 PSI, se pueden usar válvulas Clase 125.
Aún así, se pueden hacer algunas distinciones entre las válvulas que cumplen con estos estándares. Para el servicio de agua caliente, las válvulas con mangos sintéticos o revestidos pueden proteger a los usuarios contra el calor. En el servicio de riego, las válvulas angulares para uso subterráneo a menudo cuentan con manijas de operación de tipo cruzado diseñadas para encajar con las llaves de la válvula del rociador. Y en el servicio de agua potable, las válvulas de ángulo deben cumplir con la Ley de Agua Potable Segura (SDWA). Con algunas excepciones, la SWDA exige que las tuberías, accesorios y accesorios en instalaciones residenciales y no residenciales que suministren agua para consumo humano estén “libres de plomo”, restringiendo el contenido de plomo a un promedio ponderado de 0.25 % o menos en sus superficies mojadas. En algunos estados, estas válvulas sin plomo requieren la certificación de un tercero, un servicio que suele proporcionar NSF International.
Los tipos de válvulas de dos ángulos ocupan un lugar destacado en la protección contra incendios
En los sistemas de rociadores contra incendios y de tuberías verticales, muchas válvulas angulares actúan como ajuste de válvulas. Estos artículos juegan un papel de apoyo, contribuyendo al correcto funcionamiento de estos sistemas sin controlar directamente el flujo de agua a los rociadores u otros componentes críticos.
Como hemos cubierto en nuestra guía para ajustar válvulas, la Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA) tiene poca información específica para ajustar válvulas. A diferencia de otros tipos de válvulas, no requieren listados de terceros según los estándares de la NFPA.
Los minoristas y fabricantes de válvulas de ajuste de rociadores contra incendios pueden hacer poca o ninguna mención de las clases ASME o los estándares MSS. En cambio, estas válvulas generalmente están diseñadas para tener presiones de trabajo en frío adecuadas para los sistemas a los que sirven (generalmente, 175 PSI). A menudo, estas válvulas sirven como parte de un conjunto de drenaje principal en un sistema de rociadores contra incendios. Si bien no requieren listados en sistemas que cumplan con NFPA 13: Norma para la Instalación de Sistemas de RociadoresLas válvulas de compensación y drenaje pueden estar listadas de acuerdo con UL 258.
Otro tipo de válvula de ángulo para protección contra incendios:la válvula de ángulo de la manguera contra incendios— se utiliza con conjuntos de mangueras de rejilla o como conexión de salida del departamento de bomberos, proporcionando a los ocupantes de un edificio oa los bomberos un acceso conveniente al agua desde un sistema de tubería vertical. La mayoría cuentan con entradas roscadas con National Pipe Thread (NPT) para la conexión a la tubería del sistema. Sus salidas generalmente se conectan a conectores hembra giratorios en mangueras contra incendios, lo que significa que generalmente usan cualquiera de los machos National Rosca estándar (NST) o rosca de manguera recta National Pipe (NPSH).
Las válvulas de ángulo de manguera contra incendios pertenecen a uno de dos tipos: válvulas estándar o válvulas limitadoras de presión. Las válvulas angulares estándar de las mangueras contra incendios permiten un control completo sobre la apertura y el cierre y pueden suministrar agua a su máxima presión. Las válvulas angulares de manguera con restricción de presión utilizan un vástago y una tapa ajustables para dar a los instaladores control sobre las presiones de descarga.
Las válvulas de ángulo de manguera utilizadas en sistemas de tubería vertical deben cumplir con los requisitos de la Asociación Nacional de Protección contra Incendios
En muchas jurisdicciones, las válvulas de ángulo de manguera cumplen con las reglas de NFPA 14: Norma para la instalación de sistemas de tuberías verticales y mangueras. NFPA 14 requiere que las válvulas angulares utilizadas como conexiones de manguera estén listadas, tengan roscas estándar nacionales para mangueras (también conocidas como roscas estándar nacionales) y estén protegidas con tapas roscadas.
De la edición 2019 de NFPA 14
4.7 Conexiones de manguera.
4.7.1 Las válvulas de manguera deben estar listadas.
4.7.2 Las conexiones de las mangueras deben tener roscas externas del Estándar Nacional de Mangueras (NHS), para el tamaño de válvula especificado, de acuerdo con NFPA 1963.
4.7.3 Las conexiones de las mangueras deben estar equipadas con tapas roscadas para proteger las roscas de las mangueras.
4.7.4 Cuando las roscas de las mangueras del departamento de bomberos local no cumplan con NFPA 1963, la AHJ deberá designar las roscas de las mangueras que se utilizarán.
El tamaño de estas conexiones de manguera varía según el tipo de sistema de tubería vertical. Los sistemas de tubería vertical pertenecen a una de tres clases: Clase I, Clase II y Clase III. En resumen, estos sistemas cuentan con conexiones de manguera de 2 1/2″ para bomberos (Clase I), mangueras instaladas permanentemente en conexiones de manguera de 1 1/2″ (Clase II) o una combinación de las dos (Clase III). NFPA 14 también especifica que las presiones en estas conexiones de manguera no deben exceder una presión determinada.
De la edición 2019 de NFPA 14
7.2.3* Presión Máxima en las Conexiones de Manguera.
7.2.3.1 Cuando la presión residual en una conexión de manguera de 40 mm (1 1/2 pulg.) disponible para uso de personal capacitado supere los 6,9 bar (100 psi), se debe proporcionar un dispositivo regulador de presión certificado para limitar la presión residual al flujo requerido por la Sección 7,10 a 100 psi (6,9 bar).
7.2.3.2* Cuando la presión estática en una conexión de manguera de 2 1∕2 pulg. (65 mm) supere los 175 psi (12,1 bar), se debe proporcionar un dispositivo regulador de presión certificado para limitar las presiones estática y residual en la salida de la conexión de la manguera a no más de 175 psi (12,1 bar).
Para los propósitos de NFPA 14, las válvulas angulares de manguera reductoras de presión pueden servir como dispositivos reguladores de presión. En edificios de varios pisos, estos dispositivos aseguran que la presión en las salidas de los pisos inferiores, donde el suministro de agua tiene mayor presión, no sea tan alta que los bomberos o los ocupantes del edificio no puedan controlar las mangueras de manera efectiva.
En los sistemas de plomería y de tubería vertical, los listados pueden limitar las opciones aceptables para las válvulas de ángulo
La mayoría de las válvulas consideradas tienen especificaciones que las hacen adecuadas para su uso en una variedad de aplicaciones. Pero las regulaciones o códigos locales pueden requerir listados específicos de rendimiento y seguridad de terceros que descarten el uso de algunas de estas válvulas, incluso cuando la clasificación de temperatura, la clasificación de presión y las roscas son ideales.
Ediciones recientes de la Código Uniforme de Plomería (UPC) y la Código Internacional de Plomería (IPC) requieren que las válvulas utilizadas en plomería estén listadas según ASME, MSS u otras normas por una organización de certificación de terceros. Según estos códigos, las válvulas utilizadas en los sistemas de agua potable deben estar certificadas adicionalmente para NSF/ANSI 61: Componentes del sistema de agua potable — Efectos sobre la salud.
NFPA 14 también requiere listados para válvulas de ángulo de manguera utilizadas en sistemas de tubería vertical. UL 668, el estándar de UL para válvulas de manguera para servicio de protección contra incendios, rige la construcción, el rendimiento y el marcado de válvulas sin restricción utilizadas con tuberías verticales, bombas contra incendios y bocas de incendios. Las válvulas reductoras de presión deben cumplir con las especificaciones proporcionadas en una norma separada para dispositivos reductores y restrictivos de presión, UL 1468. Ambas normas consideran la resistencia de las válvulas, la susceptibilidad a las fugas y otros factores específicos de los sistemas de rociadores contra incendios y tuberías verticales.
Si bien no es aceptable usar una válvula no listada cuando se requiere una listada, tener listas cuando no las necesita explícitamente ciertamente no es una mala idea ni un problema. Los listados ofrecen una medida de garantía de calidad, asegurando que los materiales y el diseño de una válvula de ángulo cumplan con los estándares mínimos. Cada listado solo da fe de la idoneidad del artículo en una aplicación específica, no de su inadecuación para otros usos.
Válvulas angulares para protección contra incendios, servicio de agua fría y más
Si está buscando una válvula de ángulo para protección contra incendios, condensadores, agua fría o caliente o servicio de vapor a baja presión, eche un vistazo a la selección de válvulas de ángulo y válvulas de ángulo de manguera disponibles en 🥇IO Technology S.A.C. Contamos con válvulas angulares de 1/2″ a 2″ diseñadas para integrarse en sistemas a base de agua que utilizan National Pipe Thread. Con una clasificación WOG de 200 a 175 PSI de presión de trabajo, estas válvulas angulares con rosca NPT son adecuadas para aplicaciones de recorte y drenaje en el servicio de protección contra incendios, así como para el servicio en muchos sistemas de plomería no potable y HVAC.
🥇IO Technology S.A.C también ofrece válvulas angulares de manguera de 1 1/2″ y 2 1/2″ para usar con sistemas de tubería vertical, bombas contra incendios, bocas de incendio y conexiones de prueba. Cada válvula de latón está listada por UL y aprobada por FM como válvula de ángulo de manguera o como válvula reductora/limitadora de presión. Con una entrada NPT y roscas de manguera NST y NPSH, estas válvulas son adecuadas para su instalación en la mayoría de las jurisdicciones de los Estados Unidos.
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