Resumen rápido
Prueba de presión de válvula verifica la integridad del límite de presión, el rendimiento del sellado del cierre y el cumplimiento de los requisitos especificados antes de que una válvula entre en servicio. Los principales tipos de pruebas son la prueba de carcasa, la prueba de asiento y la prueba de asiento trasero. Cada uno verifica una función diferente. La prueba de la carcasa no prueba el sellado del asiento; La prueba del asiento no demuestra la fuerza del cuerpo. Los estándares aplicables incluyen API 598, API 6D, ISO 5208 y EN 12266, pero los requisitos dependen del tipo de válvula, la industria y las especificaciones del proyecto. Los compradores deben especificar el tipo de prueba, el estándar, los criterios de aceptación y los requisitos de documentación en la solicitud de presupuesto en lugar de preguntar únicamente si la válvula fue probada.
¿Qué es la prueba de presión de válvulas?
La prueba de presión de la válvula es un proceso de verificación controlado que se realiza antes de la entrega para confirmar que el cuerpo de la válvula, el casquete, los asientos, el elemento de cierre y la disposición de sellado del vástago pueden soportar la presión interna sin fugas o deformaciones inaceptables bajo las condiciones de prueba especificadas.
Las pruebas de presión ayudan a identificar defectos de fabricación, problemas de fundición o forja, problemas de ensamblaje, daños en el asiento y fallas en empaquetaduras o empaquetaduras que pueden no ser visibles solo durante la inspección visual.
Las pruebas de presión verifican dos cosas fundamentalmente diferentes:
- Integridad del límite de presión – el cuerpo, el capó, las juntas del cuerpo y las piezas que contienen presión pueden mantener la presión de prueba sin fugas ni deformaciones permanentes.
- Rendimiento de sellado del cierre – el asiento y el elemento de cierre pueden bloquear el flujo con fugas dentro de los criterios de aceptación especificados.
Estas son funciones separadas. Una válvula puede pasar una prueba de carcasa y aun así no pasar una prueba de asiento, y viceversa. Comprender esta distinción es esencial para especificar, revisar y aceptar las pruebas de válvulas.
Por qué es importante la prueba de presión de las válvulas antes de la entrega
Una válvula terminada puede verse visualmente correcta y aun así tener problemas ocultos que sólo las pruebas de presión pueden revelar. Los problemas comunes que las pruebas ayudan a identificar incluyen:
- Defectos de fundición o forja – porosidad, cavidades de contracción, grietas o inclusiones en el cuerpo o el casquete que pueden no ser visibles en la superficie mecanizada.
- Problemas de montaje – torque de perno incorrecto, componentes desalineados, juntas dañadas o empaquetadura instalada incorrectamente.
- Daños en el asiento – rayones, picaduras o deformaciones en las superficies de los asientos causados durante el mecanizado, manipulación o montaje.
- Fallos de juntas y empaquetaduras. – material incorrecto, instalación incorrecta o compresión insuficiente que puede provocar fugas bajo presión.
- Verificación de documentación – los resultados de las pruebas proporcionan evidencia rastreable de que la válvula cumplió con los criterios de aceptación especificados antes del envío.
Las pruebas no garantizan que una válvula nunca tendrá fugas en servicio. Las condiciones de servicio, el historial de ciclos, la compatibilidad de los medios, la temperatura y el mantenimiento afectan el rendimiento a largo plazo. La prueba de presión verifica la válvula en las condiciones de prueba especificadas, no en todas las condiciones operativas futuras posibles.
Métodos de prueba de presión de la válvula principal
Prueba de presión hidrostática
Las pruebas hidrostáticas utilizan un líquido (normalmente agua o agua con inhibidor de corrosión) como medio de prueba. El líquido se presuriza dentro del cuerpo de la válvula y se mantiene a la presión de prueba especificada durante el tiempo requerido por la norma aplicable o la especificación del proyecto.
Las pruebas hidrostáticas se utilizan ampliamente para pruebas de carcasa y de asiento porque el líquido es en gran medida incompresible, lo que significa que si falla el límite de presión, la energía almacenada es baja en comparación con el gas comprimido. Esto proporciona una ventaja de seguridad durante las pruebas. Las pruebas de líquidos también proporcionan una detección visual clara de fugas en juntas, uniones y superficies de asiento.
La presión de prueba depende de la norma aplicable, el diseño de la válvula, la presión nominal y los requisitos del proyecto. No debe asumirse a partir de un multiplicador universal. Después de la prueba hidrostática, es posible que sea necesario secar o drenar las válvulas, especialmente si el medio de servicio es sensible a la humedad o si la válvula se almacenará antes de la instalación.
Pruebas de presión neumática
Las pruebas neumáticas utilizan gas comprimido (normalmente aire o nitrógeno) como medio de prueba. Se pueden especificar pruebas de gas para válvulas en servicio limpio, seco o con gas donde los residuos líquidos son inaceptables, o cuando la norma aplicable o la especificación del proyecto requieren pruebas de gas.
Las pruebas neumáticas requieren estrictos controles de seguridad. El gas comprimido almacena una cantidad significativa de energía; si el límite de presión falla, la liberación puede ser violenta. Los procedimientos de prueba deben incluir dispositivos de alivio de presión, operación remota cuando sea posible, protección contra explosiones y zonas de exclusión claras. Las pruebas neumáticas no reemplazan a las pruebas hidrostáticas en todos los casos. La norma aplicable y las especificaciones del proyecto determinan qué medios de prueba y condiciones se requieren.
Prueba de carcasa versus prueba de asiento versus prueba de asiento trasero
Comprender la diferencia entre estas tres pruebas es uno de los fundamentos más importantes para compradores, ingenieros y personal de control de calidad. Cada prueba verifica una función diferente y pasar una no prueba las demás.
| prueba | Propósito | Lo que verifica |
|---|---|---|
| Prueba de concha (prueba del cuerpo) | Verificar la integridad del límite de presión del cuerpo, el capó y las juntas del cuerpo. | El cuerpo, el casquete, la junta cuerpo-capucho y las piezas que contienen presión pueden mantener la presión de prueba sin fugas visibles ni deformaciones permanentes. |
| Prueba de asiento (prueba de cierre) | Verificar el rendimiento del sellado del cierre entre el miembro de cierre y el asiento. | El asiento y el miembro de cierre pueden bloquear el flujo con fugas dentro de los criterios de aceptación especificados. |
| Prueba del asiento trasero | Verifique la disposición de sellado del asiento trasero cuando corresponda. | El asiento trasero proporciona un sellado aceptable cuando la válvula está en la posición completamente abierta con el prensaestopas aflojado o retirado |
Distinciones clave:
- La prueba de la carcasa no demuestra el sellado del asiento. Una válvula puede pasar la prueba de la carcasa y aun así no pasar la prueba del asiento.
- La prueba del asiento no demuestra la fuerza del cuerpo. Una válvula puede pasar la prueba del asiento y aun así tener un defecto en el cuerpo.
- La prueba del asiento trasero se aplica sólo cuando el diseño de la válvula incluye una disposición de asiento trasero. No todos los tipos de válvulas tienen o requieren una prueba del asiento trasero.
- Las presiones de prueba, las duraciones y los criterios de aceptación para cada prueba están definidos por la norma aplicable y el diseño de la válvula, no por suposiciones universales.
Estándares de prueba de presión de válvulas
Varias normas definen los requisitos de prueba de presión de las válvulas. No existe una norma única que se aplique a todas las válvulas. La norma aplicable depende del tipo de válvula, la industria, las especificaciones del proyecto y los requisitos del cliente.
API 598
API 598, Inspección y prueba de válvulas, se usa ampliamente para válvulas de acero industriales. Especifica los requisitos de inspección, los tipos de pruebas de presión (carcasa, asiento, asiento trasero cuando corresponda), duraciones de las pruebas, medios de prueba y criterios de aceptación. Se hace referencia comúnmente a API 598 para válvulas de compuerta, de globo y de retención en aplicaciones de petróleo y gas, petroquímicas y de energía. Para obtener una descripción general más amplia de cómo los estándares API encajan en la industria de las válvulas, consulte la guía de estándares de válvulas industriales.
API 6D
API 6D se aplica a válvulas de tuberías y tuberías, incluidas válvulas de bola, tapón y compuerta utilizadas en el transporte por tuberías. Especifica los requisitos de prueba de presión apropiados para el servicio de tuberías, incluidas pruebas de presión de carcasa, asiento y cavidad, cuando corresponda. Las válvulas de tubería pueden tener requisitos adicionales relacionados con doble bloqueo y purga, alivio de cavidad y verificación de aislamiento que difieren de las pruebas de válvulas industriales generales.
ISO 5208
ISO 5208, Válvulas industriales – Pruebas de presión, define los requisitos de las pruebas de presión y un enfoque de clasificación de fugas. Se utiliza internacionalmente y los compradores pueden especificarlo como una alternativa o complemento a los estándares API. ISO 5208 define tasas de fuga y criterios de aceptación para las pruebas de asientos, pero el comprador o la especificación del proyecto deben especificar la clase de aceptación específica.
EN 12266
EN 12266 es la norma europea para probar válvulas metálicas. Define los requisitos de las pruebas de presión, los procedimientos de prueba y los criterios de aceptación. Se puede especificar EN 12266 para válvulas suministradas para proyectos europeos o cuando el comprador requiera normas europeas. Puede usarse junto con o en lugar de los estándares API o ISO según el proyecto.
Los requisitos dependen del tipo de válvula, la industria, las especificaciones del proyecto y los requisitos del cliente. Los compradores deben especificar el estándar aplicable en la solicitud de cotización en lugar de asumir que un estándar se aplica universalmente.
Pruebas de presión de válvulas por tipo de válvula
Los diferentes tipos de válvulas tienen diferentes consideraciones de prueba. La norma aplicable, el diseño de la válvula y la aplicación de servicio determinan qué pruebas se requieren.
Prueba de válvula de bola
Las válvulas de bola generalmente se prueban para determinar la integridad de la carcasa y el sellado del asiento. Para las válvulas de bola flotante, la presión aguas arriba empuja la bola contra el asiento aguas abajo, por lo que la dirección de la prueba y el diseño del asiento son importantes. Para válvulas de bola montadas en muñón, se pueden probar ambos asientos. Las consideraciones sobre la presión de la cavidad se aplican cuando la cavidad del cuerpo de la válvula puede atrapar presión entre los asientos. Ver el guía de válvula de bola industrial para obtener más información sobre los tipos de válvulas de bola.
Prueba de válvula de compuerta
Las válvulas de compuerta se prueban para comprobar la integridad de la carcasa, el sellado del asiento y el rendimiento del asiento trasero cuando el diseño incluye un asiento trasero. La dirección de prueba del asiento para válvulas de compuerta depende del diseño; las válvulas de compuerta de cuña pueden ser unidireccionales o bidireccionales según la configuración del asiento. La prueba del asiento trasero, cuando corresponda, verifica que el vástago se pueda reposicionar en la posición de asiento trasero con la válvula completamente abierta mientras se mantiene un sello aceptable del vástago.
Prueba de válvula de globo
Las válvulas de globo se prueban para comprobar la integridad de la carcasa y el sellado del cierre. La dirección de la prueba del asiento depende del diseño de la válvula de globo: el elemento de cierre normalmente sella contra el asiento en una dirección. Las válvulas de globo pueden tener o no una prueba de asiento trasero según el diseño. Los requisitos de prueba deben confirmarse con la norma aplicable y la hoja de datos de la válvula.
Prueba de válvula de mariposa
Las válvulas de mariposa se prueban para comprobar la integridad del cuerpo y el sellado del asiento del disco. La interacción del disco y el asiento en las válvulas de mariposa es específica del diseño: los diseños concéntricos, de doble y triple desplazamiento tienen diferentes geometrías de sellado y consideraciones de prueba. La aceptación de fugas depende del diseño, el material del asiento y la norma aplicable.
Prueba de válvula de retención
Las válvulas de retención se prueban para detectar fugas inversas y comportamiento de cierre. El sellado de la válvula de retención depende de la presión diferencial inversa, la dinámica del cierre, la orientación de la válvula cuando corresponda y el diseño de cierre específico. Una presión diferencial inversa insuficiente puede provocar una fuerza de asiento limitada en algunos diseños. Los criterios de aceptación de la prueba deben confirmarse con la norma aplicable y el diseño de la válvula.
Medios de prueba y condiciones de inspección
El medio de prueba y las condiciones de inspección están determinados por la norma aplicable, el tipo de válvula, los requisitos de servicio y las especificaciones del proyecto.
Los posibles medios de prueba incluyen:
- agua – el medio de prueba hidrostático más común. Puede incluir inhibidor de corrosión según el material y el servicio de la válvula.
- Aire o nitrógeno – Se utiliza para pruebas neumáticas donde los residuos líquidos son inaceptables o donde se especifican pruebas de gas.
- Otros medios especificados – ciertos servicios o estándares pueden requerir medios de prueba específicos.
Las condiciones de prueba reales dependen de la norma, el tipo de válvula, los requisitos de servicio y las especificaciones del proyecto. Los compradores no deben asumir que todas las válvulas se prueban en las mismas condiciones o con los mismos medios. El procedimiento de prueba, la presión de prueba, la duración y los criterios de aceptación deben especificarse o confirmarse antes de realizar el pedido.
Para aplicaciones críticas, las pruebas de presión pueden formar parte de un ámbito más amplio. Prueba de aceptación de fábrica de válvulas (FAT) que también cubre revisión de documentos, identificación, inspección dimensional, verificación de operaciones y liberación de envíos. Las pruebas de presión también pueden coordinarse con inspección END de válvulas y el proyecto Plan de Inspección y Ensayos (ITP).
Documentación e informes de prueba de presión de válvulas
La documentación de prueba proporciona evidencia rastreable de que la válvula fue probada y cumplió con los criterios de aceptación especificados. La documentación de prueba típica incluye:
- Identificación de la válvula (número de serie, número de etiqueta o referencia del fabricante).
- Tamaño y clasificación de presión.
- Norma de prueba o especificación a la que se hace referencia.
- Medio de prueba utilizado.
- Presión de prueba y duración de retención.
- Criterios de aceptación aplicados.
- Resultado de la prueba (pasa o falla, con fuga medida cuando corresponda).
- Identificación y firma del inspector o testigo.
- Fecha de la prueba.
- Información de trazabilidad (orden de compra, número de serie o referencia del certificado de material, cuando corresponda).
Los compradores deben solicitar y conservar certificados de prueba con total trazabilidad. Para obtener orientación sobre qué documentos de calidad comprobar antes de realizar el pedido, consulte la Guía de certificados de válvulas y documentos de calidad.. Para conocer los requisitos de las pruebas de emisiones fugitivas, que pueden especificarse por separado de las pruebas de presión, consulte la guía de prueba de emisiones fugitivas.
Errores comunes de los compradores al especificar las pruebas de válvulas
Error 1: Preguntar únicamente "¿Se probó la válvula?"
Preguntar únicamente si se probó una válvula no define lo que se verificó. Los compradores deben especificar:
- Los tipos de prueba requeridos (carcasa, asiento, asiento trasero, cuando corresponda).
- El estándar aplicable (API 598, API 6D, ISO 5208, EN 12266 o especificación del proyecto).
- Los criterios de aceptación, incluida la clase de fuga para las pruebas de asientos.
- La documentación requerida y si se requiere el testimonio de terceros.
Error 2: Confundir la prueba del armazón y la prueba del asiento
La prueba de carcasa verifica la integridad del límite de presión. La prueba del asiento verifica el rendimiento del sellado del cierre. Son pruebas separadas con propósitos y criterios de aceptación separados. Una válvula que pasa la prueba de la carcasa aún puede no pasar la prueba del asiento, y lo contrario también es cierto. Los compradores que no distingan entre estas pruebas podrán aceptar una válvula cuyo sellado de cierre no haya sido verificado.
Error 3: ignorar las condiciones del servicio
Los resultados de las pruebas de presión a temperatura ambiente con agua no predicen necesariamente el rendimiento del servicio con un medio diferente a una temperatura y presión diferentes. Los compradores deben especificar el medio, la temperatura y la presión del servicio para que el fabricante pueda confirmar la compatibilidad del material, la selección del asiento y cualquier requisito de prueba o calificación específico del servicio.
Para obtener más información sobre cómo las condiciones de servicio afectan el sellado, consulte la guía de rendimiento de sellado de válvulas. Para conocer la compatibilidad de materiales, consulte la guía de selección de material de válvula.
Lista de verificación de RFQ para pruebas de presión de válvulas
Utilice esta lista de verificación cuando especifique las pruebas de presión de válvulas en una solicitud de presupuesto:
| Artículo | Qué especificar |
|---|---|
| Tipo de válvula | Bola, puerta, globo, mariposa, cheque u otro |
| Tamaño | Tamaño nominal y clase de presión |
| Medio de servicio | Qué manejará la válvula en servicio |
| Temperatura | Rango de temperatura de funcionamiento |
| Norma aplicable | API 598, API 6D, ISO 5208, EN 12266 o especificación del proyecto |
| Tipos de pruebas requeridas | Carcasa, asiento, asiento trasero cuando corresponda |
| Criterios de aceptación de fugas. | Clase de fuga o máximo especificado para pruebas de asiento |
| Medio de prueba | Agua, aire, nitrógeno u otro medio especificado |
| Requisitos de inspección | Si se requiere el testimonio de terceros |
| Requisitos de documentación | Certificados de prueba, trazabilidad, informes de datos. |
| Requisitos especiales | Emisión fugitiva, a prueba de incendios, NACE MR0175 / ISO 15156 u otra |
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la diferencia entre la prueba de carcasa y la prueba de asiento?
La prueba de carcasa verifica la integridad de los límites de presión del cuerpo de la válvula, el casquete y las juntas del cuerpo. La prueba del asiento verifica el rendimiento del sellado del cierre entre el miembro de cierre y el asiento. Son pruebas separadas con propósitos separados. Pasar la prueba de la carcasa no demuestra el sellado del asiento y pasar la prueba del asiento no demuestra la resistencia del cuerpo.
¿Qué estándares se utilizan comúnmente para las pruebas de presión de válvulas?
Los estándares comúnmente referenciados incluyen API 598 para válvulas industriales, API 6D para válvulas de tuberías, ISO 5208 para pruebas de presión de válvulas industriales y EN 12266 para requisitos europeos de prueba de válvulas. La norma aplicable depende del tipo de válvula, la industria, las especificaciones del proyecto y los requisitos del cliente. No existe una norma única que se aplique a todas las válvulas.
¿Se requieren pruebas hidrostáticas para todas las válvulas industriales?
Las pruebas hidrostáticas se utilizan ampliamente, pero su necesidad depende de la norma aplicable, el tipo de válvula y las especificaciones del proyecto. Algunos servicios o normas pueden requerir o permitir pruebas neumáticas. Los compradores deben especificar el tipo de prueba y el medio requeridos en la solicitud de cotización en lugar de asumir que las pruebas hidrostáticas siempre son obligatorias.
¿Pasar una prueba de presión garantiza que no habrá fugas en el futuro?
No. La prueba de presión verifica la válvula en las condiciones de prueba especificadas. Las condiciones de servicio, el historial de ciclos, la compatibilidad de los medios, la temperatura, la contaminación y el mantenimiento afectan el rendimiento del sellado a largo plazo. Una válvula que pasa la prueba de presión aún puede desarrollar fugas en servicio si las condiciones de operación difieren de las condiciones de prueba o si se produce desgaste, erosión o degradación del material con el tiempo.
¿Qué documentos se deben proporcionar después de la prueba de la válvula?
La documentación típica incluye identificación de la válvula, tamaño y presión nominal, estándar de prueba, medio de prueba, presión y duración de la prueba, criterios de aceptación, resultado de la prueba, identificación del inspector, fecha e información de trazabilidad. Los compradores deben solicitar y conservar estos registros. Para aplicaciones críticas, es posible que se requieran testigos de terceros y certificados de prueba certificados.
¿Cuál es la diferencia entre pruebas hidrostáticas y neumáticas?
Las pruebas hidrostáticas utilizan líquido (normalmente agua) como medio de prueba. Las pruebas neumáticas utilizan gas comprimido (normalmente aire o nitrógeno). Las pruebas hidrostáticas son generalmente más seguras porque el líquido es en gran medida incompresible y almacena menos energía. Es posible que se requieran pruebas neumáticas para servicios limpios, secos o de gas donde los residuos líquidos son inaceptables, pero requieren controles de seguridad estrictos debido a la energía almacenada en el gas comprimido. La norma aplicable y las especificaciones del proyecto determinan cuál se requiere.
