ISO 5211 para válvulas

ISO 5211 es una norma internacional que especifica las dimensiones de las bridas, las dimensiones de los componentes de accionamiento y los valores de referencia de par para actuadores de giro parcial que se conectan a válvulas industriales como las válvulas mariposa y de bola. La norma también define los diferentes tipos de insertos de accionamiento utilizados para estos actuadores. Este artículo se centra principalmente en la norma ISO 5211 y otras normas ISO relevantes utilizadas para válvulas de bola y válvulas mariposa.

Tabla de contenidos

• Norma ISO 5211
• Dimensiones de las bridas
• Insertos de accionamiento
• Tabla de par ISO 5211
• Designación
• Otras normas ISO para válvulas mariposa
• Otras normas ISO para válvulas de bola

Norma ISO 5211

Los diseños modernos de válvulas cumplen con una interfaz de montaje ISO. El actuador se puede montar directamente en la válvula sin un soporte y registro de accionamiento, ahorrando así tiempo, molestias y dinero. Lo destacado de seguir una norma como ISO 5211 es que el usuario puede comprar las piezas de cualquier fabricante y luego combinar la válvula y el actuador y reemplazar una sola pieza si es necesario.

ISO 5211 es una norma internacional que especifica los requisitos para la fijación de actuadores de giro parcial (con o sin cajas de engranajes) a válvulas industriales. ISO 5211 especifica los siguientes parámetros:

1. Las dimensiones de las bridas necesarias para fijar los actuadores de giro parcial a las válvulas industriales o soportes intermedios.
2. Las dimensiones de los componentes de accionamiento de los actuadores de giro parcial necesarias para fijarlos a los componentes accionados.
3. Los valores de referencia de los pares para interfaces y acoplamientos.

Dimensiones de las bridas

Las bridas para actuadores de giro parcial (Figura 2 etiquetada 1) cumplen con las dimensiones mostradas en la Figura 2 y la Tabla 1. Las bridas se pueden fijar mediante tornillos, espárragos o pernos. Los agujeros para los espárragos, tornillos o pernos están espaciados uniformemente y posicionados fuera del centro (ver Figura 3 y Tabla 3), y cumplen con los requisitos de ISO 273. ISO 273 especifica los diámetros de los agujeros de holgura para aplicaciones de uso general. Estos valores provienen de cálculos del área de apoyo relacionados con las normas de productos ISO para pernos y tuercas.

Tabla 1: Dimensiones de las bridas (en mm)

Tipo de brida	d1	d2	d3	d4	h1max	h2min	Nº de pernos/espárragos
F03	46	25	36	M5	3	8	4
F04	54	30	42	M5	3	8	4
F05	65	35	50	M6	3	9	4
F07	90	55	70	M8	3	12	4
F10	125	70	102	M10	3	15	4
F12	150	85	125	M12	3	18	4
F14	175	100	140	M16	4	24	4
F16	210	130	165	M20	5	30	4
F25	300	200	254	M16	5	24	8
F30	350	230	298	M20	5	30	8
F35	415	260	356	M30	5	45	8
F40	475	300	406	M36	8	54	8
F48	560	370	483	M36	8	54	12
F60	686	470	603	M36	8	54	20

Tabla 2: Posición de los agujeros

Tipo de brida	⍺/2
F03 a F16	45°
F25 a F40	22.5°
F48	15°
F60	9°

Insertos de accionamiento

Los insertos de accionamiento permiten que los actuadores se monten directamente en la válvula de acuerdo con la norma ISO 5211. El montaje directo elimina la necesidad de un kit de montaje tipo acoplamiento y reduce significativamente el costo de ensamblaje de la válvula/actuador. La ISO 5211 cubre accionamientos cuadrados paralelos y diagonales, accionamientos de cabeza plana y accionamientos de una y dos llaves. Estos insertos de accionamiento se encuentran en actuadores fabricados en fábrica o vienen como unidades separadas. Además, estos insertos son fácilmente reemplazables a nivel de distribuidor o usuario final.

Tabla de par de torsión ISO 5211

Según la norma ISO 5211, el par máximo transmitido a través de la brida de montaje de una válvula mariposa o de bola debe cumplir con los valores enumerados en la Tabla 3. Los valores especificados en la Tabla 3 se basan en pernos en tensión a un esfuerzo de 290 MPa y un coeficiente de fricción entre la interfaz de montaje de 0.2. Cualquier variación en estos parámetros definidos puede llevar a variaciones en los valores del par transmitido. Por lo tanto, al seleccionar un tipo de brida para una aplicación particular, se debe considerar el par adicional que la inercia u otros factores puedan generar.

Tabla 3: Valores máximos de par de brida según la norma ISO 5211

Tipo de brida	Par máximo de brida (en Nm)
F03	32
F04	63
F05	125
F07	250
F10	500
F12	1000
F14	2000
F16	4000
F25	8000
F30	16000
F35	32000
F40	63000
F48	125000
F60	250000
F80	500000
F100	1000000

Designación

Los actuadores de válvula de giro parcial que cumplen con la norma ISO 5211 pueden designarse como se muestra en la Tabla 4.

Tabla 4: Designación de válvulas según ISO 5211

Designación de brida	Identificación de espiga	Identificación de accionamiento	Dimensiones de accionamiento (en mm)
Tipos de brida dados en la Tabla 1	Y: con espiga N: sin espiga	V: Accionamiento de una sola llave W: Accionamiento de dos llaves L: Accionamiento cuadrado paralelo D: Accionamiento cuadrado diagonal H: Accionamiento de cabeza plana	Las dimensiones reales del accionamiento en mm

Ejemplo

Considere un actuador de giro parcial con la siguiente designación:

EN 150 5211 - F07 - Y - V - 22

La designación se puede decodificar de la siguiente manera:

• F07: Tipo de brida
• Y: Con espiga
• V: Accionamiento de una sola llave
• 22: 22 mm de diámetro de accionamiento

Por lo tanto, EN 150 5211 - F07 - Y - V - 22 identifica un accesorio de actuador de giro parcial de acuerdo con la norma ISO 5211 con tipo de brida F07, espiga y accionamiento de una sola llave con un diámetro de 22 mm. Tenga en cuenta que marcar la designación en el actuador no es obligatorio. Consulte el documento ISO 5211 para obtener más información sobre las dimensiones de los componentes de accionamiento para diferentes tipos de insertos de accionamiento.

Características adicionales de los actuadores ISO 5211

Las válvulas de montaje directo ISO 5211 vienen con características adicionales como un diseño de vástago a prueba de explosiones, manijas con un dispositivo de bloqueo inherente, o un diseño antiestático. En una válvula de bola, un diseño antiestático elimina la carga estática generada en la bola debido a la fricción. El diseño protege la válvula contra chispas que pueden encender el combustible que fluye a través de la válvula. También están disponibles opciones de actuador ISO 5211 para modulación DPS (Sistema de Posicionamiento Digital) o a prueba de fallos BSR (Retorno de Seguridad por Batería).

Otras normas ISO para válvulas mariposa

ISO 5752

La norma ISO 5752 para válvulas mariposa especifica las series básicas de dimensiones cara a cara y centro a cara para válvulas mariposa metálicas de dos vías. Cada serie básica se aplica a bridas de dimensiones de acoplamiento conformes a la serie de bridas equivalente EN o ASME.

La dimensión cara a cara es la distancia entre las dos superficies de contacto de la junta. (Figura 5 lado izquierdo). La dimensión centro a cara es la distancia entre el plano en el extremo de cualquier puerto final del cuerpo y perpendicular a su eje y el eje del otro puerto final del cuerpo (Figura 5 lado derecho).

ISO 10631

La norma ISO 10631 especifica los requisitos generales para el diseño, materiales (por ejemplo, acero, hierro fundido, hierro dúctil, aleación de cobre), clasificaciones de presión/temperatura y pruebas para válvulas mariposa con cuerpos metálicos para uso en sistemas de tuberías con bridas o soldadura a tope.

IS0 16136

La norma ISO 16136 especifica los requisitos para el diseño, características funcionales y fabricación de válvulas mariposa hechas de materiales termoplásticos destinadas a servicios de aislamiento y control, su conexión al sistema de tuberías, los materiales del cuerpo y su clasificación de presión/temperatura entre -40 °C y +120 °C, para una vida útil de 25 años, y también especifica sus pruebas después de la fabricación.

Otras normas ISO para válvulas de bola

ISO 7121

La norma ISO 7121 especifica los requisitos para una serie de válvulas de bola de acero adecuadas para aplicaciones industriales de propósito general. La norma cubre válvulas de bola de tamaños nominales y es aplicable a las designaciones de presión Clase 50, 300, 600, 800 y 900. Incluye disposiciones para las características de las válvulas de bola de la siguiente manera:

• extremos con bridas y soldados a tope en tamaños 15 ≤ DN ≤ 600 (1/2 ≤ NPS ≤ 24)
• extremos de soldadura de enchufe en tamaños 8 ≤ DN ≤ 100 (1/4 ≤ NPS ≤ 4)
• extremos roscados en tamaños 8 ≤ DN ≤ 50 (1/4 ≤ NPS ≤ 2)
• aberturas de asiento del cuerpo designadas como paso completo, paso reducido y paso doble reducido
• materiales
• pruebas e inspección.

ISO 17292

La norma ISO 17292 especifica los requisitos para una serie de válvulas de bola metálicas adecuadas para plantas de petróleo, petroquímica, gas natural y aplicaciones industriales relacionadas. Incluye disposiciones para pruebas e inspección y para características de válvulas de la siguiente manera:

• extremos con bridas y soldados a tope, en tamaños 15 ≤ DN ≤ 600 (½ ≤ NPS ≤ 24)
• extremos de soldadura de enchufe y roscados, en tamaños 8 ≤ DN ≤ 50 (¼ ≤ NPS ≤ 2)
• aberturas de asiento del cuerpo designadas como paso completo, paso reducido y paso doble reducido
• materiales

ISO 23826

La norma ISO 23826 especifica los requisitos de diseño, tipo, prueba, marcado, pruebas de fabricación y examen para válvulas de bola utilizadas como:

• cierres de cilindros de gas transportables recargables, tambores a presión y tubos
• válvulas principales para paquetes de cilindros
• válvulas para unidades de transporte de carga [por ejemplo, remolques, vehículos de batería, contenedores de gas de elementos múltiples (MEGC)], que transportan gases comprimidos, gases licuados y gases disueltos.

Sin embargo, la norma no se aplica a válvulas de bola para gases oxidantes, gases tóxicos y acetileno para cilindros de gas individuales, tambores a presión y tubos.