I. Introducción
El objetivo del proceso de instalación es instalar una válvula con la minima cantidad de torque necesario para formar un sellado (sin fugas) que dure todo el período de uso del conjunto de válvula y cilindro. El Boletín Técnico de Luxfer indica el torque que no deben excederse durante la instalación de válvulas de rosca recta de diseño estadounidense, y proporciona información sobre juntas tóricas y juntas estancas. Este boletín incluye también algunos valores de torque para la instalación de diseños seleccionados no estadounidenses (y de uso común en EE. UU. y el resto de América del Norte).
La instalación de válvulas en cilindros de alta presión de aleación de aluminio y cilindros compuestos con almas de aleación de aluminio varía en función de los siguientes factores:
- Tipo de válvula
- Rosca de la válvula
- Lubricante (si se utiliza) y cantidad de lubricante
- Material de la válvula
- Especificaciones de la junta tórica/O-ring (es decir, tipo, material, tamaño, forma, etc.)
- Material del cilindro
La mayoría de cilindros Luxfer fabricados en EE. UU. tiene roscas que cumplen las normas de roscas para América del Norte, cuyas dimensiones y características son distintas de las roscas europeas e internacionales.
Se proporcionan lineamientos de instalación de válvulas en el documento CGA V-11, Lineamientos generales para la instalación de válvulas en cilindros de aleación de aluminio de alta presión. Rogamos siga estos lineamientos de la CGA a la hora de escribir procedimientos para la instalación de válvulas, e incluya la inspección de válvulas y juntas tóricas (O-rings) antes de la instalación de válvulas en cilindros y almas de aleación de aluminio.
Luxfer no recomienda ningún fabricante de válvulas concreto. Aunque la elección de un fabricante de válvulas es decisión del llenador, usuario o comprador, la válvula elegida debe ser compatible con, y apta para, el servicio de gas y la presión concretos. Sin embargo, Luxfer recomienda que la válvula elegida cumpla siempre una norma nacional o internacional para válvulas que estuviera vigente cuando se fabricó la válvula (por ejemplo, CGA V-9 ó ISO 10297).
Este boletín contiene recomendaciones solo para válvulas de latón con revestimiento de níquel. No cubre otros materiales ni diseños de válvulas.
Conforme van envejeciendo, las válvulas y los cilindros pueden verse dañados o alterados debido al desgaste y a una instalación incorrecta. Las recomendaciones para válvulas antiguas ya usadas y cilindros antiguos serán necesariamente distintas de las recomendaciones para válvulas y cilindros nuevos. Puesto que Luxfer no tiene conocimiento de cómo han sido tratadas las válvulas usadas, Luxfer no proporciona dirección para la instalación de válvulas usadas en cilindros nuevos ni viejos, ni dirección para la instalación de válvulas nuevas en cilindros viejos.
Los torques recomendados varían en función de si se utilizan lubricantes (definidos en el documento CGA V-11) o no. El torque necesario para conseguir la tención de la junta depende de si se utiliza lubricante y, de utilizarse, de la cantidad aplicada. Los cilindros de Luxfer con rosca recta no necesitan lubricante para la instalación correcta de la válvula.
Las válvulas nuevas de latón chapado de níquel con rosca recta pueden apretarse dentro de un rango de torque determinado en cilindros nuevos de aleación de aluminio o cilindros nuevos compuestos de Luxfer con alma de aleación de aluminio. El sellado estanco se forma en el sitio de la junta tórica. Es muy importante utilizar las especificaciones correctas de la junta tórica (es decir, tipo, material, tamaño, forma, etc.) para conseguir un sellado estanco; el material de la junta tórica debe ser compatible con los materiales de la válvula y el gas, y debe brindar un rendimiento correcto en el proceso de sellado. Las dimensiones exactas de la junta tórica son también muy importantes para conseguir un sellado estanco. Utilice solamente la junta tórica correcta, y no utilice en su lugar otros tipos de empaquetaduras o juntas tóricas. Las recomendaciones de torque de Luxfer son válidas solamente para válvulas de rosca recta que utilicen una junta tórica hecha de PTFE. (Es posible que las juntas tóricas hechas de otros materiales necesiten límites de apriete distintos que no cubre este boletín). No utilice una junta tórica si está hecha de un material que se deforma permanentemente al utilizarlo (por ejemplo, Buta-N). Utilice una junta tórica nueva si la vieja es del tipo que se deforma con el uso.
Las válvulas de rosca cónica suelen lubricarse con cinta PTFE; el documento CGA V-11 enumera también otros lubricantes aceptables. Las roscas cónicas forman un sellado estanco en la zona de la rosca. El tipo y la calidad del lubricante (incluidas las dimensiones de la cinta) afectan a la tención del sellado. Puesto que la distorsión de las roscas de la válvula y/o el cilindro en válvulas y cilindros usados puede afectar al sellado estanco, Luxfer no proporciona dirección para la instalación de válvulas usadas en cilindros nuevos o viejos, ni de válvulas nuevas en cilindros viejos.
La correcta instalación de una válvula tiene lugar cuando se utiliza el apriete mínimo necesario para formar un sellado estanco (sin fugas) entre la válvula y el cilindro que dure toda la vida útil del conjunto de válvula y cilindro, o hasta que se extraiga la válvula. ¡No apretar excesivamente las válvulas! Un apriete excesivo puede dañar tanto la válvula como el cilindro, y puede dar lugar a situaciones peligrosas que pueden causar daños a la propiedad, lesiones a las personas y/o la muerte.
El boletín cubre los valores máximos de torque recomendados para la instalación de válvulas nuevas, de latón chapadas de níquel no lubricadas en cilindros nuevos Luxfer de aleación de aluminio y cilindros nuevos Luxfer compuestos con alma de aleación de aluminio, ambos de diseño estadounidense, con rosca recta, y con juntas tóricas de PTFE. También se incluyen algunos valores de torque para diseños internacionales de rosca de uso común.
II. Excepciones
Si el tipo de válvula, el material de la válvula o las dimensiones de la rosca no coinciden con los supuestos y las especificaciones antedichas o con las dimensiones de las tablas siguientes, Luxfer USA no proporciona ninguna recomendación.
Además, si la válvula y el cilindro son componentes de otro producto ensamblado, las recomendaciones de Luxfer no serán procedentes. En este caso, consulte al ensamblador/fabricante del producto para obtener las instrucciones de instalación de la válvula y los pares de apriete recomendados.
Para válvulas y dimensiones de válvulas no cubiertas por el documento CGA V-11, consulte al fabricante de la válvula para obtener directrices de instalación.
Las roscas que no sean de diseño estadounidense (por ejemplo, ONU, ISO, europeo, etc.) deberán seguir las directrices de instalación y los valores de torque recomendados de la(s) norma(s) y/o valores correspondientes recomendados por los fabricantes de las válvulas de dichos diseños de rosca. Este boletín incluye también algunos tipos de rosca de uso común de diseño no estadounidense.
III. Instalación y torque de válvulas de rosca recta
Siga las directrices de instalación de CGA V-11. Utilice herramientas adecuadas para garantizar una instalación correcta. Los valores máximos de torque de la Tabla 1 siguiente se facilitan para la instalación de válvulas nuevas de rosca recta no lubricada de latón revestido de níquel con juntas tóricas de PTFE en cilindros Luxfer de aleación de aluminio y cilindros compuestos Luxfer con alma de aleación de aluminio (se aplican los supuestos y especificaciones de la Sección I). Utilice los valores de torque mínimos necesarios para formar un sellado estanco (sin fugas) que dure todo el período de uso del conjunto.
NOTA: Las designaciones de rosca consistentes en números pares (por ejemplo, 18, 14, 16, etc.) denotan diseños de rosca recta. Las designaciones de rosca consistentes en números impares denotan diseños de rosca cónica.
TABLA 1
Torque máximo para válvulas nuevas norteamericanas de latón de rosca recta instaladas en cilindros nuevos y almas de aleación de aluminio Luxfer para cilindros compuestos: utilizar el mínimo torque necesario para formar un sellado estanco (sin fugas)
Dimensiones de rosca recta Par no superior a
0,625 – 18 UNF 50 lbf-ft (67,7 Nm)
0,750 - 14 NGS 100 lbf-ft (135,58 Nm)
0,750 - 16 UNF 75 lbf-ft (101,7 Nm)
0,875 – 14 UNF 80 lbf-ft (108,46 Nm)
1,125 – 12 UNF 100 lbf-ft (135,58 Nm)
IV. Instalación de válvulas de rosca cónica
Síganse las directrices de pre-instalación y las directrices de instalación/inserción que se facilitan en CGA V-11. En América del Norte, la instalación de válvulas con rosca cónica en cilindros de rosca cónica no se efectúa según el torque; por tanto, Luxfer no proporciona valores de torque para dichas válvulas.
Sin embargo, las válvulas con rosca cónica internacionales y algunas europeas pueden instalarse hasta con un torque máximo siempre y cuando se evite el exceso de lubricación y se sigan los supuestos y especificaciones de la Sección I; estos valores de torque se indican en la Tabla 2. Utilice valores de torque mínimos necesarios para formar un sellado estanco (sin fugas).
TABLA 2
Valores máximos de torque para la instalación de válvulas nuevas de latón chapadas de níquel en cilindros nuevos y almas de aleación de aluminio Luxfer para cilindros compuestos de diseño no norteamericano
Dimensiones de rosca cónica Torque final no superior a
17E 70 lbf-ft (95 Nm)
25E 81 lbf-ft (110 Nm)
Dimensiones de rosca recta Torque final no superior a
M18 x 1,5 6H 74 lbf-ft (100 Nm)
IV Consideraciones especiales
A. Oxígeno
Cuando los cilindros y las válvulas se utilizan en servicio de oxígeno en el que la concentración de oxígeno es superior al 23,5%, son necesarias una limpieza y preparación especiales del cilindro y la válvula. Los requisitos de limpieza se especifican en normas y reglamentos industriales. En este servicio, las válvulas no deben ser lubricadas con ningún material (por ejemplo, hidrocarburos, aceites, geles, etc.) que puedan ser factores contribuyentes en incendios.
B. Gases oxidantes
Al igual que el oxígeno, los gases oxidantes (por ejemplo, el óxido nitroso/N2O) exigen una limpieza y preparación especiales del cilindro y la válvula. Es posible que otros tipos de gases oxidantes necesiten válvulas especiales. Pida consejo al responsable de llenado o proveedor de gas para determinar el valor correcto a utilizar con un gas concreto. En este servicio, las válvulas no deben ser lubricadas con ningún material (por ejemplo, hidrocarburos, aceites, geles, etc.) que puedan ser factores contribuyentes en incendios.
C. Otros
Siga las directrices CGA V-11 a la hora de escribir procedimientos de instalación para válvulas y configuraciones de válvula y cilindro no cubiertas en este Boletín Técnico de Luxfer, o póngase en contacto con el fabricante de la válvula para que le asesoren.
V Resumen
Utilice la válvula y el cilindro correctos para el gas y la presión de diseño, según se especifica en el reglamento de Transport Canada (Ministerio de Transporte de Canadá) y el Departamento de Transporte (DOT) de los EE. UU. Siga las directrices de CGA V-11 para escribir procedimientos de instalación de válvulas. Siga siempre esos procedimientos. Siga las direcciones del fabricante de la válvula para el cuidado, manipulación e inspección de las válvulas. Luxfer recomienda que se instalen únicamente válvulas verificadas como que han sido fabricadas según una norma reconocida (publicada por la CGA, una autoridad de reglamentación o un organismo internacional de normalización) en cilindros y camisas de aleación de aluminio de Luxfer. Para finalizar, los encargados del llenado deben realizar las comprobaciones del equipo previas al llenado, así como las comprobaciones del equipo posteriores al llenado exigidas por la normativa y/o recomendadas por la CGA y organismos de normalización.
Marzo de 2011