Bachiller:Briceño Joseph C.I: 17.422.181

Prof:Ing. Juan Carlos Bousquet

Reseña Histórica

Este consorcio fue fundado en 1978 por el señor Ernesto Cantore y un grupo de empresarios bajo la integración de las empresas Maprinca, Cafívi y Teive dando origen a MAPRINCA, con la visión de desarrollar una empresa que se dedicara al diseño y manufactura de distintos productos para el control de fluidos, satisfaciendo con los estándares más altos los diferentes requerimientos de los clientes de la industria petrolera y petroquímica en la región oriental.

Definición de válvulasUna válvula se puede definir como un aparato

mecánico con el cual se puede iniciar, detener o regular la circulación (paso) de líquidos o gases mediante una pieza movible que abre, cierra u obstruye en forma parcial uno o más orificios o conductos.

Válvula de controlLa válvula automática de control generalmente

constituye el último elemento en un lazo de control instalado en la línea de proceso y se comporta como un orificio cuya sección de paso varia continuamente con la finalidad de controlar un caudal en una forma determinada.

Partes de la válvula de controlLas válvulas de control constan básicamente de dos partes que son: la parte motriz o actuador y el cuerpo.

Actuador: el actuador también llamado accionador o motor, puede ser neumático, eléctrico o hidráulico, pero los más utilizados son los dos primeros, por ser las más sencillas y de rápida actuaciones. Aproximadamente el 90% de las válvulas utilizadas en la industria son accionadas neumáticamente.

Cuerpo de la válvula: este está provisto de un obturador o tapón, los asientos del mismo y una serie de accesorios. La unión entre la válvula y la tubería puede hacerse por medio de bridas soldadas o roscadas directamente a la misma.

Se presenta una descripción general de las válvulas que se fabrican en ENAVAL siendo estas las válvulas de compuerta, retención, bola, flotante y trunnion.

Válvulas de compuertaLa válvula de compuerta es de vueltas múltiples, en

la cual se cierra el orificio con un disco vertical de cara plana que se desliza en ángulos rectos sobre el asiento

Recomendada paraAplicacionesVentajasDesventajasEspecificaciones para el pedidoVariacionesInstrucciones especiales para instalación y mantenimiento

Válvulas de retención (check) y de desahogo (alivio)Hay dos categorías de válvulas y son para uso específico, más bien que para servicio general: válvulas de retención (check) y válvulas de desahogo (alivio).

Válvulas de retención (check).La válvula de retención está destinada a impedir una inversión de la circulación. La circulación del líquido en el sentido deseado abre la válvula; al invertirse la circulación, se cierra. Hay tres tipos básicos de válvulas de retención: 1) válvulas de retención de columpio, 2) de elevación y 3) de mariposa.

Válvulas de retención del columpio.Esta válvula tiene un disco embisagrado o de charnela que se abre por completo con la presión en la tubería y se cierra cuando se interrumpe la presión y empieza la circulación inversa.

Recomendada paraAplicacionesVentajasVariacionesMaterialesComponentes: Instrucciones especiales para instalación y mantenimiento

Válvulas de retención de elevaciónUna válvula de retención de elevación es similar a la

válvula de globo, excepto que el disco se eleva con la presión normal en la tubería y se cierra por gravedad y la circulación inversa.

VentajasAplicacionesRecomendada paraVariacionesMaterialesComponentes: Instrucciones especiales para instalación y mantenimiento

Válvula de retención de mariposaUna válvula de retención de mariposa tiene un disco

dividido embisagrado en un eje en el centro del disco, de modo que un sello flexible sujeto al disco este a 45° con el cuerpo de la válvula, cuando esta se encuentra cerrada. Luego, el disco solo se mueve una distancia corta desde el cuerpo hacia el centro de la válvula para abrir por completo.

VentajasAplicacionesRecomendada paraVariacionesMaterialesInstrucciones especiales para instalación y mantenimiento

Válvulas de desahogo (alivio)Una válvula de desahogo es de acción automática para

tener regulación automática de la presión. El uso principal de esta válvula es para servicio no comprimible y se abre con lentitud conforme aumenta la presión, para regularla.

VentajasAplicacionesRecomendada paraVariacionesMaterialesComponentes: Instrucciones especiales para instalación y mantenimiento

Válvulas de bolaLas válvulas de bola son de ¼ de vuelta, en las cuales

una bola taladrada gira entre asientos elásticos, lo cual permite la circulación directa en la posición abierta y corta el paso cuando se gira la bola 90° y cierra el conducto.

VentajasAplicacionesRecomendada paraVariacionesMaterialesEspecificaciones para el pedidoInstrucciones especiales para instalación y mantenimiento

Tipos de válvulas de bola:Válvula de bola flotante (Float ball valve): La válvula se sostiene sobre dos asientos en forma de anillos.Válvula de bola guiada ("Trunnion"): La bola es soportada en su eje vertical de rotación por unos muñones.

Cuerpo de la válvulaEl cuerpo de la válvula debe resistir la temperatura y la presión del fluido sin perdidas, tener un tamaño adecuado para el caudal que debe controlar y ser resistente a la erosión o a la corrosión producida por el fluido.

Tipos de cuerpoSoldado: Las válvulas de bola soldadas garantizas la ausencia de fugas durante la vida de la válvula, y no requiere de mantenimiento operativo. Entrada superior: La bola se puede extraer desmontando la tapa superior. La válvula puede ser reparada en la instalación.Entrada lateral: Cuerpo de una sola pieza. La bola se monta desde una entrada axial.Cuerpo partido: El cuerpo lo forma dos o tres piezas. Permite la inspección y mantenimiento de todas las parte internas.

Materia PrimaEntre las materias primas usadas en la empresa tenemos acero, silicio metálico, carburita, aluminio, ferro silicio, manganeso electrolítico, ferro manganeso.

AceroEl Acero es básicamente una aleación o combinación de hierro y carbono (alrededor de 0,05% hasta menos de un 2%). Algunas veces otros elementos de aleación específicos tales como el Cr (Cromo) o Ni (Níquel) se agregan con propósitos determinados.

Aceros al carbonoMás del 90% de todos los aceros son aceros al carbono. Estos aceros contienen diversas cantidades de carbono y menos del 1,65% de manganeso, el 0,60% de silicio y el 0,60% de cobre.

Aceros aleadosEstos aceros contienen una proporción determinada de vanadio, molibdeno y otros elementos, además de cantidades mayores de manganeso, silicio y cobre que los aceros al carbono normales. Estos aceros de aleación se pueden subclasificar en:

Estructurales: Son aquellos aceros que se emplean para diversas partes de máquinas, tales como engranajes, ejes y palancas.

Especiales: Los Aceros de Aleación especiales son los aceros inoxidables y aquellos con un contenido de cromo generalmente superior al 12%.

Silicio Metálico El Silicio Metálico es utilizado básicamente en la fabricación de aleaciones de aluminio para fundición, utilizadas en las industria automovilística, aeronáutica, etc. Es también usado en la producción de silicio de gran pureza para componentes electrónicos usados en campos de tecnología avanzada como la computación, la comunicación espacial, los sistemas de defensa, así como generadores fotovoltaicos, etc.

El aluminioEste metal posee una combinación de propiedades que lo hacen muy útil en ingeniería mecánica, tales como su baja densidad (2.700 kg/m3) y su alta resistencia a la corrosión. Mediante aleaciones adecuadas se puede aumentar sensiblemente su resistencia mecánica (hasta los 690MPa). Es buen conductor de la electricidad y del calor, se mecaniza con facilidad y es relativamente barato.

FerrosilicioEn términos generales se conocen como ferroaleaciones a aquellas aleaciones de Hierro que a más del carbón tienen otro elemento constitutivo, los cuales suelen ser útiles como agentes que reaccionan mejorando las propiedades del acero.

El manganeso Como elemento libre, el manganeso es un metal con aleación de metales industriales con importantes usos, sobre todo en los aceros inoxidables. Los iones de manganeso funcionan como cofactores de una serie de enzimas en los organismos superiores, donde son esenciales en la desintoxicación de los radicales libres de superóxido.

Equipos y herramientas empleados Se necesitarán herramientas para manipular la materia

prima, tanto para introducirla al horno, como para sacarla y posicionarla en la máquina forjadora. Por otro lado, se necesitarán herramientas para darle el acabado final a la pieza y eliminar los pequeños defectos que pudieran ocasionarse.

TornosSe considera a los tornos la maquina más antigua del

mundo. El torno básico tiene las siguientes partes principales: bancada, cabezal, contrapunta, carro corredizo. Los tipos de torno existen para diversas aplicaciones se puede listar como sigue: tornos mecánicos rápidos, horizontales, verticales, automáticos. Cada categoría influye una gran variedad de tornos y aditamentos, lo cual también depende del volumen de producción requerido.

TaladradorasLas taladradoras verticales se suelen designar por una dimensión que indica en forma aproximada el diámetro del círculo más grande que se puede taladrar en su centro debajo de la maquina. Las taladradoras para trabajo pesado del tipo vertical, con transmisión por completo con engranes para la velocidad del avance, se construyen con una columna del tipo de caja a diferencia de las antiguas que tenían una columna cilíndrica.

Centros de maquinadosUn torno CNC puede hacer todos los trabajos que

normalmente se realizan mediante diferentes tipos de torno como paralelos, copiadores, revólver, automáticos e incluso los verticales. Su rentabilidad depende del tipo de pieza que se mecanice y de la cantidad de piezas que se tengan que mecanizar en una serie.

En el torneado hay seis parámetros clave:Velocidad de corte (Vc). Velocidad de rotación de la pieza (N). Avance (F). Tiempo de torneado (T). Potencia de la máquina. Profundidad de pasada.

FuncionamientoLos ejes X, Y y Z pueden desplazarse simultáneamente en forma intercalada, dando como resultado mecanizados cónicos o esféricos según la geometría de las piezas.

Motor y cabezal principalEste motor limita la potencia real de la máquina y es el que provoca el movimiento giratorio de las piezas, normalmente los tornos actuales CNC equipan un motor de corriente continua, que actúa directamente sobre el husillo con una transmisión por poleas interpuesta entre la ubicación del motor y el husillo, siendo innecesario ningún tipo de transmisión por engranajes.

Bancada y carro principalPara poder facilitar el desplazamiento rápido de los carros longitudinal y transversal, las guías sobre las que se deslizan son templadas y rectificadas con una dureza del orden de 450 HB. Estas guías tienen un sistema automatizado de engrase permanente.

Ajuste posicionamiento de carrosA pesar de la calidad de los elementos que intervienen en la movilidad de los carros longitudinal y transversal no hay garantía total de poder conseguir la posición de las herramientas en la cota programada.

PortaherramientasEl torno CNC utiliza un tambor como portaherramientas donde pueden ir ubicados de seis a veinte herramientas diferentes, según sea el tamaño del torno, o de su complejidad. El cambio de herramienta se controla mediante el programa de mecanizado, y en cada cambio, los carros retroceden a una posición donde se produce el giro y la selección de la herramienta adecuada para proseguir el ciclo de mecanizado.

Accesorios y periféricosSe conocen como accesorios de una máquina aquellos equipamientos que formando parte de la misma son adquiridos a un proveedor externo, porque son de aplicación universal para ese tipo de máquina. Por ejemplo la batería de un automóvil es un accesorio de mismo.Todas las máquinas que tienen incorporado su funcionamiento CNC, necesitan una serie de accesorios que en el caso de un torno se concretan en los siguientes:

UCP (Unidad de Control de Proceso)Gráficos dinámicos de sólidos y de trayectoriaEditor de perfilesPeriféricos de entradaPeriféricos de salida

UCP (Unidad central de proceso)La UCP o CPU es el cerebro de cálculo de la máquina, gracias al microprocesador que incorpora. La potencia de cálculo de la máquina la determina el microprocesador instalado. A cada máquina se le puede instalar cualquiera de las UCP que hay en el mercado, por ejemplo: FAGOR, FANUC, SIEMENS, etc. Lo normal es que el cliente elige las características de la máquina que desea y luego elige la UCP que más le convenga por prestaciones, precio, servicio, etc.

FresadorasEn las fresadoras se emplean cortadores con dientes múltiples conocidos como fresas. El fresado suele ser de corte o periférico. El filo sé enfría en forma intermitente, por que los cortes no son continuos. Las bocas de los huesillos y portaherramientas estándar de las fresadoras permiten intercambiar portaherramientas y fresas para fresado de frente, sin que importen la construcción o el tamaño de la maquina.

Procesos para la fabricación de válvulas Diseño de la piezaEl primer paso a tomar en cuenta antes del inicio de las operaciones propias de fabricación de las válvulas en ENAVAL es el diseño de las válvulas bajo las normas DIN12567:2000, DIN 13774:2003 entre otras, en el cuál el equipo de ingenieros esquematizan el plano de la pieza en programas tridimensionales cada uno de los componentes que conforman la pieza.

Fundición y forjado Luego se pasa al departamento de fundición o fusión antes de vaciar la colada el inspector del área toma una muestra de la colada para analizar q todos los elementos están conformes dicho análisis se hace en un aparato llamado espectrómetro que indica la colada esta a la condición q se quiere donde son vaciados con los diferentes tipos de materiales fundidos que pueden ser de acuerdo a los requerimientos del cliente (wcb, wcc, ca15, cf8m o cf8)

ForjadoUna vez fundido pasa al departamento de tratamiento térmico donde se le da la dureza de acuerdo a sus propiedades físicas y mecánicas y a las necesidades del cliente. Los aceros se endurecen y templan para obtener la adecuada ductilidad y resistencia.Una vez concluido el tratamiento los inspectores del departamento de control de calidad hacen un ensayo no destructivo (partículas magnéticas, equipo que detecta las grietas) para detectar las grietas, porosidad y dureza del producto todo esto a través de una inspección visual.

Materiales con fallasSi la válvula presenta una no conformidad se pasan a un departamento que las repara y se inspecciona nuevamente por el supervisor de calidad, si la falla persiste o es grave se pasa al proceso de colada inicial.

Mecanizado de las válvulas Ya concluido el proceso de fundición y forjado es despachado a un almacén de material bruto que luego será enviado de acuerdo al departamento de planificación a las áreas de mecanizado donde están todos los tornos, centros de trabajos, fresadoras, taladros, tanto convencionales como los CNC operado por mano de obra calificada. Se procederá a mecanizar el producto siguiendo los procedimientos de trazabilidad del producto inspeccionado por un inspector de calidad dentro de cada área de mecanizado.

Ensamblaje de componentes Una vez en el departamento de ensamblaje los almacenista suministraran todos los complementos de la válvula a los ensambladores (orín, empacaduras, espárragos, empaquetaduras, tornillos etc..) para ensamblar dicha válvula, para pasarla al departamento de pruebas hidrostática donde se le realizara las diferentes pruebas de acuerdo a la presión de cada una de las válvulas todo esto de acuerdo a las normas una vez realizada dicha prueba el probador realizara un informe donde indique si esta bien oesta mal la válvula que va a ser registrado por el inspector de calidad del área.

Pintado e Inspección finalSe pasa al departamento de pintura para darle el acabado final a las piezas, una vez pintada pasa al almacén de productos terminados en donde el jefe de área les realizara la serializacion de todas y cada una de las válvulas ensambladas colocándole una placa en donde especifique el diámetro, la presión, el serial y las normas por las cuales fueron requeridas por el cliente y antes de ser despachadas al cliente el inspector de calidad verificara si todo esta bien.

Relación con el Ingeniero IndustrialEl ingeniero industrial se desempeña prácticamente en todas las áreas de la empresa entre las ramas a destacar podemos encontrar:

Control de CalidadProcesos IndustrialesIngeniera de Métodos y ProducciónTermodinámicaDiseño de plantas y Manejo de materialesMantenimiento industrialHigiene y seguridad industrial Sistemas de costos, Ingeniería Económica y Administración de Empresas