Tabla de pernos de válvulas de mariposa y consejos de instalación que debe conocer

Parámetros clave de los pernos de las válvulas de mariposa

• Diámetro del perno: Determina la capacidad de carga y la compatibilidad con los orificios de las bridas. Los tamaños ANSI/ASME más comunes son 5/8″, 3/4″ y 1″, mientras que las normas EN suelen utilizar M16, M20 y M24.
• Longitud del perno: Debe cubrir el espesor total de la brida, el cuerpo de la válvula, la junta y la tuerca, dejando de 1 a 3 roscas visibles más allá de la tuerca. En general, las válvulas de mariposa tipo wafer requieren pernos más largos que los diseños tipo lug.
• Rosca de perno: las normas ANSI especifican las roscas en TPI (hilos por pulgada), como 11 TPI o 10 TPI, mientras que las normas EN utilizan el paso en milímetros, como M20×2,5.
• Cantidad de pernos: Definida por las normas de bridas. Por ejemplo, tanto una brida DN100 PN16 como una brida de 4″ Clase 150 requieren 8 pernos. Las válvulas de mariposa tipo lug, al tener fijación independiente en ambos lados, suelen requerir el doble de pernos que las de tipo wafer.
• Grado de resistencia: Los grados EN típicos incluyen 8.8, 10.9 y 12.9, mientras que las normas ANSI suelen hacer referencia a las normas ASTM A193, A325 y A490. El grado debe seleccionarse en función de la clase de presión y los factores de seguridad requeridos.
• Material del perno: Las opciones más comunes incluyen acero al carbono, acero inoxidable y aleaciones resistentes a la corrosión. La elección depende de la naturaleza del medio y del entorno de servicio.

Una vez aclarados los parámetros fundamentales, el siguiente paso es seleccionar el tipo de perno adecuado según el espacio de instalación y las condiciones de operación. A continuación, se presentan los tres tipos de perno más utilizados en conjuntos de válvulas de mariposa.

Tipos de pernos de válvulas de mariposa

Perno de cabeza hexagonal

Con cabeza hexagonal, este es el tipo de perno más común y versátil. Se utiliza ampliamente en diferentes clases de presión y tamaños de válvulas, incluyendo conexiones de brida de válvulas de mariposa, conexiones de cuerpo a asiento de válvula y montaje de actuadores. Entre todos los tipos de pernos, los de cabeza hexagonal son los más utilizados en conjuntos de válvulas de mariposa.

Tornillo de cabeza hueca

Este tipo tiene una cabeza cilíndrica con un rebaje hexagonal en la superficie superior. Se utiliza generalmente en áreas con espacio de instalación limitado, como las conexiones de brida de válvulas de mariposa ligeras o para fijar actuadores a ejes de válvulas.

Perno prisionero

Roscados en ambos extremos con un vástago liso en el centro, los pernos prisioneros están diseñados para usarse con dos tuercas. Facilitan la instalación y el desmontaje, lo que los hace especialmente adecuados para aplicaciones que requieren inspecciones frecuentes o para conexiones de bridas gruesas. Dado que el apriete se logra girando las tuercas en lugar del perno, es menos probable que se dañen las roscas. Los pernos prisioneros son muy comunes en conexiones de bridas de válvulas de mariposa de diámetro grande y presión media a alta.

Normas americanas y europeas para pernos de válvulas de mariposa

La selección de los pernos de la válvula de mariposa depende completamente de la norma de brida correspondiente. A continuación, se presentan tablas de referencia para las normas más comunes: ASME Clase 150 (norma estadounidense) y EN 1092-1 PN10/PN16 (norma europea).

ASME B16.5 Clase 150

Tabla de pernos de válvula de mariposa tipo wafer

Tabla de pernos de válvula de mariposa con orejetas

Serie EN 1092-1 PN

Tabla de pernos de válvula de mariposa

Nota: Las tablas de pernos para válvulas de mariposa proporcionadas son solo para referencia general. La selección y las dimensiones de los pernos deben confirmarse según la aplicación específica y verificarse con el proveedor de la válvula y los pernos.

Las longitudes de los pernos proporcionadas son solo de referencia. En la instalación, los ajustes deben realizarse según el grosor del cuerpo de la válvula y la junta.

Instalación y apriete de pernos de válvulas de mariposa

Una vez determinado el tamaño correcto del perno, el método de instalación se vuelve igualmente crucial. Incluso con los pernos correctos, un apriete incorrecto puede provocar fugas o fallas. Los siguientes pasos describen el procedimiento correcto de instalación y apriete:

Apriete en cruz: Evite apretar los pernos secuencialmente, uno por uno. En su lugar, utilice un método de apriete en cruz para asegurar una compresión uniforme del anillo de sellado.

Ajuste por etapas:

• Ajuste inicial (precarga): apriete a mano o aplique un torque leve a todas las tuercas para garantizar que la válvula y la brida estén correctamente asentadas.
• Ajuste intermedio: utilizando una llave dinamométrica, apriete todas las tuercas en una secuencia de patrón cruzado hasta el 30%–50% del valor de torque final.
• Ajuste final: Nuevamente, apriete todas las tuercas en secuencia cruzada, esta vez al 100% del valor de torque recomendado.

Advertencia: Un par excesivo puede aplastar el asiento de la válvula o provocar el alargamiento y la fractura del perno. Por otro lado, un par insuficiente no generará la presión de sellado necesaria, lo que inevitablemente provocará fugas.

Problemas comunes y soluciones

P: ¿Por qué se producen fugas después de la instalación?

• Los pernos no se apretaron siguiendo un patrón cruzado, lo que resultó en una distribución desigual de la carga.
• Precarga insuficiente, dejando los tornillos demasiado flojos.
• La superficie de sellado de la brida tiene rayones o irregularidades.
• Se utilizaron pernos incorrectos (por ejemplo, pernos ANSI aplicados a bridas estándar EN).

P: ¿Por qué se rompen los tornillos?

• Los pernos no se apretaron siguiendo un patrón cruzado, lo que generó una tensión desigual.
• Precarga inadecuada, dejando los pernos poco apretados.
• La superficie de sellado de la brida tiene rayones o irregularidades.
• Uso de pernos no coincidentes (por ejemplo, pernos ANSI aplicados a bridas según norma EN).

Recomendaciones prácticas y pautas de selección

• Verifique el estándar de la brida: La selección de los pernos depende completamente del estándar de la brida de la válvula y la tubería. Antes de comprar pernos, confirme siempre la especificación de la brida (normalmente impresa en el borde, como "PN16" o "CL150").
• Comprenda el sistema estándar: tamaños como M16 y M20 son métricos (estándar EN), mientras que tamaños fraccionarios como 3/4″ pertenecen al sistema imperial (estándar ANSI/ASME).
• Equilibrio entre resistencia y entorno: además de la clasificación de presión, tenga en cuenta la corrosividad del medio y el entorno de instalación al seleccionar el material y el grado del perno.

Aunque son pequeños, los pernos de las válvulas de mariposa son componentes esenciales tanto para la contención de la presión como para la fiabilidad del sellado. Una selección adecuada, especialmente distinguiendo claramente entre las normas EN (PN) y ANSI/ASME (Clase), junto con una instalación correcta, puede prolongar significativamente la vida útil tanto de la válvula como del sistema de tuberías, reduciendo así los costos de mantenimiento y minimizando el tiempo de inactividad.

Como fabricante profesional de válvulas industriales, Union Valve se adhiere a estrictos estándares y a una amplia experiencia de ingeniería para ofrecer a sus clientes soluciones integrales, desde válvulas de mariposa hasta la selección de pernos. Si busca válvulas confiables y accesorios compatibles, le invitamos a contactar con Union Valve . Nuestro equipo se compromete a brindar un soporte más seguro y eficiente para sus proyectos.

Artículos relacionados:

• Comprensión de los símbolos P&ID para sistemas de válvulas
• Encuentra tu modelo ideal: Explicación de los tipos de manijas de válvulas de mariposa
• ¿Qué es el Cv? Guía sobre el coeficiente de flujo de una válvula.
• ¿Conoces los 8 estándares comunes de válvulas API?