norma española UNE-EN 12516-1 Febrero 2016 TÍTULO Válvulas industriales Resistencia mecánica de la envolvente Parte 1: Método de tabulación para las envolventes de válvulas de acero Industrial valves. Shell design strength. Part 1: Tabulation method for steel valve shells. Robinetterie industrielle. Résistance mécanique des enveloppes. Partie 1: Méthode tabulaire relative aux enveloppes d'appareils de robinetterie en acier. CORRESPONDENCIA Esta norma es la versión oficial, en español, de la Norma Europea EN 12516-1:2014. OBSERVACIONES Esta norma anula y sustituye a la Norma UNE-EN 12516-1:2005. ANTECEDENTES Esta norma ha sido elaborada por el comité técnico AEN/CTN 19 Tuberías de fundición, grifería, valvulería y accesorios de materiales metálicos cuya Secretaría desempeña AFTA. EXTRACTO DEL DOCUMENTO UNE-EN 12516-1 Editada e impresa por AENOR Depósito legal: M 4217:2016 AENOR 2016 Reproducción prohibida LAS OBSERVACIONES A ESTE DOCUMENTO HAN DE DIRIGIRSE A: 203 Páginas Génova, 6 28004 MADRID-España info@aenor.es www.aenor.es Tel.: 902 102 201 Fax: 913 104 032 Índice Prólogo europeo ....................................................................................................................................... 7 0 Introducción ............................................................................................................................ 9 1 Objeto y campo de aplicación .............................................................................................. 10 2 Normas de consulta .............................................................................................................. 10 3 Términos y definiciones ........................................................................................................ 11 4 Símbolos y unidades ............................................................................................................. 12 5 Grupos de materiales y limitaciones de temperatura en los materiales ........................... 13 6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 Relaciones presión/temperatura (p/t) .................................................................................. 13 Generalidades ....................................................................................................................... 13 Relación presión/temperatura ............................................................................................. 13 Clases especiales.................................................................................................................... 13 Clase limitada........................................................................................................................ 14 Relaciones presión/temperatura intermedias ..................................................................... 14 Relaciones para bridas ......................................................................................................... 14 7 7.1 7.2 Efectos de la temperatura .................................................................................................... 14 Límites de temperatura ........................................................................................................ 14 Expansión térmica del fluido ............................................................................................... 14 8 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.5.1 8.5.2 8.6 8.7 8.8 Dimensiones........................................................................................................................... 14 Espesor mínimo de la pared................................................................................................. 14 Diámetro interior .................................................................................................................. 15 Embocaduras del cuerpo de la válvula ............................................................................... 15 Zonas locales ......................................................................................................................... 18 Contornos en los extremos del cuerpo ................................................................................ 18 Extremos para soldar a tope ................................................................................................ 18 Extremos roscados y para enchufar y soldar ..................................................................... 18 Espesor de metal adicional ................................................................................................... 19 Cubiertas, tapas y uniones ................................................................................................... 19 Válvulas de disco o sin bridas .............................................................................................. 19 9 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 Uniones auxiliares ................................................................................................................. 21 Generalidades ....................................................................................................................... 21 Perforación de roscas de tubería ......................................................................................... 21 Orificio para enchufar y soldar ........................................................................................... 21 Soldadura a tope ................................................................................................................... 22 Refuerzos ............................................................................................................................... 22 10 10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 Dimensiones de los extremos................................................................................................ 23 Extremos con bridas ............................................................................................................. 23 Extremos para soldar a tope ................................................................................................ 23 Extremos para enchufar y soldar ........................................................................................ 23 Extremos roscados ................................................................................................................ 23 Extremos roscados y para enchufar y soldar con relaciones intermedias ....................... 23 11 11.1 11.2 Marcado ................................................................................................................................ 23 Válvulas con relaciones estándar ........................................................................................ 23 Válvulas con relaciones especiales ....................................................................................... 23 EXTRACTO DEL DOCUMENTO UNE-EN 12516-1 11.3 11.4 Válvulas de Clase limitada ................................................................................................... 23 Válvulas con relaciones intermedias ................................................................................... 23 Anexo A (Normativo) A.1 A.2 A.3 A.3.1 A.3.2 A.3.3 A.3.4 Métodos utilizados para establecer las relaciones presión/temperatura ................................................................................. 71 Espesor de pared mínimo ..................................................................................................... 71 Propiedades de los materiales .............................................................................................. 72 Relaciones presión/temperatura .......................................................................................... 72 Generalidades ....................................................................................................................... 72 Valores de tensión seleccionados para los aceros de los grupos 3E0 a 9E1 ..................... 74 Valores de tensión seleccionados para los aceros de los grupos 10E0 a 16E0 ................. 74 Relaciones máximas .............................................................................................................. 74 Anexo B (Normativo) Grupos de materiales ............................................................................... 75 Anexo C (Informativo) Clases especiales ....................................................................................... 77 C.1 Generalidades ....................................................................................................................... 77 C.2 Ensayos requeridos ............................................................................................................... 77 C.2.1 Fundición ............................................................................................................................... 77 C.2.2 Piezas forjadas, barras, chapas y piezas tubulares ............................................................ 79 C.2.3 Piezas forjadas mediante estampación en caliente ............................................................ 80 C.2.4 Fabricación mediante soldadura ......................................................................................... 80 C.2.5 Eliminación de defectos y reparaciones. Reparación mediante soldadura ...................... 80 C.3 Método para el establecimiento de las relaciones especiales ............................................. 87 C.3.1 Métodos para todos los materiales ...................................................................................... 87 C.3.2 Relaciones especiales ............................................................................................................ 88 Anexo D (Informativo) Procedimiento de ensayo radiográfico y criterios de aceptación ........ 107 D.1 Procedimiento de ensayo radiográfico .............................................................................. 107 D.2 Criterios de aceptación ....................................................................................................... 108 Anexo E (Informativo) E.1 E.2 E.2.1 E.2.2 Procedimiento del ensayo de partículas magnéticas y criterios de aceptación ................................................................................................ 109 Generalidades ..................................................................................................................... 109 Criterios de aceptación ....................................................................................................... 109 Piezas fundidas.................................................................................................................... 109 Piezas forjadas y material laminado o labrado y piezas forjadas por estampación en caliente ............................................................................................................................ 109 Anexo F (Informativo) F.1 F.2 F.2.1 F.2.2 Procedimiento de ensayo de líquidos penetrantes y criterios de aceptación ................................................................................................ 111 Procedimiento ..................................................................................................................... 111 Criterios de aceptación ....................................................................................................... 111 Piezas fundidas.................................................................................................................... 111 Piezas forjadas, materiales laminados o labrados y piezas forjadas por estampación en caliente ...................................................................................................... 111 Anexo G (Informativo) G.1 G.1.1 G.1.2 G.1.3 G.2 G.2.1 G.2.2 G.2.3 Procedimiento del ensayo de ultrasonidos y criterios de aceptación ................................................................................................ 113 Procedimiento para piezas forjadas y material laminado o labrado ............................. 113 Generalidades ..................................................................................................................... 113 Extensión del examen ......................................................................................................... 113 Criterios de aceptación ....................................................................................................... 113 Procedimiento para piezas fundidas ................................................................................. 113 Generalidades ..................................................................................................................... 113 Extensión del ensayo ........................................................................................................... 113 Criterios de aceptación ....................................................................................................... 113 EXTRACTO DEL DOCUMENTO UNE-EN 12516-1 Anexo H (Informativo) H.1 H.2 H.3 H.3.1 H.3.2 H.3.3 H.3.4 H.3.5 H.3.6 H.3.7 Requisitos para las válvulas de clase limitada de dimensiones DN 65 e inferiores ................................................................................... 114 Generalidades ..................................................................................................................... 114 Método para la relación presión/temperatura de Clase limitada ................................... 114 Dimensiones......................................................................................................................... 115 Generalidades ..................................................................................................................... 115 Diámetro interior ................................................................................................................ 115 Espesor de pared................................................................................................................. 115 Embocaduras del cuerpo de la válvula ............................................................................. 116 Contornos de las transiciones en el cuerpo ....................................................................... 116 Espesor de metal adicional ................................................................................................. 116 Fabricación mediante soldeo ............................................................................................. 117 Anexo I (Informativo) Materiales ASTM/ASME ....................................................................... 118 I.1 Generalidades ..................................................................................................................... 118 I.2 Grupos de materiales.......................................................................................................... 118 I.3 Espesor de pared mínimo ................................................................................................... 119 I.4 Propiedades del material .................................................................................................... 119 I.5 Relaciones presión/temperatura ........................................................................................ 119 I.5.1 Relación estándar ............................................................................................................... 119 I.5.2 Relaciones especiales .......................................................................................................... 120 Anexo J (Informativo) Relaciones entre DN, NPS, diámetro interior D ni y diámetro exterior OD del tubopipe ....................................................................... 198 Anexo ZA (Informativo) Capítulos de esta norma europea relacionados con los requisitos esenciales u otras disposiciones de la Directiva 97/23/CE (Directiva Equipos a Presión) ................................................................ 202 Bibliografía........................................................................................................................................... 203 EXTRACTO DEL DOCUMENTO UNE-EN 12516-1 1 Objeto y campo de aplicación Esta norma europea especifica el método de tabulación para determinar el espesor de la pared de cuerpos de válvula, cubiertas y tapas con sección esencialmente circular forjados, fundidos o fabricados en acero. Para envolventes de válvula con formas ovaladas, rectangulares o no circulares, véase el apartado 8.6. El rango de designaciones PN o Clase para el que se han tabulado los espesores es: PN 2,5, PN 6, PN 10, PN 16, PN 25, PN 40, PN 63, PN 100, PN 160, PN 250, PN 320, PN 400, Clase 300, Clase 600, Clase 900, Clase 1 500, Clase 2 500, Clase 4 500. Las relaciones presión/temperatura están especificadas para cada grupo de material para las designaciones de clase PN y estándar y de Clase especial anteriores. Se definen los procedimientos de ensayos no destructivos y niveles de aceptación que es necesario aplicar a los componentes de la envolvente de la válvula que se va a utilizar para relaciones presión/temperatura de las Clases especiales. Se facilitan también detalles sobre las reglas alternativas para válvulas de taladro pequeño con un DN 65 e inferior. Esta norma no se aplica a las válvulas con extremos para roscar con: DN 80 o superior; o que tengan relaciones de presión superiores a Clase 2 500; o que operen con temperaturas superiores a 540 ºC. Las válvulas con extremos para enchufar y soldar de DN 80 o superior están fuera del objeto y campo de aplicación de esta norma. 2 Normas de consulta Los documentos indicados a continuación, en su totalidad o en parte, son normas para consulta indispensables para la aplicación de este documento. Para las referencias con fecha, sólo se aplica la edición citada. Para las referencias sin fecha se aplica la última edición (incluyendo cualquier modificación de ésta). EN 19:2002, Válvulas industriales. Marcado de válvulas metálicas. EN 736-1, Válvulas. Terminología. Parte 1: Definición de los tipos de válvulas. EN 736-2, Válvulas. Terminología. Parte 2: Definición de los componentes de las válvulas. EN 736-3, Válvulas. Terminología. Parte 3: Definición de términos. EN 1092-1:2007+A1:2013, Bridas y sus uniones. Bridas circulares para tuberías, grifería, accesorios y piezas especiales, designación PN. Parte 1: Bridas de acero. EN 1759-1:2004, Bridas y sus uniones. Bridas circulares para tuberías, válvulas, accesorios y piezas especiales, designación por clase. Parte 1: Bridas de acero, NPS 1/2 a 24. EN 10028-2:2009, Productos planos de acero para aplicaciones a presión. Parte 2: Aceros no aleados y aleados con propiedades especificadas a altas temperaturas. EN 10028-3:2009, Productos planos de acero para aplicaciones a presión. Parte 3: Aceros soldables de grano fino en condición de normalizado. EXTRACTO DEL DOCUMENTO UNE-EN 12516-1 EN 10028-4:2009, Productos planos de acero para aplicaciones a presión. Parte 4: Aceros aleados al níquel con propiedades especificadas a bajas temperaturas. EN 10028-7:2007, Productos planos de acero para aplicaciones a presión. Parte 7: Aceros inoxidables. EN 10213:2007, Aceros moldeados para usos a presión. EN 10222-2:1999, Piezas de acero forjadas para aparatos a presión. Parte 2: Aceros ferríticos y martensíticos con características especificadas a temperatura elevada. EN 10222-3:1998, Piezas de acero forjadas para aparatos a presión. Parte 3: Aceros aleados al níquel con propiedades especificadas a baja temperatura. EN 10222-4:1998, Piezas de acero forjadas para aparatos a presión. Parte 4: Aceros soldables de grano fino de alto límite elástico. EN 10222-5:1999, Piezas de acero forjadas para aparatos a presión. Parte 5: Aceros inoxidables martensíticos, austeníticos y austeno-ferríticos. EN 12516-2:2014, Válvulas industriales. Resistencia mecánica de la envolvente. Parte 2: Método de cálculo para las envolventes de válvulas de acero. EN 12627:1999, Válvulas industriales. Extremos para soldar a tope en válvulas de acero. EN ISO 9692-1:2013, Soldeo y procesos afines. Tipos de preparación de uniones. Parte 1: Soldeo por arco con electrodos revestidos, soldeo por arco protegido con gas y electrodo de aporte, soldeo por llama, soldeo por arco con gas inerte y electrodo de volframio y soldeo por haz de alta energía de aceros. (ISO 9692-1:2013). EXTRACTO DEL DOCUMENTO UNE-EN 12516-1