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¿Cómo se deben solucionar las fallas en las válvulas de regulación neumática?

2020-08-31View Original

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Hola, aquí está el asistente de control industrial. Hoy es lunes, y he vuelto otra vez. ¿Por qué insisto en que hoy es lunes? Porque quiero explicarles algo hoy. Hoy hablaremos sobre las válvulas de regulación neumáticas. Aquellos que ya conocen este tema, no necesitan decir nada; yo estoy aquí para engañarlos… No, en realidad, estoy aquí para dar información a quienes no lo saben. Las válvulas de regulación neumáticas son uno de los instrumentos utilizados ampliamente en las industrias como la petrolera, química, energética y metalúrgica para el control de procesos industriales. Funcionan con aire comprimido como fuente de energía, y utilizan cilindros como elementos ejecutores. Además, cuentan con accesorios como posicionadores de válvulas, conversores, válvulas electromagnéticas y válvulas de retención, que permiten controlar la apertura y cierre de la válvula, así como realizar ajustes proporcionales. Estas válvulas reciben señales de control provenientes de los sistemas de automatización industrial, con el fin de regular parámetros como el caudal, la presión y la temperatura del fluido que fluye por las tuberías. A continuación, conozcamos las averías más comunes de las válvulas de regulación neumática y sus métodos de solución. 1. Si la válvula de regulación no funciona, primero se debe verificar si la presión de alimentación neumática de la válvula es normal, y buscar posibles fallos en la fuente de aire. Si la presión de la fuente de aire es normal, se verifica si el amplificador del localizador o del convertidor eléctrico/neumático genera alguna señal de salida ; Si no hay salida, es porque el orificio de control del amplificador está obstruido, o bien la humedad presente en el aire comprimido se ha acumulado en la válvula de bola del amplificador. Utilice alambres finos para desobstruir los orificios de control de caudal, eliminando las impurezas o limpiando la fuente de aire. Si todo lo anterior funciona correctamente, pero no hay señal ni movimiento, entonces es posible que haya un fallo en el actuador, o que el vástago de la válvula esté doblado, o bien que el elemento interno de la válvula esté atascado. En este caso, es necesario desmontar la válvula para realizar una inspección más detallada. 2. Obstrucción de la válvula de regulación: Si el movimiento de vaivén del vástago de la válvula de regulación neumática es lento, puede deberse a la presencia de sustancias viscosas dentro de la válvula, a su obstrucción por carbonización, a que el relleno esté demasiado apretado, al envejecimiento del relleno de polietileno tetraflúoroetileno, o a que el vástago esté doblado o dañado. Los fallos por obstrucción de las válvulas de regulación ocurren principalmente en sistemas que acaban de entrar en funcionamiento o al inicio de su operación después de una reparación. Esto se debe a que las escorias y el óxido presentes dentro de las tuberías causan obstrucciones en las aberturas de control y en las partes relacionadas con la dirección del flujo, lo que impide un flujo adecuado del fluido. Además, durante la reparación de las válvulas, si el relleno se aprieta demasiado, aumenta la fricción, lo que provoca que las válvulas no respondan a señales débiles y, por otro lado, respondan de forma excesiva a señales fuertes. En situaciones de este tipo, se puede abrir y cerrar rápidamente las líneas auxiliares o las válvulas de regulación, para que los objetos robados sean arrastrados por el fluido a través de dichas líneas o válvulas. También se puede utilizar una pinza para sujetar el vástago de la válvula; bajo la presión de señal aplicada, se gira el vástago hacia adelante y hacia atrás, permitiendo así que el elemento de la válvula pase por el punto de atasco. Si el problema no se resuelve, se puede aumentar la presión de la fuente de aire o la potencia de accionamiento, y moverlo arriba y abajo varias veces para solucionarlo. Si aún así no es posible hacer que funcione, será necesario desmontar la válvula de control. Por supuesto, esta tarea requiere habilidades profesionales muy avanzadas; debe realizarse con la ayuda de personal especializado, de lo contrario, las consecuencias podrían ser aún más graves. 3. Fugas en las válvulas de regulación. Las fugas en las válvulas de regulación neumáticas suelen deberse a fugas internas en la propia válvula, fugas en el relleno, o bien a deformaciones en el elemento de control y en el asiento de la válvula. A continuación, se analizan cada uno de estos casos por separado. 3.1 Fuga interna en la válvula: La longitud del vástago de la válvula no es adecuada. En el caso de las válvulas que se abren por presión de aire, el vástago es demasiado largo; además, la distancia entre el vástago y la posición vertical (ya sea hacia arriba o hacia abajo) no es suficiente. Esto provoca que haya un espacio entre el elemento de cierre y el asiento de la válvula, lo que impide un contacto completo y genera fugas internas. De manera similar, si el vástago de la válvula de cierre es demasiado corto, también puede producirse un espacio entre el elemento de la válvula y su asiento, lo que impide un contacto adecuado. Esto hace que la válvula no cierre bien y provoca fugas internas. Solución: Se debe acortar (o alargar) el vástago de la válvula de regulación para que su longitud sea adecuada, de modo que ya no haya fugas internas. 3.2 Fugas en el relleno de la válvula de regulación: Una vez que el relleno se coloca dentro del estuche correspondiente, se aplica presión axial sobre él mediante el tornillo de sujeción. Debido a la deformación plástica del relleno, se generan fuerzas radiales que lo hacen entrar en contacto estrecho con el vástago de la válvula. Sin embargo, este contacto no es uniforme: en algunas zonas el contacto es flojo, en otras es más firme, y en algunas zonas incluso no hay contacto alguno. Durante el uso de la válvula de regulación, existe un movimiento relativo entre el vástago de la válvula y el relleno; a este movimiento se le denomina movimiento axial. Durante su uso, debido a la influencia de altas temperaturas, altas presiones y medios fluidos con alta permeabilidad, el relleno de la válvula de regulación también es una zona donde ocurren con frecuencia fugas. La causa principal de las fugas en los rellenos es la fuga en las interfaces; además, en los rellenos textiles también puede ocurrir una filtración (el medio a presión se escapa a través de las pequeñas grietas entre las fibras del relleno). La fuga en la interfaz entre el vástago de la válvula y el relleno se debe a la disminución gradual de la presión de contacto con el relleno, así como al envejecimiento del propio relleno. En estas condiciones, el medio a alta presión escapa a través de los espacios de contacto entre el relleno y el vástago de la válvula. Para facilitar el llenado del relleno, se realizan biselados en la parte superior del estuche de relleno. En la parte inferior del mismo, se coloca un anillo protector metálico resistente a la erosión y con un espacio reducido entre sus componentes. Es importante que la superficie de contacto entre este anillo protector y el relleno no sea inclinada, a fin de evitar que el relleno sea empujado hacia afuera por la presión del fluido. La superficie de la parte del estuche de relleno que entra en contacto con el relleno debe ser mecanizada con precisión, a fin de mejorar su rugosidad y reducir el desgaste del relleno. Se utiliza grafito flexible como material de relleno, ya que ofrece una buena estanqueidad, baja fricción, poca variación con el paso del tiempo, poco desgaste y daño por abrasión. Además, es fácil de reparar. La fricción no cambia después de volver a apretar los pernos de sujeción. Tiene buenas propiedades de resistencia a la presión y al calor, no se ve afectado por los medios internos, y el metal en contacto con el vástago de la válvula y el interior del casquillo de relleno no sufre pitting ni corrosión. De esta manera, se protege de forma efectiva el sello del relleno del vástago de la válvula, lo que garantiza la fiabilidad de dicho sello. Además, su vida útil también aumenta significativamente. 3.3 Deformación del elemento de la válvula y del asiento de la válvula: La principal causa de las fugas en el elemento de la válvula y en su asiento se debe a los defectos de fundición o forja que pueden ocurrir durante el proceso de fabricación de las válvulas de control, lo cual a su vez puede provocar una mayor corrosión. Además, la presencia de medios corrosivos y la erosión causada por los fluidos también pueden provocar fugas en las válvulas de regulación. La corrosión se presenta principalmente en forma de erosión o cavitación. Cuando los medios corrosivos pasan por la válvula de regulación, se produce una erosión y un daño en los materiales del elemento de la válvula y del asiento de la misma. Esto hace que el elemento de la válvula y el asiento adquieran una forma ovalada u otra. Con el paso del tiempo, esto provoca que el elemento de la válvula y el asiento ya no encajen bien, lo que genera huecos y permite fugas. Sea cuidadoso con la selección de los materiales del núcleo de la válvula y del asiento de la válvula. Elegir materiales resistentes a la corrosión, y descartar decididamente los productos que presenten defectos como manchas o impurezas. Si la deformación del elemento de la válvula y del asiento de la válvula no es demasiado grave, se puede utilizar papel de lija fino para pulirlos y eliminar las marcas, mejorando así la superficie de sellado y, por consiguiente, el rendimiento del sello. Si el daño es grave, se debe reemplazar la válvula por una nueva. 4. Oscilaciones en la válvula de regulación: La rigidez del resorte de la válvula de regulación es insuficiente, lo que hace que la señal de salida de la válvula sea inestable y cambie bruscamente, lo cual puede causar oscilaciones en ella. Además, la frecuencia de la válvula seleccionada puede ser igual a la frecuencia del sistema, o bien pueden producirse vibraciones intensas en las tuberías y la base, lo que hace que la válvula de regulación también vibre. Una selección inadecuada del valor del controlador hace que la válvula de regulación funcione con una apertura reducida, lo que genera cambios drásticos en la resistencia al flujo, la velocidad del flujo y la presión. Cuando se supera la rigidez de la válvula, su estabilidad disminuye, y en casos graves pueden producirse oscilaciones. Dado que las causas de las oscilaciones son múltiples, es necesario analizar cada caso en particular. En los casos en que las vibraciones son leves, se puede aumentar la rigidez para eliminarlas; por ejemplo, utilizando válvulas de regulación con muelles de alta rigidez o sustituyéndolas por estructuras accionadas por pistones ; Las tuberías y las bases experimentan vibraciones intensas; estas pueden eliminarse aumentando los soportes ; Cuando la frecuencia de la válvula es igual a la frecuencia del sistema, se reemplazan las válvulas de regulación de estructura diferente ; Las oscilaciones que se producen cuando la válvula funciona a un ángulo de apertura reducido se deben a una selección inadecuada de la misma. En concreto, ocurre porque el valor de la capacidad de flujo C de la válvula es demasiado alto. Por lo tanto, es necesario seleccionar una válvula con un valor de C más bajo, o bien utilizar un sistema de control por etapas o válvulas auxiliares para superar las oscilaciones que se generan cuando la válvula de control funciona a un ángulo de apertura reducido. Por hoy, eso es todo. Hay otros problemas comunes, como el ruido excesivo en las válvulas de regulación, entre otros. Hay demasiado contenido para poder explicarlo todo en un día; estoy seguro de que tampoco podrán recordarlo todo, ¿verdad? Bueno, síganme y dejen sus comentarios si tienen alguna duda. Cada día les traeré más conocimientos. Gracias, adiós.

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