Prueba y cálculo de fugas en válvulas de control: Todo lo que necesita saber

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Se conoce como válvula de control a un dispositivo accionado por energía que se utiliza para regular y manipular el flujo de medios como el petróleo, el gas, el agua y el vástago. El dispositivo es un componente crítico de un bucle de control y, con mucho, el elemento final más común utilizado para controlar transporte por tuberías en todo el mundo. Se acciona eléctrica, hidráulica y neumáticamente recibiendo una señal de un controlador para alterar el caudal.

El controlador suele ser un PLC que envía una señal eléctrica, por lo que una válvula de control necesita un dispositivo que la convierta, haciéndola funcionar. Esta válvula está diseñada para estrangular y no cerrar completamente, por lo que todas ellas tienen capacidades de cierre variables, lo que resulta en cálculo de fugas en el asiento de la válvula de control.

Existen básicamente dos tipos de fugas de una válvula de control: las emisiones fugitivas al entorno y las fugas en el sistema. Mientras que las emisiones fugitivas pueden ser perjudiciales para el medio ambiente y la industria, las fugas en el interior perjudican a todo el proceso.

Esta guía le llevará a través de los diferentes tipos de fugas y pruebas para familiarizarse con un cálculo de fugas en el asiento de la válvula de control.

Clasificación de las fugas en una válvula de control:

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La capacidad de cierre de una válvula de control tiene que ver con su tipo. Mientras que una válvula de control de doble asiento tiene poca capacidad de cierre, otras son diferentes. Factores como el guiado, material del asientoEl tipo de fluido, la caída de presión y el empuje del actuador influyen en la forma en que una determinada válvula comprada a una reputada fabricante de válvulas de control cierra.

De acuerdo con la norma ANSI FCI 70-2 2006 (norma europea equivalente IEC 60534-4), existe una serie de seis asientos procedimiento de prueba de fugas de la válvula clasificaciones.

Clase I

También se denominan estancas al polvo y materiales como el metal y las válvulas de asiento elástico. Son similares a las de Clase II, III y IV incorporadas y diseñadas sin ninguna prueba de taller.

Clase II

En esta clase de válvula, el máximo admisible cálculo de fugas en el asiento de la válvula de control comúnmente asociada a las válvulas de control comerciales de doble asiento o asiento simple equilibrado con asientos metal-metal o juntas de anillo de pistón está establecida.

Clase III

En esta clase de válvula se establece la fuga máxima admisible, generalmente asociada a la Clase (4.2.2) II, pero con un nivel de asiento y estanqueidad elevados. Se construye para tipos de válvulas similares a los de la Clase II.

Clase IV

Esta clase de fuga establece la fuga máxima admisible asociada a las válvulas de asiento único comerciales no equilibradas y a las válvulas de asiento único equilibradas. Dispone de anillos de pistón extraestancos y otros métodos de sellado junto con asientos metal-metal. También conocida como metal-metal, es una cálculo de fugas en el asiento de la válvula de control que se puede esperar de una válvula con obturador y asiento metálicos.

Clase V

En esta clase de fugas de válvulas, se especifican aplicaciones críticas en las que la válvula debe estar cerrada, sin bloqueo y con una alta presión diferencial a través del asiento, durante periodos prolongados. Exige un diseño, montaje y procedimientos de prueba de fugas en válvulas relativas a asientos metálicos, válvulas de control de asiento único no equilibradas y diseños de asiento único equilibrados con una rigidez de asiento y junta atípica.

Clase VI

Es el último procedimiento de prueba de fugas de la válvula clase en la que el asiento máximo permitido, asociado a asientos elásticos válvulas industrialesSe establecen válvulas de asiento único, equilibradas o desequilibradas, con las mismas holguras o juntas tóricas. En este caso, los asientos, el disco de cierre o ambos se crean utilizando material elástico destinado a válvulas de asiento elástico.

También denominada clasificación de asiento blando o válvulas de asiento blando, es el tipo de tasa de fuga en el que el obturador o el asiento, o ambos, están fabricados con material de composición, como el politetrafluoroetileno (PTFE).

Pruebas y cálculos de fugas en una válvula de control:

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A fabricante de válvulas de control inspecciona y prueba a fondo cada válvula para que cumpla las normas necesarias. También se pueden solicitar pruebas opcionales o periódicas para la seguridad y el mantenimiento de las válvulas. En la mayoría de los casos, se recomienda comprobar una válvula cada año. Sin embargo, el intervalo puede variar en función del estado, el servicio y el nivel de rendimiento de la válvula.

Prueba de la burbuja

Esta prueba se utiliza para las fugas de asiento de Clase VI en función de la tasa de exudación de aire o nitrógeno más allá del asiento de la válvula, calculada por la tasa de burbujas que escapan del tubo sumergido en agua. El límite superior de la tasa de burbujas para una válvula de 6 pulgadas es de 27 burbujas por minuto. El cierre de clase VI sólo es posible con un asiento blando en lugar de una unión estricta metal-metal entre el obturador y el asiento.

Las limitaciones del uso de este método incluyen un rango de temperatura de funcionamiento limitado y la incapacidad de soportar la radiación nuclear.

Prueba hidrostática o neumática

Bajo la hidrostática fuga en la válvula procedimiento de pruebaEn la prueba neumática, el medio es un líquido, como el queroseno o el agua. En la prueba neumática, el medio suele ser un gas, como nitrógeno o aire. En este método, la fuga cero rara vez es probable; establece la fuga máxima admisible (MAL).

Tanto en las pruebas hidrostáticas como en las neumáticas, la MAL se interpreta en función del tamaño de la válvula: una fuga menor a través de una válvula con un orificio efectivo pequeño conlleva muchos riesgos en comparación con una fuga igual a través de una válvula con un orificio efectivo grande. La MAL puede ser función de la clase de válvula y de la presión.

Procedimiento típico de prueba de válvulas:

1. El primer paso consiste en llenar una válvula con líquido de ensayo a una temperatura determinada.
2. El siguiente paso consiste en aplicar un nivel de presión definido durante un tiempo determinado.
3. Medición de la fuga a través del elemento de interés (vástago, asiento o procedimiento de cierre) mediante examen visual y herramientas de medición. Según la mayoría de las normas, no se permite ninguna fuga detectable visualmente.
4. El último paso es realizar una inspección visual para asegurarse de que la válvula no se ha estropeado durante el procedimiento de prueba.

Diversos tipos de pruebas de fugas:

Los métodos de prueba para calcular las fugas de una válvula de control dependen del tipo que esté utilizando y de los elementos de la válvula. A continuación se indican algunas de las pruebas de fugas en válvulas que se realizan con más frecuencia:

• Prueba de estanqueidad del asiento - Utilizado para válvulas limitadoras de presión.
• Prueba del asiento trasero - Se utiliza para válvulas con asiento trasero, incluidas las de compuerta y válvulas de globo.
• Prueba de estanqueidad - Se utiliza para válvulas en totalmente abierto y totalmente cerrado servicio, como válvulas de cierre, aislamiento y retención.
• Prueba de cierre - Se utiliza para comprobar el mecanismo de cierre de diversas válvulas, como válvulas de compuerta, de tapón, de globo y de bola.

¿Cuándo es el momento adecuado para reparar una válvula de control?

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Válvulas de control interno Fugas

La razón principal de las fugas internas en las válvulas de control es su diseño, que impide que se cierren 100%. La norma ANSI/FCI 70-2 las ha dividido en seis procedimiento de prueba de fugas de la válvula e indica la fuga máxima admisible (FMA) para cada uno de ellos. Por tanto, si su válvula presenta fugas dentro del rango permitido, probablemente aún no necesite reparación.

Pero si su válvula tiene fugas más allá de la MAL, he aquí algunas posibles razones:

• Configuración incorrecta del actuador
• Componentes internos desgastados
• El posicionador no está calibrado correctamente
• Los sistemas de control distribuido (DCS) están mal configurados.

Válvulas de control externas Fugas

Si una válvula de control tiene fugas desde el exterior, podría emanar emisiones tóxicas fugitivas al entorno. En el mundo del refino, los problemas de empaquetado de las válvulas suelen deberse a fugas externas. He aquí algunos casos que causan problemas de empaquetadura en procesamiento químico y otras industrias:

• Mantenimiento deficiente
• Ciclos térmicos
• Material incompatible
• Conjunto de válvula vibratoria
• Alta temperatura de la caja de embalaje

Palancas de válvulas de control

En caso de prueba de fugas de la válvula, el operario debe intentar detenerla apretando la empaquetadura, pero esto hace que la válvula se atasque en un lugar. Como la válvula está dimensionada para un fin específico con un par de empaquetadura, no funcionará correctamente si se aprieta en exceso. Los problemas de los posicionadores también se manifiestan como válvulas pegajosas, especialmente en las válvulas neumáticas, que constituyen la mayoría de las válvulas de control en funcionamiento.

La válvula de control no funciona

A veces, una válvula de control no funciona porque su diafragma neumático se deteriora. Se está utilizando en condiciones inadecuadas, el actuador es de tamaño incorrecto o el posicionador no está calibrado correctamente.

Así que, cuando entre en un mercado para comprar a un fabricante de válvulas de controlAsegúrese de disponer de toda la información necesaria para dimensionar y seleccionar los componentes, como detalles sobre las condiciones del proceso, incluidos el caudal, el medio y la temperatura. Si no dispone de esta información, correrá el riesgo de adquirir un equipo inadecuado, lo que le obligará a reparar el mismo conjunto de válvulas todos los años.

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Palabras finales

Este artículo nos ha enseñado todo sobre la clasificación, el procedimiento y las pruebas de fugas de una válvula de control y, lo que es más importante, el derecho a cambiarla. Esperamos que le haya servido para comprender el funcionamiento y el mal funcionamiento de este dispositivo. Si necesita más ayuda o asistencia, no dude en Contacto.