Evaluación de válvulas de control y su desempeño

11-01-2013 | Calibración

¿Cuáles son sus tipos y qué se puede comprobar en cada uno?

Al evaluar las válvulas de control y su desempeño, debe entender los diferentes tipos de válvulas y lo que se puede comprobar en ellas. Para válvulas de cierre abiertas/cerradas sin control análogo las pruebas son muy sencillas. ¿Las válvulas abren y cierran? Cuando se abren, ¿se abren totalmente? Cuando se cierran, ¿se cierran completamente? La comprobación es principalmente observacional: observar la válvula y mirar las causa y efectos en el proceso durante el ciclo.

La válvulas de control son otro asunto

Estas válvulas se abren y cierran de manera proporcional y varían el grado de trayecto dependiendo del porcentaje de cobertura de la señal que se les aplica, que es de 4 a 20 mA. Observar la posición de la válvula, de la forma en que aparece en el indicador de trayecto visual, le da al técnico o al operador una indicación aproximada del porcentaje de camino de un ajuste particular cuando está en operación, pero no brinda ninguna garantía de cómo funcionará la válvula bajo condiciones dinámicas y cambiantes.

La pruebas más sofisticadas de desempeño de válvulas requieren quitar la válvula y comprobar su desempeño en un “comprobador de válvulas”. Se trata de un dispositivo de comprobación costoso, fuera del alcance de la mayoría de los talleres de instrumentos. Es muy común que solo los fabricantes de válvulas usen el comprobador de válvulas para verificarlas antes de enviarlas, o también lo usan los ingenieros altamente calificados en el campo. Ofrece una prueba muy completa, pero la herramienta no es factible para la mayoría de los talleres de instrumentos.

Calibrador de Precisión de Lazo Fluke 709H con comunicaciones/diagnósticos HART
Fluke 709H Precision Loop Calibrator with HART Communications/Diagnostics

Entonces, ¿qué debe usar un técnico para comprobar una válvula de control?

¿Qué prueba es significativa para que se pueda usar como línea de base? Dado que la mayoría usa una señal de entrada de 4 a 20 mA, cualquier herramienta de prueba con una señal de salida de mA puede brindar la señal mA de entrada para impulsar la válvula de control a su rango de funcionamiento. Al aplicar una señal de entrada de 3.8 mA a una válvula comúnmente cerrada, la válvula se debe cerrar completamente. Debe permanecer cerrada a 4.0 mA y moverse ligeramente de su asiento a 4.2 mA. Al otro extremo de la operación, a 19.8 mA, debe estar casi totalmente abierto. A 20.0 mA debe estar completamente abierta, y debe ser difícil abrirla a 20.2 mA (descansando sobre la parada del trayecto). Las pruebas de este tipo determinarán si la válvula abre y cierra correctamente, pero no logran comprobar la válvula en todo el rango en el que brinda control.

Muchas válvulas, incluidas las que son “inteligentes”, tienen un elemento de retroalimentación integrado que saca la posición real como un porcentaje de apertura/cierre. Este resultado puede ser una señal de 4 a 20 mA o una variable digital HART que representa del 0 al 100 por ciento del rango de funcionamiento de la válvula de control. Aplicar una señal de mA variable mientras se monitorea simultáneamente la salida de mA o el porcentaje de señal cubierto le da al técnico un medio para ver si la válvula de control funciona correctamente en su rango. Al registrar simultáneamente la señal de mA aplicada y la señal de salida de mA o el porcentaje de PV de la cobertura, se puede documentar el desempeño de la válvula. A esta prueba documentada y al resultado muchas veces se loss conoce como la “marca” de la válvula. La salida debe reflejar la señal de entrada de mA aplicada. Cualquier desviación de la señal aplicada es una indicación potencial de un comportamiento aberrante por parte de la válvula.

La estrategia de mantenimiento puede reducir costos

Jim Shields, gerente de marketing de productos de Fluke, dice que una excelente estrategia de mantenimiento para las válvulas de control puede reducir los costos, ya que minimiza el número de válvulas que se sacan físicamente del procesamiento y minimiza los riesgos de fallas. A continuación, su recomendación. Para establecer tal práctica, se debe documentar la condición inicial de la válvula en buen estado conocido. Idealmente, la documentación ocurre cuando la válvula se pone en funcionamiento o después de que se haya revisado. El técnico registra la marca de la válvula en el estado ideal, hace una representación gráfica de los mA de salida o el porcentaje de señal de cobertura contra la señal de entrada aplicada y guarda esta información con la hora, el número de etiqueta de la válvula y la fecha en la que se realizó la actividad. El software de gestión de calibración se puede usar para gestionar esta información.

Un vez que los datos específicos de desempeño de las válvulas se registran, se debe establecer un intervalo de mantenimiento para comprobar el desempeño de las válvulas. Usar los intervalos de mantenimiento existentes es un punto de inicio. No hay un intervalo de mantenimiento establecido, el centro de servicio de la válvula se debe evaluar. Las aplicaciones de uso exigente requieren un intervalo de mantenimiento más corto que las de uso ligero, por ejemplo. Un intervalo de seis meses a un año que comienza (a menos que la ubicación del servicio sea muy exigente para las válvulas) es un punto de inicio razonable. Algunos dispositivos instalados en los sistemas de seguridad y apagado se deben revisar cada tres meses sin importar el centro de servicio.

Una vez que se registran los datos específicos de base de la válvula, las válvulas necesitan comprobarse en los intervalos definidos y se deben registrar los datos. Las marcas se pueden comparar con las marcas de línea de base para determinar los cambios en el desempeño. Si la curva de respuesta de salida ha desarrollado una marca no lineal o tiene aberraciones en las curvas, la válvula puede estar desarrollando fricción estática o histéresis excesiva que podría requerir que se retirara para darle servicio.