Control seguro de las válvulas industriales.
Dondequiera que se utilicen, las cosas suelen ser bastante duras: las válvulas industriales fabricadas por Stahl-Armaturen PERSTA GmbH, Warstein, llevan 70 años trabajando en las industrias química y petroquímica, en plantas de incineración de residuos y en centrales eléctricas convencionales y nucleares. Los fallos suelen provocar costosas paradas de plantas de producción enteras o poner en peligro a las personas y al medio ambiente.
Por el contrario, PERSTA ha desarrollado el "Sistema inteligente de supervisión de válvulas" como monitorización del estado. El objetivo es registrar permanentemente el estado de los componentes de la planta y obtener tendencias para el mantenimiento predictivo. Sin embargo, este tipo de control supone un reto. Las válvulas suelen ser elementos electromecánicos relativamente sencillos que no son fácilmente accesibles a la supervisión electrónica mediante sensores. Alex Martens, responsable de la innovación en PERSTA y muy implicado en el desarrollo del sistema, ilustra la importancia que tienen, no obstante, estos elementos: "Fabricamos válvulas industriales con diámetros nominales de hasta 800 mm con precios unitarios de hasta un millón de euros". Los plazos de fabricación de estos productos a medida son de hasta un año. "Estas válvulas nunca deberían fallar de forma abrupta".
Han surgido cuatro áreas de control
Martens explica además: "Nuestras pruebas de campo y la experiencia han demostrado que los problemas más comunes son cuatro." Estos son: La lentitud de la válvula debido al desgaste de los componentes de accionamiento y de la junta del vástago, la fuga de la empaquetadura debido al desgaste o a los daños, la fuga del asiento de la válvula debido al desgaste o a los daños de las superficies de sellado y la pérdida de vapor debido a la activación del dispositivo de seguridad contra la rotura de la carcasa.
A partir de ahí, el equipo dedujo cuatro áreas de vigilancia que se controlan con diferentes sensores y métodos: Protección contra la rotura del accionamiento, la junta del vástago, el asiento de la válvula y la carcasa. En el caso del actuador, son principalmente la posición y el par los que permiten sacar conclusiones sobre el estado. La fuerza de precarga y las fugas indican el estado de la junta del vástago. El asiento de la válvula tampoco debe presentar fugas. La activación de la protección contra la rotura de la carcasa debe ser señalizada inmediatamente. Sin embargo, el factor más importante en el control de la válvula es el asiento de la misma, "ya que es decisivo para la eficacia funcional", dice Martens.
La tecnología de medición inteligente realiza la supervisión de la condición
La tecnología de medición para la implementación del Condition Monitoring es suministrada por optiMEAS GmbH de Friedrichsdorf. "Utilizamos nuestros dispositivos smartPRO para registrar y procesar los datos suministrados por los sensores para cada movimiento de la válvula", explica el Dr. Jens-Achim Kessel, responsable de automatización, tecnología de control y productos de software estándar en optiMEAS. PERSTA proporciona los algoritmos para la supervisión.
Dr. Kessel: "Si los valores medidos se salen de un ancho de banda predefinido, activamos una alarma a tiempo para que haya tiempo suficiente para una reacción planificada y calculable". Y Alex Martens añade: "De la observación de la tendencia podemos extraer afirmaciones concretas sobre cuándo hay que hacer el mantenimiento, qué parte de la válvula está defectuosa o si hay un error de funcionamiento". El sistema es completamente autosuficiente. "La evaluación tiene lugar in situ en la válvula, y no es necesario integrarla en una sala de control central, que suele ser muy costosa", dice el Dr. Kessel.
La ventaja: el usuario puede integrar el sistema, pero también manejarlo de forma independiente. "Por lo tanto, es adecuado tanto para las nuevas plantas como para la ampliación de las existentes y, por lo tanto, se adapta a muchas válvulas del mercado", sabe Alex Martens. El experto de PERSTA, Alex Martens, está convencido de que la funcionalidad del sistema de supervisión de válvulas inteligentes puede utilizarse para numerosos componentes en el campo. Por ejemplo, es concebible utilizar una solución de radio móvil en las estaciones de tuberías.