Válvulas para Gases

Oxígeno, nitrógeno, hidrógeno, cloro, dióxido de carbono, propano, óxido nitroso y acetileno. Esos son solo algunos gases que diversas industrias utilizan en procesos productivos tan variados como la fabricación de compuestos químicos, la soldadura de metales, la conservación de alimentos o el tratamiento de aguas residuales. Se trata, entonces, de insumos de importante valor para las empresas. Y si a eso sumamos que algunos de ellos pueden ser tóxicos o explosivos, la conclusión evidente es que se deben manejar de manera adecuada y segura.

En esa tarea, las válvulas de los equipos o sistemas de producción que operan con gases industriales juegan un papel preponderante.

Así lo explica Patricio Lagos, ingeniero metalúrgico con amplia experiencia en el uso de estos compuestos: "Las válvulas se diseñan y configuran para mantener algunas variables importantes en los procesos industriales se requiere para, tales como la presión, el caudal, el nivel, la temperatura, entre otras, dentro de un rango operativo que poder garantizar el funcionamiento óptimo, según sea el tipo de gas y servicio".

Cualidades Técnicas

El gerente comercial de Abastek, empresa que provee gases para los sectores metalmecánico, alimenticio y laboratorios, añade que uno de los principales requisitos técnicos que deben cumplir estos dispositivos de control es que sean resistentes. "Las válvulas se componen de un cuerpo que contiene un obturador y asientos en su interior, mientras que en el exterior cuentan con bridas o roscas para que puedan ser acopladas a las cañerías. Por estas razones, las válvulas de control suelen fabricarse a base de hierro y acero inoxidable, y en los últimos años se han comenzado a utilizar los materiales termoplásticos, que han demostrado tener grandes cualidades de resistencia y larga duración para los procesos industriales", asegura Lagos.

Agrega que para ofrecer el máximo rendimiento y durabilidad en su operación, estas válvulas se deben fabricar con materiales de muy alta calidad "que puedan resistir la temperatura y presión, así como la erosión y corrosión de los gases con los que se trabaja, evitando las fugas. Además, es necesario que tengan un tamaño adecuado para acoplarse al caudal que deben controlar. En ese contexto, el proceso de selección es clave a la hora de definir el tipo de válvula a utilizar".

Un juicio similar plantea Ignacio Moraga, gerente de operaciones de Solservicios, compañía del grupo Soltex: "Como todo equipo para aplicaciones críticas, en las válvulas para manejo de gases, muchos de ellos explosivos, tóxicos o contaminantes, se requieren tecnologías probadas, de marcas o fábricas de reconocida trayectoria, con diseños robustos, certificaciones de calidad y materiales ad-hoc, no sólo para soportar las condiciones de proceso sino también del entorno donde operan". Comenta que, dentro de este ámbito, deberían ser unidades con certificación "cero fuga" y con una buena garantía de operación.

Recomienda, además, optar por válvulas "con soporte local del distribuidor o representante, disponibilidad de repuestos y servicio técnico especializado con experiencia, ya que el mantenimiento es una variable importante en los costos de operación por fallas imprevistas".

Luego, el especialista entrega algunos consejos para la adecuada operación de estos dispositivos: "Por el lado de la ingeniería, asegurar que las condiciones de operación (humedad, composición química, concentración, opacidad, flujo, presión, temperatura, pH, humedad, etc.) efectivamente correspondan a las especificadas al momento de seleccionar los equipos, de manera de asegurar que operen de buena forma, cumpliendo el objetivo para el cual fueron adquiridos de manera de evitar problemas de funcionamiento. Por el lado del operador, cumplir a cabalidad con los planes de mantenimiento preventivo recomendados por el fabricante de los equipos, incluyendo revisión de componentes. También, asesorarse con los representantes expertos que posean más experiencia, según las aplicaciones a utilizar".

Mantenimiento Preventivo

Patricio Lagos comenta que para un funcionamiento seguro de los sistemas productivos que manejan gases también es necesario contar con válvulas de alivio de presión, "las cuales están diseñadas para abrir y aliviar un aumento de la presión interna del fluido, por exposición a condiciones anormales de operación o a emergencias".

De igual modo, advierte que es muy relevante realizar un mantenimiento preventivo de las válvulas de los equipos. "Esto reduce el número de paradas de emergencia o de accidentes que puedan ocurrir por algún defecto en el funcionamiento de estos elementos. De este modo, se cuida la rentabilidad y seguridad de la instalación", subraya el personero de Abastek (www.abastek.cl).

Lagos explica que las válvulas se deben inspeccionar con regularidad para comprobar que están trabajando correctamente, "y de modo periódico se deben desmontar completas para verificar que sus distintos elementos no presentan anomalías, así como que su interior esté limpio de acumulaciones de moho, incrustaciones o sustancias extrañas. Hay que comprobar, por ejemplo, que el asiento del disco de cierre no tenga problemas y que el muelle no haya perdido sus características. Posteriormente deben montarse y probarse con el equipo en funcionamiento". Recuerda, además, que antes de desmontar o reparar una válvula, hay que comprobar que el equipo ha quedado sin presión y que está en adecuadas condiciones para realizar el trabajo.

El especialista señala que si en alguna de las inspecciones se detecta que una válvula tiene fugas, "se debe desmontar a la primera oportunidad, teniendo la precaución de que no exista presión en el interior del equipo. Tras desmontar la válvula quedarán accesibles los componentes interiores y las superficies del asiento para poder realizar la inspección y el mantenimiento, rectificando estas superficies en caso que estén defectuosas". A continuación se debe comprobar que el interior de la válvula esté limpio y volver montarla. "Antes de desmontar las válvulas es práctico medir la altura del tornillo de regulación, con el fin de que en el montaje sea más fácil el ajuste de la presión de tarado (presión a la cual se abre la válvula de seguridad) que se afinará con un manómetro calibrado", dice.

Por su parte, Ignacio Moraga señala otros aspectos a considerar en el mantenimiento de las válvulas para gases: "Experiencia y conocimientos técnicos en la aplicación de los equipos, utilización de repuestos originales, materiales y herramientas adecuadas para una debida mantención, llevando un registro del historial de mantenimiento, realizar pruebas hidráulicas que certifiquen la correcta estanqueidad, cumplir los protocolos y procedimientos establecidos de reparación. Todo esto nos lleva a prolongar la vida útil de las unidades y racionalizar el uso de recursos".

El gerente de operaciones en Solservicios destaca que cuentan con equipos electrónicos que permiten monitorear el estado de las válvulas como es el Benchmark, con el cual pueden calibrar y certificar la correcta operación, sin necesidad de desmontarlas. "Así podemos llevar un registro que nos permite saber cuándo debemos realizar la mantención y si la efectuada anteriormente cumplió las expectativas de tiempo de operación. Esta herramienta es muy poderosa y debemos difundir en mayor medida sus bondades ya que es poco utilizada en la industria. Entre otros, nos permite conocer fugas, ruidos extraños al operar, rigidez en la operación, tiempos de apertura/cierre, si está bien calibrado su recorrido, etc.", sostiene.

Moraga indica asimismo que existen diversos equipos, como los Bancos de Pruebas Hidráulicos Ventil, que permiten garantizar que se ha realizado el mantenimiento de manera apropiada. Además, hay "herramientas especiales con las que es posible recuperar zonas de sellado y protocolos de torque que aseguran un correcto montaje y operación".

Artículo publicado en InduAmbiente 159 (julio-agosto de 2019), páginas 70 a 73.