En toda planta industrial que incluyan procesos continuos, existen dos aspectos que deben cumplirse: El punto de vista productivo y el punto de vista de la seguridad.

  • Desde el punto de vista productivo, las operaciones (mayoritariamente automatizadas) deben lograr que las variables (presión, temperatura, caudal, etc.) estén la mayor cantidad de tiempo, lo más cerca posibles de los valores de diseño (aquellos considerados óptimos. Esto en general se logra a través de lazos cerrados de control, donde el elemento final de control, sigue siendo mayoritariamente la válvula de control (modulante) con accionamiento neumático. Aunque el procesamiento de control sea electrónico, la válvula de control sigue siendo neumática.

 

  • Desde el punto de vista de la seguridad, las variables no deberán exceder límites que hagan que puedan existir riesgos para las personas, el medio ambiente y los equipos y construcciones relacionados. Se pueden implementar alarmas y sistemas de protección (enclavamientos) que actúen para evitar o mitigar los riesgos, pero las normas exigen una protección última para equipos, recipientes y cañerías que alivien las posibles sobrepresiones que puedan dañarlos. Estas protecciones se resuelven a través de válvulas de seguridad y discos de ruptura.

 

Tanto las válvulas de control como las válvulas de seguridad son elementos básicamente mecánicos, pero tienen características de cálculo y selección, construcción e instalación, calibración y mantenimiento que van más allá de los requisitos de las demás válvulas de una planta. Requieren un tratamiento metodológico y un conocimiento similar a muchos otros instrumentos de medición y control.

 

  • Cálculo y selección: Para poder calcular ya sea una válvula de control ya sea una de seguridad, deberá conocerse adecuadamente el proceso. De acuerdo al proceso y las alternativas de funcionamiento posibles de la planta, deberán evaluarse distintas situaciones a las que se verán sometidas las válvulas (inclusive la definición de la válvula de control puede influir en la definición de la válvula de seguridad asociada). La ubicación de la válvula también es un aspecto de importancia a evaluar. Evidentemente la metodología de cálculo y selección de válvulas de control es distinta que para válvulas de seguridad ya que cumplen distintas funciones. En el caso de válvulas de control se deberán tener en cuenta aspectos como cavitación y flasheo (líquidos) y flujo crítico en gases, selección de su característica inherente, etc. El ruido que se produzca también será una situación a tener en cuenta. En el caso de válvula de seguridad, el tipo de fluido, las distintas condiciones que puedan ocurrir en el proceso y/o equipamiento (bloqueo del proceso, incendio en las cercanías, falla de un elemento, etc.) deberán ser considerados para su definición. Otros aspectos como ser los dinámicos (velocidad de respuesta) y comportamiento una vez instalada, también deben ser considerados. Distintas normativas (ISA, ASME, etc.) dan guías de cómo realizar el cálculo y selección de válvulas de control o de seguridad. La información de proveedores debe ser específica y garantizadas para las válvulas que fabrican ya que deben ser incorporados al cálculo (Ej: para válvulas de de Control: Tipo: globo, mariposa, esférica, rotativa excéntrica, sus coeficientes cv y coeficientes de cavitación, etc.)

 

  • Construcción e instalación: Los aspectos constructivos y de instalación también deberá ajustarse a las especificaciones y normalizaciones existentes, incluyendo los ensayos de funcionamiento, pruebas hidráulicas y pérdidas así como un adecuado montaje.

 

  • Calibración: Tanto las válvulas de control como las de seguridad requieren verificaciones y calibraciones al momento de su instalación y puesta en marcha, así como mantenimiento periódico durante su funcionamiento. Estudios recientes en plantas indican que más del 30% de los problemas que hacen que los lazos de control no funcionen en forma adecuada es debido a las válvulas de control (con el consiguiente costo asociado, a veces la válvula se termina operando manualmente desde la sala de control). Otro reciente reporte indica que al verificar las válvulas de seguridad de una planta real (después de algunos años de funcionamiento), más del 20% de, actuaban por encima del valor al que debían hacerlo con el consiguiente riesgo asociado.

 

  • Mantenimiento: En virtud de lo antedicho, tanto las válvulas de control, como las válvulas de seguridad, requieren de un mantenimiento adecuado que va más allá de que funcionen mecánicamente. Deben hacerlo cumpliendo los valores y las velocidades de respuesta especificados, no solo durante su instalación, sino que a lo largo de su vida útil. Existen procedimientos y pruebas que permiten realizar este mantenimiento, esto se ve potenciado por el desarrollo de software que permiten optimizar el ensayo y seguimiento de las actividades realizadas. En válvulas de control, el uso de posicionadores digitales permite su diagnóstico en línea, y la realización de ensayos sin desmontar la válvula del lugar que están instaladas para verificar su correcto funcionamiento (Mantenimiento predictivo).

 

Discos de ruptura: Otros elementos de importancia en la seguridad son los discos de ruptura. Si bien su selección no es tan compleja como la de las válvulas de seguridad, una inadecuada selección puede conducir a la desprotección de los equipos que se desean cuidar. Su ubicación, selección y verificaciones a realizar durante su vida útil, dependerán de la criticidad y resguardo que se le asignen.


Conclusiones
:

Tanto las válvulas de control, como las de seguridad son elementos que deben funcionar adecuadamente en cuanto a sus especificaciones estáticas como en su respuesta dinámica. Pueden considerarse en ese aspecto instrumentos que requieren de su adecuada ingeniería, instalación y mantenimiento. Los encargados de su selección y mantenimiento deberán tener los conocimientos teóricos, de proceso, de mantenimiento, etc. como para asegurar el buen funcionamiento de las mismas. Una válvula de control o de seguridad bien seleccionada o mantenida produce beneficios económicos de importancia frente a una elección inadecuadamente realizada, Los perjuicios que pueden producir por no tener buen funcionamiento son cuantificables y a veces son varias veces el valor de la válvula por año. Un evento producto de una mala selección o mantenimiento de las válvulas mencionadas pueden tener resultados catastróficos.

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