Prevención Falla de la válvula de mariposa Esto significa detectar los síntomas a tiempo. Las señales de alerta más comunes son caídas de presión, torsión inusual o fugas visibles. Estos síntomas suelen aparecer días antes de una parada total.
Esta guía cubre los cinco tipos de fallas más comunes, sus causas raíz y cómo solucionarlas. También compara los riesgos de fallas entre asientos blandos, asiento de metal, doble excéntrico, y triple excéntrico diseños.
Tipos comunes de fallas en válvulas de mariposa: una visión general
La mayoría de las fallas se clasifican en cinco categorías. Cada una tiene síntomas claros y un proceso de reparación definido.
| Tipo de fallo | Síntoma clave | Causa principal | Primera acción |
| Fugas internas | Flujo alrededor de un disco cerrado | Desgaste del asiento o desalineación del disco | Inspeccione el asiento; elimine los residuos. |
| Fuga externa | Fluido en el vástago o las bridas | Embalaje envejecido, tornillos sueltos | Vuelva a apretar los pernos; reemplace el empaque. |
| Desgaste de la superficie de sellado | Las fugas aumentan con el tiempo. | Abrasión, corrosión, ciclo | Inspeccione el disco y la superficie del asiento. |
| Daño en el tallo | La válvula no se abre ni se cierra completamente. | Exceso de torque, desalineación, corrosión | Mida la excentricidad del vástago; reemplácelo si está doblado. |
| Fallo del actuador | Movimiento errático o ausencia de movimiento | Lubricación deficiente, fallo del motor | Compruebe el par de apriete y el lubricante. |
Las siguientes secciones detallan los diferentes tipos de fallas, sus síntomas y sus causas.
Fugas internas
fugas internas Se produce cuando el disco no logra sellar herméticamente en la posición completamente cerrada. Es la falla más común en válvulas tanto para aplicaciones de agua como industriales.
Síntomas
Se observa una fuga cuando el flujo continúa aguas abajo, incluso con la válvula completamente cerrada. La presión aguas abajo también es mayor de lo esperado. Además, existe contaminación del proceso entre zonas aisladas. También se oirá un silbido o una ecualización de la presión a través del disco.
Causas
Una de las principales causas de fugas es la acumulación de residuos o incrustaciones entre el disco y el asiento. Otra causa es un tornillo de tope del actuador mal ajustado, que impide que el disco alcance la posición completamente cerrada.
Los asientos elastoméricos también pueden degradarse debido a ataques químicos, ciclos térmicos o el paso del tiempo. Por último, un ajuste deficiente entre el disco y el asiento, causado por una instalación incorrecta o componentes desgastados, también puede provocar fugas.
Fugas externas
Las fugas externas implican que el fluido se escapa del cuerpo de la válvula hacia el exterior. Esto genera riesgos para la seguridad, problemas con la normativa y pérdidas de producto.
Los dos principales puntos de fuga son la zona de empaquetadura del vástago y las conexiones de la brida.
Síntomas
La presencia de líquido que se filtra visiblemente desde la zona del vástago o la cara de la brida suele indicar una fuga. También puede observar manchas de corrosión o depósitos minerales alrededor de las juntas del cuerpo. La pérdida de presión persistente sin fugas internas visibles es otro síntoma común. Estos indicadores ayudan a identificar el mantenimiento necesario para el conjunto de la válvula.
Causas
Las fugas suelen deberse a empaquetaduras viejas o endurecidas que no proporcionan un sellado compresivo adecuado. Un apriete excesivo durante el funcionamiento también puede comprimir y dañar prematuramente la empaquetadura.
Además, los pernos flojos de la empaquetadura permiten que esta se deteriore con el tiempo, reduciendo su eficacia. Un par de apriete desigual de los pernos de la brida crea huecos en la superficie de la junta. El uso de un material de junta incompatible con el fluido del proceso compromete aún más el sellado.
Presión de trabajo: 150 LB – 600 LB
Desgaste de la superficie de sellado
El desgaste de la superficie de sellado se desarrolla gradualmente y, a menudo, pasa desapercibido hasta que la fuga alcanza un nivel crítico.
A diferencia de las fallas repentinas, las fugas causadas por el desgaste empeoran con cada ciclo de funcionamiento.
Síntomas
Las tasas de fuga suelen aumentar progresivamente entre los intervalos de inspección programados. También es posible observar marcas, picaduras o surcos visibles en el disco o la superficie del asiento durante el apagado.
Además, la necesidad de un mayor par de torsión para asentar el disco es un claro indicio de irregularidad o erosión de la superficie.
Causas
El servicio de alto ciclo provoca un roce continuo del disco contra el asiento, lo que conlleva el desgaste de las superficies de fricción. Este proceso se acelera por la presencia de medios abrasivos como lodos y agua con arena. La corrosión puede producirse debido a la incompatibilidad química de los medios o a la acción galvánica de diferentes metales.
Los ciclos térmicos suelen provocar la formación de grietas en las superficies de los asientos.
Daño en el tallo
Los daños en el vástago impiden que el disco se abra o se cierre por completo.
Incluso una ligera desviación del vástago altera la posición del disco lo suficiente como para provocar fugas o un funcionamiento bloqueado.
Síntomas
Es posible que la válvula no alcance la posición de apertura o cierre completa. Durante su funcionamiento, se producirán fluctuaciones irregulares del par motor. Asimismo, son típicos los signos de corrosión, rayaduras o deformaciones en la zona de unión del vástago con el cuerpo.
Causas
Un apriete excesivo durante el funcionamiento manual puede doblar o agrietar el vástago en la chaveta. Una tubería mal alineada ejerce una carga lateral dañina sobre el vástago, especialmente después de la instalación inicial.
Además, los vástagos expuestos a aguas residuales y sedimentos sufren una corrosión acelerada. Por último, el desgaste de los cojinetes en la interfaz vástago-cuerpo provoca oscilación del disco y un contacto irregular con el asiento.
Fallo del actuador
Un fallo en el actuador impide que la válvula responda a las señales de control. La válvula puede bloquearse a mitad de su recorrido, moverse de forma errática o dejar de moverse por completo.
Los problemas del actuador suelen manifestarse como problemas de la válvula. Por lo tanto, siempre revise primero el actuador.
Síntomas
Es posible que la válvula no se abra ni se cierre al recibir la orden. Podría observarse un movimiento errático o incompleto, donde la válvula se detiene en una posición intermedia. Otro indicador de este problema es el ruido o la vibración excesivos durante el recorrido. El sistema también podría presentar problemas de rendimiento si se producen frecuentes sobrecargas térmicas en el actuador eléctrico.
Causas
La lubricación insuficiente en la caja de engranajes aumenta la demanda de par por encima de la potencia nominal del actuador. Los objetos extraños atrapados dentro del cuerpo de la válvula después del mantenimiento de la línea también aumentan la resistencia operativa.
Los actuadores eléctricos se sobrecalentarán si superan su ciclo de trabajo nominal, que suele ser de 15 minutos de uso continuo.
Finalmente, cuando la humedad se filtra en la carcasa del actuador, corroe los devanados del motor. Esto suele indicar que el grado de protección IP de la unidad no es adecuado para el entorno.
Mantenimiento y prevención
La mayoría de los problemas de las válvulas de mariposa son prevenibles. La siguiente tabla resume las principales acciones de mantenimiento y medidas de prevención para cada tipo de falla.
| Tipo de fallo | Tarea de inspección | Acción de mantenimiento | Medida de prevención |
|---|---|---|---|
| fugas internas | Compruebe el contacto del asiento y la posición cerrada del disco cada 6 meses. | Elimine los residuos de la superficie del asiento; reinicie el tornillo de tope del actuador; realice reemplazo de sellos si el asiento está degradado. | Evite el uso de medios abrasivos en válvulas de asiento blando; especifique el elastómero correcto al realizar la compra. |
| Fuga externa | Inspeccione la empaquetadura y los pernos de la brida cada 6 meses. | Vuelva a apretar los pernos de la empaquetadura y la brida en forma de cruz; reemplace la empaquetadura vieja o las juntas dañadas. | Capacite a los operarios sobre los límites de par correctos; nunca reutilice las juntas comprimidas; verifique la compatibilidad del material de la junta al adquirirla. |
| Desgaste de la superficie de sellado | Inspeccione el disco y la superficie del asiento anualmente; mida la tasa de fugas en cada intervalo. | Rectificar o sustituir la superficie del asiento en las válvulas con asiento metálico; sustituir el revestimiento elastomérico en las válvulas con asiento blando. | Aplique un recubrimiento duro de Stellite o carburo de tungsteno en aplicaciones abrasivas o de alta velocidad; programe el reemplazo con mayor antelación en aplicaciones de alto ciclo. |
| Daño en el tallo | Mida la excentricidad del vástago anualmente con un comparador de cuadrante; inspeccione los cojinetes cada 2 años. | Sustituya cualquier vástago con una desviación superior a 0,1 mm; actualice a un sistema de accionamiento por engranajes o eléctrico para eliminar el apriete excesivo manual. | Verifique la alineación de la brida durante la instalación; especifique vástagos de acero inoxidable 316 para servicio en ambientes corrosivos o con aguas residuales. |
| Fallo del actuador | Realice una prueba de carrera completa mensualmente; compruebe el nivel de lubricante de la caja de cambios cada 6 meses. | Lubrique la caja de engranajes con el lubricante especificado por el fabricante; reemplace el solenoide, el posicionador o el motor antes de considerar el reemplazo completo del actuador. | Enjuague la tubería antes de instalar la válvula; respete el ciclo de trabajo nominal de los actuadores eléctricos; verifique el grado de protección IP del actuador para el entorno de instalación. |
Existen dos prácticas generales que se aplican a todos los tipos de fallos:
- Mantener un stock de repuestos críticos en las instalaciones: Los sellos de asiento, las empaquetaduras, las juntas y los sellos de vástago cubren la mayoría de los escenarios de reparación previstos.
- Reparación de válvulas de mariposa Es posible realizar trabajos de empaquetado y fijación de pernos in situ. Las reparaciones de asientos, discos y vástagos requieren el aislamiento y la despresurización completos de la línea.
Cómo la estructura de la válvula afecta el riesgo de falla
Los distintos diseños presentan diferentes patrones de fallo. Elegir la estructura adecuada reduce el riesgo desde el principio.
| Diseño | Fallo común | Causa principal | Prevención |
|---|---|---|---|
| Asiento blando (concéntrico) | fugas internas | El asiento elastomérico se desgasta con el uso en bicicleta. | Inspección anual de los asientos; evite los medios abrasivos. |
| Asientos metálicos | Erosión de la cara de sellado | Abrasión y corrosión en la interfaz disco-asiento | Recubrimiento de superficie dura; inspeccionar anualmente |
| Doble excéntrica | desalineación del disco | Desgaste del eje o del cojinete tras ciclos de alta actividad. | Ajuste los topes del actuador; revise los cojinetes cada 2 años. |
| Triple excéntrico | Desprendimiento del sello | El sello metálico laminado se fatiga bajo ciclos térmicos. | Especifique el grado de sellado correcto, realice reemplazo de sellos Según sea necesario; adecuado para el apagado de clase V/VI; |
| Válvula de aleta para tubería de desagüe | Cierre incompleto | Acumulación de residuos; corrosión del pasador de la bisagra | Enjuague regularmente; utilice un diseño con asiento de goma en aguas residuales. |
Al seleccionar un válvula de aleta para tubería de desagüe En ciertas aplicaciones, considere diseños que resistan la corrosión del pasador de la bisagra para prevenir problemas comunes de cierre.
Las válvulas de triple excentricidad ofrecen el mejor rendimiento de cierre. Sin embargo, requieren la selección adecuada de juntas laminadas para el rango de temperatura.
Los diseños de doble excentricidad son ideales para la distribución de agua y los sistemas de climatización. Ofrecen un equilibrio entre bajo par y buen sellado durante millones de ciclos.
Conclusión
Fallo de la válvula de mariposa Se pueden prevenir reconociendo los síntomas. Las fallas comunes de las válvulas son: fuga interna, Fugas externas, desgaste de la superficie de sellado, daños en el vástago y fallo del actuador.
Cada mantenimiento, prevención y Reparación de válvulas de mariposa Depende del tipo de fallo. También depende del diseño de la válvula y de la precocidad con que se diagnostique el problema.
TG Valve fabrica válvulas de mariposa. Conforme a las normas ISO 9001, API 609 y CE. Todas las válvulas se someten a pruebas hidrostáticas de la carcasa y de estanqueidad del asiento antes de salir de fábrica.
