Esta guía de selección de actuadores de válvula explica cómo hacer coincidir el accionamiento neumático, eléctrico o hidráulico con el movimiento de la válvula, el par o empuje de operación, el suministro de servicios públicos disponible, la posición de falla, el modo de control, el servicio, el entorno de instalación y la interfaz de montaje. El actuador debe seleccionarse como parte de un paquete completo de válvulas y no como un accesorio independiente. La selección final debe basarse en los datos operativos de la válvula confirmados y los requisitos del proyecto.
Una válvula automatizada no es simplemente una válvula manual con un motor o cilindro agregado en la parte superior. La válvula, el actuador, el kit de montaje, los controles y los dispositivos de retroalimentación deben funcionar como un conjunto diseñado bajo las condiciones reales del proceso y del sitio.
Un actuador adecuado debe mover la válvula a lo largo de su recorrido completo, proporcionar una salida adecuada en el punto más exigente de la carrera, alcanzar la posición requerida después de una falla definida y comunicarse correctamente con el sistema de control de la planta. También debe ajustarse mecánicamente a la válvula sin exceder la carga permitida del vástago, eje, acoplamiento o caja de cambios.
esto guía de selección de actuadores de válvulas proporciona un método práctico para comparar sistemas neumáticos, eléctricos e hidráulicos para válvulas de aislamiento, válvulas de control y aplicaciones de cierre de emergencia.
La fuente de alimentación del actuador no debería ser la primera decisión. Comience por definir qué debe hacer el paquete completo de válvulas.
| Paso de selección | Información para confirmar | Por qué es importante |
|---|---|---|
| Función de válvula | Aislamiento, estrangulamiento, control de presión, parada de emergencia o desvío | Define los requisitos de precisión de control, velocidad y posición de falla. |
| Movimiento de válvula | Pieza de vuelta, multivuelta o lineal | Determina el movimiento de salida del actuador y la disposición de montaje. |
| Salida requerida | Par, empuje, carrera, número de vueltas y tiempo de recorrido total | Evita el subdimensionamiento y la sobrecarga mecánica. |
| Utilidad disponible | Aire de instrumentación, suministro eléctrico, presión hidráulica o gas de tubería. | Reduce las opciones prácticas de actuadores |
| Requisito de control | Acción on-off, inching, modulante, local, remota o de emergencia | Define controles, retroalimentación y requisitos de deberes. |
| Respuesta de falla | Fallo de cierre, fallo de apertura, fallo en el lugar o apagado controlado | Determina la arquitectura de control y energía almacenada. |
| Condiciones del sitio | Temperatura ambiente, corrosión, polvo, entrada de agua, vibración y clasificación de áreas peligrosas | Define envolvente, materiales, certificación y protección. |
Sólo después de conocer estas condiciones se deben comparar las opciones de actuadores neumáticos, eléctricos e hidráulicos.
2. Haga coincidir el actuador con el movimiento de la válvula
El movimiento de salida del actuador debe corresponder al movimiento operativo de la válvula. Una fuente de energía correcta con un movimiento o interfaz incorrectos no producirá un paquete confiable.
Actuación de parte de vuelta
Un actuador de fracción de vuelta transmite el par giratorio en menos de una revolución completa. La mayoría de las válvulas industriales de un cuarto de vuelta normalmente utilizan aproximadamente 90 grados de recorrido.
Las aplicaciones típicas incluyen:
- válvulas de bola
- válvulas de mariposa
- Válvulas de tapón
- Amortiguadores de cuarto de vuelta
Los actuadores de fracción de vuelta pueden utilizar piñón y cremallera, yugo escocés, paletas, engranaje helicoidal u otras disposiciones de accionamiento. La curva de par seleccionada debe coincidir con el perfil de par de la válvula y no solo con la salida nominal del actuador.
Actuación multivuelta
Un actuador multivuelta proporciona salida rotativa en una o más revoluciones completas. Dependiendo de la válvula y la disposición del accionamiento, es posible que el conjunto también necesite acomodar o transmitir empuje axial.
Las aplicaciones típicas incluyen:
- válvulas de compuerta
- Válvulas de globo con mecanismos de vástago roscado
- Grandes compuertas
- Válvulas multivueltas accionadas por engranajes
Se debe confirmar el número de vueltas del vástago, la dirección del vástago, el diámetro del vástago, los detalles de la rosca, la carga de asiento requerida y el empuje permitido del vástago.
Actuación lineal
Un actuador lineal proporciona empuje a lo largo de una carrera definida. Se utiliza comúnmente cuando el elemento de cierre de la válvula se mueve directamente a lo largo de un eje recto.
Las aplicaciones típicas incluyen:
- Válvulas de control de globo
- Válvulas de control de ángulo
- Válvulas de control de diafragma
- Válvulas de guillotina con funcionamiento por cilindro
La selección del actuador lineal requiere el empuje requerido, la longitud de carrera, la dirección de acción, la carga de cierre y la altura de instalación disponible.
3. Actuadores de válvulas neumáticos, eléctricos o hidráulicos
Ninguna tecnología de actuador es universalmente superior. La elección correcta depende del servicio de la válvula, los servicios públicos disponibles, el riesgo del proceso y la infraestructura del sitio.
| Factor de selección | Actuador neumático | Actuador eléctrico | Actuador hidráulico |
|---|---|---|---|
| utilidad primaria | Aire comprimido limpio o gas de proceso donde esté diseñado específicamente | Energía eléctrica de CA o CC especificada | Fluido hidráulico presurizado de una HPU o sistema dedicado |
| Fortalezas comunes | Respuesta rápida, disposiciones sencillas de retorno por resorte y amplia disponibilidad de cuarto de vuelta | Útil donde no se dispone de aire para instrumentos; Soporta control eléctrico remoto y diagnóstico. | Alta fuerza o torque de salida para tareas de válvulas grandes y críticas |
| Limitaciones típicas | Requiere calidad de aire, presión, capacidad de flujo y accesorios neumáticos adecuados | El servicio, la corriente de arranque, el gabinete, la velocidad de operación y el comportamiento de pérdida de energía requieren una revisión cuidadosa | Requiere equipo hidráulico, manejo de fluidos, control de fugas y mantenimiento especializado. |
| movimiento fallido | A menudo se logra con un actuador de retorno por resorte o energía neumática almacenada. | Requiere una disposición definida de energía almacenada o de respaldo cuando se requiere movimiento después de una pérdida de energía. | Puede utilizar resorte, acumulador o lógica hidráulica diseñada |
| Aplicaciones comunes | Plantas de proceso, sistemas químicos, válvulas de control y servicio frecuente de encendido y apagado | Sistemas de agua, servicios públicos, plantas de energía, estaciones remotas e instalaciones distribuidas. | Grandes tuberías, válvulas de aislamiento de alto torque y sistemas de cierre críticos |
Cuándo se suele considerar un actuador neumático
La actuación neumática suele ser práctica cuando ya existe un sistema estable de aire para instrumentos y la aplicación requiere carreras rápidas, ciclos frecuentes o una acción de falla de retorno por resorte.
Para el dimensionamiento se debe utilizar la presión de aire mínima disponible en el actuador. También es necesario considerar las pérdidas de presión a través de tuberías, filtros, reguladores, válvulas de solenoide y controles de velocidad. No se debe seleccionar un actuador neumático únicamente a partir de la presión de descarga del compresor.
Un actuador neumático no es automáticamente adecuado para todas las ubicaciones peligrosas. Las válvulas solenoides, posicionadores, interruptores de límite, transmisores y cajas de conexiones son dispositivos eléctricos y deben cumplir con la clasificación del área del proyecto.
Cuándo se suele considerar un actuador eléctrico
El accionamiento eléctrico es útil cuando hay energía eléctrica disponible pero no un sistema centralizado de aire para instrumentos. Con frecuencia se selecciona para tuberías remotas, instalaciones de tratamiento de agua, sistemas de energía y servicios públicos, parques de tanques y tareas de aislamiento de baja frecuencia.
La selección debe confirmar:
- Tensión, fase y frecuencia de la fuente de alimentación.
- Servicio de encendido y apagado, avance lento o modulación
- Tiempo de funcionamiento requerido
- Corriente de arranque del motor y capacidad eléctrica disponible.
- Entradas de control y retroalimentación de posición
- Requisitos de protección de ingreso y áreas peligrosas
- Comportamiento después de la pérdida y restauración del poder.
Un actuador eléctrico estándar no impulsa automáticamente la válvula a una posición segura después de que se corta la energía. Cuando se requiere movimiento posterior a una falla, el paquete necesita un mecanismo de resorte verificado, una batería, un supercondensador, un UPS, un sistema electrohidráulico u otro dispositivo de energía almacenada aprobado.
Cuándo se suele considerar un actuador hidráulico
El accionamiento hidráulico puede proporcionar una gran fuerza o par desde un actuador comparativamente compacto. Por lo tanto, se considera para válvulas grandes, alta presión diferencial, aislamiento de tuberías críticas y tareas de cierre de emergencia.
El sistema completo puede requerir una unidad de energía hidráulica, un depósito, una bomba, un acumulador, un colector de control, filtros, tuberías y monitoreo del estado del fluido. Estos componentes añaden requisitos de ingeniería y mantenimiento que deben evaluarse en función del beneficio de una mayor capacidad de producción.
4. Dimensionar el actuador a partir del par o empuje real de la válvula
El tamaño del actuador basado únicamente en el tamaño nominal de la válvula y la clase de presión no es confiable. La salida requerida cambia con el diseño de la válvula, el material del asiento, la presión diferencial, la temperatura, el medio, la frecuencia de operación y el tiempo en una posición.
Para las válvulas de fracción de vuelta, el fabricante debe identificar los valores de par relevantes a lo largo de la carrera. Dependiendo del tipo de válvula, estas pueden incluir:
- Par de arranque desde la posición completamente cerrada
- Par de funcionamiento a través de la mitad del recorrido
- Torque de extremo a abierto
- Torque de extremo a cierre o de reasentamiento
- Par máximo bajo presión diferencial
Para válvulas lineales, especifique el empuje en lugar de depender del par giratorio. La información requerida normalmente incluye:
- Empuje máximo de apertura y cierre
- Carrera de válvula requerida
- Carga del asiento o fuerza de cierre
- Fricción de embalaje
- Fuerza del proceso que actúa sobre el tapón, el disco o la compuerta.
- Tiempo de caricia requerido
La salida del actuador debe comprobarse en las condiciones de servicio menos favorables. Los ejemplos incluyen la presión de aire mínima para un actuador neumático, la presión hidráulica mínima para una unidad hidráulica y la tolerancia de voltaje especificada para un actuador eléctrico.
Para obtener un método de dimensionamiento detallado, consulte la Guía de dimensionamiento del torque del actuador de válvula.
Los ajustes de salida del actuador y del interruptor de torsión no deben exceder la carga permitida del vástago de la válvula, eje, chaveta, acoplamiento, soporte, caja de cambios o componentes de cierre interno. Se debe revisar el torque o empuje máximo permitido del vástago cuando esté disponible.
Un actuador de tamaño insuficiente puede detenerse antes de completar la carrera. Un sobredimensionamiento excesivo puede aumentar el costo del paquete y exponer el vástago, el acoplamiento, el asiento o el elemento de cierre a cargas mecánicas innecesarias.
5. Defina con precisión la acción fallida
“A prueba de fallos” está incompleto a menos que se indiquen la condición de falla y la posición final requerida de la válvula.
El proyecto debe definir por separado el comportamiento siguiente:
- Pérdida de señal de comando.
- Pérdida de comunicación
- Pérdida de energía eléctrica.
- Pérdida de aire de instrumentos.
- Pérdida de presión hidráulica.
- Comando de parada de emergencia
- Fallo interno del actuador o accesorio
Cierre fallido
La válvula se mueve a la posición cerrada después del fallo especificado. Esto puede seleccionarse cuando detener el fluido del proceso reduce el riesgo del proceso identificado.
Apertura fallida
La válvula se mueve a la posición abierta después de la falla especificada. Esto puede ser necesario cuando se debe mantener un enfriamiento continuo, alivio de presión, flujo mínimo u otra función del proceso.
Fallo en el lugar o bloqueo por fallo
El actuador mantiene o intenta mantener su última posición. Este comportamiento debe evaluarse frente a las fuerzas del proceso, las fugas a través del sistema de control y la duración de la falla.
La posición requerida debe establecerse mediante la evaluación de la seguridad del proceso, no mediante una regla general basada únicamente en el tipo de válvula. Ver Válvula de cierre fallido versus válvula de apertura fallida para una comparación enfocada.
Para paquetes neumáticos, la elección entre configuraciones de retorno por resorte y de doble acción se analiza en Actuadores de simple efecto versus de doble efecto.
6. Seleccione la arquitectura de control y retroalimentación.
El actuador debe ser compatible tanto con la función de válvula requerida como con el sistema de control de la planta.
Control de encendido y apagado
Una válvula de cierre normalmente recibe comandos discretos de apertura y cierre. Un paquete completo puede incluir:
- Abrir y cerrar entradas de comando
- Interruptores de límite de apertura y cierre
- Selector local y remoto
- Indicación de posición
- Salida de fallo o disparo
- Válvula solenoide para control neumático o hidráulico.
Control de avance lento o avance lento
El avance lento permite mover la válvula en incrementos cortos. No es automáticamente equivalente a un control de modulación preciso. El actuador, el motor, el engranaje, los controles y la válvula deben estar clasificados para la frecuencia de arranque y parada esperada.
Control de modulación
Un actuador modulante posiciona repetidamente la válvula entre completamente abierta y completamente cerrada en respuesta a un comando de proceso. El paquete puede requerir:
- Comando de posición analógico o digital
- Transmisor de posición
- Controlador de posicionador o actuador
- Precisión de posicionamiento requerida y banda muerta
- Respuesta definida tras fallo de señal
- Clasificación de servicio de modulación adecuada
Las señales analógicas comunes pueden incluir 4–20 mA o 0–10 V, pero el diagrama de cableado del proyecto y la filosofía de control deben confirmar la lógica de entrada, salida y falla real. La señal de comando y la retroalimentación de posición son funciones separadas y no se debe suponer que utilizan el mismo tipo de señal.
Ver Señales de control del actuador de válvula eléctrica para obtener detalles sobre la selección de señales y retroalimentación.
7. Confirme el ciclo de trabajo, la frecuencia de operación y la velocidad
Un actuador capaz de mover una válvula una vez durante una prueba de fábrica aún puede no ser adecuado para el servicio operativo real.
Proporcionar lo esperado:
- Número de operaciones por hora, día o año
- Máximo de salidas consecutivas
- Tiempo de ejecución medio y máximo
- Horario de apertura y cierre requerido
- Servicio on-off, avance lento o modulación continua
- Períodos esperados en posición totalmente abierta, cerrada o intermedia
La velocidad de operación debe seleccionarse de acuerdo con los requisitos del proceso. Un actuador más rápido no es automáticamente mejor. El movimiento rápido de la válvula puede contribuir a aumentos repentinos de presión, golpes de ariete, control inestable o impacto mecánico excesivo. Por el contrario, un actuador que se mueve demasiado lento puede no cumplir con los requisitos de aislamiento de emergencia o de respuesta del proceso.
Para los sistemas neumáticos e hidráulicos, el tamaño de la tubería, la capacidad de flujo de la válvula de control y las restricciones de escape pueden afectar el tiempo de viaje. Para actuadores eléctricos, se deben considerar la velocidad del motor, la relación de transmisión, las condiciones de carga y suministro.
8. Haga coincidir el actuador con el entorno de instalación
La idoneidad ambiental se aplica al paquete completo del actuador, incluida la carcasa del actuador, el compartimiento de terminales, la válvula solenoide, el posicionador, la caja de interruptores de límite, los prensaestopas, las cajas de conexiones y los tubos expuestos.
Confirme lo siguiente:
- Temperatura ambiente mínima y máxima
- Instalación interior, exterior, expuesta o cubierta
- Riesgo de polvo, lluvia, lavado, inundación o inmersión temporal
- Atmósfera marina, offshore, costera o corrosiva
- Zona de área peligrosa, división, grupo de gas y clase de temperatura
- Clasificación de protección de ingreso o gabinete requerida
- Requisitos del sistema de recubrimiento y del material externo.
- Requisitos de vibración y sísmica cuando corresponda.
Una clasificación de protección contra el ingreso describe la protección contra la entrada de sólidos y agua. Por sí solo no confirma la idoneidad para áreas peligrosas. La certificación de protección contra explosiones debe coincidir con la clasificación del proyecto y el método de instalación aplicables.
Para una selección ambiental detallada, consulte Selección de gabinete de válvula accionada eléctricamente.
9. Verifique la brida de montaje, el soporte y el acoplamiento
El montaje del actuador no está completo simplemente porque los orificios de los pernos parecen coincidir. La válvula y el actuador deben comprobarse como un tren de transmisión mecánico completo.
Para un paquete de media vuelta, verifique:
- Designación y dimensiones de la brida de montaje de la válvula
- Brida del actuador y patrón de pernos
- Forma y dimensiones del vástago o eje.
- Cuadrado, clave, spline u otra orientación de unidad
- Diámetro interior del acoplamiento, profundidad de acoplamiento y material
- Altura del soporte, rigidez y protección contra la corrosión.
- Orientación del actuador y acceso a los controles.
- Alineación a lo largo de toda la carrera de la válvula
ISO 5211 proporciona dimensiones de accesorios estandarizadas para conexiones de actuadores de fracción de vuelta, mientras que ISO 5210 aborda accesorios de actuadores multivueltas. El cumplimiento de un estándar de interfaz no elimina la necesidad de verificar el soporte intermedio, el acoplamiento, la carga del vástago y la alineación del paquete.
Ver Montaje de válvula accionada ISO 5211 para obtener una explicación detallada sobre la alineación de bridas, unidades y soportes.
La desalineación puede aumentar la fricción, producir cargas desiguales y acelerar el desgaste. Se tratan ejemplos adicionales en Consecuencias de los actuadores de válvulas desalineados.
10. Seleccione accesorios como parte del paquete de válvula accionada
Los accesorios determinan cómo el actuador recibe comandos, controla el movimiento, informa la posición y reacciona ante condiciones anormales. Deberían incluirse en las especificaciones del paquete en lugar de agregarse sin un diseño coordinado.
| Accesorio | Función primaria | Información de selección clave |
|---|---|---|
| válvula solenoide | Dirige el suministro neumático o hidráulico. | Certificación de voltaje, portabilidad, capacidad de flujo, estado de falla y área |
| Caja de final de carrera | Informes de posiciones abiertas y cerradas. | Tipo de interruptor, cantidad, clasificación de contactos, caja y entradas de cables |
| Posicionador | Controla la posición de la válvula intermedia. | Señal de entrada, acción del actuador, protocolo de comunicación, retroalimentación y capacidad de aire. |
| Regulador de filtro de aire | Acondiciona y regula el suministro neumático. | Presión de entrada, rango de salida, filtración, drenaje y material. |
| controlador de velocidad | Ajusta el tiempo de apertura o cierre. | Tiempo de viaje requerido, dirección del flujo e influencia de la acción de falla |
| Transmisor de posición | Proporciona retroalimentación continua de la posición. | Señal de salida, precisión, fuente de alimentación y rango de calibración. |
| Anulación manual | Permite operación manual local | Método de activación, acceso, enclavamiento y procedimiento operativo seguro |
Los tubos accesorios, accesorios, soportes, sujetadores y entradas de cables también deben cumplir con los requisitos ambientales y materiales del proyecto.
11. Selección de actuador por aplicación típica
Válvulas de cierre y cierre de procesos generales
Los actuadores neumáticos de piñón y cremallera o de yugo escocés se consideran frecuentemente cuando hay aire para instrumentos disponible y la válvula requiere operaciones repetidas de un cuarto de vuelta. Los actuadores eléctricos son prácticos para válvulas distribuidas con menor frecuencia de funcionamiento o sin suministro de aire.
Válvulas de control
Las válvulas de control requieren una selección coordinada del cuerpo de la válvula, internos, actuador, posicionador y accesorios. El actuador debe proporcionar suficiente empuje o torsión en todo el rango de control y mantener el rendimiento de posicionamiento requerido bajo fuerzas cambiantes del proceso.
Revisión disponible configuraciones de válvulas de control industriales cuando la aplicación requiere una regulación continua en lugar de un simple aislamiento.
Aislamiento remoto de tuberías
Los actuadores eléctricos pueden ser adecuados para estaciones con energía eléctrica confiable y comunicación remota. Se pueden seleccionar sistemas hidráulicos, gas-hidráulicos o neumáticos para requisitos de parada de emergencia o de alto rendimiento. La decisión debe incluir el suministro de servicios públicos disponible, la arquitectura de comunicación, el tiempo de cierre requerido y la energía disponible después de una falla de la estación.
Válvulas de cierre de emergencia
Un paquete de parada de emergencia debe basarse en la filosofía de parada aprobada. El proceso responsable y las disciplinas de seguridad deben especificar el tiempo de cierre o apertura requerido, la energía almacenada, las pruebas de carrera parcial, la lógica de votación, el método de reinicio y los requisitos de prueba de prueba.
Sistemas de energía y vapor
Los servicios de vapor y agua de alimentación a alta temperatura requieren una revisión del empuje o torque de operación de la válvula, los efectos térmicos, la fricción del empaque del vástago, la fuerza de asiento, la frecuencia de operación y la accesibilidad. La ubicación del actuador y la disposición del soporte deben proteger los componentes sensibles del calor excesivo mientras se mantiene la alineación.
Sistemas de agua y aguas residuales
Los actuadores eléctricos multivueltas y de fracción de vuelta se consideran ampliamente para compuertas, válvulas de mariposa y válvulas de aislamiento donde se dispone de infraestructura eléctrica. Se debe definir la exposición al aire libre, el riesgo de inundación, la condensación, la frecuencia de operación y la operación manual de emergencia.
12. Inspeccionar y probar el conjunto completo de válvula y actuador.
Los certificados separados de válvulas y actuadores no prueban que el paquete ensamblado funcione correctamente. La inspección final debe verificar las funciones mecánicas, de control y de fallas después del ensamblaje. Para una secuencia de verificación previa al envío acordada, revise la Lista de verificación de la prueba de aceptación de fábrica de válvulas.
Un plan de inspección y prueba específico del proyecto puede incluir:
- Identificación de válvulas, actuadores y accesorios.
- Orientación de montaje y verificación de sujetadores.
- Acoplamiento de compromiso y alineación
- Carrera funcional de apertura y cierre completo
- Dirección de operación
- Tiempo de viaje de apertura y cierre
- Ajuste del final de carrera y del indicador de posición
- Ajuste del interruptor de torsión o del límite de empuje cuando corresponda
- Verificación de señal de control y retroalimentación de posición.
- Operación local, remota y de anulación manual
- Prueba de acción fallida especificada
- Función de solenoide, posicionador y accesorio.
- Pruebas de carcasa y asiento de válvula según la norma de válvula acordada
- Recubrimiento, conservación y protección de entrada de cables.
Para las válvulas de control, el actuador y los accesorios necesarios forman parte del conjunto completo de válvula listo para usar. Por lo tanto, el alcance de la inspección debe abordar la válvula de control ensamblada en lugar de tratar el actuador como un equipo no relacionado.
Para conocer el flujo de trabajo detallado de configuración y aceptación, que incluye liberación mecánica, cero y intervalo, calibración automática digital, verificaciones de recorrido intermedio, retroalimentación y pruebas de fallas, utilice nuestro Guía de calibración del posicionador de válvula de control.
Documentación típica
- Hojas de datos de válvulas y actuadores
- Plano de disposición general aprobado.
- Cálculo del tamaño del actuador o hoja de selección.
- Datos de par o empuje de la válvula
- Diagrama de cableado y terminales.
- Esquema neumático o hidráulico.
- Lista de accesorios y especificación de materiales.
- Informe de prueba funcional
- Informe de prueba de fugas y presión de válvulas
- Certificados de áreas peligrosas cuando sea necesario
- Manuales de instalación, operación y mantenimiento.
13. Lista de verificación de RFQ para actuadores de válvulas
Para obtener una cotización precisa, proporcione tanta información como esté disponible a continuación.
- Detalles de la válvula: tipo, tamaño, clase de presión, material del cuerpo, material del asiento o revestimiento y conexión.
- Datos de proceso: medio, presión de diseño y operación, presión diferencial, temperatura y dirección del flujo.
- Movimiento de válvula: de fracción de vuelta, multivuelta o lineal.
- Salida requerida: par de válvula, empuje, carrera, número de vueltas y carga permitida del vástago.
- Preferencia del actuador: Neumático, eléctrico, hidráulico o abierto para selección de ingeniería.
- Suministro de servicios públicos: presión mínima y máxima del aire o hidráulica, o tensión eléctrica, fase y frecuencia.
- Modo de control: On-off, avance lento, modulación o parada de emergencia.
- Posición fallida: falla de apertura, falla de cierre, falla en el lugar u otra acción definida.
- Señales de control: requisitos de comunicación discreta, analógica o digital.
- Comentarios: contactos abiertos/cerrados, retroalimentación de posición continua y salidas de falla.
- Tiempo de funcionamiento: hora requerida de apertura y cierre.
- Deber: frecuencia de operación, arranques por hora y requerimiento de modulación.
- Entorno del sitio: temperatura ambiente, exposición al aire libre, corrosión y requisitos de ingreso.
- Zona peligrosa: clasificación, grupo de gas, clase de temperatura y sistema de certificación requerido.
- Accesorios: solenoide, interruptores de límite, posicionador, conjunto de aire, control de velocidad, anulación manual o estación de control local.
- Documentos de inspección: dibujos, cálculos, certificados, informes y requisitos de inspección de terceros.
Cuando el par de operación o el empuje de la válvula no estén disponibles, proporcione los datos completos de la válvula y del proceso para que se puedan revisar los requisitos antes de seleccionar el actuador.
14. Estándares relevantes y referencias de proyectos
La norma aplicable depende del tipo de válvula, el movimiento del actuador y las especificaciones del proyecto. Las referencias comunes pueden incluir:
- ISO 5211 para accesorios de actuador de fracción de vuelta
- ISO 5210 para accesorios de actuador multivueltas
- CEI 60534-1 para terminología de válvulas de control y consideraciones generales
- CEI 60534-4 para inspección de válvulas de control y pruebas de rutina
Las normas no deben figurar como cumplimiento general del producto a menos que la válvula, el actuador, la interfaz y el alcance de la prueba seleccionados se hayan revisado con la edición aplicable y los documentos del proyecto.
Guía de selección de actuadores de válvulas: revisión final de ingeniería
El actuador correcto es aquel que opera la válvula seleccionada de manera confiable bajo las condiciones ambientales, de servicio y de proceso reales y al mismo tiempo cumple con las funciones de control y falla requeridas.
Antes de liberar un pedido, confirme todo lo siguiente:
- El movimiento del actuador coincide con el movimiento de la válvula.
- El par o empuje se basa en los datos operativos reales de la válvula.
- La producción es adecuada en las condiciones mínimas de utilidad disponibles.
- El vástago de la válvula, el eje, el acoplamiento y la caja de cambios no se sobrecargarán.
- Se documenta el comportamiento requerido después de cada falla definida.
- Las señales de control y la retroalimentación coinciden con el sistema de la planta.
- El servicio, la velocidad y la frecuencia de funcionamiento son adecuados.
- Todos los accesorios eléctricos y neumáticos coinciden con la clasificación del sitio.
- Se han verificado la interfaz de montaje, el soporte y el acoplamiento.
- El paquete de válvulas ensamblado se someterá a pruebas funcionales.
Este enfoque de paquete completo es más confiable que seleccionar el actuador basándose únicamente en el tamaño de la válvula, la fuente de energía o la salida nominal.
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Preguntas frecuentes
¿Cómo elijo entre un actuador de válvula neumático y eléctrico?
Compare el suministro de servicios públicos disponible, la velocidad de operación requerida, el servicio, la acción ante fallas, la interfaz de control y el entorno del sitio. El accionamiento neumático suele ser práctico cuando se dispone de aire para instrumentos confiable y se requiere una acción de retorno por resorte o ciclos más rápidos. El accionamiento eléctrico suele ser adecuado cuando hay energía eléctrica disponible pero no aire para instrumentos.
¿Cuándo se debe seleccionar un actuador de válvula hidráulica?
Se puede considerar un actuador hidráulico cuando la válvula requiere alto torque o empuje, particularmente para válvulas de tuberías grandes o tareas de cierre críticas. También se deben evaluar los requisitos adicionales de potencia hidráulica, control de fluidos y mantenimiento.
¿Se puede seleccionar un actuador únicamente según el tamaño de la válvula?
No. El tamaño de la válvula por sí solo no determina la salida requerida del actuador. La selección debe utilizar el torque o empuje de la válvula confirmado bajo la presión diferencial, la temperatura, el material del asiento, los medios y las condiciones de operación reales.
¿Cuánto factor de seguridad del actuador se debe utilizar?
El margen requerido debe seguir los datos del fabricante de la válvula, el procedimiento de selección del actuador y las especificaciones del proyecto. No se debe aplicar un porcentaje universal sin verificar el perfil de torque de la válvula, el suministro mínimo de servicios públicos y la carga permitida en el vástago o eje.
¿Un actuador eléctrico falla y se cierra automáticamente durante un corte de energía?
No. Un actuador eléctrico convencional no puede moverse después de una pérdida de energía a menos que el paquete incluya un sistema de energía almacenada o de respaldo adecuado. La acción requerida después de una pérdida de señal y después de una pérdida de energía debe especificarse por separado.
¿Un actuador neumático es automáticamente a prueba de explosiones?
No. Aunque el mecanismo del actuador puede usar aire comprimido, sus válvulas de solenoide, posicionadores, interruptores de límite y otros accesorios eléctricos deben cumplir con la clasificación de áreas peligrosas.
¿Qué información se requiere para cotizar una válvula actuada?
Proporcione el tipo de válvula, tamaño, presión nominal, materiales, condiciones del proceso, torque o empuje requerido, suministro de servicios públicos, modo de control, posición de falla, tiempo de operación, servicio, entorno, clasificación de área peligrosa y accesorios requeridos.
