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Clasificación de Fugas en Válvulas y Solución de Problemas en Sitio
Creado 08.31
Clasificación de fugas en válvulas y guía práctica de solución de problemas en sitio
Las fugas en válvulas se pueden clasificar en varios tipos: fuga de empaquetadura, fuga de brida, fuga del cuerpo y fuga interna (fuga del asiento). Cada tipo tiene sus propias causas raíz y remedios de campo correspondientes. El siguiente resumen se compila basado en la experiencia operativa real.
1. Fuga de empaquetadura: la ubicación de fuga más frecuente
Causas raíz
La fuga del empaque ocurre porque, durante la operación de la válvula, el vástago gira (como en válvulas de bola, válvulas de mariposa, etc.) o se mueve axialmente (como en válvulas de control, válvulas de compuerta, válvulas de globo, etc.), lo que provoca que el empaque se desgaste, envejezca y pierda su fuerza de sellado. El medio presurizado entonces escapa a lo largo de la holgura entre el empaque y el vástago. Con el tiempo, el medio que escapa puede expulsar partes del empaque y erosionar ranuras en la superficie del vástago, agravando aún más la fuga.
Soluciones en el Sitio
- En la mayoría de los casos,
apretar la prensaestopas o reemplazar el empaque puede resolver el problema.
- Si el espesor de la pared de la caja de empaque es de aproximadamente 8 mm o mayor,
se puede aplicar sellado de fugas en línea por inyección – es decir, perforar y roscar un agujero en la pared exterior de la caja de empaquetadura e inyectar un compuesto sellador bajo presión para detener la fuga.
2. Fuga en Bridas – Falla Común en Puntos de Conexión
Causas Raíz
El sellado de bridas depende de la precarga de los pernos para crear una presión de sellado específica suficiente en la junta. La fuga puede deberse a:
- Fuerza de compresión de la junta insuficiente
- Acabado superficial deficiente de la cara de la brida (rugosidad que no cumple los requisitos)
- Deformación o relajación de la junta
- Vibración mecánica
- Deformación o alargamiento de los pernos
- Envejecimiento de la junta, pérdida de elasticidad o agrietamiento
Soluciones en el Sitio
- Vuelva a apretar los pernos de la brida de manera uniforme hasta la precarga especificada.
- Si la junta está dañada, debe reemplazarse (requiere despresurización y parada).
- En algunos casos, se puede intentar la inyección temporal de sellador, pero esto es menos común en fugas de bridas.
3. Fuga interna (fuga del asiento) – Consecuencia de un cierre incompleto
Causas raíz
La fuga interna puede tener múltiples causas:
- Superficies de sellado no rectificadas planas o suficientemente lisas
- Ajuste deficiente entre el asiento y el anillo de sellado
- Conexión floja entre el disco (o tapón) y el vástago
- Vástago doblado o torcido, lo que provoca desalineación del elemento de cierre
- Velocidad de cierre excesiva que causa daños por impacto
- Selección inadecuada de materiales, lo que provoca daños por corrosión
Además, el uso de una válvula de compuerta o de globo como dispositivo de estrangulamiento (control) también puede provocar fugas internas debido a la erosión del asiento.
Soluciones en sitio
- Primero, asegure la placa de retención del asiento (o el anillo del asiento del cuerpo) y aumente la precarga de los pernos para promover la deformación plástica del anillo de sellado y reducir la holgura.
- Para fugas internas menores, se puede inyectar compuesto sellador a través del puerto de inyección de grasa/sellador para restaurar temporalmente la estanqueidad.
- Si el asiento o el disco están gravemente dañados, la válvula debe retirarse del servicio para rectificar o reemplazar los elementos de sellado.
4. Fuga del Cuerpo (Externa por Defectos de Fundición)
Causas Raíz
Los cuerpos de válvula fundidos pueden contener defectos inherentes como:
- Porosidad (huecos de gas)
- Inclusiones de escoria
- Grietas
- Huecos de arena o cavidades por contracción
Si estos defectos de fundición no se detectan durante la inspección en fábrica o no se reparan adecuadamente, pueden hacerse evidentes durante el servicio en campo y provocar fugas externas a través de la pared del cuerpo.
Soluciones en sitio
- Las fugas por orificios pequeños pueden detenerse temporalmente mediante martillado o aplicando un parche sellador.
- La reparación permanente generalmente requiere
reparación por soldadura (después de una preparación adecuada y con procedimientos de soldadura calificados), seguida de tratamiento térmico posterior a la soldadura y END.
- Si el defecto es extenso, se debe reemplazar el cuerpo de la válvula.
5. Fallas de la Válvula de Control – Atascamiento/Obstrucción y Oscilación
5.1 Atascamiento / Obstrucción
Causa Raíz:
En sistemas recién puestos en servicio o sistemas después de una revisión general, las salpicaduras de soldadura, incrustaciones, limaduras de hierro y otros desechos tienden a acumularse en el orificio de estrangulamiento y las superficies guía, lo que causa el atascamiento de la válvula de control.
Solución en Sitio:
- Lave la tubería aguas arriba a fondo antes de la puesta en servicio.
- Si se produce atascamiento, desmonte la válvula y limpie los componentes internos y las superficies guía.
- Instale un colador o filtro aguas arriba de la válvula de control para evitar la entrada de partículas sólidas.
5.2 Oscilación (caza)
Causa Raíz:
La oscilación de la válvula de control a menudo está relacionada con:
- Rigidez insuficiente del resorte (constante de resorte demasiado baja)
- Dimensionamiento incorrecto de la válvula (sobredimensionada o subdimensionada)
- Selección incorrecta del actuador
- Fricción excesiva en las superficies de empaque o guía
Solución en sitio:
- Verifique y ajuste el ajuste del banco del actuador o el rango del resorte.
- Verifique el dimensionamiento de la válvula según las condiciones del proceso; si la válvula es sobredimensionada, considere la reducción del trim o el reemplazo.
- Asegúrese de que la fricción del empaque esté dentro de los límites aceptables mediante una lubricación o ajuste adecuado del empaque.
- En casos graves, reevalúe la selección de la válvula de control y reemplácela por una unidad del tamaño adecuado.
Resumen de la resolución de fugas en sitio
Tipo de fuga | Causas principales | Acción rápida en campo |
Empaquetadura | Desgaste del vástago, envejecimiento de la empaquetadura | Apriete el prensaestopas o reemplace la empaquetadura; inyecte sellador (si el espesor de la pared lo permite) |
Brida | Pernos flojos, falla de la junta | Reapretar pernos; reemplazar la junta si es necesario |
Interna (asiento) | Superficies de sellado desgastadas, desalineación | Aumentar la precarga del asiento; inyectar compuesto sellador; luego rectificar o reemplazar asiento/disco |
Cuerpo (externo) | Defectos de fundición (poros, grietas) | Sello temporal; reparación permanente con soldadura o reemplazo del cuerpo |
Atasco de la válvula de control | Residuos en la trayectoria del flujo | Limpiar la válvula y los internos; instalar un filtro aguas arriba |
Oscilación de la válvula de control | Desajuste en la rigidez del resorte, sobredimensionamiento | Ajustar la configuración del resorte; redimensionar la válvula; reducir la fricción del actuador |
Esta guía está destinada a ingenieros de mantenimiento y técnicos de campo que trabajan con válvulas industriales en entornos petroquímicos, de generación de energía y de plantas de proceso.
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