Mantenimiento de Válvulas de Seguridad
Articulo2 de abril de 2024
El azúcar es un endulzante de origen natural que es extraído del jugo de caña (Saccharum spp), su producción se describe en varios procesos:
- Producción de caña (siembra y riego)
- Operaciones de cosecha (Corte, alza y transporte)
- Fabricación de azúcar (Extracción, clarificación, evaporación, cristalización, secado, envase)
- Generación de energía
En el proceso de producción de azúcar se aprovecha cada parte de la caña para generar sub-productos que son utilizados como materia prima para otros procesos, por ejemplo, el bagazo es aprovechado como fuente de combustible orgánico para generar energía, debido a que se introduce dentro de las calderas quemándolo para generar calor, con esta fuente de calor el agua dentro de la caldera se transforma en vapor por lo que la presión de la caldera aumenta y para controlar la presión la caldera cuenta con componentes de seguridad para evitar incidentes/accidentes catastróficos y maximizar su eficiencia un ejemplo son las válvulas de seguridad.
Se requiere que todas las calderas tengan al menos una válvula de seguridad, dependiendo de la capacidad de flujo máximo (CFM) de la caldera.
A continuación, se presentan las partes de una caldera y se observa la ubicación en donde se debe de instalar las válvulas de seguridad.
¿QUÉ ES UNA VÁLVULA DE SEGURIDAD PARA CALDERAS?
La función principal de una válvula de seguridad es aliviar la presión caracterizándose por su apertura rápida. Se encuentra en el tambor de vapor de la caldera y se abrirá automáticamente cuando la presión del lado de entrada de la válvula aumente más allá de la presión preestablecida.
La válvula de seguridad sirve para que el agua no alcance a una temperatura mayor a la de ebullición, así se evita que el vapor incremente la presión de manera que el sistema pueda explotar.
MANTENIMIENTO PREVENTIVO Y REPARACIÓN DE VÁLVULAS DE SEGURIDAD
La válvula de seguridad es un elemento fundamental en una caldera, por lo que su funcionamiento debe ser confiable, debido a que si presenta fallas en la operación se origina una catástrofe ocasionando pérdidas operativas, estructurales, vidas humanas, daños al ambiente etc. por lo que es fundamental realizar un mantenimiento preventivo.
En la industria azucarera se tiene dos operaciones uno llamado ZAFRA que es el de producción de azúcar y el otro llamado REPARACIÒN que es el de realizar mantenimiento a todos los equipos para seguir produciendo efectivamente cada año.
A continuación, se presentan imágenes de una válvula de seguridad después de la ZAFRA, en la que presenta suciedad por bagazo, polvo, corrosión, etc.
Para realizar un mantenimiento preventivo y reparación a una válvula de seguridad se detalla el siguiente diagrama de operaciones:
GUÍA DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO Y REPARACIÓN A VÁLVULAS DE SEGURIDAD
| ACTIVIDADES | PROCEDIMIENTOS |
| Recepción de válvulas de seguridad | 1. Recepción de válvula de seguridad. 2. Trasladarla al banco de pruebas.Colocarla en el flange adecuado y fijarla con tornillos. 3. Realizar pruebas iniciales de disparo para chequeo de fugas con gas nitrógeno. 4. Anotar datos de pruebas iniciales. |
| Desarme de válvula de seguridad | 1. Retirar caperuza de válvula. 2. Una vez retirada la caperuza queda libre la contratuerca de fijación y el tensor: Realizar una marca en la parte superior de la tuerca para aproximar la calibración inicial, retirar contratuerca y desapretar el tensor del resorte hasta elimina la tensión 3. Retirar cúpula, placas de resorte y resorte de vástago. 4. Retirar la tapa guía (en algunos casos se encuentran introducido a presión). 5. Después de haber retirado la tapa guía proceder a retirar el vástago e inspeccionar si existe daño en la parte del sello de la tobera de entrada. 6. Limpiar todas las partes de la válvula con cepillo de alambre. |
| Calibración de válvula de seguridad | 1. Colocar empaque de pruebas a la medida del flange. 2. Colocar la válvula y atornillarla sobre el flange y el empaque para realizar pruebas.Para realizar la calibración se requiere de dos mangueras de presión que se conectan al banco de pruebas y un cilindro de nitrógeno. 3. La primera manguera conectarla de la siguiente manera: Conectar una de las puntas de la manguera en el niple que se encuentra debajo del flange y la otra punta conectarla al manómetro adecuado para la calibración. 4. La segunda manguera conectarla de la siguiente manera: Conectar una de las puntas de la manguera en la entrada principal del banco de pruebas y la otra punta conectarla a la salida de gas del cilindro de nitrógeno. 5. Abrir llaves de paso del banco de pruebas y abrir llave del cilindro de gas nitrógeno de forma pausada para introducir gas. 6. Si el disparo es menor al disparo requerido, darle vuelta al tensor para ajustar el resorte y poder elevar la presión. 7. Introducir nuevamente gas nitrógeno para calibrar a presión requerida. 8. Si el disparo está un rango de 100psi o 150psi por debajo de la presión requerida, darle graduación al tensor por lo menos a un cuarto de vuelta y probar nuevamente el disparo. 9. Cuando se llegue a la presión requerida, fijar la contratuerca para que no se mueva el tensor y no se pierda la calibración. 10. Liberar el nitrógeno que está en la válvula y manguera por medio de la llave de paso del banco de pruebas. 11. Colocar caperuza, horqueta y pasador, verificando que la tuerca del vástago quede libre para el disparo y para poder abrirlo de forma manual. |
Autor: Sheyla Müller
Ingeniera en Tecnología Industrial con grado de maestría en Gestión del Mantenimiento Industrial, Jefe de Control de Calidad y Producción concerniente al Mantenimiento de Metal-Mecánica Industrial en Metales Milenium S.A.
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El azúcar es un endulzante de origen natural que es extraído del jugo de caña (Saccharum spp), su producción se describe en varios procesos:
- Producción de caña (siembra y riego)
- Operaciones de cosecha (Corte, alza y transporte)
- Fabricación de azúcar (Extracción, clarificación, evaporación, cristalización, secado, envase)
- Generación de energía
En el proceso de producción de azúcar se aprovecha cada parte de la caña para generar sub-productos que son utilizados como materia prima para otros procesos, por ejemplo, el bagazo es aprovechado como fuente de combustible orgánico para generar energía, debido a que se introduce dentro de las calderas quemándolo para generar calor, con esta fuente de calor el agua dentro de la caldera se transforma en vapor por lo que la presión de la caldera aumenta y para controlar la presión la caldera cuenta con componentes de seguridad para evitar incidentes/accidentes catastróficos y maximizar su eficiencia un ejemplo son las válvulas de seguridad.
Se requiere que todas las calderas tengan al menos una válvula de seguridad, dependiendo de la capacidad de flujo máximo (CFM) de la caldera.
A continuación, se presentan las partes de una caldera y se observa la ubicación en donde se debe de instalar las válvulas de seguridad.
¿QUÉ ES UNA VÁLVULA DE SEGURIDAD PARA CALDERAS?
La función principal de una válvula de seguridad es aliviar la presión caracterizándose por su apertura rápida. Se encuentra en el tambor de vapor de la caldera y se abrirá automáticamente cuando la presión del lado de entrada de la válvula aumente más allá de la presión preestablecida.
La válvula de seguridad sirve para que el agua no alcance a una temperatura mayor a la de ebullición, así se evita que el vapor incremente la presión de manera que el sistema pueda explotar.
MANTENIMIENTO PREVENTIVO Y REPARACIÓN DE VÁLVULAS DE SEGURIDAD
La válvula de seguridad es un elemento fundamental en una caldera, por lo que su funcionamiento debe ser confiable, debido a que si presenta fallas en la operación se origina una catástrofe ocasionando pérdidas operativas, estructurales, vidas humanas, daños al ambiente etc. por lo que es fundamental realizar un mantenimiento preventivo.
En la industria azucarera se tiene dos operaciones uno llamado ZAFRA que es el de producción de azúcar y el otro llamado REPARACIÒN que es el de realizar mantenimiento a todos los equipos para seguir produciendo efectivamente cada año.
A continuación, se presentan imágenes de una válvula de seguridad después de la ZAFRA, en la que presenta suciedad por bagazo, polvo, corrosión, etc.
Para realizar un mantenimiento preventivo y reparación a una válvula de seguridad se detalla el siguiente diagrama de operaciones:
GUÍA DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO Y REPARACIÓN A VÁLVULAS DE SEGURIDAD
| ACTIVIDADES | PROCEDIMIENTOS |
| Recepción de válvulas de seguridad | 1. Recepción de válvula de seguridad. 2. Trasladarla al banco de pruebas.Colocarla en el flange adecuado y fijarla con tornillos. 3. Realizar pruebas iniciales de disparo para chequeo de fugas con gas nitrógeno. 4. Anotar datos de pruebas iniciales. |
| Desarme de válvula de seguridad | 1. Retirar caperuza de válvula. 2. Una vez retirada la caperuza queda libre la contratuerca de fijación y el tensor: Realizar una marca en la parte superior de la tuerca para aproximar la calibración inicial, retirar contratuerca y desapretar el tensor del resorte hasta elimina la tensión 3. Retirar cúpula, placas de resorte y resorte de vástago. 4. Retirar la tapa guía (en algunos casos se encuentran introducido a presión). 5. Después de haber retirado la tapa guía proceder a retirar el vástago e inspeccionar si existe daño en la parte del sello de la tobera de entrada. 6. Limpiar todas las partes de la válvula con cepillo de alambre. |
| Calibración de válvula de seguridad | 1. Colocar empaque de pruebas a la medida del flange. 2. Colocar la válvula y atornillarla sobre el flange y el empaque para realizar pruebas.Para realizar la calibración se requiere de dos mangueras de presión que se conectan al banco de pruebas y un cilindro de nitrógeno. 3. La primera manguera conectarla de la siguiente manera: Conectar una de las puntas de la manguera en el niple que se encuentra debajo del flange y la otra punta conectarla al manómetro adecuado para la calibración. 4. La segunda manguera conectarla de la siguiente manera: Conectar una de las puntas de la manguera en la entrada principal del banco de pruebas y la otra punta conectarla a la salida de gas del cilindro de nitrógeno. 5. Abrir llaves de paso del banco de pruebas y abrir llave del cilindro de gas nitrógeno de forma pausada para introducir gas. 6. Si el disparo es menor al disparo requerido, darle vuelta al tensor para ajustar el resorte y poder elevar la presión. 7. Introducir nuevamente gas nitrógeno para calibrar a presión requerida. 8. Si el disparo está un rango de 100psi o 150psi por debajo de la presión requerida, darle graduación al tensor por lo menos a un cuarto de vuelta y probar nuevamente el disparo. 9. Cuando se llegue a la presión requerida, fijar la contratuerca para que no se mueva el tensor y no se pierda la calibración. 10. Liberar el nitrógeno que está en la válvula y manguera por medio de la llave de paso del banco de pruebas. 11. Colocar caperuza, horqueta y pasador, verificando que la tuerca del vástago quede libre para el disparo y para poder abrirlo de forma manual. |
Autor: Sheyla Müller
Ingeniera en Tecnología Industrial con grado de maestría en Gestión del Mantenimiento Industrial, Jefe de Control de Calidad y Producción concerniente al Mantenimiento de Metal-Mecánica Industrial en Metales Milenium S.A.
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