Todo sistema de aire comprimido depende de numerosos componentes que trabajan en conjunto para ofrecer un desempeño confiable, pero algunos de los más importantes también suelen ser los más fáciles de pasar por alto. Este blog destaca el papel fundamental que desempeñan las válvulas y los sellos en la regulación del flujo de aire, el mantenimiento de la presión y la prevención de fugas en los sistemas de aire comprimido lubricados con aceite. Comprender cómo funcionan y cómo mantenerlos en óptimas condiciones puede ayudar a mejorar la eficiencia, prolongar la vida útil de los equipos y reducir el riesgo de tiempos de inactividad inesperados.
Existen muchos tipos de válvulas en los sistemas de aire comprimido: válvulas solenoides, válvulas de descarga (BDV), reguladores de presión, válvulas de alivio de presión, válvulas de control de presión mínima (MPCV), válvulas de admisión, válvulas selectoras, válvulas de retención, válvulas térmicas, entre otras. Cada uno de estos componentes cumple una función específica para garantizar que el equipo opere según su diseño y actúe como una medida de protección tanto para el equipo como para los operadores.
Uno de los problemas más comunes en los sistemas de aire comprimido es el dimensionamiento adecuado del compresor, las tuberías de aire y el receptor. Todas las válvulas mencionadas están sujetas a fallas prematuras debido a un elevado número de ciclos de carga y descarga o a períodos prolongados de funcionamiento sin carga.
En cuanto a la modulación, la falta de modulación de la válvula de admisión es una de las causas más frecuentes de llamadas de servicio. Con frecuencia observamos que la falla de una válvula provoca fallas en otras. Por lo general, los responsables son los sellos y diafragmas defectuosos dentro del sistema de control. Un regulador de presión desajustado o un diafragma desgastado puede provocar un desgaste prematuro de los componentes de control debido a un elevado número de ciclos de carga y descarga. El resultado suele traducirse en costosas reparaciones y una disminución de la eficiencia.
La MPCV es, sin duda, una de las válvulas de control más importantes de un sistema de compresión. Todas las válvulas de control cumplen una función importante, pero pocas tienen un impacto tan significativo en la operación. Debido a su ubicación, la MPCV está expuesta a las condiciones más severas dentro del sistema de control.
Todo el caudal de aire que alimenta su proceso pasa a través de esta válvula. En esta parte del sistema de descarga, el aire comprimido es caliente y húmedo. Las válvulas, sellos y componentes relacionados en esta área son susceptibles a la formación de incrustaciones y corrosión. Dependiendo de la aplicación, el estado de la MPCV puede deteriorarse a una velocidad considerable. Un programa de mantenimiento adecuado para esta válvula puede proporcionar años de control confiable.
Esta válvula cumple dos funciones principales:
La BDV es probablemente la segunda válvula más importante del paquete compresor en términos de control del sistema. Con cada ciclo de carga ocurre una cadena de eventos: cuando se inicia una señal de carga, la válvula solenoide de carga cambia de estado, la válvula de admisión se abre, la BDV se cierra, la MPCV se abre y aumentan el flujo y la presión. Cuando la presión alcanza el punto de ajuste de descarga, la modulación de la válvula de admisión llega a su máximo y ocurre el proceso inverso: la señal de carga desaparece, la válvula solenoide de control cambia de estado, la válvula de admisión se cierra, la MPCV se cierra y la BDV libera a la atmósfera todo el aire caliente y húmedo. Sin una BDV que funcione correctamente, existe el riesgo de sobrecargar el motor de accionamiento, sobrepresurizar la planta y activar la válvula de alivio de presión.
Conocer las diferencias entre los materiales disponibles para sellos es fundamental al seleccionar un componente de reemplazo. El fabricante ya ha realizado el trabajo de ingeniería necesario para seleccionar el material de sellado adecuado para cada aplicación. Por ello, es importante prestar atención al elegir piezas OEM frente a piezas no OEM. Lo más económico casi nunca es la mejor opción.
El Buna es un material de sellado ampliamente utilizado en la industria del aire comprimido. Una pregunta frecuente es: ¿es Buna o Buna-N?
Algunos fabricantes omiten la “-N” al describir los materiales de sellado de sus componentes. Los términos Buna y Buna-N suelen utilizarse indistintamente para indicar que el material es un caucho sintético.
Sin embargo, existe una diferencia importante dentro de la familia Buna. También existe el Buna-S:
Otros materiales de sellado comunes en la industria del aire comprimido son EPDM (etileno propileno dieno monómero) y Viton.
En general, los sellos tienen una vida útil limitada en cualquier aplicación. Con frecuencia se les conoce como “componentes blandos” y pueden presentarse en forma de juntas tóricas (O-rings), empaques, sellos de labio, U-cups, V-rings, sellos mecánicos, sellos laberínticos y sellos de anillo de carbón, entre otros. Su función principal es contener aire de proceso, aceite o gas de acuerdo con los parámetros de diseño establecidos.
Las fallas en sellos y válvulas suelen ser consecuencia del desgaste normal. El deterioro de los sellos puede detectarse por fugas visibles de aceite en el paquete compresor o por contaminación de los equipos de producción aguas abajo.
Para prevenir fallas, su programa de mantenimiento debe ser menos reactivo y más proactivo. Considere las siguientes medidas:
No existen procedimientos de mantenimiento universales que apliquen a todas las situaciones. Cada aplicación de compresión presenta sus propios desafíos. Si bien los temporizadores pueden indicar cuándo cambiar fluidos y filtros, existen muchas otras oportunidades para incrementar la confiabilidad del sistema.
El estado de la sala de compresores también marca una diferencia importante. Instalar el equipo en condiciones adversas puede tener consecuencias. Los intercambiadores de calor obstruidos por suciedad aumentan las temperaturas de descarga del compresor y aceleran la degradación del lubricante. Estas condiciones pueden reducir la vida útil de válvulas y sellos dentro del sistema de control. Asimismo, la degradación del fluido y el aumento de los niveles de acidez pueden atacar los sellos, las superficies de sellado, los rodamientos y los intercambiadores de calor.
El debate entre piezas OEM y no OEM incluye tanto válvulas como sellos. Los fabricantes diseñan los paquetes compresores para cumplir especificaciones específicas. Al seleccionar los componentes se consideran variables como caudal, presión y temperatura. Alterar esas especificaciones puede resultar perjudicial para el desempeño del equipo.
Las válvulas suelen accionarse mediante una señal neumática o una entrada eléctrica proveniente de un dispositivo de control, presostato, controlador o PLC. La instalación de una válvula no OEM puede generar problemas de desempeño y confiabilidad. Muchas llamadas de servicio se originan cuando alguien intenta reducir costos adquiriendo componentes en línea que finalmente no funcionan como deberían.
Por ejemplo, en el caso de las BDV, estas válvulas son seleccionadas por el fabricante según requisitos específicos de temperatura, presión y caudal. Existen numerosos proveedores que ofrecen válvulas de apariencia y dimensiones similares, pero que no funcionan según lo previsto. Instalar una BDV con un caudal incorrecto puede ocasionar problemas de control, ciclos cortos o condiciones de sobrepresión durante la descarga. Como consecuencia, componentes como las válvulas de admisión, válvulas solenoides de control, presostatos y válvulas de presión mínima pueden sufrir un desgaste excesivo.
La condición del aceite y su análisis también forman parte de la conversación sobre componentes OEM. El aceite contaminado puede causar graves problemas en un sistema de compresión. La formación de espuma y el arrastre de aceite pueden dañar equipos aguas abajo, mientras que altos niveles de partículas pueden desgastar sellos y dañar rodamientos. Además, existen numerosas piezas falsificadas disponibles en línea. Los filtros de aceite son relativamente fáciles de copiar, pero pueden no ofrecer el mismo desempeño. Cuando atendemos llamadas de servicio, una de las preguntas que solemos hacer es: “¿Está utilizando piezas y fluidos OEM genuinos?”.
Comprender la función de las distintas válvulas y sellos, así como las consecuencias de descuidar su mantenimiento, puede ayudarle a identificar oportunidades para optimizar la confiabilidad y la vida útil de su sistema de aire comprimido. Con un mantenimiento adecuado, la selección correcta de componentes y el cumplimiento de los requisitos de servicio rutinarios, estas piezas críticas pueden funcionar según su diseño y contribuir a mantener la eficiencia del sistema. Tómese un momento para observar su sistema de compresión con una nueva perspectiva; puede descubrir una oportunidad para mejorar el desempeño antes de que los pequeños problemas se conviertan en grandes desafíos.
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