Procedimiento de prueba de la válvula de seguridad: verificación del ajuste de presión, prueba de fugas y recertificación

1. Alcance y finalidad

Esta guía práctica cubre procedimientos para el desmontaje, inspección interna, prueba de presión de ajuste, prueba de fugas y recertificación de válvulas de alivio accionadas por resorte (SPV) y válvulas de alivio piloto (PLV) utilizadas para proteger equipos industriales contra la sobrepresión. Las pruebas y el mantenimiento de ZK son fundamentales para garantizar la seguridad del personal, la integridad del equipo y el cumplimiento de los estándares de fabricación. Este procedimiento se aplica a los VC que trabajan con líquidos, gases y vapor en las industrias química, de petróleo y gas, energética y alimentaria. Se recomienda probar y volver a certificar la válvula de acuerdo con el programa de mantenimiento preventivo, después de cualquier evento de sobrepresión o si se sospecha un mal funcionamiento de la válvula.

2. Precauciones

¡ATENCIÓN! ¡Peligro energético y peligro de muerte!

• Antes de iniciar cualquier trabajo con la ZK, asegúrese de realizar el procedimiento de bloqueo/marcado (LOTO) de acuerdo con las instrucciones internas de la empresa. Asegúrese de que todas las fuentes de energía (mecánica, eléctrica, hidráulica, neumática, química, térmica) estén aisladas y bloqueadas.
• No trabaje bajo presión. Asegúrese de que el sistema donde está instalado el ZK esté completamente desenergizado y la presión se reduzca a atmosférica.
• Utilice equipo de protección personal (EPP) adecuado: gafas de seguridad (DSTU EN 166:2017), guantes de protección (DSTU EN 388:2017), ropa de protección (DSTU EN ISO 13688:2016), calzado de protección con puntera de metal (DSTU EN ISO 20345:2016) y protección auditiva (DSTU EN 352-1:2017) cuando trabaje con equipos ruidosos o entornos potencialmente explosivos.
• Los líquidos calientes y el vapor pueden provocar quemaduras graves. Deje que la válvula y la tubería se enfríen completamente antes de desmontarlas.
• Los líquidos tóxicos o agresivos requieren EPP y procedimientos de manipulación especiales. Lea la hoja de datos de seguridad de materiales (MSDS) del fluido contenido en el sistema.
• Utilice equipo de elevación adecuado para válvulas pesadas. Asegúrese de que la válvula esté bien sujeta durante el transporte y las pruebas.

3. Herramientas y materiales necesarios

4. Lista de verificación de inspección previa a la reparación

5. Procedimiento paso a paso

Este procedimiento implica el desmantelamiento del ZK de la línea tecnológica para realizar pruebas en un stand especializado.

1. Desmontaje del ZK de la línea

   1. Aislamiento y LOTO: Siga ESTRICTAMENTE el procedimiento LOTO. Aísle el CC de todas las fuentes de presión y energía. Cerrar la válvula de cierre antes y después de ZK.
   2. Alivio de presión: Lentamente y de forma controlada, libere la presión residual del tramo de tubería donde está instalado el ZK a través del orificio de drenaje. Asegúrese de que la presión haya alcanzado la presión atmosférica. Nunca apresures el proceso de despresurización.
   3. Drenaje: Asegúrese de que los fluidos de la válvula y las tuberías adyacentes se drene completamente.
   4. Desatornillar los pernos: Afloje y desatornille los pernos de la brida ZK. Utilice las llaves adecuadas.
   5. Extracción de ZC: Utilizando un equipo de elevación (si el ZC es pesado), retire con cuidado la válvula de la línea. Asegúrese de que la válvula esté apoyada uniformemente. Evite caídas y golpes que puedan dañar los componentes internos de la válvula.
   6. Transporte: Transporte el ZK al sitio de prueba en posición vertical para evitar daños al sillín y al disco.

2. Limpieza e inspección externas

   1. Limpieza: Limpia a fondo las superficies externas del ZK de suciedad, óxido y sellos viejos. Utilice cepillos metálicos para la suciedad más gruesa y trapos sin pelusa con disolvente para la limpieza final.
   2. Inspección visual detallada: Vuelva a inspeccionar el cuerpo, las bridas, la tapa y el vástago en busca de grietas, deformaciones, daños por corrosión o desgaste. Preste especial atención a las uniones y soldaduras.
   3. Verificación de la placa de identificación: Asegúrese de que todos los datos de la placa de identificación (presión de ajuste, presión de retroceso, material) correspondan con la hoja de datos y los requisitos del sistema.

3. Desmontaje (para mantenimiento completo)

   Este paso se realiza si se planifica un mantenimiento completo, una inspección interna o una reparación. Es posible que una simple comprobación de la presión establecida no requiera un desmontaje completo.

   1. Marcado: Antes del desmontaje, marque las piezas, lo que le permitirá montar la válvula correctamente. Tome una fotografía de la ubicación de los componentes.
   2. Extracción de la tapa/tapa: Desenrosque con cuidado los pernos que sujetan la tapa/tapa.
   3. Extracción del resorte: Retire las arandelas de ajuste (si las hay) y extraiga con cuidado el resorte. Revise siempre el resorte en busca de corrosión, grietas o deformaciones.
   4. Para quitar el vástago, el disco y el sillín: Retire con cuidado el vástago, el disco y el sillín (si son extraíbles).
   5. Limpieza de componentes: Limpie a fondo cada parte de depósitos, corrosión y partículas extrañas.

4. Inspección interna y palpación

   1. Inspección de superficies internas: Inspeccione las superficies internas del cuerpo de la válvula en busca de corrosión, erosión o daños por cavitación.
   2. Inspección del asiento y el disco: Inspeccione cuidadosamente las superficies de trabajo del asiento y el disco en busca de rayones, abolladuras, daños por corrosión o signos de erosión. Las superficies deben quedar perfectamente lisas.
   3. Lapeado (si es necesario): Si las superficies del sillín y del disco están dañadas, realice el lapeado. Utilice pastas para pulir de grano grueso a fino. Consiga una superficie similar a un espejo y una planitud perfecta. La planitud se puede comprobar utilizando un medidor de planitud óptico y una luz monocromática (no se permiten más de 1 o 2 anillos de luz). No permita una extracción excesiva de metal, ya que puede alterar la geometría y el rendimiento de la válvula.
   4. Inspección del resorte: Verifique que el resorte no esté deformado, agrietado o corroído. Mida la longitud libre del resorte y compárela con los datos del fabricante. Se debe reemplazar un resorte deformado o dañado.
   5. Inspección de varilla y guía: Inspeccione la varilla en busca de rectitud, desgaste o corrosión. Inspeccione los casquillos guía en busca de desgaste. El movimiento de la varilla debe ser libre.

5. Colección de ZK

   1. Instalación del asiento y el disco: Instale el asiento y el disco limpios y lijados.
   2. Para instalar la varilla y el resorte: Instale la varilla, el resorte y las arandelas de ajuste. Asegúrese de que todos los componentes estén en la posición correcta.
   3. Atornillar la tapa/tapa: Instale una junta nueva (material según DSTU EN 1514-1:2009 para bridas) e instale la tapa/tapa. Apriete los pernos con una llave dinamométrica en forma de cruz según las recomendaciones del fabricante. Valores típicos de par de apriete para bridas ANSI B16.5: para tornillos M20 de clase 8.8 – 200-250 Nm. Un par de apriete incorrecto puede provocar deformaciones de la caja, fugas o atascos del mecanismo.

6. Prueba de presión de configuración (presión de apertura)

   1. Instalación en banco: Instale el ZK en un banco de pruebas certificado. Asegúrese de que todas las conexiones estén apretadas.
   2. Selección del medio de prueba: Utilice el medio de prueba adecuado: aire o nitrógeno para gases/vapores; agua o aceite para fluidos. La temperatura del entorno de prueba debe estar en el rango de 15 a 25 °C, a menos que el fabricante especifique lo contrario.
   3. Suministro de presión: Aplique presión lenta y constantemente a la entrada ZK. La tasa de aumento de presión no debe ser superior a 1 bar/s para determinar con precisión el punto de apertura.
   4. Fijación de la presión de apertura: Registre la lectura del manómetro de referencia en el momento en que el disco comienza a subir (movimiento visible del disco o la primera burbuja estable para el gas ZK). Esta es la presión de apertura (presión de ajuste).
   5. Ajuste: Si la presión de apertura no corresponde al valor especificado (desviación permitida ±3% para ZK conforme a DSTU EN ISO 4126-1:2018), ajústela usando el tornillo de ajuste ZK. Para aumentar la presión, gírela, para disminuirla, desenrosque. Después de cada ajuste, repita la prueba. No intente ajustar la presión de apertura cuando la válvula esté bajo una presión significativa. Despresurice siempre antes de realizar ajustes.
   6. Repetir prueba: Después de alcanzar la presión de apertura requerida, realice un mínimo de 3 pruebas consecutivas para garantizar la estabilidad del ajuste. La diferencia entre pruebas no debe exceder el 0,5%.

7. Definición de presión de reajuste

   La presión de cierre posterior es la presión a la que el disco ZK regresa al asiento después de abrirse por completo. Esto es fundamental para minimizar la pérdida de producto y evitar fugas permanentes.

   1. Continuación de la prueba: Después de abrir completamente la válvula, reduzca lentamente la presión en la entrada de la válvula.
   2. Fijación de la presión de cierre inverso: Registre la lectura del manómetro en el momento en que el disco ZK regresa completamente al asiento y el flujo del medio se detiene. Ésta es la presión de cierre inversa.
   3. Criterios: Para las válvulas de gas, la presión de cierre inverso suele ser del 80 al 90 % de la presión de apertura. Para ZK líquido: 90-95% de la presión de apertura. Para valores específicos, consulte el pasaporte ZK. Una presión de cierre posterior insuficiente puede indicar problemas con el resorte o los sellos internos.

8. Prueba de fugas del asiento

   Se realiza una prueba de fugas del asiento para verificar la ausencia de fugas a la presión de funcionamiento o a una presión cercana pero inferior a la presión de apertura.

   1. Suministro de presión: Aplique una presión igual al 80-90 % de la presión establecida (según DSTU EN ISO 4126-1:2018 y los requisitos del fabricante) a la entrada de la unidad de control. Mantenga esta presión durante 1 a 5 minutos para estabilizarse.
   2. Método de prueba para gases: Baje la salida del ZK a un recipiente medidor con agua o un líquido especial para detectar burbujas. Cuente el número de burbujas en un minuto.
   3. Tasas de fuga permitidas (ejemplo):
      • Para un tanque de agua con un diámetro de paso condicional de hasta DN50: 1-5 burbujas/min.
      • Para ZK con diámetro de paso condicional DN50-DN100: 5-10 burbujas/min.
      • Para ZK con diámetro superior a DN100: 10-20 burbujas/min.
      • Para aplicaciones especialmente críticas: 0 burbujas/min durante 30 segundos.
      Compruebe siempre las tasas de fuga específicas en el pasaporte ZK y los estándares industriales pertinentes. Las fugas excesivas requieren volver a pulir o reemplazar los componentes del sillín/disco.
   4. Método de prueba para líquidos: Observe el flujo de líquido desde la salida. Las fugas permitidas generalmente se miden en gotas por minuto o gotas no visibles. Alternativamente, puede utilizar el método de caída de presión en un volumen cerrado.

9. Prueba de estanqueidad externa

   1. Suministro de presión: Aplique la presión máxima de funcionamiento o presión de apertura a la entrada de la válvula de control.
   2. Detección de fugas: Aplique una solución jabonosa o un detector de fugas especial a todas las conexiones externas (bridas, conexiones roscadas, puntos de inserción del vástago). La ausencia de burbujas indica estanqueidad.

10. Documentación y recertificación

    1. Completar el informe: Complete el informe de prueba, que debe contener:
       • Datos ZC (modelo, número de serie, DN, PN).
       • Presión ajustada, presión de cierre posterior, resultados de la prueba de fuga.
       • Fecha del examen, nombre y firma del responsable.
       • Equipos de prueba usados ​​y su calibración.
       • Conclusión sobre la idoneidad para el funcionamiento.
    2. Sellado: Después de una prueba y recertificación exitosas, se debe sellar el tornillo de ajuste ZK. Utilice un sello no destructivo (como un alambre de metal con un sello de plástico) que haga imposible cambiar la presión de ajuste sin dañarla.
    3. Marcado: Adjunte una nueva etiqueta de identificación al HC que contenga información sobre la fecha de la prueba, la presión establecida, el número de acto/certificado y la fecha de la próxima prueba.

11. Reinstalar el ZK en la línea

    1. Preparación de bridas: Limpia las bridas de la tubería de juntas viejas y suciedad. Compruebe las superficies en busca de daños.
    2. Instalación de una junta nueva: Instale una junta nueva y adecuada entre las bridas del ZK y la tubería.
    3. Instalación del ZK: Con la ayuda de un equipo de elevación, instale con cuidado el ZK en la posición de diseño. Alinee las bridas.
    4. Apriete de pernos: Instale los pernos de la brida. Apriételos con una llave dinamométrica en forma cruzada en varias etapas al par recomendado. Para valores típicos, consulte el párrafo 5e. Un apriete desigual puede provocar fugas y deformación de las bridas.
    5. Retiro de LOTO: Después de completar todo el trabajo y la inspección, retire el bloqueo y el marcado de LOTO.

12. Volver a poner el sistema en funcionamiento

    1. Aumento gradual de la presión: Aumente la presión del sistema lentamente y de forma controlada.
    2. Compruebe si hay fugas: Cuando se alcance la presión de trabajo, compruebe si hay fugas en todas las conexiones utilizando una solución jabonosa.
    3. Control de funcionamiento del ZK: Asegúrese de que el ZK permanezca hermético a la presión de funcionamiento y no tenga activaciones no autorizadas.

6. Lista de verificación de control posterior a la reparación

7. Guía de solución de problemas

8. Programa de mantenimiento recomendado

9. Directorio de repuestos

El reemplazo oportuno de los componentes desgastados es fundamental para el funcionamiento confiable del sistema de control. Las siguientes son piezas de repuesto típicas:

Para pedir repuestos originales o seleccionar análogos, visite nuestro catálogo electrónico UNITEC-D.

10. Enlaces

• DSTU EN ISO 4126-1:2018 Dispositivos de seguridad para protección contra presión excesiva. Parte 1. Válvulas de seguridad.
• DSTU EN ISO 13688:2016 Ropa de protección. Requisitos generales.
• DSTU EN 166:2017 Medios de protección ocular individual. Requisitos técnicos generales.
• DSTU EN 388:2017 Guantes de protección contra riesgos mecánicos.
• DSTU EN 352-1:2017 Equipos de protección auditiva personal. Auricular.
• DSTU EN ISO 20345:2016 Equipo de protección personal. Zapatos protectores.
• DSTU EN ISO 6789:2019 Llaves dinamométricas y destornilladores.
• DSTU EN 1514-1:2009 Bridas y sus conexiones. Tipos de juntas para bridas de tuberías. Parte 1. Juntas planas no metálicas con rebordes de estanqueidad.
• Manual de operación y mantenimiento del fabricante de válvulas (OEM).
• Instrucciones internas de la empresa sobre protección laboral y LOTO.