ES2221215T3 - Procedimiento y dispositivo de control de una valvula de mando neumatico. - Google Patents
Procedimiento y dispositivo de control de una valvula de mando neumatico.Info
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Abstract
Procedimiento de control de una válvula (1) de mando neumático todo o nada para mandar la circulación de un fluido en una instalación, que comprende un cuerpo de válvula (2) en el cual están dispuestos un asiento (3) y un tope posterior (13), un obturador (7) solidario de un vástago (6) montado móvil en el cuerpo de válvula (2), entre una posición de cierre en la cual el obturador (7) está apoyado sobre el asiento de válvula (3) y una posición de apertura en la cual el vástago de válvula (6) está apoyado sobre el tope posterior (13), por lo menos un medio de retorno elástico (12) del vástago (6) y del obturador (7), hacia una de las posiciones de apertura y de cierre, un accionador neumático (4) que tiene una parte móvil (17) de desplazamiento del vástago de válvula (6) y una fuente de gas a presión (34) de alimentación del accionador neumático (4) por medio de por lo menos una electroválvula (23), para desplazar el vástago de la válvula (6) y el obturador (7) en contra de los medios elásticos (12).
Description
Procedimiento y dispositivo de control de una
válvula de mando neumático.
La presente invención se refiere a un
procedimiento y a un dispositivo de control de una válvula de mando
neumático de funcionamiento todo o nada.
En numerosas instalaciones industriales se
utilizan unas válvulas de mando neumático, de manera que paren o
permitan la circulación de un fluido en un circuito de la
instalación.
En particular, en el caso de los reactores
nucleares con agua a presión, se utilizan numerosas válvulas de
mando neumático, como válvulas de paro o de seccionado, sobre el
circuito primario del reactor o sobre unos circuitos en
comunicación directa con el circuito primario, tal como el circuito
de inyección de seguridad o el circuito de control químico y
volumétrico del reactor nuclear. Se utilizan también dichas
válvulas de parada en el circuito secundario, como válvulas de
aislamiento del vapor, o en los circuitos auxiliares del reactor
nuclear.
Dichas válvulas de paro o de aislamiento tienen
un funcionamiento todo o nada, siendo la válvula mandada para ser
dispuesta en una posición de cierre completo o en una posición de
apertura.
Dichas válvulas comprenden un cuerpo de válvula
en el cual están dispuestos un asiento y un tope posterior, un
obturador solidario de un vástago montado móvil en el cuerpo de
válvula, entre una posición de cierre, en la cual el obturador está
apoyado sobre el asiento de válvula, y una posición de apertura, en
la cual el vástago de válvula está apoyado sobre el tope posterior,
por lo menos un medio de retorno elástico del vástago y del
obturador, hacia una de las posiciones de apertura y de cierre,
teniendo un accionador neumático una parte móvil unida al vástago
de válvula y una fuente de gas a presión de alimentación del
accionador neumático para desplazar el vástago de válvula y el
obturador hacia la posición de cierre o de apertura, en contra de
unos medios de retorno elásticos.
El accionador neumático comprende una cámara que
puede estar delimitada por una pared móvil o un pistón, que es
puesta en comunicación con una fuente de gas a presión por medio de
una o varias electroválvulas.
Cuando se alimenta la cámara del accionador
neumático con gas a presión, por medio de las electroválvulas, la
parte móvil del accionador neumático se desplaza provocando un
desplazamiento del vástago y del obturador de válvula, o bien en el
sentido de la apertura, o bien en el sentido del cierre de la
válvula.
Cuando la cámara del accionador neumático no es
alimentada con gas a presión, siendo este gas generalmente aire a
presión, los medios de retorno elásticos provocan un desplazamiento
del vástago de válvula y de la parte móvil del accionador
neumático, en el sentido inverso al anterior, de manera que lleve
el obturador de la válvula a una posición de cierre o de apertura de
la válvula.
Las electroválvulas de mando de alimentación de
la cámara del accionador neumático están generalmente conectadas a
unos medios de mando que pueden estar agrupados en un puesto de
mando de la instalación. Por ejemplo, en el caso de los reactores
nucleares, los mandos de las electroválvulas de alimentación de los
accionadores de las válvulas todo o nada de la central están
agrupados en la sala de mando del reactor nuclear y la posición de
apertura o de cierre de estas válvulas es visualizada en unas
pantallas o en unos visores de vigilancia.
En el caso de una instalación industrial en la
cual es importante controlar el buen funcionamiento, por ejemplo
por razones de seguridad y, en particular, en el caso de una
central nuclear, es necesario efectuar periódicamente un control de
las válvulas de paro de los principales circuitos.
En el marco de los programas de mantenimiento de
los reactores nucleares, están previstas unas operaciones de
control sistemático de las válvulas que pueden dar lugar a
intervenciones preventivas o a unas reparaciones en estas válvulas,
cuando tiene lugar una parada del reactor nuclear según el
control.
También puede ser necesario efectuar ciertas
intervenciones en las válvulas, cuando se constatan fallos durante
el funcionamiento normal del reactor nuclear.
Las intervenciones efectuadas sobre las válvulas
necesitan el desmontado de algunas partes de las válvulas y la
experiencia ha demostrado que un porcentaje importante de estas
intervenciones no es necesario, con respecto al estado de
funcionamiento real de la válvula. Se efectúa por tanto inútilmente
un número no despreciable de desmontajes de válvulas, lo que no
sólo puede ser largo y costoso sino también provocar riesgos
incrementados cuando tiene lugar la utilización de las válvulas,
debido a que el nuevo montaje de las válvulas después de la
intervención no se realiza siempre de manera perfecta.
El mantenimiento preventivo sistemático de las
válvulas de una central nuclear que necesita intervenciones
directas y unos desmontajes de las válvulas puede, por tanto, ser
de hecho perjudicial en lo que concierne al buen funcionamiento del
conjunto de la central nuclear.
En el marco del mantenimiento periódico de las
válvulas todo o nada de mando neumático de los reactores nucleares,
se debe controlar, en particular, el tarado de las válvulas, es
decir, el esfuerzo del obturador de la válvula sobre el asiento en
posición cerrada y el esfuerzo del vástago de válvula sobre el tope
posterior en posición abierta, así como la carrera del registro
entre la posición de apertura y la posición de cierre.
Para realizar estos controles, se utiliza de
manera habitual un procedimiento en el cual se desacoplan el
accionador neumático y la parte móvil de la válvula y se intercala,
entre el accionador y la parte móvil, un captador de esfuerzo con
el cual se miden los esfuerzos para el cierre y para la apertura de
la válvula. La carrera de la válvula entre estas dos posiciones, es
medida con la ayuda de una regla graduada.
Un primer inconveniente de este procedimiento
clásico de control es que necesita un desacoplamiento de dos
órganos de la válvula y, por tanto, un desmontaje de la válvula y
una intervención en su parte interna.
La precisión de este procedimiento es, por otra
parte, incierta, debido a la utilización de un captador de esfuerzo
en un entorno que está impuesto por la localización de la válvula y
debido a la utilización de una regla graduada para la medición de
los desplazamientos.
Además, el personal encargado del control debe
intervenir en la proximidad inmediata de la válvula, lo que aumenta
las dosis de irradiación acumuladas por el personal de
intervención.
Se ha propuesto controlar el tarado de la válvula
por un procedimiento mejorado que permite evitar el desacoplamiento
del accionador neumático y de la parte móvil de la válvula todo o
nada. Un conjunto que comprende un gato hidráulico y un captador de
esfuerzo es colocado sobre el accionador neumático y conectado al
vástago de mando manual de la válvula. Se realiza un ciclo de
apertura y de cierre de la válvula accionando el gato, de manera que
se obtenga un diagrama esfuerzo/desplazamiento.
Una lógica permite seleccionar unos puntos
característicos del diagrama y calcular a partir de estos puntos
los valores de los parámetros necesarios para el control. Estos
parámetros están constituidos en particular por el esfuerzo del
registro sobre el asiento, el esfuerzo de la parte móvil de la
válvula sobre el asiento posterior, la constante de elasticidad del
dispositivo de retorno elástico, generalmente constituido por unas
arandelas Belleville, así como la carrera de la válvula.
Este procedimiento presenta ciertas ventajas
sobre el procedimiento clásico descrito más arriba.
En particular, ya no es necesario desacoplar el
accionador y la parte móvil de la válvula y, por ello, se limita el
desmontaje y las intervenciones en una parte interna de la
válvula.
Por otra parte, el ensayo efectuado es más
completo, puesto que además de los valores de tarado de la válvula,
se pueden determinar el esfuerzo debido al prensaestopas y la
constante de elasticidad de las arandelas Belleville.
El tiempo de intervención de los operarios en la
proximidad de la válvula es reducido al tiempo necesario para
colocar el conjunto que comprende el gato hidráulico y el captador
de esfuerzo sobre la válvula. La continuación del control del
tarado se realiza a distancia y de forma automática con la ayuda de
un microordenador, siendo por ello reducidas las dosis de
irradiación recibidas por los operarios. Las mediciones efectuadas
en el curso del ciclo de apertura y de cierre son registradas por
la informática y, por ello, la conformación, el almacenado en
memoria y la edición de los resultados de los controles se efectúan
de manera rápida y con una muy buena calidad de ejecución.
Finalmente, se calcula el esfuerzo debido al
prensaestopas, lo que permite la regulación de este
prensaestopas.
Sin embargo, el procedimiento presenta ciertos
inconvenientes. En particular, sólo permite realizar un diagnóstico
mecánico sobre las válvulas cerradas por falta de aire, debido a la
realización del control con la ayuda de un gato hidráulico. Además,
la realización del procedimiento de control necesita un desmontaje
del mando manual de la válvula para poder alcanzar el eje de esta
válvula.
El procedimiento sólo puede aplicarse a las
válvulas ideadas de manera que permitan una fijación de un gato
sobre el eje de mando manual de la válvula. Por otra parte, estando
el control limitado a un diagnóstico mecánico, no se efectúa un
control real del funcionamiento de la válvula y de los componentes
asociados a esta válvula, tales como la electroválvula que manda la
admisión de aire comprimido en la cámara del accionador.
Existe, por tanto, una necesidad referente a un
procedimiento y a un dispositivo que permita realizar un control de
la válvula todo o nada de mando neumático sin ningún desmontaje de
la válvula, que proporcione unos valores precisos de los parámetros
característicos del funcionamiento de la válvula. Sería también
deseable disponer de un procedimiento o dispositivo que permita
efectuar el control de una válvula todo o nada durante su
funcionamiento normal mandado por los medios de mando de la
instalación en la cual la válvula es utilizada.
En el caso de una válvula de regulación mandada
por un servomotor, es conocido realizar el control de
funcionamiento de la válvula midiendo unos parámetros eléctricos
tales como la tensión y la intensidad de alimentación del
servomotor. Durante el control, la alimentación eléctrica del
servomotor de la válvula se realiza por el dispositivo de control y
por medio de la cadena de regulación de la válvula. El control no
es por tanto efectuado sobre los medios de mando normal de la
válvula sino sobre unos medios de alimentación eléctricos que
sustituyen a los medios integrados al sistema de mando de la
válvula.
Además, este procedimiento de control sólo es
aplicable a las válvulas de regulación mandadas por un
servomotor.
En el documento WO-92/12373, se
ha descrito un dispositivo de medición preciso del desplazamiento
de un vástago de válvula mandado por un accionador alimentado con
fluido a presión. Se puede, así, determinar el desplazamiento del
vástago de válvula en función de la presión de alimentación de la
válvula. Sin embargo, estas mediciones de presión y de
desplazamiento no son detectadas con respecto al ciclo real de
funcionamiento de la válvula, es decir, con respecto a las fases de
cierre (o de apertura) sucesivas de la válvula, en las cuales el
obturador está en contacto con el asiento (o el tope posterior) de
la válvula.
El objetivo de la invención es, por tanto,
proponer un procedimiento de control de una válvula de mando
neumático todo o nada para mandar la circulación de un fluido en
una instalación, que comprende un cuerpo de válvula en el cual
están dispuestos un asiento y un tope posterior, un obturador
solidario de un vástago montado móvil en el cuerpo de válvula,
entre una posición de cierre en la cual el obturador está apoyado
sobre el asiento de válvula y una posición de apertura en la cual
el vástago de válvula está apoyado sobre el tope posterior, por lo
menos un medio de retorno elástico del vástago del obturador hacia
una de las posiciones de apertura y de cierre, un accionador
neumático que tiene una parte móvil unida al vástago de válvula y
una fuente de gas a presión de alimentación del accionador
neumático por medio de por lo menos una electroválvula, para
desplazar el vástago de la válvula y el obturador en contra del
medio de retorno elástico, permitiendo este procedimiento controlar
de manera segura y precisa el funcionamiento de la válvula, sin que
sea necesario realizar un desmontaje incluso limitado de esta
válvula y que pueda ser utilizado durante el funcionamiento normal
de la válvula en la instalación.
A este fin:
- -
- se desplaza el vástago del obturador de válvula entre las posiciones de apertura y de cierre con la ayuda del accionador neumático alimentado con gas a presión,
- -
- se mide, durante por lo menos un ciclo de desplazamiento del vástago de válvula, la presión del gas de alimentación del accionador y el desplazamiento del vástago de válvula,
- -
- se detecta y se registra una señal representativa del esfuerzo sufrido por el vástago durante el ciclo de desplazamiento, para determinar el contacto del obturador sobre el asiento de la válvula, y
- -
- se emite un diagnóstico de funcionamiento de la válvula a partir de los valores medidos.
Preferentemente, se registra, durante el ciclo de
desplazamiento del vástago y del obturador de la válvula, una por
lo menos de las señales representativas de los finales de carrera
del vástago y del obturador y de mando de la electroválvula. Se
registra en todos los casos el esfuerzo ejercido sobre el vástago
para detectar la puesta en contacto del obturador con su
asiento.
En un primer modo de realización, se manda la
alimentación de gas a presión del accionador neumático por un mando
de accionamiento normal de la válvula integrada en la
instalación.
En un segundo modo de realización, la fuente de
gas a presión es un componente de un conjunto neumático de un
dispositivo de control de válvula de la instalación que permite
realizar el procedimiento de la invención, con un mando preciso del
caudal de gas a presión de alimentación del accionador
neumático.
A fin de hacer entender mejor la invención, se
describe ahora, a título de ejemplo, con referencia a las figuras
anexas, una válvula todo o nada de mando neumático de una central
nuclear y la realización del control de esta válvula por el
procedimiento según la invención y según dos modos de realización
diferentes.
La figura 1 es una vista en sección por un plano
de simetría axial de una válvula de paro de mando neumático de un
circuito de reactor nuclear.
La figura 2 es una vista esquemática de un
dispositivo que permite realizar el control de la válvula, según un
primer modo de realización.
La figura 3 es una vista esquemática de un
dispositivo que permite realizar el control de la válvula según un
segundo modo de realización.
La figura 4 es una vista esquemática de una
central neumática utilizada para la aplicación del dispositivo de
control según la figura 3.
La figura 5 es un diagrama funcional obtenido por
la aplicación del procedimiento de la invención según el primer
modo de realización.
La figura 6 es un diagrama representativo de
resultados de un control realizado por el procedimiento según el
segundo modo de realización de la invención.
La figura 7 es una vista en sección de un
captador de desplazamiento de la parte móvil de la válvula.
La figura 8 es una vista por encima del captador
de desplazamiento representado en la figura 7.
En la figura 1, se ve una válvula de paro de
mando neumático del tipo todo o nada designada de manera general
por la referencia 1.
La válvula 1 comprende un cuerpo de válvula que
constituye la parte fija de la válvula, designado de manera general
por la referencia 2.
El cuerpo de válvula 2 comprende una parte 2a
intercalada de forma estanca sobre una conducción de un circuito de
una central nuclear, en la cual se manda el flujo de un líquido por
medio de la válvula de paro 1.
En la parte 2a del cuerpo de válvula está
dispuesto el asiento de válvula 3 a través del cual está asegurada
la comunicación entre una primera porción de conducto mecanizado en
la parte 2a del cuerpo de válvula que comunica con una primera
parte de la conducción y un segundo conducto mecanizado en la parte
2a del cuerpo de válvula en comunicación con una segunda parte de
la conducción en la cual se manda el flujo del líquido por medio de
la válvula 1.
El cuerpo de válvula comprende una segunda parte
2b que constituye el cárter del accionador neumático 4 de la
válvula, estando esta segunda parte 2b del cuerpo de válvula unida
a la primera parte 2a, por medio de columnas 5.
El cuerpo de válvula comprende una tercera parte
2c fijada sobre la parte superior de la parte 2b que constituye el
cárter del accionador neumático, constituyendo esta tercera parte
2c del cuerpo de válvula el cárter del mando manual de la
válvula.
En el cuerpo de válvula 2 está montada la parte
móvil de la válvula que comprende el vástago de válvula 6 en el
extremo del cual está fijado el obturador 7 destinado a pasar a
descansar en la posición de cierre de la válvula (posición
representada en la figura 1) sobre el asiento 3 de la válvula.
El vástago de válvula 6, que presenta una porción
inferior solidaria, por su extremo inferior del obturador o
registro 7, está montado deslizante y estanco en la dirección axial
de desplazamiento de la válvula, en la parte inferior 2a del cuerpo
de válvula, por medio de un prensaestopas 8.
La porción inferior del vástago de válvula 6 está
unida por medio de una pieza de unión y de guiado 9 a una porción
superior del vástago montada deslizante en la dirección axial 10 y
estanca, en la parte central 2b del cuerpo de válvula que
constituye el cárter del accionador neumático 4. La parte superior
del vástago de válvula 6 presenta un extremo ensanchado
diametralmente 6a en el cual está mecanizada una cavidad 11.
Un conjunto elástico 12 de retorno de la válvula
en posición de cierre constituido por un apilamiento de arandelas
Belleville está intercalado entre un reborde de apoyo exterior de
la parte 6a del vástago de la válvula y la pared interior del
cárter 2b del accionador neumático 4.
El extremo inferior 13 del vástago de mando anual
de la válvula, sobre el cual están fijados dos topes de bola, está
montado en el interior de la abertura 11 de la parte 6a del vástago
de válvula 6, de manera que el vástago de mando manual 13 pueda
desplazarse con respecto a la parte 6a del vástago de válvula,
entre una posición alta en la cual uno de los topes de bola está
apoyado sobre una pared superior de cierre de la cavidad 11 y una
posición baja en la cual el segundo tope de bola está en apoyo
sobre un escalonado inferior 11a de la cavidad 11. Cuando tienen
lugar los desplazamientos del vástago de válvula 6 y del obturador
7 bajo el efecto del accionador neumático 4, el vástago de válvula
y el obturador se desplazan entre una posición baja de cierre
representada en la figura 1 y una posición alta de apertura en la
cual el reborde 11a de la cavidad 11 queda apoyado sobre el tope de
bola inferior del vástago de válvula 13 que constituye el tope
posterior del cuerpo de válvula 2, estando el vástago de mando
manual 13 en posición fija durante la utilización normal de la
válvula de mando neumático.
En el caso de que el mando neumático falle, puede
ser utilizado el mando manual para abrir o cerrar la válvula. A
este fin, el vástago de mando manual 13 es solidario de una rueda
dentada 14 que engrana con un tornillo sin fin 15 solidario de un
volante de accionamiento manual 16. Haciendo girar de forma manual
el volante 16 en un sentido o en el otro, se hace subir o bajar el
vástago de mando manual 13 cuya parte inferior coopera con la pared
superior de cierre o con el reborde inferior 11a de la cavidad 11
para abrir o cerrar la válvula de forma manual.
La parte móvil de la válvula que comprende el
vástago de válvula 6 y el obturador 7 está guiada en desplazamiento
axial en la dirección del eje 10, en particular por la pieza de
unión 9 acoplada sobre las columnas 5 y por los pasos estancos de
las partes 2a y 2b del cuerpo de válvula.
El accionador neumático 4 presenta, en el
interior del cárter 2b, una membrana 17 fijada de forma estanca por
su periferia entre dos partes del cárter 2b ensambladas por unos
tornillos y unas tuercas.
La membrana 17 delimita, con la pared inferior
del cárter 2b, la cámara 18 del accionador neumático. Dos toberas,
tales como 19, permiten poner en comunicación la cámara anular 18
del accionador neumático con un circuito de alimentación de aire a
presión, para realizar el accionamiento de la válvula.
La membrana 17, que presenta una abertura en su
parte central, es solidaria de un equipo montado deslizante y
estanco sobre el vástago de válvula y que presenta una superficie
superior de empuje sobre la parte ensanchada 6a del vástago de
válvula.
Cuando se alimenta la cámara 18 con aire a
presión, se realiza la apertura de la válvula por deformación de la
membrana y elevación del vástago por medio del equipo móvil
solidario de la membrana 17.
La elevación de la válvula para la apertura se
realiza en contra de la fuerza de retorno elástico del conjunto de
arandelas Belleville 12.
La válvula representada en la figura 1 es una
válvula de cierre por falta de aire, es decir, cuyo cierre está
asegurado por el conjunto de retorno elástico 12, cuando la cámara
18 no es alimentada. En este caso, el obturador 7 descansa sobre el
asiento 3 con una cierta presión y ejerce un esfuerzo sobre el
asiento en la dirección axial.
Cuando la cámara 18 es alimentada con aire
comprimido, la deformación de la membrana 17 provoca la elevación
del vástago de válvula hasta el momento en que el escalonado 11a de
la cavidad 11 queda apoyado sobre el tope de bola del vástago 13
que constituye el tope posterior de la válvula. El vástago de
válvula, por medio del escalonado 11a, ejerce una cierta presión y,
por tanto, un esfuerzo en la dirección axial 10 sobre el tope
posterior.
Cuando tiene lugar la elevación del vástago de
válvula por medio de la membrana, el aire contenido en la parte
superior del cárter 2b del accionador neumático es evacuado por
unas aberturas tales como la abertura 21.
Uno de los objetivos del control de las válvulas
todo o nada de mando neumático es verificar el valor del esfuerzo
ejercido por la parte móvil de la válvula, sobre el asiento de
válvula en la posición de cierre y sobre el tope posterior en la
posición de apertura.
Otro parámetro cuyo valor debe ser medido es la
carrera de la parte móvil de la válvula entre su posición de cierre
y su posición de apertura.
Sobre las columnas 5 están fijadas unas cajas de
final de carrera tales como 22a y 22b que comprenden cada una un
vástago de accionamiento cuya parte extrema entra en contacto con
la parte externa de la pieza de unión y de guiado 9 del vástago 6,
al final del desplazamiento de la parte móvil de la válvula hacia
abajo, es decir, hacia la posición de cierre y hacia arriba, es
decir, hacia la posición de apertura.
El accionamiento de los topes de final de carrera
22a y 22b permite accionar unas electroválvulas del circuito
neumático de alimentación del accionador neumático 4 para cortar la
alimentación de la cámara 18 del accionador neumático con aire
comprimido.
El procedimiento de la invención permite realizar
el control de funcionamiento de una válvula todo o nada de mando
neumático y, en particular, determinar los valores del esfuerzo
sobre la parte móvil de la válvula en las posiciones de cierre o de
apertura y la carrera de la parte móvil.
El procedimiento según la invención permite
también verificar otros parámetros característicos del buen
funcionamiento de la válvula.
Como se ha indicado más arriba, es deseable
disponer de procedimientos de control de las válvulas todo o nada
de mando neumático que no necesiten un desmontaje de una parte de
la válvula, que sean precisos y fiables y que puedan ser realizados
sobre la instalación que comprende la válvula, mientras esta
instalación está en funcionamiento.
Dicho procedimiento de control debe permitir
evitar efectuar desmontajes inútiles de las válvulas, cuando tienen
lugar períodos de parada de la instalación.
De hecho, el control de las válvulas de una
instalación, tal como una central nuclear, puede ser efectuado a
varios niveles, según las razones que han necesitado el
control.
En el caso en que se detecte, durante el
funcionamiento de la instalación sobre la cual está dispuesta la
válvula, una anomalía que puede ser debida a la válvula o también
en el caso en que se espera un funcionamiento defectuoso de esta
válvula, es necesario realizar un control que debe permitir
verificar rápidamente si la válvula presenta efectivamente un
comportamiento defectuoso o anormal.
Este control se denomina control funcional o test
de mantenimiento de nivel 1 y debe ser realizado de forma fácil
sobre la instalación mantenida en funcionamiento. Se pueden
detectar así anomalías benignas que no necesitan la realización de
una intervención importante sobre la válvula. Se puede, por
ejemplo, efectuar una acción correctora simple sobre la válvula o
tomar ciertas disposiciones que están previstas en las reglas de
funcionamiento de la instalación.
En el caso en que un mantenimiento de nivel 1 no
haya permitido identificar el origen de la anomalía de
funcionamiento o también en el caso en que se quieran obtener unas
informaciones más precisas que las proporcionadas por el
mantenimiento de nivel 1 sobre esta anomalía, se realizará un
segundo nivel de control denominado control o mantenimiento de
nivel 2, necesitando este control unas condiciones de realización
más obligatorias que el control de nivel 1.
En el caso de una válvula todo o nada situada en
un circuito de una central nuclear, se puede realizar un control o
mantenimiento de nivel 1 utilizando un dispositivo tal como el
representado en la figura 2. De manera general, el diagnóstico de
nivel 1 se realiza sobre la válvula 1 mandada desde la sala de
mando del reactor nuclear, de manera que la parte móvil de la
válvula efectúa por lo menos un ciclo completo de desplazamiento
entre las posiciones de apertura y de cierre de la válvula.
Durante este desplazamiento de la parte móvil de
la válvula, estos captadores asociados a la válvula permiten
determinar si las características de funcionamiento de la válvula
son satisfactorias.
En la figura 2, se ha representado la válvula
todo o nada 1 de manera convencional por un rectángulo y el
accionador neumático 4 de la válvula por un segundo rectángulo en
el interior del rectángulo que representa la válvula.
El accionador neumático 4 es alimentado con aire
comprimido por medio de por lo menos una electroválvula 23 mandada
desde la sala de mando del reactor nuclear, de manera que permita
la introducción de aire comprimido que proviene de un circuito o de
un depósito que constituye un componente de la instalación, en el
accionador neumático 4 de la válvula 1 para realizar el
accionamiento de la válvula para la apertura o, por el contrario,
para cortar la alimentación del accionador de manera que los medios
de retorno elásticos de la válvula aseguren su cierre.
Las electroválvulas 23 están asociadas a unos
captadores con efecto Hall que permiten determinar y registrar las
fases de funcionamiento de las electroválvulas 23, por registro de
una señal de mando de las electroválvulas.
El dispositivo de control comprende una caja de
condicionado 24 que comprende unas entradas y unas salidas
analógicas así como unas entradas y salidas numéricas, para
asegurar la recogida y la transmisión de las señales proporcionadas
por los captadores asociados a la válvula y a sus medios de
mando.
En particular, los captadores con efecto Hall de
las electroválvulas 23 están conectados a la caja de condicionado
24.
Una T de conexión 20 está fijada sobre una tobera
19 de la cámara del accionador neumático 4 de manera que asegure la
conexión de un conducto 25, sobre el cual está dispuesto un
captador de presión 26, para la alimentación de la cámara del
accionador neumático. Por ello, el captador de presión 26 mide la
presión de alimentación del accionador neumático y transmite una
señal a la caja de condicionado 24 representativa de la presión
medida.
Unos detectores 27 asociados a las cajas de final
de carrera 22a y 22b de la válvula están también conectados a la
caja 24 de manera que transmitan a esta caja unas señales
representativas del accionamiento de los topes de final de carrera
y por tanto de la posición de la parte móvil de la válvula.
Un captador 28 del desplazamiento lineal en la
dirección del eje 10 del conjunto móvil de la válvula está también
conectado a la caja 24.
La caja de condicionado 24 está dispuesta en la
proximidad de la válvula 1, es decir, en una parte del reactor
nuclear que comprende el circuito o la conducción sobre la cual
está dispuesta la válvula de paro 1.
La caja 24 está conectada por un cable de
conexión 29 a una caja de conexión 30 dispuesta a una cierta
distancia de la zona del reactor nuclear en la cual está situada la
válvula 1.
Por ejemplo, se puede utilizar un cable de
conexión 29 de una longitud de 10 a 30 m y colocar la caja de
conexión 30 en una sala de recogida no radioactiva.
La caja de conexión 30 está conectada a unos
medios de alimentación eléctrica 31 tales como una batería y las
señales condicionadas transmitidas por el cable 29 y recuperadas
por la caja de conexión 30, son tratadas en un microordenador 32
que asegura en particular el almacenado y la visualización de las
informaciones obtenidas a partir de los captadores durante el
funcionamiento de la válvula 1 mandada desde la sala de mando.
La válvula 1 es mandada de manera que su parte
móvil efectúe por lo menos un ciclo completo de desplazamiento
entre las posiciones de apertura y de cierre de la válvula.
En la figura 5, se han representado en forma de
un diagrama los principales parámetros medidos o determinados por
el dispositivo de control, en función del tiempo.
Se han representado así en la figura 5 las
variaciones, en el curso del tiempo, durante el desplazamiento de
la parte móvil de la válvula, de la presión de alimentación del
accionador neumático, el desplazamiento de la parte móvil de la
válvula y el esfuerzo medido en el vástago de la válvula.
Se efectúa también un cálculo del esfuerzo
ejercido sobre el vástago de válvula durante el ciclo de
desplazamiento y cuando la válvula está en posición de cierre o de
apertura.
La medición del esfuerzo ejercido sobre el
vástago de la válvula permite detectar el contacto del obturador de
la válvula con el asiento sobre el cual pasa a descansar el
obturador, en su posición de cierre.
Además, como se ha representado en la parte
superior del diagrama de la figura 5, se registran las señales de
los contactores de final de carrera y las señales de mando de la
electroválvula de manera que se controle completamente el
desarrollo del ciclo de funcionamiento de la válvula.
El diagrama tal como el representado en la figura
5 puede ser obtenido por visualización sobre la pantalla asociada al
microordenador 32 o impreso a partir del microordenador.
El tiempo es medido de forma continua durante la
maniobra de la válvula.
En un primer tiempo, estando la válvula mantenida
cerrada por el conjunto de retorno elástico 12, el vástago sufre un
esfuerzo de compresión máximo transmitido al obturador que es
comprimido sobre el asiento de válvula. Para disparar la apertura
de la válvula, la señal de mando de la electroválvula asegura la
alimentación de la cámara 18 con fluido a presión (señal de presión
creciente). El esfuerzo de compresión en el vástago disminuye y
después se anula. El obturador de la válvula se despega del asiento
al inicio del desplazamiento. El vástago es entonces solicitado a
tracción. Los rozamientos del vástago sobre el prensaestopas 8 se
traducen por un primer escalón de esfuerzo en el vástago durante el
desplazamiento del vástago. El desplazamiento del vástago y del
obturador es parado por el tope posterior. Para realizar el cierre
de la válvula, se emite una señal de mando para aflojar la presión
en la cámara 18 de la válvula. El esfuerzo de tracción en el
vástago de la válvula disminuye hasta un segundo escalón debido a
los rozamientos sobre el prensaestopas 8 durante el desplazamiento
y después se anula; el esfuerzo de compresión aumenta de nuevo
cuando el obturador entra en contacto con el asiento de válvula. El
esfuerzo en el vástago aumenta debido a la compresión del obturador
sobre el asiento de válvula hasta el cierre completo.
La medición de esfuerzo en el vástago de válvula
permite por tanto seguir perfectamente las fases de apertura y de
cierre de la válvula.
Se puede emitir un diagnóstico referente al
funcionamiento de la válvula, o bien por comparación directa del
diagrama, por ejemplo en lo que concierne a la variación en el
curso del ciclo de funcionamiento de la presión de alimentación del
accionador neumático y el desplazamiento de la parte móvil de la
válvula, con unas detecciones que corresponden a un funcionamiento
perfecto de la válvula todo o nada.
Se efectúan también ciertos cálculos a partir de
los diagramas para determinar ciertas características de
funcionamiento de la válvula, tales como el tiempo de maniobra para
la apertura o el cierre de la válvula, la carrera de la parte móvil
entre la apertura y el cierre, el tiempo de apertura de las
electroválvulas, los tiempos de retardo de establecimiento de la
presión y del desplazamiento y la posición de los finales de
carrera en el ciclo de funcionamiento de la válvula.
El control de nivel 1 de la válvula, que se
realiza mandando la válvula desde la sala de mando, es realizado
sin ningún desmontaje de la válvula y sin ninguna utilización de
dispositivo anexo de desplazamiento de la parte móvil de esta
válvula.
Además, la utilización de captadores apropiados
permite realizar un control de los parámetros de funcionamiento de
la válvula tales como la posición de los finales de carrera y las
características de apertura de las electroválvulas.
Estos ensayos se efectúan sin que sea necesario
que un operario intervenga en la proximidad de la válvula, lo que
presenta desde luego un gran interés en lo que concierne a la
limitación de las dosis recibidas por los operarios encargados del
control.
Además, el control se efectúa mientras el reactor
nuclear está en funcionamiento, sin interferir con este
funcionamiento y sin que sea necesario recurrir a un procedimiento
particular para la conducción del reactor nuclear.
Sin embargo, en el caso en que no se haya podido
detectar una anomalía en la válvula o el origen de una anomalía
detectada, es necesario efectuar un diagnóstico por un control de
nivel 2.
Se utiliza entonces el dispositivo tal como el
representado en la figura 3.
Este dispositivo es sensiblemente análogo al
dispositivo necesario para la realización del control de nivel 1
representado en la figura 2. Los elementos correspondientes en las
figuras 1 y 2 están afectados con las mismas referencias.
La diferencia esencial entre el dispositivo
utilizado para el mantenimiento de nivel 1, representado en la
figura 2, y el dispositivo utilizado para el mantenimiento de nivel
2, representado en la figura 3, reside en la presencia de un
conjunto neumático 34 conectado con la alimentación del accionador
neumático a nivel de la T20.
El conjunto neumático 34 que comprende una
reserva de aire comprimido o que puede estar conectado al circuito
de aire comprimido de la instalación es mandado por su propio
dispositivo de mando que permite suministrar al accionador
neumático de la válvula 1, un caudal de aire a presión controlada de
forma precisa. De esta manera, se puede accionar lentamente la
válvula 1 por medio de su accionador 4 de manera que realice,
durante el ciclo de desplazamiento de la válvula, una detección
precisa de la presión de alimentación del accionador neumático y
del desplazamiento de la parte móvil de la válvula.
Para realizar las mediciones de presión, se
coloca un captador de presión 35 en derivación sobre el conducto de
alimentación del accionador neumático a partir del conjunto
neumático 34, por medio de un rácor en T 33. El captador 35 está
conectado a la caja de condicionado 24, de manera que transmita las
señales de presión.
Los captadores utilizados en el caso del
dispositivo que efectúa el mantenimiento del nivel 2 son
prácticamente los mismos que los captadores utilizados en el caso
del dispositivo que efectúa el mantenimiento del nivel 1. Se
utiliza un captador 36 de medición del esfuerzo ejercido sobre el
vástago de válvula para determinar el ciclo de cierre y de apertura
de la válvula. Se mide en el curso del ciclo un esfuerzo mínimo que
corresponde a la apertura, un esfuerzo máximo que corresponde al
cierre. El esfuerzo ejercido sobre el vástago de válvula es también
calculado a partir de la presión medida por el captador 35 teniendo
en cuenta la superficie útil de la membrana sobre la cual se ejerce
la presión neumática en el accionador. Se calcula un valor de la
superficie de la membrana, llamada superficie "equivalente"
que permite obtener un valor preciso del esfuerzo. El cálculo o los
valores de la superficie equivalente de la membrana son
introducidos en el microordenador 32 de manera que el
microordenador pueda calcular el valor del esfuerzo a partir de la
presión y de la superficie equivalente.
Se obtiene por tanto, durante todo el ciclo de
ensayo de la válvula, un diagrama esfuerzo/desplaza-
miento que permite verificar de forma muy precisa el funcionamiento mecánico de la válvula.
miento que permite verificar de forma muy precisa el funcionamiento mecánico de la válvula.
Dicho diagrama ha sido representado en la figura
6 en el cual el esfuerzo está representado en abscisas y el
desplazamiento en ordenadas.
A partir de un diagrama tal como el diagrama
representado en la figura 6, se puede emitir un diagnóstico muy
preciso y muy seguro sobre el funcionamiento de la válvula y
determinar ciertos parámetros de control.
Se pueden determinar en particular los esfuerzos
sobre el registro o el vástago de válvula en la posición de cierre
y de apertura de la válvula así como la carrera de la parte móvil
de la válvula entre estas dos posiciones.
Se puede también determinar de manera precisa el
esfuerzo ejercido por el prensaestopas sobre el vástago de válvula
y la rigidez o constante elástica del dispositivo de retorno
constituido generalmente por unas arandelas Belleville.
Debe destacarse que el control o mantenimiento de
nivel 2 es más delicado de realizar que el control de nivel 1, con
la instalación en funcionamiento, por ejemplo sobre una o varias
válvulas de un circuito de un reactor nuclear en funcionamiento. En
este caso, es necesario adaptar el procedimiento de conducción de
la instalación tal como un reactor nuclear, a las condiciones del
ensayo.
En contrapartida, el procedimiento de control de
nivel 2 es muy fácil de realizar cuando el reactor nuclear está
parado. Este procedimiento da acceso directamente a unos datos de
orden mecánico calculados por la lógica del microordenador 32, a
partir del diagrama esfuerzo/desplazamiento de la válvula.
El control de nivel 2 puede ser utilizado para
proporcionar un diagnóstico sobre el estado de funcionamiento de la
válvula después de una intervención y proporcionar así un informe
de control de final de intervención sobre la válvula. Se puede así
dar una apreciación sobre la calidad de la intervención y verificar
el tarado del accionador neumático de la válvula, la carrera de la
parte móvil de la válvula y el buen estado del dispositivo elástico
de retorno.
Desde luego, se pueden realizar los dos tipos de
control de nivel 1 y de nivel 2 para cualquier válvula de mando
neumático todo o nada, ya sea esta válvula de membrana, de pistón o
de otro tipo. En el caso de una válvula de membrana, el
procedimiento es aplicable tanto a una válvula que comprende una
membrana simple y una sola cámara como a una válvula que comprende
una doble membrana y dos cámaras.
La posibilidad de unir los medios para efectuar
los dos niveles de control en un mismo conjunto permite al
procedimiento y al dispositivo según la invención efectuar todas
las etapas necesarias para efectuar una mantenimiento condicional
de las válvulas todo o nada, es decir, un mantenimiento que evita
desmontajes e intervenciones inútiles sobre válvulas no
defectuosas.
El control de nivel 2 efectuado por el
procedimiento de la invención puede proporcionar unos resultados,
es decir, un diagrama esfuerzo/desplaza-
miento que representa la característica de la válvula prácticamente idéntica y superponible al que se obtendría por el procedimiento anterior conocido en el caso de las válvulas de cierre por falta de aire de un tipo que permite la fijación sobre el vástago de válvula de un gato hidráulico.
miento que representa la característica de la válvula prácticamente idéntica y superponible al que se obtendría por el procedimiento anterior conocido en el caso de las válvulas de cierre por falta de aire de un tipo que permite la fijación sobre el vástago de válvula de un gato hidráulico.
Desde luego, es también posible equipar el
dispositivo de control de nivel 2 según la invención representado
en el figura 3 con un grupo hidráulico 37 que alimenta un gato de
accionamiento del vástago de válvula. En este caso, es posible
comparar los resultados obtenidos accionando la válvula por el
conjunto neumático 34 y el accionador neumático 4 y los resultados
obtenidos accionando la válvula a partir del grupo hidráulico 37.
Se puede obtener así una continuidad entre los resultados obtenidos
por el procedimiento de control según la técnica anterior que han
sido archivados y los resultados obtenidos por el procedimiento de
la invención.
De manera que se limiten las modificaciones a
hacer sufrir al dispositivo de control para realizar el
mantenimiento de nivel 2, es posible añadir un registro de cierre a
la T 33 de conexión del captador de presión 35 para cerrar de forma
estanca la conducción que pone en comunicación el conjunto neumático
34 y con el pinchado 19. Se puede así poner en funcionamiento o
aislar la parte del dispositivo utilizada en el curso del
mantenimiento de nivel 2.
Para incrementar la capacidad del dispositivo de
control, se puede añadir a la caja de condicionado 24 una caja de
extensión 24' conectada a la caja 24.
Se puede también prever, en la sala de mando del
reactor, una caja de mando manual 38.
Como es visible en la figura 4, el conjunto
neumático 34 puede estar constituido por una reserva de aire 40 que
puede ser, por ejemplo, un depósito, una botella o un circuito de
aire comprimido de la central nuclear, por un regulador de caudal
39, unas electroválvulas 41 y 42 en serie y un limitador de caudal
43 en paralelo con una tercera electroválvula 44.
Se puede así regular perfectamente el caudal de
aire comprimido enviado al accionador neumático para obtener unas
mediciones y una determinación precisa del diagrama
esfuerzo/desplazamiento de la válvula.
La central neumática puede ser mandada por el
operador, a partir de la caja de mando manual 38.
Para medir de manera precisa el desplazamiento de
la parte móvil de la válvula, se puede utilizar un captador de
desplazamiento láser o bien un captador de desplazamiento
potenciométrico.
El captador de desplazamiento láser comprende un
brazo de fijación que permite colocarlo en la proximidad de una
parte aparente del vástago de válvula 6 y regular el haz láser. El
haz láser permite detectar una zona puntual del vástago de válvula
que presenta ciertas características ópticas debido a su rugosidad.
El desplazamiento de esta zona detectada es comparado con la
dimensión de una ventana óptica de dimensiones conocidas.
Como es visible en las figuras 7 y 8, el captador
potenciométrico comprende un brazo 45 que tiene un mandrilado
interior en el cual está montado un vástago 46 que presenta un
extremo fileteado 46a y un segundo extremo opuesto al extremo 46a
que constituye una horquilla 46b cuyo radio de curvatura interno
permite al apoyo 46b encajar con la forma del vástago 6 de la
válvula. El brazo 45 presenta un extremo en forma de V cuya
abertura permite recibir una parte del vástago de válvula 6 sobre
la cual está acoplado el apoyo 46b.
Sobre el extremo fileteado 46a del vástago de
apriete 46 están roscadas unas tuercas de apriete y de bloqueo 47
que permiten ejercer una tracción sobre el vástago 46 para asegurar
el apriete de la parte de vástago de válvula 6 entre la V de
posicionado del brazo 45 y la horquilla 46b. La tuerca de bloqueo
permite asegurar el mantenimiento del vástago de apriete 46, de tal
manera que el brazo 45 sea solidario del vástago de válvula 6 y
dispuesto en una dirección sensiblemente perpendicular al eje 10
del vástago 6.
El captador de desplazamiento está constituido
por una bobina 48 en la cual puede desplazarse, a la manera de un
núcleo buzo, un vástago 50 cuyo extremo es atraído en contacto con
el brazo 45. De esta manera, el vástago móvil 50 sigue los
desplazamientos del vástago de válvula 6, siendo estos
desplazamientos medidos de forma muy precisa por la bobina 48 del
captador de medición de desplazamiento. La bobina 48 está
conectada, en 49, de forma rígida a un punto fijo con respecto al
cuerpo de válvula.
Preferentemente, el brazo 45 del captador puede
estar fijado al vástago de válvula 6 en una zona de este vástago
por encima del acoplamiento grifo 2a- accionador 2b (ver figura
1).
Una galga de esfuerzo 51 está integrada en la
horquilla de apriete 46b del vástago 46, de manera que mida las
variaciones de esfuerzos debidas a las variaciones de diámetro del
vástago 6 bajo el efecto de los esfuerzos sufridos durante la
maniobra de la válvula. Se puede obtener así una medición precisa
del esfuerzo ejercido sobre el vástago de válvula 6.
La basculación de los órganos móviles de los
topes de final de carrera 22a y 22b de la válvula puede ser
detectada y registrada de forma precisa durante el control de la
válvula utilizando unos captadores acústicos fijados sobre las
cajas de final de carrera 22a y 22b. La emisión de las ondas
acústicas que acompañan la basculación de los contactores de final
de carrera está representada en la escala de tiempos, durante el
ciclo de desplazamiento de la parte móvil de la válvula.
Es también posible utilizar, para detectar y
registrar los finales de carrera, unos captadores constituidos por
unas pinzas amperimétricas que captan el paso de la corriente
cuando tiene lugar la basculación del contactor de final de
carrera.
La señal de mando de la electroválvula o de las
electroválvulas de admisión de aire en el accionador neumático es
detectada, como se ha indicado más arriba, por unos captadores con
efecto Hall.
El microordenador 32 puede estar constituido por
un microordenador portátil asociado a una impresora y que comprende
una tarjeta de adquisición. La caja de conexión 30 permite
facilitar la conexión del microordenador cuyas conexiones no son
susceptibles de soportar esfuerzos.
La caja de conexión está equipada con un
dispositivo de paro de urgencia.
El microordenador 32 permite en particular editar
unos informes de ensayos que pueden ser seleccionados en función de
ciertos criterios relativos a los ensayos o a las válvulas
interesadas por los ensayos. Se pueden editar unas tablas de
síntesis y poner en memoria los datos de control que se refieren a
una válvula para editar unos históricos relativos a esta
válvula.
De manera general, el procedimiento y el
dispositivo según la invención permiten realizar unos controles
precisos y fiables de las válvulas todo o nada de mando neumático
de una instalación tal como una central nuclear, sin necesitar el
desmontaje o intervención a nivel de la válvula. El control puede
ser efectuado durante el funcionamiento de la instalación, sin
condición particular para la utilización de la instalación durante
el control y con ciertas condiciones de utilización.
El procedimiento y el dispositivo según la
invención permiten efectuar tanto un control rápido de nivel 1 como
un control más preciso de nivel 2 con una medición precisa de las
características esfuerzo/desplazamiento de la válvula.
El procedimiento y el dispositivo de la invención
permiten realizar un diagnóstico funcional de conjunto sobre las
válvulas de paro todo o nada de mando neumático y sobre su
dispositivo de mando.
El dispositivo según la invención puede también
permitir realizar unos ensayos según la técnica anterior,
utilizando una instalación hidráulica anexa.
La invención se aplica no solamente a las
válvulas de paro o de seccionado de los circuitos de las centrales
nucleares sino también a cualquier válvula de paro con mando
neumático de una instalación industrial cualquiera.
Claims (23)
1. Procedimiento de control de una válvula (1) de
mando neumático todo o nada para mandar la circulación de un fluido
en una instalación, que comprende un cuerpo de válvula (2) en el
cual están dispuestos un asiento (3) y un tope posterior (13), un
obturador (7) solidario de un vástago (6) montado móvil en el
cuerpo de válvula (2), entre una posición de cierre en la cual el
obturador (7) está apoyado sobre el asiento de válvula (3) y una
posición de apertura en la cual el vástago de válvula (6) está
apoyado sobre el tope posterior (13), por lo menos un medio de
retorno elástico (12) del vástago (6) y del obturador (7), hacia
una de las posiciones de apertura y de cierre, un accionador
neumático (4) que tiene una parte móvil (17) de desplazamiento del
vástago de válvula (6) y una fuente de gas a presión (34) de
alimentación del accionador neumático (4) por medio de por lo menos
una electroválvula (23), para desplazar el vástago de la válvula
(6) y el obturador (7) en contra de los medios elásticos (12),
caracterizado porque:
- -
- se desplaza el vástago (6) y el obturador (7) de la válvula (1) entre las posiciones de apertura y de cierre, con la ayuda del accionador neumático (4) alimentado con gas a presión,
- -
- se mide, durante por lo menos un ciclo de desplazamiento del vástago de válvula (6), la presión de alimentación del accionador neumático (4) y el desplazamiento del vástago de válvula (6),
- -
- se detecta y se registra una señal representativa del esfuerzo sufrido por el vástago (6) durante el ciclo de desplazamiento, para determinar el contacto del obturador (7) sobre el asiento (3) de la válvula (1), y
- -
- se emite un diagnóstico de funcionamiento de la válvula (1), a partir de los valores medidos.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque se manda la alimentación de gas a
presión del accionador (4) de la válvula (1) por un mando de
accionamiento normal de la válvula (1) de la instalación.
3. Procedimiento según la reivindicación 2,
caracterizado porque se detecta y se registra, durante el
ciclo de desplazamiento del vástago de la válvula (6), el disparo
de contactores de final de carrera (22a, 22b) de la válvula
(1).
4. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 2 y 3, caracterizado porque se capta y se
registra, durante el ciclo de desplazamiento del vástago (6) de la
válvula, una señal de mando de la electroválvula (23) que manda la
alimentación del accionador neumático (4).
5. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque se alimenta el accionador neumático (4)
de la válvula (1) con gas a presión, a partir de un conjunto
neumático (34) que comprende una reserva de gas a presión y unos
medios de mando precisos del caudal de gas a presión de alimentación
del accionador neumático (4).
6. Procedimiento según la reivindicación 5,
caracterizado porque se calcula, a partir de la presión
medida del gas de alimentación del accionador neumático (4) y de
una superficie de accionamiento del accionador (4), el esfuerzo
ejercido sobre el vástago de la válvula (6) y porque se traza un
diagrama esfuerzo/desplazamiento del vástago de válvula que
constituye una característica del funcionamiento mecánico de la
válvula.
7. Procedimiento según la reivindicación 6,
caracterizado porque se determina, a partir del diagrama
esfuerzo/desplazamiento de la válvula, la carrera del vástago (6)
de la válvula entre la posición de cierre y la posición de apertura
de la válvula y el esfuerzo ejercido sobre el vástago de válvula (6)
en la posición de cierre y en la posición de apertura de la
válvula, estando el vástago de válvula apoyado sobre el asiento de
válvula (3) y sobre el tope posterior (13), respectivamente.
8. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 6 y 7, caracterizado porque se determina, a
partir del diagrama esfuerzo/desplazamiento de la válvula, la
constante elástica del medio de retorno elástico del vástago de
válvula (6).
9. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque se determina, a
partir del diagrama esfuerzo/desplazamiento de la válvula, el
esfuerzo ejercido sobre el vástago de válvula por un prensaestopas
(8) dispuesto en una parte (2a) del cuerpo de válvula (2).
10. Dispositivo de control de una válvula (1) de
mando neumático todo o nada, para mandar la circulación de un
fluido en una instalación, que comprende un cuerpo de válvula (2)
en el cual están dispuestos un asiento (3) y un tope posterior
(13), un obturador (7) solidario de un vástago (6) montado móvil en
el cuerpo de válvula (2), entre una posición de cierre en la cual
el obturador (7) está apoyado sobre el asiento de válvula (3) y una
posición de apertura en la cual el vástago de válvula (6) está
apoyado sobre el tope posterior (13), por lo menos un medio de
retorno elástico (12) del vástago (6) y del obturador (7), hacia
una de las posiciones de apertura y de cierre, un accionador
neumático (4) que tiene una parte móvil (17) de desplazamiento del
vástago de válvula (6) y una fuente de gas a presión (34) de
alimentación del accionador neumático (4), por medio de por lo
menos una electroválvula (23), para desplazar el vástago de válvula
(6) y el obturador (7) en contra del medio elástico (12),
caracterizado porque comprende:
- -
- un captador (26, 35) de medición de la presión de alimentación de gas a presión del accionador neumático (4) de la válvula (1) y un captador (28) de medición del desplazamiento del vástago de válvula (6) así como unos medios (24, 29, 30, 32) de recuperación y de tratamiento de señales del captador de presión (26) y del captador de desplazamiento (28), y
- -
- unos medios (51) apara detectar y registrar una señal representativa del esfuerzo sufrido por el vástago (6) de la válvula (1) durante el desplazamiento del vástago (6) de válvula y así, determinar el contacto del obturador (7) sobre el asiento (3) de válvula,
11. Dispositivo según la reivindicación 10,
caracterizado porque el captador de presión (26) está
conectado, por medio de una T de conexión (20) a un pinchado (19)
de alimentación del accionador neumático (4) de la válvula (1).
12. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 10 y 11, caracterizado porque comprende
además por lo menos un captador (27) de una señal emitida por un
contactor de final de carrera (22, 22b) de la válvula (1) accionado
por una parte móvil de la válvula (6) al final de carrera de cierre
o de apertura de la válvula (1).
13. Dispositivo según la reivindicación 12,
caracterizado porque el captador de final de carrera (27) es
un captador acústico.
14. Dispositivo según la reivindicación 12,
caracterizado porque el captador de final de carrera (27)
está constituido por una pinza amperométrica de detección de una
corriente eléctrica del contactor de final de carrera (22a,
22b).
15. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 10 a 14, caracterizado porque un captador
está asociado a la electroválvula (23) de mando de alimentación del
accionador neumático (4), para la detección de una señal de mando
de la electroválvula.
16. Dispositivo según la reivindicación 15,
caracterizado porque el captador de detección de una señal
de mando de la electroválvula está constituido por un captador con
efecto Hall.
17. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 10 a 16, caracterizado porque comprende
además un conjunto neumático (34) de alimentación de gas a presión
a un caudal regulado de manera precisa, del accionador neumático
(4), comprendiendo el conjunto neumático (34) una fuente de gas a
presión y unos medios de mando de caudal del gas a presión.
18. Dispositivo según la reivindicación 17,
caracterizado porque el captador de presión (35) está
conectado, por medio de una T de conexión (33) a un conducto que
conecta el conjunto neumático (34) al pinchado de alimentación (19)
del accionador neumático.
19. Dispositivo según la reivindicación 18,
caracterizado porque la T de conexión (33) del captador de
medición de presión (35) comprende un registro de cierre, para
cerrar de manera estanca la conducción que pone en comunicación el
conjunto neumático (34) y el pinchado de alimentación (19) del
accionador neumático.
20. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 10 a 19, caracterizado porque comprende un
captador de desplazamiento del vástago de válvula (6) constituido
por un captador de desplazamiento láser.
21. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 10 a 20, caracterizado porque comprende un
captador de desplazamiento del vástago de válvula (6) constituido
por un captador potenciométrico.
22. Dispositivo según la reivindicación 21,
caracterizado porque el captador de desplazamiento
potenciométrico comprende un brazo (45) en el cual está montado un
vástago de apriete (46) del vástago de válvula (6), de manera que
solidarice el brazo (45) con el vástago de válvula (6) en una
disposición sensiblemente perpendicular al vástago de válvula (6),
un vástago (50) en contacto por una parte extrema con el brazo (45)
solidario del vástago de válvula (6) y acoplado por su otro extremo
en un bobinado (48) de medición de la posición del vástago móvil
(50) que constituye un núcleo buzo y del vástago de válvula
(6).
23. Dispositivo según la reivindicación 22,
caracterizado porque una galga de esfuerzos (51) está
integrada en una horquilla de apriete (46b) del vástago (46) del
brazo (45) y el vástago de válvula (6), de manera que mida las
variaciones de esfuerzos debidas a unas variaciones de diámetro del
vástago (6) bajo el efecto de los esfuerzos sufridos, durante la
maniobra de la válvula.
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