ES2809553T3 - Sistema para el mantenimiento predictivo de válvulas y procedimiento para llevar a cabo dicho mantenimiento - Google Patents

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Olano Eneko Galarza
Heriz Harkaitz Gainzarain
Auza Jon Aramendia
Estensoro Aitor Unanue
Zulaika Leire Colomo
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Abstract

La presente invención se refiere a un sistema y a un procedimiento para el mantenimiento predictivo de válvulas para regulación del paso de un fluido, permitiendo detectar posibles fallos mientras todavía son maniobrables y programar acciones para su reparación o substitución evitando paradas no programadas, y que básicamente comprende un sensor de par para medir el par de accionamiento de la válvula ejercido sobre el husillo (4), un sensor de posición (8) para medir la posición angular de dicha válvula, así como el principio y el fin de carrera que marquen el principio y fin de maniobra, una placa de sensores encargada de adquirir y procesar las señales procedentes de los sensores y una placa base que almacena y procesa los datos que recibe de la placa de sensores a partir de los cuales se analiza si la evolución de las curvas par -posición es la correcta y, en caso de que no lo sea, generar una señal de aviso.

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema para el mantenimiento predictivo de válvulas y procedimiento para llevar a cabo dicho mantenimiento Campo técnico de la invención
La invención se refiere tanto a un sistema como a un procedimiento para llevar a cabo el mantenimiento predictivo de válvulas del tipo de las usadas para regular el paso de un fluido.
Más específicamente, la invención tiene por objeto detectar posibles fallos en las válvulas mientras estas todavía son maniobrables, permitiendo de este modo programar las acciones necesarias para su reparación o substitución, evitando paradas no programadas en las instalaciones.
Antecedentes de la invención
En el estado de la técnica son sobradamente conocidas las válvulas o dispositivos mecánicos para el control de fluidos, empleándose para una multitud de usos tales como abrir y cerrar, conectar y desconectar, regular, modular o aislar dichos fluidos, etc., dando lugar a las denominadas de control de flujo, control de presión, control direccional o combinaciones de varias de ellas.
A nivel industrial es donde las válvulas encuentran su mayor ámbito de aplicación, siendo esencial y estando presentes en infinidad de sistemas, prácticamente en todos aquellos que trabajen con fluidos, sin importar la naturaleza de estos, sin son tóxicos o no, o si son líquidos o gases. Asimismo, dependiendo de la aplicación, el fluido y las condiciones del mismo, las válvulas presentan multitud de tamaños, que van desde los pocos milímetros hasta varios metros de diámetro.
Asimismo, dependiendo del sector de la industria y la aplicación y condiciones del fluido que regulan, pueden estar sometidas a rangos de presiones que oscilan del vacío a más de 100 MPa, o a rangos de temperaturas que oscilan desde las criogénicas hasta de más de 1000 °K.
De esto se deriva la importancia que tiene la buena operación de estas válvulas, muchas de las cuales además se encuentran instaladas en lugares críticos tanto por su peligrosidad como por la importancia del fluido que suministren de cara al suministro de personas o instalaciones.
Más específicamente, en las válvulas de control de flujo, entre las que se encuentran las denominadas tipo bola, tipo compuerta, tipo globo, tipo mariposa, etc., uno de los fallos más graves que pueden producirse es el de la pérdida de maniobrabilidad de la misma, lo que puede ser debido, entre otras razones, a los siguientes:
- Mal funcionamiento del dispositivo de maniobra,
- Mal funcionamiento del reductor,
- Asientos dañados,
- Bola dañada,
- Impurezas del fluido que pasa a través de la válvula,
- Fractura mecánica.
Resulta por tanto fundamental en este tipo de dispositivos que se realice un mantenimiento adecuado, con el fin de minimizar el impacto que se deriva de la rotura o mal funcionamiento de una de estas válvulas.
De este modo, actualmente, una vez se produce una avería, se procura realizar un mantenimiento correctivo lo más rápido y eficaz posible, lo cual redunda en un ahorro económico y en una mejor gestión del servicio de suministro del sistema dentro del cual se encuentre instalada la válvula averiada.
Simultáneamente, se lleva a cabo un mantenimiento preventivo consistente en la inspección periódica de estas válvulas, así como su limpieza o substitución al cabo de un número estipulado de horas de operación, evitando de este modo la avería, es decir, anticipándose a problemas derivados del desgaste sufrido por su uso, cercano ya al fin de su vida útil estimada.
Estos sistemas, sin embargo, no dejan de adolecer de una serie de desventajas tales como, dependiendo del nivel de seguridad y los requisitos del sistema, los costes de mantenimiento son elevados debido bien a la programación de las revisiones o bien al cambio o substitución de partes todavía en buen estado relativo.
A esto hay que sumar el hecho de que, aún realizando un mantenimiento preventivo, en ocasiones la avería se produce igualmente debido a factores externos propios del fluido conducido, a inclemencias meteorológicas u otros/as derivados/as del lugar de instalación de dichas válvulas.
Por último, pero no menos importante, el mayor problema de estos tipos de mantenimiento es el hecho de que no ofrecen información demasiado fiable de las causas que han producido un mal funcionamiento ni permiten establecer una casuística ni realizar un análisis que permita predecir fallos futuros.
El documento WO9506276 (A1) se refiere a un posicionador (50) de válvula que recibe un punto de ajuste de un maestro (62) y proporciona una presión de control a un dispositivo de maniobra de válvula (70) para controlar una válvula (72).
El documento US5722286 (A) se refiere a un transductor de par/posición que se coloca entre el vástago de la válvula de una válvula y un operador de válvula adaptado para abrir y cerrar la válvula e incluye una sección del cuerpo que incluye una orejeta de entrada adaptada para acoplar el enganche con la orejeta de salida del operador de la válvula y una orejeta de salida adaptada para acoplar el enganche con el vástago de la válvula.
El documento US2004128033 (A1) se refiere a un dispositivo de maniobra de válvula con un chip integrado incorporado. Dicho dispositivo de maniobra de válvula se puede conectar directamente a Internet para lograr el objeto de control disperso.
El documento EP0315391 (A2) se refiere a un sistema de monitoreo de válvulas en línea para monitorear la operación de la válvula y detectar las características operativas de los sentidos de desgaste de una válvula y proporciona un diagnóstico de aberraciones en las características.
El documento EP2792919 (A1) se refiere a un aparato y los procedimientos asociados se refieren a un sistema de válvulas controlable autónomo para proporcionar un flujo turbulento a una solución de limpieza durante una operación de limpieza de válvulas.
Descripción de la invención
El sistema para el mantenimiento predictivo de válvulas de la presente invención resuelve los inconvenientes del estado de la técnica antes citados por cuanto permite, por un lado, anticiparse a un posible mal funcionamiento de la válvula antes de que este ocurra y, por otro, reconocer patrones de comportamiento que sirven para predecir futuros fallos.
De este modo, el sistema de la invención permite incrementar la durabilidad de las válvulas, reducir los costes de mantenimiento, obtener criterios de mejora de dichas válvulas o de su modo de operación, permitiendo además enviar informes y alarmas sobre la operación de las válvulas de forma automática como se verá más adelante. Con este objetivo, el sistema de la invención comprende dos tipos diferentes de sensores, de par y de posición, así como medios de procesado de las señales obtenidas a través de dichos sensores capaces de obtener las curvas par-posición con el fin de poder deducir a partir de la evolución de dichas curvas posibles defectos que puedan hacer necesaria una reparación.
Por otro lado, el procedimiento de la invención comprende las etapas de:
- Fijar medios de señalización de la posición detectables por el sensor de posición de tal forma que dicho sensor pueda establecer la posición del husillo de la válvula, incluyendo interruptores de límite con el fin de detectar, respectivamente, el principio y el final de maniobra de la válvula;
- Adquirir y registrar las señales de posición y par desde un momento antes de que el principio de carrera que señala el principio de maniobra cambie de estado, es decir, que el sistema está adquiriendo datos de forma continua y cuando se detecta un movimiento se guardan los segundos anteriores al mismo, todo ello sin interferencia con el control del dispositivo de maniobra y/o reductor.
- Adquirir y registrar las señales de posición y par durante la rotación de la válvula;
- Adquirir y registrar las señales de posición y par hasta un momento después de que el interruptor de límite señale el fin de la maniobra;
- Procesamiento de las señales obtenidas y, cuando procede,
- Envío de los datos a una estación remota para su análisis.
Dicho de forma esquemática, el sistema de la invención obtiene de los sensores de par y posición la información relevante, los registra en una tarjeta de memoria y, si es necesario, envía al centro de control dichos datos.
Esto, además, lo realiza de tal forma que se registre cada maniobra, incluso en aquellas maniobras de carreras parciales, sin interferir en el control y maniobra de las válvulas por ser un sistema independiente del sistema de accionamiento.
De este modo, el sistema y procedimiento de la invención permiten registrar primero y reconocer después patrones de comportamiento de las curvas par-posición que tienen como resultado el poder anticiparse a los fallos de las válvulas antes de que estos ocurran, realizando un efectivo y eficaz mantenimiento predictivo de las mismas.
Finalmente, y tal y como se verá más adelante en la realización ejemplar práctica, debido a su independencia del dispositivo de maniobra y/o reductor de la válvula, bien sea estemanual o automático, el sistema de la invención permite su instalación en válvulas ya existentes. Esto supone una evidente ventaja económica para aquellas instalaciones en las que se desea empezar a monitorear la operación, especialmente en aplicaciones críticas tales como, entre otras, las válvulas de minería o las válvulas para sistemas de seguridad tal como, por ejemplo, las válvulas contra presión de alta integridad denominadas HIPPS (del inglés High Integrity Pressure Protection System).
Esta independencia de las propias válvulas permite a su vez una amplia versatilidad, ya que el sistema podrá adecuarse, por ejemplo, dependiendo de las características de la instalación o de las expectativas de los clientes. En el caso de válvulas aisladas donde no exista una fuente de electricidad disponible, el sistema está preparado de modo que los operarios de mantenimiento puedan conectar un ordenador portátil u otro dispositivo externo al sistema, realizar maniobras de prueba y guardar los datos de par-posición en el ordenador de modo que se puedan analizar los patrones de comportamiento y detectar operaciones anómalas.
En el caso en el que la válvula se encuentre en un emplazamiento remoto pero que sí cuente con fuente de alimentación, pero no con conexión a internet, los datos de las maniobras de las válvulas se registran en una tarjeta de almacenamiento tipo SD o similar de tal forma que los operarios de mantenimiento puedan ir a volcar la información de dicha tarjeta cuando se desee o bien directamente substituir la tarjeta por otra vacía.
Finalmente, en el caso de que la válvula o válvulas a monitorear se encuentren en un lugar remoto, pero con fuente de alimentación y conexión a internet, el sistema de la invención podrá ser instalado incluyendo los medios necesarios para el envío de los datos a un puesto de control remoto.
Descripción de los dibujos
Para complementar la descripción provista en el presente documento y con el objetivo de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de figuras en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La figura 1 muestra una vista en sección del alzado de una posible válvula a la que se le ha acoplado el sistema de la invención.
La figura 2 muestra una vista en perspectiva del tubo colocado sobre la extensión intercalada entre el dispositivo de maniobra y el husillo de la válvula que contiene la protección de las galgas extensiométricas y sobre el que se sitúan los imanes.
La figura 3 muestra otra vista en perspectiva del tubo de la figura anterior en la que se aprecian más claramente los imanes y en la que además aparece una posible realización práctica del sensor de posición.
La figura 4 muestra una vista esquemática de cómo realiza la lectura el sensor de posición.
La figura 5 muestra, finalmente, una vista en perspectiva del conjunto de válvula de la figura 1 en la que aparecen incluidos los elementos principales del sistema de la presente invención.
Realización preferente de la invención
A la vista de las figuras reseñadas puede observarse un modo preferente de realización del sistema para el mantenimiento predictivo de válvulas tal como, por ejemplo, la mostrada en la figura 1, que reproduce una vista en alzado de una válvula de tipo bola convencional a la que se ha aplicado una sección transversal de modo que puedan apreciarse los elementos fundamentales de la misma, así como algunos de los elementos de la invención. Específicamente, en dicha figura 1 básicamente se muestra un conjunto convencional de válvula en el que se aprecia el cuerpo (1) de la válvula, el soporte (2), el dispositivo de maniobra (3) en este caso automatizado, pero que en otras realizaciones podrá ser manual tipo volante o similar, así como también un reductor o ambos, dispositivo de maniobra y reductor, el husillo (4) y, montado sobre este último o bien formando parte del mismo en otra posible realización, una extensión (5) sobre la que los diferentes sensores tomarán las mediciones de par y posición, así como un suplemento (6) sobre el que se montarán algunos de elementos del sistema de la invención.
Más específicamente, el sistema de la invención comprende al menos un sensor de par que, de acuerdo con una realización preferente de la invención, está compuesto por galgas extensiométricas (7) conectadas por un lado a la extensión (5) y por el otro a una placa de sensores (no representada).
Dichas galgas extensiométricas (7), son elementos ampliamente probados que como es conocido se basan en el efecto piezorresistivo o piezorresistividad, que es la propiedad que tienen algunos materiales, conductores y semiconductores, por la cual su resistencia eléctrica cambia cuando se les somete a un esfuerzo o tensión mecánica, bien sea de tracción o compresión que los deforma.
De este modo, en la realización de la invención descrita, las galgas extensiométricas (7) se colocan sobre la extensión (5) con la que cuenta el husillo (4) de la válvula, de modo que el par necesario para accionar la válvula que debe de aplicarse al husillo (4) a través del dispositivo de maniobra (3) pasa a través de dichas galgas, las cuales proporcionan una señal eléctrica proporcional a dicho par que es entregada a la placa de sensores.
Por otro lado, la medición de la posición se realiza a través de al menos un sensor de posición (8) que de acuerdo con una realización preferente de la invención será del tipo magnetorresistivo, es decir, del tipo de los que se basan en la propiedad de un material que cambia su resistividad ante la presencia de un campo magnético externo, de especial aplicación para la medición de la velocidad angular y/o rotacional.
Para este objetivo podrán usarse sensores de tipo magnetorresistivo convencionales, sin embargo, ante la imposibilidad de situar los mismos en posición axial respecto al husillo (4) debido a la propia estructura de la válvula, la presente invención usadas una disposición radial que se comenta a continuación.
De este modo, de acuerdo con una posible realización de la invención mostrada esquemáticamente en la figura 3, el sensor se sitúa en posición radial respecto al husillo (4) de la válvula y, en consecuencia, a la extensión (5), la cual contará en su superficie con una serie de imanes (9) de polaridad alterna equiángulamente distribuidos de forma que se cubra la distancia angular deseada, por ejemplo, cada 35°.
De este modo, al accionar el dispositivo de maniobra (3), éste hará girar el husillo (4) un ángulo determinado y por tanto también la extensión (5) sobre la que se sitúan solidariamente los imanes (9), los cuales pasarán por delante del sensor de posición (8), situado a su misma altura, el cual medirá la dirección del campo magnético creado por los imanes (9) en movimiento y transformará en una señal eléctrica que posteriormente transferirá a la placa de sensores, que de acuerdo con una posible realización mostrada en la figura 3, se sitúa en disposición radial respecto al husillo (4).
Adicionalmente, de acuerdo con otra posible realización práctica, el sistema puede comprender imanes adicionales encargados de marcar los finales de carrera como, por ejemplo, dos interruptores tipo "reed", específicamente interruptores de límite, que marquen el principio y fin de maniobra de la válvula respectivamente.
Por otro lado, de acuerdo con una posible realización de la invención, mostrada específicamente en las figuras 2 y 3, la extensión (5) cuenta con un recubrimiento tubular (10) fijado a su superficie, que la cubre al menos parcialmente, y sobre el cual se monta al menos un codo (11) hueco de protección y una manguera para el guiado de los cables de las galgas extensiométricas (7), los cuales discurren por su interior quedando de este modo protegidos hasta su conexión a la extensión (5).
Además, los imanes (9) se pueden colocar sobre dicho recubrimiento tubular (10), ya sea atornillado, insertado en agujeros o por cualquier otro procedimiento conocido, lo que asegura que no experimenten movimientos no deseados.
De acuerdo con una posible realización, dicho recubrimiento tubular (10) presenta dos porciones en forma de medio tubo, donde cada una de las cuales presenta agujeros pasantes (12) en sus esquinas para poder fijarlo por medio de tornillos o similares a la extensión (5).
Huelga decir, que tanto el recubrimiento tubular (10) como el codo (11) tienen una estructura y disposición tales que no impidan ni interfieran en el movimiento angular de la extensión (5) y, por ende, del husillo (4).
Por otro lado, y tal y como se aprecia en las figuras, especialmente en las correspondientes a los números 3 y 5, el sensor de posición (8) se encuentra protegido dentro de una caja (13) la cual se fija por medio de un soporte (14) al suplemento (6) de tal forma que quede perfectamente enfrentado a los imanes (9) para una correcta lectura. A tal efecto, dicho soporte cuenta con una pletina (no mostrada), sobre la cual se fijará la porción inferior de la caja (13) a través de medios ajustables que permitirán variar la posición de anclado de dicha caja (13) con el fin de regular la distancia del sensor de posición (8) a los imanes.
Asimismo, el sistema de la invención comprende una placa principal la cual podrá encontrarse protegida dentro de una segunda caja (15), la cual se unirá por medios removibles al suplemento (6) de tal forma que sea posible soltar dicha segunda caja (15) sin necesidad de que el suplemento (6) sea separado del dispositivo de maniobra (3) o del resto del conjunto, permitiendo por lo tanto la retirada, substitución o mantenimiento de dicha placa principal sin interferir en ningún elemento de la válvula. Además, esta placa principal estará conectada bien por cables o bien de forma inalámbrica a una placa Ethernet de comunicaciones (no representada) que podrá recoger los datos de una o varias válvulas y almacenar la información en un soporte adecuado tal como una tarjeta SD, y/o enviar la información al centro de control, de acuerdo con sea el caso.
Finalmente, de acuerdo con una posible realización práctica, el sistema de la invención comprenderá también un sensor de temperatura que permita corregir las variaciones que debido a los valores de temperatura extrema de esta pudieran sufrir las mediciones de los sensores de par (galgas extensiométricas (7)) y posición (8) y que se encontrará conectada a la placa de sensores.
De la gestión de todos estos elementos se encargarán, como ya se ha mencionado, la placa de sensores, la placa principal, una placa de comunicaciones tipo Ethernet y, opcionalmente, una placa E/S de entradas/salidas. Más específicamente, estas placas contarán con las siguientes funciones:
Placa de sensores:
• Identificación de la placa y trazabilidad: Guarda en memoria el número de identificación y las fechas de fabricación y calibración.
• Adquisición y acondicionamiento de datos:
o Digitaliza las señales procedentes de los sensores. Para una realización ejemplar, se estima que la velocidad de adquisición es configurable entre 5 y 200 muestras por segundo.
o Escala las señales eléctricas recibidas de los sensores a unidades de ingeniería (Newton*m, °C y % de rotación de válvula).
o En base a los datos obtenidos del sensor de posición (8) determina a través de un algoritmo implementado en el software adecuado la posición del husillo (4) en cada momento a partir de la maniobra, idealmente con una precisión mejor que 1°.
o Envía a la placa principal los valores medidos de temperatura, par y posición, donde dicho cálculo de posición se realiza una vez terminada la maniobra.
Placa principal:
• Detecta cuándo se ha iniciado una maniobra y guarda los datos correspondientes en su memoria hasta que sean leídos por medio de USB, Ethernet o radio.
• Registra el momento en el que se ha realizado la maniobra (año/mes/día/hora/minutos/segundos).
Placa de E/S:
• Opcionalmente se puede conectar a la placa principal y proporciona la posibilidad de que ésta tenga entradas (digitales y analógicas) y salidas (digitales).
Placa Ethernet:
• Se conecta a las placas principales asociadas, extrae de ellas los datos de maniobra y los almacena o los envía a un PC usando el puerto Ethernet.
• Lleva a cabo la sincronización de fecha y hora enviando periódicamente este dato a las placas principales asociadas.
Por otro lado, de acuerdo con una realización preferente de la invención, un procedimiento para llevar a cabo un mantenimiento preventivo en válvulas comprende las etapas de:
- Asociar al husillo (4) de la válvula al menos un sensor de par de modo que éste detecte el par necesario para accionar dicha válvula a través del dispositivo de maniobra y proporcione una señal eléctrica proporcional a dicho par.
- Asociar al husillo (4) de la válvula al menos un sensor de posición (8) de tal forma que se detecten tanto la posición de inicio y final de carrera de dicho husillo (4) como posiciones intermedias del mismo.
- Adquirir y registrar las señales de posición y par desde un momento antes de que el principio de carrera que señala el principio de maniobra cambie de estado.
- Adquirir y registrar las señales de posición y par durante la rotación de la válvula;
- Adquirir y registrar las señales de posición y par hasta un momento después de que el interruptor de límite señale el fin de la maniobra;
- Una vez terminada la maniobra, procesar las señales obtenidas y calcular por medio de un algoritmo adecuado la posición en cada momento a partir de las señales de los dos sensores y el estado de inicio y final de carrera y, si procede,
- Enviar los datos a una estación remota para su análisis.
De acuerdo con una realización preferente, el momento antes durante el cual se adquieren y registran las señales de par y posición previo a la maniobra es de 5 segundos, asimismo, el tiempo que transcurre después de que finalice la maniobra durante el cual se adquieren y registran las señales de par y posición es también de 5 segundos. Este tiempo, ajustable, es el estimado como suficiente para asegurar que el sistema registra tanto el par máximo como el mínimo una vez se haya señalado el final de maniobra, ya que dicho par no tiene lugar en el tiempo exactamente en el momento indicado por el sensor debido al cambio que las propias posiciones tienen de acuerdo con el par aplicado y a otros factores externos tal como la temperatura, etc.
Además, los datos enviados para su análisis consistirán en un archivo que, para cada maniobra de la válvula, contendrán los siguientes datos:
- Identificación de la válvula (número de serie o similar).
- Fecha y hora de la maniobra.
- Tipo de maniobra (completa o incompleta si no se ha llegado a la posición límite y se ha superado el número máximo de muestras).
- Datos de par-posición.
Este archivo tendrá un nombre identificativo, por ejemplo, el número de serie de la válvula la fecha y hora de la maniobra.
Posteriormente, mediante el software correspondiente, se podrá:
- Extraer los datos de maniobra para cada una de las válvulas de una planta, o bien sólo para una muestra o para aquellas cuya operación es crítica.
- Almacenar estos datos en diferentes bases de datos,
- Visualizar la evolución en el tiempo de las curvas de par y posición de cada una de las válvulas, y
- Analizar si la evolución de dichas curvas es la correcta y, en caso de que no lo sea, generar la correspondiente señal de aviso con el fin de detectar una posible futura avería.

Claims (16)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema adecuado para el mantenimiento predictivo de válvulas que comprende un cuerpo (1), un soporte (2) y un husillo (4) para el accionamiento de una válvula,
comprende, además:
- al menos un sensor de par para medir el par de accionamiento para accionar la válvula ejercido sobre el husillo (4);
- al menos un sensor de posición (8) para medir la posición angular de dicha válvula;
- una placa de sensor encargada de adquirir y procesar las señales procedentes de los sensores; y
caracterizado porque el sistema comprende un sensor de temperatura conectado a la placa de sensor para corregir las variaciones que las mediciones de la posición (8) y los sensores de par pueden experimentar debido a los valores extremos de temperatura de los mismos.
2. El sistema para el mantenimiento predictivo de válvulas de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende dos interruptores de límite detectables por el sensor de posición (8), que marcan el principio y fin de maniobra de la válvula respectivamente.
3. El sistema para el mantenimiento predictivo de válvulas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende una extensión (5) montada sobre el husillo (4) de la válvula.
4. El sistema para el mantenimiento predictivo de válvulas de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque el sensor de par está compuesto por galgas extensiométricas (7) conectadas a la extensión (5) sobre un lado y a la placa del sensor sobre el otro.
5. El sistema para el mantenimiento predictivo de válvulas de acuerdo con la reivindicación 3 o 4, caracterizado porque el sensor de posición (8) es de tipo magnetorresistivo y se coloca en una posición radial con respecto a la extensión (5), a la misma altura que una serie de imanes (9) con polaridad alterna, equiangularmente distribuidos en la superficie de dicha extensión (5), de tal modo que el sensor de posición (8) mide la dirección del campo magnético creado por los imanes (9) a medida que la extensión (5) rota, y lo entrega a la placa del sensor como una señal eléctrica.
6. El sistema para el mantenimiento predictivo de válvulas de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque la extensión (5) tiene un recubrimiento tubular (10) fijado a su superficie, cubriéndola al menos parcialmente, y sobre el que se montan los imanes (9), así como al menos un codo hueco (11) para proteger y guiar los cables de las galgas extensiométricas (7).
7. El sistema para el mantenimiento predictivo de válvulas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el sensor de posición (8) está protegido dentro de una caja (13) que se une a la válvula por medio de un soporte (14) que tiene una pletina sobre la que la porción inferior de la caja (13) se fija a través de medios ajustables que permiten variar la posición de anclaje de dicha caja (13) con el fin de ajustar la distancia desde el sensor de posición (8) a los imanes (9).
8. El sistema para el mantenimiento predictivo de válvulas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende una placa principal que almacena y procesa los datos que recibe de la placa del sensor.
9. El sistema para el mantenimiento predictivo de válvulas de acuerdo con la reivindicación 8 caracterizado porque la placa principal está protegida dentro de una segunda caja (15), que se une por medios extraíbles a un suplemento (6) del sistema, de tal modo que es posible liberar dicha segunda caja (15) sin interferir con ningún elemento de válvula.
10. El sistema para el mantenimiento predictivo de válvulas de acuerdo con la reivindicación 8 caracterizado porque comprende una placa Ethernet conectada a la placa principal para el envío de los datos extraídos de la misma.
11. El sistema para el mantenimiento predictivo de válvulas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende una placa de E/S con entradas digitales y analógicas y salidas digitales conectadas a la placa principal.
12. Un procedimiento para llevar a cabo el mantenimiento predictivo en válvulas, caracterizado porque comprende las etapas de:
- Asociar al husillo (4) de una válvula al menos un sensor de par de modo que éste detecte el par necesario para accionar dicha válvula y proporcione una señal eléctrica proporcional a dicho par;
- Asociar al husillo (4) de la válvula al menos un sensor de posición (8) de tal forma que se detecten tanto la posición de inicio y final de carrera de dicho husillo (4) como las posiciones intermedias del mismo;
- Adquirir y registrar las señales de posición y par desde un momento anterior al inicio de carrera que señala el principio de una maniobra,
- Adquirir y registrar las señales de posición y par durante la rotación de la válvula;
- Adquirir y registrar las señales de posición y par hasta un momento después de que un interruptor de límite señale el fin de la maniobra; y
- Una vez finalizada la maniobra, procesar las señales obtenidas y calcular la posición en un momento dado en base a las señales de los dos sensores y del inicio y fin del estado de carrera, en el que el procesamiento de las señales obtenidas comprende la corrección de las variaciones que las mediciones de la posición (8) y los sensores de par pueden experimentar debido a los valores extremos de temperatura de los mismos con un sensor de temperatura conectado a la placa del sensor.
13. El procedimiento para llevar a cabo el mantenimiento predictivo en válvulas de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado por enviar los datos a una estación remota para su análisis.
14. El procedimiento para llevar a cabo el mantenimiento predictivo en válvulas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 12 o 13, caracterizado porque el momento anterior, durante el cual se adquieren y registran las señales de posición y par antes de la maniobra o después del final de la maniobra, es suficiente para asegurar que un sistema registra tanto el par máximo como el mínimo una vez que se ha llevado a cabo dicha maniobra.
15. El procedimiento para llevar a cabo el mantenimiento predictivo en válvulas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, caracterizado porque se genera un archivo para cada maniobra, que comprende:
- Identificación de la válvula;
- Fecha y hora de la maniobra;
- Tipo de maniobra; y
- Datos de posición de par.
16. El procedimiento para llevar a cabo el mantenimiento predictivo en válvulas de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado porque el archivo generado se procesa a través de software con el fin de:
- Extraer los datos de maniobra para cada una de las válvulas de una planta,
- Almacenar estos datos en diferentes bases de datos,
- Visualizar la evolución en el tiempo de las curvas de par y posición de cada una de las válvulas, y
- Analizar si la evolución de dichas curvas es la correcta y, en caso de que no lo sea, generar la correspondiente señal de aviso con el fin de detectar una posible futura avería.
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