Um dos problemas mais comuns em processos industriais é a vibração na válvulas de controle. Esse movimento sem precisão, em excesso, pode causar danos não apenas no componente em si, mas em todo o equipamento de medição e sistema de tubulação.

Contudo, existem técnicas modernas para ajudar na solução desse problema, com o intuito de monitorar, prever e resolver a causa da instabilidade nas proximidades das válvulas de controle. Acompanhe esse artigo e compreenda mais sobre esse processo preventivo.

Característica das válvulas de controle

Para entender a dinâmica desses cuidados, vamos recapitular a ação das válvulas de controle em uma produção. Por definição, uma válvula de controle consiste em um componente conectado a um atuador. Ela modifica a posição do obturador em resposta a um sinal externo. A interface entre o atuador e este sinal é executada por um terceiro elemento, o posicionador.

Portanto, o atuador deve ser capaz de movimentar e manter o obturador para a posição desejada, além de executar o movimento dentro dos limites máximos aceitos de tempo e força aplicada, com precisão máxima.

Esse deverá ser capaz de mover o obturador para uma posição certa em caso de falhas, como uma vibração indevida.

Quanto aos tipos de válvulas, elas podem ser classificadas em três, de acordo com sua curva característica de vazão: as lineares (linha reta), as de concavidade voltada para cima e as de abertura rápida (concavidade voltada para baixa).

Dimensionar uma válvula de controle significa especificar seus parâmetros dimensionais relevantes, para que ela atenda uma determinada aplicação. Os parâmetros são: coeficiente de vazão, tamanho interno do corpo e tamanho do atuador.

Esse dimensionamento é feito com base em normas, como a IEC 60534-2-1 (ANSI/ISA-75.01.01-2007).

Análises preventivas

Nesse contexto, além da vazão indevida, a vibração excessiva no sistema de tubulação é um problema comum em uma produção.

Normalmente, as plantas tentam resolvê-lo, apenas medindo essa vibração, movendo equipamentos, enrijecendo a estrutura da válvula, rebobinando tubos quebrados, mudando o sistema de tubulação e outras medidas. Mas, mesmo assim, o problema geralmente persiste.

O foco precisa estar na análise meticulosa de onde vem o som e ele pode se originar de vários pontos. Contudo, técnicas ajudarão a monitorar sua jornada, impactando na prevenção desses problemas.

Entre as causas das vibrações, podemos citar:

• cavitação da bomba;
• pulsação de fluxo;
• queda de vórtice;
• fechamento rápido da válvula;
• colapso da bolsa de vapor;
• partida e parada da bomba;
• e muitos outros casos de difícil diagnóstico.

Há dois tipos comuns de vibração que estão associados às instalações das válvulas de controle. São eles:

– Vibração Induzida Acusticamente (AIV): gera níveis excessivos de energia acústica de alta frequência, que podem causar falha por fadiga de conectores soldados aà jusante;

– Vibração Induzida pelo Fluxo (FIV): origina altos níveis de energia cinética que podem causar vibração da tubulação, afrouxar os suportes da tubulação e causar falha por fadiga nas ramificações da tubulação.

Métodos de ajuste

Sensores de vibração são meios muito utilizados para encontrar esses problemas.

Usados em motores, bombas e outros equipamentos rotativos, agem dentro e ao redor da válvula, para avaliar sua gravidade em vários locais, além de averiguar mudanças e reduções na vibração, após medidas corretivas.

Há sensores com e sem fio. O último modelo tem mais alcance de medição e seu monitoramento é por meio de softwares de análises específicas, muitos deles com acesso a nuvem, o que dá ao profissional responsável a comodidade de acessar as informações de qualquer lugar, acompanhando e prevendo tipos de falhas possíveis, conforme diagnóstico.

Entre os dados úteis para a análise de problemas de vibração, é prudente levar em conta:

– Leituras acústicas do som (ruído);

– Dados dos sensores de medição;

– Medidas variáveis de processos de vazão, pressão e temperatura;

– Dados gerais relacionados a equipamentos adjacentes e sua operação;

– Indicações de que as válvulas de descarga ou de alívio foram abertas ou fechadas;

– Ações do sistema de controle, como abrir e fechar os componentes, iniciar e parar bombas, entre outras.

Bom salientar que os dados provindos de sensores podem ajudar, mas sua interpretação exige que o profissional tenha um altíssimo nível de entendimento do diagnóstico técnico.

Sendo assim, a opção por softwares que analisem e simplifiquem a dinâmica do comportamento dos fluidos é uma opção assertiva. Essas ferramentas digitais fornecem uma indicação acessível e confiável de integridade do equipamento, por meio de um filtro de sinais de vibração tradicionais, para se concentrar no impacto, com base no equilíbrio do ativo.

Eles analisam frequências, amplitudes de deslocamento, velocidade e aceleração, além das características da vibração e suas mudanças ao longo do processo. Os profissionais da produção podem usar essas informações para rotinas mais automatizadas e seguras.

Prevenir é sempre melhor que remediar

Conclui-se que a vibração excessiva pode danificar desde as válvulas de controle até toda a tubulação. Sensores podem medir a vibração, mas a descoberta da raiz do problema precisa ser o foco da investigação, o que requer aprofundamento e análise estratégica.

Optar pelo auxílio da tecnologia para esse objetivo, em plena Indústria 4.0, é o mais prudente, uma vez que dados são valiosos tanto para resolução quanto prevenção do problema.

Investimentos em tecnologia e qualidade andam juntos. Nesse ponto, a qualidade das válvulas de controle faz parte dessa medida preventiva, com ênfase na escolha dos melhores fabricantes destes componentes.

A Casa das Válvulas possui expertise e uma gama de conexões que suprem essa necessidade. Empresa moderna e inovadora, fornecemos as melhores soluções com excelência e dentro das normas do segmento, direcionadas ao tipo de válvula que o cliente solicitar.