Actuadores y posicionadores para válvulas en la Minería:
Garantizando el control de los elementos finales | | | Por Equipo de Prensa Revista ElectroIndustria | | | | |  | | | En la Minería, los actuadores y posicionadores, resultan componentes clave para llevar a cabo las diferentes estrategias de control automático que demandan los actuales procesos productivos. Si bien una válvula puede ser operada de forma manual por un operario que la manipule, gran parte de los procesos productivos han decidido confiar esta labor en el conjunto Actuador-Posicionador. En particular, como indican Cristián Oses, Product Manager de Instrumentación, y Carlos Müller, Technical Support & Instrumentation, ambos de ABB en Chile, el posicionador es “un instrumento inteligente, de fácil uso y configuración para ser montado en actuadores neumáticos de tipo lineal y rotativo. Su función principal está centrada en una secuencia controlada por microprocesador, con un ciclo de exploración (o escaneo) y conversión A/D o D/A”. Por su parte, explican los profesionales, el actuador es “constantemente controlado por un módulo I/P con una válvula de múltiples vías, la cual controla el flujo del aire hacia el actuador proporcionalmente a la señal de entrada, hasta lograr el punto de control prefijado. La configuración y monitoreo de la operación puede realizarse en forma manual, a través de los botones del panel del instrumento, o vía conexión LCI con protocolo HART”. Los actuadores se pueden dividir, según su modo de servicio, en: on-off y modulante. “En actuadores on-off, la acción requerida es abrir o cerrar totalmente una válvula para conectar o aislar una parte del proceso. En cambio, los de servicio modulante -generalmente asociados a control fino de flujo o presión- permiten, por ejemplo, mantener estable la alimentación de un fluido al proceso y así mantener el sistema en su punto óptimo de operación, o controlar la dilución de un concentrado que será bombeado”, agrega Rodrigo Tolosa, Jefe de División Válvulas y Actuadores de Soltex Chile.
 Responsables de “mover las válvulas”
“Los posicionadores y actuadores cumplen el rol de modular la apertura de la válvula en forma automática, según los requerimientos del proceso. La función del posicionador es accionar el actuador mediante el paso de más o menos presión de alimentación, mientras que el actuador debe transformar esta presión de aire en un movimiento mecánico que abra o cierre la válvula”, sostienen Francisco Verdugo e Iván Flores, ambos Promotores Especialistas de Siemens Chile. “En este sentido, los actuadores y posicionadores deben ser considerados como elementos críticos, ya que su mal funcionamiento puede ocasionar pérdidas de producción, productos de calidad inferior, o riesgos para la seguridad de la planta, el personal y el medioambiente”. Coincidiendo con lo anterior, Tolosa opina que la utilización de actuadores para la operación de válvulas ha permitido la automatización del control de los procesos, mejorando el desempeño de los equipos resultando en una mejor y más segura producción, y reemplazado la presencia del operador, permitiendo alejar a las personas de los riesgos de la operación manual y las condiciones ambientales adversas. “Considerando que la falla de un actuador puede generar graves problemas en las condiciones de operación de una planta, debe contarse con alternativas de operación y equipos de reemplazo, de modo de asegurar la continuidad o reposición del servicio lo antes posible”, añade.  Al tener la responsabilidad de “mover las válvulas”, hoy en día y con la inteligencia disponible, el conjunto actuador-posicionador permite saber, por ejemplo, cuánto tiempo demora una válvula en abrir, cuántos ciclos realiza en un determinado tiempo, o cuánto tiempo está en una posición determinada. “De este modo, se pueden generar reportes y series de datos históricos del comportamiento de nuestros equipos, para realizar diagnósticos de funcionamiento, de si fueron bien calculadas, de si necesitan mantenimiento o no”, declara Juan Eduardo Massri, Gerente Comercial de Samson Controls Chile.
En este sentido, David Portilla, Especialista Técnico de INECO, indica que una falla grave en el funcionamiento de estos componentes, dejaría la válvula de control en condición de falla, dejando al dispositivo que maneja dicha variable fuera del lazo de control. “Por esto, los actuadores deben poder resistir el trabajo en las condiciones ambientales extremas como las que presentan las faenas mineras. Los fabricantes de controladores de válvulas, hacen esfuerzos por hacer equipos cada vez más confiables y resistentes a elementos nocivos a la operación”, señala. Al seleccionar un actuador, el profesional recomienda tener en consideración la cantidad de ciclos de apertura y cierre que puede realizar, si son equipos modulares para efectuar el reemplazo de piezas de forma expedita, la capacidad de configurar a distancia y la robustez de los dispositivos de protección. “En el caso de los posicionadores, en la actualidad se están reduciendo las fallas en los componentes que estaban sometidos a desgaste con tecnología de sensores sin contacto, lo que facilita la mantención al eliminar un punto de falla, y se logra extender considerablemente los períodos entre mantención de estos equipos”, agrega.  “De acuerdo al tipo de válvula o dispositivo que accionarán, los criterios de selección incluyen, al menos, el torque o fuerza de tiro requerido para girar la válvula, pues una información deficiente en estos valores puede llevar a un mal dimensionamiento del actuador. La consecuencia más común de este error es la falta de capacidad y, por lo tanto, ante las condiciones extremas de operación, es muy probable que el actuador no sea capaz de operar el dispositivo asociado”, señala Tolosa. A juicio del profesional, otras características técnicas a evaluar son el tipo de alimentación eléctrica, el tipo de señal requerida, la presión de aire comprimido, la presión de fluido hidráulico, etc.
Para los profesionales de Siemens Chile, la principal característica de un conjunto actuador/posicionador para la minería debe ser su confiabilidad. “Esto implica que sea robusto, que no requiera mantenimientos frecuentes y, por supuesto, que no falle en largos períodos. Las condiciones en minería son bastante hostiles para cualquier equipamiento, por lo que los equipos seleccionados deben ser de tecnología probada y con un amplio respaldo en aplicaciones similares”, explican.
La evolución tecnológica
 Consultado sobre las nuevas tendencias que están marcando el desarrollo de estos equipos, Portilla considera que el desarrollo de los protocolos de comunicación está influyendo positivamente en las características de los equipos de control de válvulas. “En la actualidad, estos equipamientos prácticamente pueden trabajar con cualquier señal de control convencional y con buses de campo como Fieldbus Foundation y Profibus. Por otra parte, además de realizar control en el campo, están expandiéndose las capacidades de estos equipos para efectuar diagnósticos más precisos y con capacidades predictivas”, indica. Por su parte, Massri, de Samson Controls Chile, cree que el tener una gran cantidad de información no es sinónimo de un buen diagnóstico, “ya que esta información debe ser analizada por alguien o algo”. Por esta razón, considera que, además de la capacidad de entregar mucha información relativa al funcionamiento y performance de la válvula, lo que realmente interesa es que los posicionadores puedan ofrecer un mensaje claro de los problemas que pueda tener la válvula. “Hoy en día, hay posicionadores capaces de entregar estos mensajes y diagnósticos en línea y en forma clara y específica, sin necesidad de un análisis posterior ni la utilización de software adicionales, que muchas veces son algo complejos e involucran gastos adicionales”, comenta.
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