Falhas de válvulas pneumáticas industriais perturbam a estabilidade da automação

Imagine uma linha de produção automatizada parando devido a uma válvula de controle pneumática com defeito — as perdas resultantes podem exceder em muito as expectativas. Como componentes críticos em sistemas de automação industrial, as válvulas de controle pneumáticas regulam com precisão o fluxo de gás ou ar para acionar atuadores. Quando falham, as consequências variam de redução de eficiência a riscos de segurança. Este artigo examina as falhas comuns das válvulas, seus sintomas e métodos de solução de problemas para garantir a estabilidade do sistema.

Essas válvulas variam de acordo com a aplicação e os requisitos de controle:

• Válvulas de Controle Direcional: Alteram a direção do fluxo de ar para controlar o movimento do cilindro, servindo como elementos de controle lógico.
• Válvulas Esféricas Pneumáticas: Usam esferas rotativas para controle liga/desliga, oferecendo simplicidade e vedação hermética para aplicações sensíveis a vazamentos.
• Válvulas Borboleta Pneumáticas: Empregam discos rotativos para regular o fluxo, ideais para tubulações de grande diâmetro devido ao design compacto.
• Válvulas de Sede Angular Pneumáticas: Apresentam corpos angulares para operação de alto fluxo e baixa resistência, comumente usadas com vapor ou água.
• Válvulas de Pinça: Comprimem tubos flexíveis para controlar o fluxo, adequadas para meios corrosivos ou carregados de partículas.

Embora nos concentremos nas válvulas globo pneumáticas, esses princípios de diagnóstico se aplicam amplamente.

As válvulas pneumáticas convertem ar comprimido em movimento mecânico por meio destes componentes:

• Atuador (A): A fonte de energia (tipo diafragma ou pistão) move a haste da válvula. Os modelos de ação simples usam molas para reset; as versões de ação dupla permitem precisão bidirecional.
• Mola (B): Retorna as válvulas para posições de segurança em caso de perda de pressão.
• Garfo (C): Alinha o atuador e o corpo da válvula para transferência de movimento estável.
• Posicionador (D): Ajusta a abertura da válvula por meio de sinais de controle, com opções pneumáticas, elétricas ou digitais para precisão.
• Capô (E): Veda os componentes internos, permitindo o acesso para manutenção.
• Corpo da Válvula (F): Abriga elementos de controle de fluxo, como sedes e obturadores, com designs (globo, esfera, etc.) adaptados a necessidades específicas.
• Haste (G): Transmite o movimento do atuador para as partes internas.
• Vedações/Juntas (H): Evitam vazamentos entre os componentes.
• Sede e Obturador (I): Superfícies de vedação críticas que regulam o fluxo quando engatadas.

A operação a longo prazo pode causar:

• Vazamentos de Ar: Ocorrem em linhas de suprimento, conexões ou componentes, reduzindo a pressão e a precisão do controle.
• Atraso/Bloqueio: Obstrução da haste por detritos, lubrificação inadequada ou corrosão.
• Falha do Atuador: Diafragmas/pistões danificados, fadiga da mola ou vazamentos no cilindro.
• Mau Funcionamento do Posicionador: Falhas elétricas, vias aéreas obstruídas ou erros de calibração causando posicionamento impreciso.
• Degradação da Vedação: Anéis de vedação ou juntas desgastadas devido ao envelhecimento, exposição química ou sobrepressão.