Explicación de los síntomas de fallo de la válvula solenoide: Causas comunes y cómo solucionarlas

Análisis de las causas más comunes de fallo de las electroválvulas

Para poder reparar una válvula es preciso clasificar las causas principales. Un análisis de las causas más comunes de los fallos de las electroválvulas suele tener tres orígenes diferentes: Problemas eléctricos, bloqueos mecánicos y desajustes en la aplicación.

• Problemas eléctricos: Los problemas eléctricos suelen ser el sospechoso inicial, pero no siempre la causa. Una fuente de alimentación inestable suele ser una causa importante, por ejemplo, cuando una bobina de 24 V está infravalorada y sólo se le aplican 18 V, las fluctuaciones de tensión impiden que la bobina desarrolle suficiente fuerza electromagnética para vencer al muelle y mover el émbolo. Además de los niveles de tensión, la propia bobina puede verse afectada por quemaduras debidas a condiciones ambientales o conexiones eléctricas externas, como la intrusión de humedad o picos de tensión inesperados. Otras veces, la válvula está en buen estado, pero el fallo se produce aguas arriba, con relés defectuosos, cableado suelto o tarjetas de salida de PLC defectuosas, de modo que la señal de mando nunca llega al componente.

• Obstrucciones mecánicas: Las causas más comunes de los problemas mecánicos suelen deberse a interferencias físicas en las estrechas tolerancias de los componentes de la válvula. El principal enemigo de la válvula es la contaminación, ya que la suciedad, el óxido o los trozos sueltos de cinta de teflón pueden atascarse fácilmente en el orificio piloto o bajo el diafragma, y bloquear físicamente el movimiento. Además, las piezas físicas pueden degradarse de forma natural; los muelles pierden tensión, las juntas pierden elasticidad y, tras millones de ciclos, las piezas funcionarán con lentitud o tendrán fugas continuas.

• Desajustes de aplicación: Estos fallos no se deben a que la válvula esté rota, sino a que no se eligió para adaptarse al entorno de funcionamiento concreto. Una selección adecuada es crucial. Un problema habitual es la incompatibilidad de materiales, en la que las temperaturas extremas hacen que las juntas de NBR estándar se endurezcan y se agrieten, o que el tipo de fluidos corrosivos erosionen los cuerpos de latón, provocando fallos estructurales. Además, los requisitos de presión también son importantes; las válvulas pilotadas dependen de la presión del sistema para funcionar, por lo que una presión diferencial demasiado alta bloqueará una válvula cerrada, y una presión demasiado baja no abrirá una válvula cuando la bobina esté totalmente activada.

Guía rápida para la resolución de problemas

En el cuadro siguiente se cruzan los síntomas con sus causas profundas, las causas específicas y las medidas correctoras necesarias.

¿Cómo se comprueban y diagnostican las averías de las electroválvulas?

La resolución de problemas es un proceso sistemático. Sustituir piezas al azar es costoso e ineficaz. Se utiliza un flujo de diagnóstico lógico para aislar el problema y luego se aplica una llave inglesa.

Paso 1: Prueba de carretera dividida (aislar el origen del fallo)

Antes de desatornillar la válvula de la tubería, hay que averiguar si recibe órdenes y si puede responder físicamente. Esto se consigue mediante dos sencillas pruebas: la prueba del clic (hacer un ciclo de alimentación para oír el impacto mecánico de la armadura) y la prueba del campo magnético (sentir la atracción con un destornillador cerca de la bobina activada).

Utilice los resultados para guiar sus acciones. Cuando la prueba no produce ningún sonido ni atracción magnética, el sistema está eléctricamente muerto; la bobina no está produciendo un campo y usted debe seguir la Ruta Eléctrica (Paso 2). Por otro lado, cuando experimenta una fuerte atracción magnética o un sonido de clic pero la válvula no mueve fluido, la electrónica está funcionando correctamente. Se trata de un problema físico y debe seguir la Senda Mecánica (Paso 3).

Paso 2: Ruta A - Diagnóstico de averías eléctricas (sin chasquido/sin magnetismo)

Si se encuentra en este camino, el problema está en la alimentación o en los bobinados de las bobinas. No abras todavía el cuerpo de la válvula, sería una pérdida de trabajo.

• Comprobación de tensión: Comience por comprobar la tensión en los cables conductores en el conector de la bobina con un multímetro. Cuando lea 0V, el problema está aguas arriba, verifique la salida del PLC, fusibles, temporizadores, o examine el conducto para ver si un cable está roto. Cuando la tensión es baja (por ejemplo, una bobina de 24 V alimentada con 18 V), es posible que la bobina no produzca suficiente fuerza magnética para superar la presión del muelle y levantar el émbolo. En este caso, la tensión de la sonda cae debido a tendidos de cable demasiado largos o conexiones de terminales flojas.

• Pruebas de resistencia de bobinas: Cuando no haya magnetismo pero sí tensión, desconecte la bobina y mida su resistencia (Ohmios). Una inspección de Resistencia Infinita (OL) prueba que el bobinado de la bobina está roto (quemado) y necesita ser reemplazado inmediatamente. Una lectura de Resistencia Cero o Muy Baja significa que hay un cortocircuito interno y también requiere sustitución. En caso de que la resistencia esté dentro de las especificaciones del fabricante y sin embargo no haya magnetismo, compruebe la conexión a tierra y asegúrese de que la bobina está bien colocada en el tubo del inducido.

Paso 3: Ruta B - Diagnóstico de fallos mecánicos (en caso de clic/magnetismo)

Cuando esté en esta ruta, deje a un lado el multímetro. La bobina funciona, pero la válvula está atascada físicamente o es incapaz de controlar la presión.

• Comprobaciones de presión y seguridad del sistema: Compruebe las condiciones hidráulicas del sistema. Las válvulas pilotadas necesitan una diferencia de presión mínima (Delta P) para funcionar. Cuando la presión es baja, la membrana no se levanta. Cuando esté seguro, anteponga la seguridad: cierre el suministro de fluido y despresurice completamente la línea antes de intentar desmontarla.

• Inspección interna y limpieza: Después de quitar el bonete, compruebe el paisaje interior. Empiece por encontrar el orificio piloto (en las válvulas de diafragma); este pequeño orificio de purga suele estar lleno de suciedad u óxido, y la válvula no actuará a menos que se limpie cuidadosamente con una aguja fina. A continuación, inspeccione la armadura y el émbolo para ver si hay sedimentos o incrustaciones que limiten el movimiento, limpiando el tubo. Por último, compruebe las juntas y las juntas tóricas para ver si están hinchadas; una junta hinchada es incompatible con el fluido, y sirve de zapata de freno a los componentes móviles, y debe sustituirse por un material compatible.

Consejos de mantenimiento preventivo para evitar futuras averías

El mantenimiento tiene por objeto evitar el infarto de una avería repentina. Es mucho más barato adoptar una medida preventiva enérgica que emprender reparaciones reactivas. Para ello, hay que diferenciar entre el mantenimiento activo de la propia válvula y la salvaguarda estratégica del entorno del sistema.

El mantenimiento no es sólo reparar lo que se ha roto, sino el arte de vigilar el bienestar de la válvula cuando está viva. Con una adhesión rígida a un programa de participación activa, se pueden detectar los modos de fallo antes de que puedan poner al sistema de rodillas.

• Ciclismo periódico: Para evitar el agarrotamiento mecánico, hay que hacer que la válvula funcione incluso cuando no es necesaria en el proceso. Las electroválvulas que se dejan en posición de reposo (siempre abiertas o siempre cerradas) durante un largo periodo de tiempo experimentan el fenómeno de adherencia de la junta, en el que el diafragma de goma se adhiere al asiento metálico, o la armadura se llena de depósitos de sedimentos parecidos al hormigón. Sugerimos encarecidamente que se adopte un programa de ejercicio del sistema en el que todas las válvulas inactivas se ejerciten al menos una vez al mes. Este es un simple paso que interfiere con la formación de sedimentos y mantiene los componentes elastoméricos flexibles y preparados para accionar.

• Pruebas auditivas y térmicas: Los operarios deben tratar la sala de válvulas como un laboratorio de diagnóstico y utilizar la vista, el oído y el tacto para identificar anomalías. Una válvula puede indicar problemas por una alteración de su firma acústica, como un fuerte zumbido de CA, que indica una fractura o restos en la cara del polo de un anillo de sombreado, o por una radiación térmica excesiva, que indica una sobrecarga de la bobina. Debería ser un procedimiento operativo estándar palpar físicamente (con cuidado) la superficie de la bobina y escuchar su parloteo durante las revisiones mensuales; una bobina que está demasiado caliente al tacto o una válvula que zumba es candidata a ser investigada inmediatamente, no a un mantenimiento diferido.

• Comprobación del punto de fuga: Debe buscar activamente la llamada fuga exudativa que es precursora de un reventón. Con el tiempo, los ciclos térmicos provocan el aflojamiento de los tornillos del bonete y el deterioro de las juntas tóricas del vástago, lo que da lugar a pequeñas fugas externas que, en última instancia, erosionan las superficies de sellado o corroen los terminales de la bobina. Compruebe periódicamente en la zona de unión entre el cuerpo de la válvula y el bonete si hay cristales de humedad o líquido. Cuando los encuentre, atornille los tornillos en ángulo recto con el par de apriete necesario o cambie las juntas tóricas exteriores de inmediato, y un pequeño problema de limpieza no se convertirá en un peligroso vertido.

El mantenimiento se ocupa de la válvula, mientras que la prevención la salvaguarda. Su objetivo es maximizar el entorno operativo para eliminar las causas de fallo, que son los residuos, la química y la humedad, incluso antes de que lleguen a las partes internas de la válvula.

• Defensa de la filtración aguas arriba: La medida preventiva más importante es la instalación física de barreras contra los contaminantes. Dado que las electroválvulas dependen de pequeños orificios piloto que pueden tener menos de un milímetro de diámetro, incluso una arenilla microscópica puede provocar un atasco desastroso. El principio de funcionamiento es sencillo: cuando los residuos no pueden entrar, no pueden bloquear el orificio piloto. Recomendamos la instalación de un filtro en Y con una filtración de al menos 100 mallas justo encima de cada electroválvula. Esto no puede comprometerse en los sistemas que utilizan agua de pozo o refrigerantes industriales, ya que garantiza que la válvula sólo funcione con medios limpios.

• Química de fluidos y control térmico: Hay que regular estrictamente el medio para mantenerlo en la zona de supervivencia de la válvula. Las válvulas están diseñadas para funcionar dentro de determinados rangos químicos y térmicos; cuando el fluido se vuelve demasiado ácido como consecuencia de la desviación del proceso, o cuando las temperaturas suben demasiado para permitir las juntas de NBR o EPDM, la goma se hincha o se agrieta, y se produce inevitablemente el fallo. Las medidas preventivas consisten en muestreos frecuentes del pH del fluido y comprobaciones de temperatura. Cuando el proceso sea caliente, aísle el cuerpo de la válvula o monte la bobina fuera del tablero para evitar la absorción de calor; cuando la química sea agresiva, cambie a cuerpos de acero inoxidable y juntas de PTFE antes de la primera fuga.

• Endurecimiento ambiental contra la humedad: Es tan importante proteger la bobina eléctrica contra el entorno externo como proteger la válvula mecánica contra los residuos internos. La penetración hidráulica en los bobinados de cobre es un asesino insidioso e invisible que provoca cortocircuitos, sobre todo en aplicaciones de lavado o al aire libre. El plan de prevención consiste en sellar el perímetro. Asegúrese de que todas las conexiones del conducto son estancas a los líquidos y de que las juntas del conector DIN están correctamente asentadas. En condiciones de alta humedad, las bobinas de estado activo con una clasificación IP65 o IP67, que es prácticamente impermeabilizar el corazón eléctrico de la válvula a la lluvia, la condensación y mangueras.