Válvulas para ubicaciones peligrosas [Serie 21] Funciones 2/2, 3/2, 4/2

Descripción general del producto

Las válvulas para ubicaciones peligrosas de la serie 21 de ROSS Controls son válvulas direccionales de asiento en línea diseñadas para áreas peligrosas clasificadas donde los gases inflamables, los vapores, los polvos combustibles o las fibras inflamables presentan un riesgo constante de explosión, y donde el entorno operativo también puede imponer condiciones de baja temperatura. Disponibles en funciones de válvula 2/2, 3/2 y 4/2 en tres tamaños de cuerpo con capacidades de flujo de hasta 28 Cv (27 700 Nl/min), estas válvulas combinan el diseño de asiento perpendicular de la serie 21 de ROSS con serpentines a prueba de explosiones CSA/FM, serpentines con certificación ATEX y opciones de serpentines intrínsecamente seguros. La serie 21 se destaca especialmente por su rendimiento en aplicaciones de baja temperatura, hasta -4 °F (-20 °C) de temperatura ambiente.

El diseño a prueba de explosiones de la bobina contiene físicamente cualquier falla eléctrica interna dentro de la carcasa, impidiendo la propagación de la llama a la atmósfera inflamable circundante. La certificación CSA abarca la Clase I, División 1, Grupos A, B, C, D; Clase II, División 1, Grupos E, F, G; y Clase III. La aprobación FM cubre las mismas clasificaciones norteamericanas. Las bobinas con certificación ATEX extienden la protección a las Zonas 1 y 2 europeas. Las opciones de bobinas intrínsecamente seguras limitan la energía eléctrica y térmica disponible en el circuito de control a niveles inherentemente inferiores a los umbrales de ignición en todas las condiciones de falla, proporcionando el máximo grado de protección eléctrica disponible en áreas clasificadas como División 1.

El diseño mecánico principal de la válvula para ubicaciones peligrosas de la Serie 21 aprovecha la geometría del sello frontal de la válvula de asiento perpendicular, que es el atributo de rendimiento que define la plataforma ROSS Serie 21. La válvula de asiento se cierra a 90 grados con respecto al eje de flujo, creando una corriente de aire de alta velocidad a través de las superficies de asiento en cada ciclo. Esta trayectoria de flujo diseñada genera una acción de autolimpieza que mantiene la integridad del sellado en entornos industriales contaminados. El actuador de pistón diferencial genera fuerzas de desplazamiento abrumadoras que garantizan una actuación precisa y sin vacilaciones incluso después de un tiempo prolongado de inactividad del equipo, un requisito crítico en instalaciones para ubicaciones peligrosas donde la verificación del funcionamiento de la válvula antes del arranque es una medida de seguridad.

Tres tamaños de cuerpo cubren configuraciones de puerto desde 1/4" hasta 1-1/2" en roscas NPT y G (BSPP). La válvula para ubicaciones peligrosas de la serie 21 es la opción adecuada cuando se requiere la certificación Clase I, División 1 o ATEX Zona 1 dentro del rango de tamaños de puerto de la plataforma de la serie 21. Para requisitos de tamaño de puerto mayores (hasta 2-1/2"), la válvula para ubicaciones peligrosas de la serie 27 amplía la familia de productos certificados a aplicaciones de mayor caudal.

Características de ingeniería clave

• Serpentines a prueba de explosiones para ubicaciones clasificadas CSA/FM : Carcasas de serpentines a prueba de explosiones aprobadas por CSA y FM, certificadas para servicio en ubicaciones peligrosas de Clase I, División 1, Grupos A, B, C, D; Clase II, División 1, Grupos E, F, G; y Clase III. El diseño de serpentín encapsulado (encapsulado 'm' según CAN/CSA E79-18-95) confina cualquier falla eléctrica interna dentro del cuerpo del serpentín, evitando la transmisión de llamas a atmósferas clasificadas circundantes.
• Certificación ATEX para las zonas 1 y 2 europeas : serpentines con certificación ATEX clasificados como II 2 G Ex mb IIC T5, que cubren las zonas peligrosas europeas 1 y 2 con el grupo de gases IIC más exigente (hidrógeno, acetileno). Serpentines certificados según la Directiva ATEX 2014/34/UE con documentación completa de declaración de conformidad.
• Bobina intrínsecamente segura : Bobinas intrínsecamente seguras con clasificación de clase I, II, III, división 1, grupos A a G y clasificación de temperatura T5. El diseño del circuito con limitación de energía evita que se produzcan chispas o eventos térmicos que puedan causar ignición bajo cualquier condición de falla. Para uso con una barrera IS compatible en el circuito de control.
• Sellos frontales de válvula perpendiculares : Crean una alta capacidad de flujo con cierre hermético y fugas prácticamente nulas. La geometría de sellado perpendicular dirige el aire a alta velocidad a través de los asientos de las válvulas en cada turno, proporcionando una acción de autolimpieza continua que mantiene la integridad del sellado en entornos de aire comprimido contaminado, típicos en instalaciones químicas, mineras y de manipulación de granos.
• Diseño diferencial del pistón para una respuesta rápida y constante : las superficies de la válvula de asiento, la válvula de escape y la válvula de asiento están diseñadas con precisión para generar fuerzas de desplazamiento intensas en ambas direcciones durante toda la vida útil de la válvula. Se mantienen tiempos de respuesta rápidos y constantes independientemente de las fluctuaciones de la presión de funcionamiento, las variaciones de temperatura o la contaminación mínima en el conducto de aire piloto.
• Fuerzas de accionamiento excepcionales para un funcionamiento sin atascos : El margen de fuerza diferencial es intencionalmente grande en relación con la carga de retorno del resorte, lo que garantiza que la válvula se mueva correctamente desde la posición de reposo incluso después de un tiempo de inactividad prolongado en entornos fríos, con condensación o contaminados. Esta característica es esencial en instalaciones en áreas peligrosas donde las fallas por atasco de válvulas requieren una respuesta de mantenimiento inmediata en áreas clasificadas.
• Capacidad para bajas temperaturas de hasta -4 °F (-20 °C) : Las válvulas de la serie 21 para ubicaciones peligrosas están diseñadas y homologadas específicamente para aplicaciones de baja temperatura. Los materiales de sellado Buna-N mantienen la flexibilidad y el rendimiento del sellado hasta una temperatura ambiente de -4 °F (-20 °C), lo que permite su uso en instalaciones exteriores en climas árticos, almacenes refrigerados y plantas de procesamiento en climas fríos que también requieren certificación para áreas peligrosas.
• Sellos autocompensantes para una vida útil prolongada : El sistema de guía interna superior ajusta automáticamente la longitud de la carrera del vástago a medida que los sellos sufren desgaste normal, manteniendo un rendimiento constante sin fugas durante millones de ciclos de operación. Los intervalos de servicio prolongados reducen la frecuencia de las entradas de mantenimiento planificadas a áreas peligrosas clasificadas, disminuyendo así los riesgos de seguridad durante la vida útil del equipo.
• Tres tamaños de cuerpo para una capacidad de flujo flexible : disponibles en tamaños de 3/8" (tamaño básico 1), 3/4" (tamaño básico 2) y 1-1/4" (tamaño básico 3), que cubren configuraciones de puertos desde 1/4" hasta 1-1/2" y capacidades de flujo desde aproximadamente 2,6 Cv hasta 28 Cv. Los tres tamaños de cuerpo están disponibles con todas las opciones de certificación de serpentín.
• Opciones de rosca NPT y G : Ambas variantes de rosca, NPT y G (BSPP), están disponibles con certificaciones CSA/FM y ATEX, lo que permite especificar la misma familia de válvulas certificadas tanto para instalaciones norteamericanas como internacionales sin necesidad de líneas de productos separadas ni revisiones de aprobación.
• Anulación manual sin bloqueo : estándar en todos los modelos con control piloto por solenoide. Permite la activación manual de la válvula durante la puesta en marcha y la resolución de problemas sin necesidad de alimentación eléctrica. El diseño sin bloqueo revierte automáticamente al control por solenoide al liberarse, evitando el bloqueo accidental de la posición durante los procedimientos de mantenimiento en áreas peligrosas.

Especificaciones técnicas

Especificaciones generales

Clasificación de temperatura

Las válvulas de la serie 21 para ubicaciones peligrosas están diseñadas para aplicaciones de baja temperatura donde se requiere certificación para áreas peligrosas y un sellado hermético en climas fríos. Los límites de temperatura ambiente difieren de los límites de temperatura del fluido debido a que la clasificación térmica de la bobina del solenoide restringe el rango de temperatura ambiente. Las variantes controladas por presión (piloto neumático) no están sujetas a las limitaciones térmicas de la bobina.

Importante: Para temperaturas del fluido inferiores a 4 °C (40 °F), el aire comprimido debe estar libre de vapor de agua para evitar la formación de hielo dentro de la válvula. Seque el suministro de aire comprimido hasta alcanzar un punto de rocío inferior a la temperatura mínima de funcionamiento. En instalaciones exteriores a bajas temperaturas, utilice tuberías de suministro aisladas o con calefacción para evitar la acumulación de condensado entre el secador y la válvula.

Datos eléctricos (válvulas piloto solenoides)

Las bobinas antiexplosivas CSA/FM y ATEX tienen diferentes potencias nominales debido a sus distintos métodos de construcción de carcasa. Las bobinas intrínsecamente seguras presentan el menor consumo energético. Todos los tipos de bobinas están diseñados para funcionamiento continuo. Las potencias nominales de las bobinas se verifican a la tensión especificada; la aplicación de una tensión fuera del rango de tolerancia nominal puede provocar fallos en la bobina y comprometer la integridad de la carcasa antiexplosiva.

Opciones de conexión eléctrica

Datos de rendimiento del flujo

Datos de rendimiento de flujo para configuraciones representativas de válvulas de la serie 21 para ubicaciones peligrosas. Los valores de Cv son idénticos entre los modelos para ubicaciones peligrosas y los modelos estándar de la serie 21, ya que el cuerpo de la válvula y el conjunto del obturador no han cambiado; solo difiere el conjunto del piloto del solenoide. Fórmula del tiempo de respuesta: Tiempo de respuesta (ms) = M + (F x V).

Fórmula del tiempo de respuesta: Tiempo de respuesta (ms) = M + (F x V), donde M es la constante de respuesta mínima (ms), F es el factor de llenado o vaciado (ms/pulgada cúbica) y V es el volumen aguas abajo en pulgadas cúbicas que se llenará al 90 % de la presión de suministro o se vaciará al 10 % de la presión de suministro. Los valores de M y F para cada tamaño de cuerpo y función de válvula se publican en el catálogo de la serie ROSS 21.

Certificaciones y cumplimiento

Aplicaciones e industrias típicas

Producción y procesamiento de petróleo y gas en la fase inicial

• Pilotos de actuadores para válvulas de control y parada de emergencia (ESD) en cabezales de pozo, en ubicaciones de Clase I, División 1, clasificadas para gas de hidrocarburos en condiciones atmosféricas. La gama de tamaños de cuerpo de la Serie 21 se adapta a los requisitos de dimensionamiento de actuadores para válvulas de proceso pequeñas y medianas en conjuntos de control de presión en cabezales de pozo.
• Controles neumáticos para estaciones de recolección y compresión de gas, donde el metano y otros vapores de hidrocarburos ligeros generan condiciones atmosféricas clasificadas persistentes. Su capacidad para bajas temperaturas de hasta -4 °F (-20 °C) permite su uso en instalaciones exteriores en climas fríos.
• Controles neumáticos para plataformas marinas en entornos de niebla salina con clasificación Clase I, División 1 o Zona 1. Las opciones de rosca NPT y G se adaptan a los diversos estándares internacionales de equipos comunes en plataformas marinas.
• Pilotos de actuadores de válvulas de bloqueo y válvulas de control para oleoductos árticos, donde el rendimiento a temperatura ambiente de -4 °F (-20 °C) y la certificación de División 1 son requisitos simultáneos.

Procesamiento químico y petroquímico

• Controles de válvulas neumáticas para reactores y recipientes de proceso en áreas de Clase I, División 1, donde la manipulación de compuestos orgánicos volátiles genera concentraciones sostenidas de vapores inflamables. La certificación ATEX IIC abarca disolventes equivalentes a los grupos C y D, así como entornos de hidrógeno y acetileno de los grupos A/B.
• Accionamiento de válvulas en sistemas de recuperación y reciclaje de solventes en la fabricación de productos farmacéuticos y químicos especializados, donde los vapores de solventes cetónicos, ésteres, aromáticos y clorados definen la clasificación del área.
• Controles neumáticos para sistemas de aislamiento de emergencia y alivio de presión que requieren serpentines a prueba de explosiones certificados y un accionamiento fiable de la válvula de asiento en condiciones de emergencia.
• Sistemas de manipulación de polvos químicos y catalizadores en entornos con polvo combustible de Clase II que requieren la clasificación de resistencia a la ignición por polvo CSA/FM.

Instalaciones de tratamiento de aguas residuales y biogás

• Accionamiento de válvulas de digestores anaeróbicos y sistemas de recolección de biogás en ubicaciones de Clase I, División 1, clasificadas para mezclas de metano y sulfuro de hidrógeno generadas durante la descomposición de residuos orgánicos.
• Automatización del manejo y deshidratación de lodos en instalaciones donde la acumulación de metano en estructuras cerradas genera una clasificación persistente de División 1.
• Controles de válvulas del sistema de recolección y tratamiento de lixiviados en instalaciones de vertederos donde las concentraciones variables de metano requieren componentes neumáticos con clasificación de División 1 en toda la infraestructura de recolección.

Procesamiento de alimentos, granos y destilerías

• Controles de válvulas para elevadores de grano y sistemas de transporte en ubicaciones de Clase II, División 1, clasificadas para polvo de grano. La clasificación de resistencia a explosiones de la bobina cubre las clasificaciones de polvo de los Grupos E, F y G, aplicables a entornos con polvo de grano, harina, azúcar y almidón.
• Automatización de instalaciones de destilación y fermentación de alcohol donde el vapor de etanol genera condiciones de Clase I, División 1 durante las operaciones de producción. Los módulos compactos de la Serie 21 se adaptan a los espacios reducidos de los paneles de control de las columnas de destilación y los fermentadores.
• Los sistemas de manejo de dióxido de carbono en las fábricas de cerveza y bodegas, donde la acumulación de CO2 combinada con el vapor de etanol en espacios cerrados puede crear atmósferas clasificadas que requieren controles de válvulas a prueba de explosiones.

Minería y extracción de minerales

• Controles neumáticos para minas de carbón subterráneas en atmósferas con presencia de metano. La certificación CSA/FM Grupo A abarca el metano, el principal gas peligroso en las operaciones mineras subterráneas de carbón.
• Sistemas de manipulación de potasa y fertilizantes minerales en entornos con polvo combustible de Clase II, División 1, donde el polvo mineral fino crea riesgo de explosión en los puntos de manipulación y transferencia.
• Controles de actuadores neumáticos para minas de roca dura a cielo abierto en áreas de almacenamiento de productos químicos para voladuras clasificadas para grupos de gases explosivos que requieren componentes con certificación de División 1 o ATEX Zona 1.

Fabricación de pinturas, recubrimientos y disolventes

• Controles neumáticos automatizados para cabinas de pulverización en áreas de Clase I, División 1, clasificadas por la presencia continua de vapores de disolvente durante las operaciones de pulverización.
• Accionamiento de válvulas neumáticas en la sala de mezcla y combinación de disolventes, donde pueden existir concentraciones de vapor de disolvente inflamable dentro del rango de inflamabilidad durante el procesamiento normal.
• Automatización de la transferencia y carga de materiales de recubrimiento en instalaciones donde las evaluaciones de seguridad exigen componentes neumáticos con certificación ATEX o CSA/FM.

Configuración de pedidos y número de modelo

Las válvulas para ubicaciones peligrosas de la serie ROSS 21 utilizan la misma estructura de numeración de modelo base que la serie 21 estándar, con la certificación de la bobina designada por un sufijo. El ejemplo que se muestra a continuación ilustra una válvula de solenoide controlada por piloto 3/2 NC con cuerpo de 3/4" para servicio de 24 VCC y bobina CSA/FM a prueba de explosiones.

Códigos de voltaje: H = 12 V CC, W = 24 V CC, Z = 120 V CA/60 Hz, Y = 240 V CA/60 Hz. Para conocer otros requisitos de voltaje, póngase en contacto con ROSS Controls.

Para las versiones con rosca G (BSPP), añada el prefijo 'D' antes del número de modelo (por ejemplo, D2173B6002W). Los modelos con rosca G cuentan con las mismas certificaciones que los modelos NPT.

Sufijo de certificación de bobina: sin sufijo = a prueba de explosiones CSA/FM (estándar); -A = certificado ATEX; -N = intrínsecamente seguro. Seleccione la certificación que coincida con la clasificación de área peligrosa del sitio y la norma eléctrica aplicable (NEC, CEC, IEC 60079 o ATEX).

El cuerpo de la válvula, el conjunto del obturador y todos los componentes en contacto con el fluido son idénticos entre la serie 21 estándar y la serie 21 para áreas peligrosas. Los kits de servicio del cuerpo son intercambiables, lo que permite que una sola pieza de repuesto sirva tanto para instalaciones estándar como para instalaciones en áreas clasificadas.

Las configuraciones de suministro de piloto externo se solicitan especificando el código del tipo de piloto al realizar el pedido. También es posible la conversión en campo de piloto interno a externo reubicando el tapón de la tubería según las instrucciones de instalación.

Accesorios

Silenciadores de escape

Los silenciadores de escape de aluminio reducen el ruido de escape en el puerto de escape de la válvula. No contienen componentes eléctricos y no requieren certificación adicional para ubicaciones peligrosas. La capacidad de flujo debe ser igual o superior a la capacidad de escape de la válvula. Disponibles para roscas NPT o G de 1/2" a 1-1/2".

Advertencia: La capacidad de flujo del silenciador de escape debe ser igual o superior a la capacidad de escape de la válvula. Los silenciadores contaminados o de tamaño insuficiente generan contrapresión en el lado de escape del obturador, lo que reduce la fuerza de cambio y puede provocar una actuación incompleta de la válvula.

Kits de servicio para cuerpos de válvulas

Kits completos de reacondicionamiento de cuerpos de válvula que incluyen obturadores, vástago, todas las juntas y sellos, e instrucciones de instalación. Disponibles para los tres tamaños de cuerpo y todas las funciones de válvula. También se ofrecen kits solo con juntas y sellos para el mantenimiento preventivo rutinario sin necesidad de reemplazar completamente los obturadores. Los números de modelo de los kits de servicio se encuentran en el catálogo de la Serie ROSS 21, clasificados por tamaño de cuerpo y función.

Pilotos y bobinas de solenoide de repuesto

Para el mantenimiento en campo del conjunto piloto, se encuentran disponibles conjuntos de solenoides piloto de repuesto (modelo 1488G79, especificar voltaje) y bobinas de solenoide de repuesto (modelo 409B33, especificar voltaje) sin necesidad de reemplazar el cuerpo de la válvula. Verifique que las bobinas de repuesto cuenten con el sufijo de certificación para ubicaciones peligrosas correspondiente a la instalación.

Productos y accesorios relacionados

• Válvulas para ubicaciones peligrosas Serie 27 : Válvulas certificadas para ubicaciones peligrosas de la plataforma Serie 27, de mayor tamaño, con puertos de hasta 2-1/2" y capacidades de flujo de hasta 82 Cv para aplicaciones que requieren un flujo superior al que ofrece la Serie 21. https://www.rosscontrols.com/en/series/1309-hazardous-location-valves-27-series
• Válvulas clásicas de baja/alta temperatura serie 21 (no peligrosas) : válvulas de asiento estándar serie 21 para aplicaciones de temperaturas extremas en ubicaciones no clasificadas, con un rango de -40 °F a 300 °F y juntas de Buna-N o fluorocarbono. https://www.rosscontrols.com/en/series/231-low-high-temperatures-classic-21-series
• Válvulas para zonas peligrosas serie D20 de NAMUR : Las válvulas direccionales de control de interfaz NAMUR ofrecen opciones antideflagrantes, ATEX y de seguridad intrínseca para montaje directo en actuadores neumáticos en zonas peligrosas clasificadas. https://www.rosscontrols.com/en/series/3012-namur-valves-automatic-valve-d20-series
• Válvulas de bloqueo LOX : válvulas de bloqueo de aislamiento de energía neumática para el cumplimiento de las normas OSHA de bloqueo/etiquetado. Se instalan aguas arriba de las válvulas de áreas peligrosas para despresurizar de forma segura el circuito neumático durante las entradas de mantenimiento a áreas clasificadas. https://www.rosscontrols.com/en/series/1287-lockout-valves-15-series
• Conectores eléctricos : conectores DIN y M12 para otras series de válvulas ROSS. Nota: los modelos de la serie 21 para ubicaciones peligrosas utilizan conexiones de conducto de 1/2", no conectores DIN. https://www.rosscontrols.com/en/series/91-electrical-connectors

Preguntas frecuentes (FAQ)

P: ¿Qué rango de temperatura admiten las válvulas para ubicaciones peligrosas de la serie 21?

A: Los modelos con piloto de solenoide están diseñados para temperaturas ambiente de -4 °F (-20 °C) a 140 °F (60 °C) y temperaturas del fluido de -4 °F (-20 °C) a 175 °F (80 °C). Los modelos con control de presión (piloto de aire) sin bobinas de solenoide extienden los límites de temperatura ambiente y del fluido hasta 175 °F (80 °C). El límite inferior de temperatura de -4 °F es una característica clave que diferencia a la Serie 21 de la Serie 27, que tiene una temperatura mínima de funcionamiento de 40 °F (4 °C). Para aplicaciones que requieren funcionamiento por debajo de -4 °F, consulte a ROSS Controls sobre las opciones de material de sellado y bobina.

P: ¿Cuál es la presión mínima de funcionamiento para las válvulas de la serie 21 para ubicaciones peligrosas?

A: La presión mínima de funcionamiento es de 30 psig (2,1 bar) para todos los tamaños de cuerpo y funciones de válvula. Este mínimo es superior al de la Serie 27 (15 psig para tamaños de cuerpo más pequeños) debido a que la geometría del asiento de la Serie 21 requiere una presión diferencial mínima mayor para generar una fuerza de conmutación fiable en tamaños de cuerpo pequeños. Verifique que la presión de suministro nunca descienda por debajo de 30 psig durante el funcionamiento del sistema, incluyendo las caídas de presión transitorias durante el ciclo rápido del actuador.

P: ¿Qué certificación de bobina debo especificar para una ubicación de Clase I, División 1, Grupo C y D?

A: Para la Clase I, División 1, Grupos C y D (típicos para propano, sulfuro de hidrógeno y etileno), especifique la serpentina estándar a prueba de explosiones CSA/FM (sin sufijo de certificación). Esta serpentina cuenta con las aprobaciones FM y CSA para los Grupos A, B, C y D, que abarcan todos los grupos de gases inflamables estándar. Si la instalación utiliza la clasificación ATEX europea en lugar de NEC/CEC, especifique la serpentina con certificación ATEX (sufijo -A), que está clasificada para el grupo de gases IIC y cubre el mismo rango de gases inflamables.

P: ¿Se puede utilizar la válvula para ubicaciones peligrosas de la serie 21 en entornos con polvo combustible de clase II?

R: Sí. Las bobinas CSA/FM a prueba de explosiones están homologadas para la Clase II, División 1, Grupos E, F y G, que abarcan polvos metálicos (Grupo E), polvos carbonáceos como el carbón (Grupo F) y polvos de cereales o agrícolas (Grupo G). Esto hace que las válvulas de la Serie 21 para zonas peligrosas sean adecuadas para elevadores de grano, molinos harineros e instalaciones de manipulación de polvos químicos, además de aplicaciones con gases inflamables. Las aplicaciones ATEX para zonas 21 y 22 con clasificación de polvo deben consultar el certificado ATEX específico para los grupos de polvo aplicables.

P: ¿Cuál es la diferencia entre las válvulas para zonas peligrosas de las series 21 y 27?

A: Las principales diferencias radican en el rango de tamaño del cuerpo y la capacidad para bajas temperaturas. La Serie 21 ofrece tres tamaños de cuerpo que cubren puertos de 1/4" a 1-1/2" (Cv a 28) con una temperatura mínima de funcionamiento de -4 °F (-20 °C). La Serie 27 ofrece nueve tamaños de cuerpo que cubren puertos de 1/4" a 2-1/2" (Cv a 82) con una temperatura mínima de funcionamiento de 40 °F (4 °C). Ambas series cuentan con las certificaciones CSA/FM a prueba de explosiones y ATEX. Seleccione la Serie 21 cuando se requiera un rendimiento a bajas temperaturas; seleccione la Serie 27 cuando se necesite una mayor capacidad de flujo o puertos de mayor tamaño.

P: ¿Las válvulas de la serie 21 para ubicaciones peligrosas requieren lubricación?

A: El cuerpo de la válvula no requiere lubricación por aire comprimido. El diseño del obturador y el sello funciona de manera confiable con aire comprimido limpio y sin lubricar. Si los componentes del sistema aguas arriba requieren lubricación y se suministra aire lubricado a la válvula, utilice únicamente aceites derivados del petróleo con un punto de anilina entre 82 °C (180 °F) y 104 °C (220 °F) y una viscosidad ISO 32 o inferior. Evite los aceites con aditivos de fosfato, ya que son incompatibles con los componentes de poliuretano de la válvula.

P: ¿Es posible convertir la válvula para que funcione con alimentación piloto interna o externa en el lugar de instalación?

A: Sí. La conversión en campo de suministro piloto interno a externo se realiza reubicando el tapón de tubería entre el puerto piloto externo (X-1) y el conducto piloto interno, según las instrucciones de instalación incluidas con la válvula. No se requieren piezas de repuesto ni herramientas adicionales, salvo una llave inglesa. El piloto externo es útil cuando la presión de suministro varía por debajo de 30 psig, lo que requiere una fuente piloto independiente y estable. Actualice la documentación de instalación para reflejar el cambio de configuración del piloto.

P: ¿Qué requisitos de sellado de conductos se aplican a las válvulas de la serie 21 para ubicaciones peligrosas en ubicaciones de clase I, división 1 del NEC?

A: El artículo 501 del NEC exige un accesorio de sellado de conductos a prueba de explosiones (EYS o equivalente) a menos de 45 cm (18 pulgadas) de cada entrada de conducto en un recinto a prueba de explosiones en ubicaciones de Clase I, División 1. El accesorio de sellado debe sellarse con un compuesto aprobado antes de energizar el sistema de conductos. El objetivo es evitar la propagación de llamas a través del conducto desde la carcasa de la bobina a prueba de explosiones hacia áreas no clasificadas o entre recintos a prueba de explosiones. Verifique la compatibilidad del compuesto de sellado del conducto con el calibre del cable instalado.

P: ¿Se pueden conseguir bobinas de repuesto y piezas de servicio con las certificaciones necesarias para trabajar en zonas peligrosas?

R: Sí. ROSS Controls ofrece conjuntos de pilotos de solenoide de repuesto (modelo 1488G79, especificar voltaje) y bobinas de solenoide de repuesto (modelo 409B33, especificar voltaje) como piezas de servicio. Al solicitar bobinas de repuesto para instalaciones en áreas peligrosas, especifique el sufijo de certificación requerido (-A para ATEX, -N para IS) para garantizar que el repuesto lleve las marcas de aprobación adecuadas. Los kits de servicio para cuerpos de válvulas contienen componentes no eléctricos y no requieren certificación para áreas peligrosas.

P: ¿Cuál es la capacidad de carga de las bobinas del solenoide?

A: Todas las bobinas a prueba de explosiones, ATEX e intrínsecamente seguras de la Serie 21 están diseñadas para un funcionamiento continuo al 100 %. El diseño térmico y la construcción de la carcasa de la bobina permiten una energización sostenida sin exceder la clase de temperatura de la bobina (T5 = 100 °C de temperatura superficial máxima). Verifique que el sistema de control no imponga una energización prolongada innecesaria cuando la función de la válvula requiera solo una actuación momentánea, ya que la clasificación de funcionamiento continuo refleja el diseño térmico y no una recomendación para la energización continua en todas las aplicaciones.

P: ¿Qué ocurre con el rendimiento de la válvula a la temperatura mínima de funcionamiento de -4 °F?

A: A -4 °F (-20 °C), los materiales de sellado Buna-N conservan la flexibilidad suficiente para mantener la integridad del sellado bajo presión de funcionamiento. La válvula funcionará correctamente siempre que el aire comprimido esté libre de vapor de agua. La fuerza de desplazamiento del diseño de pistón diferencial proporciona un margen adicional contra la rigidez del sellado a bajas temperaturas. No aplique aire comprimido con humedad o agua líquida a temperaturas inferiores a 40 °F, ya que la formación de hielo en la zona del obturador provocará un mal funcionamiento de la válvula. Es imprescindible un secador de aire refrigerado o desecante de tamaño adecuado aguas arriba para un funcionamiento continuo a bajas temperaturas.

P: ¿Cómo puedo verificar que las válvulas instaladas en zonas peligrosas funcionan correctamente sin entrar en la zona?

A: El estado de energización de la bobina del solenoide se puede monitorear externamente a través de la señal de E/S del sistema de control. Para obtener información de diagnóstico del proceso, instale interruptores de retroalimentación de posición en el actuador neumático aguas abajo para confirmar la respuesta del actuador a cada comando de cambio de válvula. Esta verificación de circuito cerrado confirma no solo que el solenoide está energizado, sino también que la válvula se está moviendo y que el actuador aguas abajo está respondiendo. ROSS no recomienda instalar luces indicadoras en ubicaciones de División 1 sin verificar que el accesorio indicador cuente con la aprobación requerida para ubicaciones peligrosas.

P: ¿Existen modelos CAD disponibles para las válvulas de la serie 21 para ubicaciones peligrosas?

Sí . En rosscontrols.com encontrará modelos CAD descargables para todas las variantes de válvulas de la Serie 21 para ubicaciones peligrosas. Las dimensiones de los modelos para ubicaciones peligrosas difieren de las de los modelos estándar de la Serie 21 debido a las carcasas de bobina más grandes, a prueba de explosiones, con certificación ATEX o IS. Utilice el modelo CAD específico para ubicaciones peligrosas durante el diseño de la máquina para garantizar el espacio libre mecánico correcto y el correcto trazado de los conductos alrededor de la carcasa de la bobina.

Guía de instalación y mantenimiento

• Instale la válvula en línea, preferiblemente en posición vertical, con el conjunto piloto en la parte superior. Esta posición favorece el drenaje del condensado lejos de los componentes internos de la válvula y proporciona una convección térmica óptima desde la carcasa de la serpentina. El montaje horizontal es aceptable, pero evite la orientación con el piloto hacia abajo en entornos con riesgo de contaminación por líquidos.
• Suministre aire comprimido filtrado. Instale un regulador de filtro aguas arriba con una capacidad de filtración mínima de 40 micras. Coloque el filtro lo más cerca posible de la válvula para minimizar el volumen de aire sin filtrar en la línea de suministro. El aire húmedo o muy contaminado reduce la vida útil del sello y puede provocar la formación de hielo en condiciones de funcionamiento a bajas temperaturas.
• Verifique que la presión de operación se mantenga entre 30 y 150 psig (2,1 y 10 bar) en todos los modos de operación del sistema, incluyendo las caídas de presión transitorias durante el ciclo rápido de los cilindros. Una presión inferior a 30 psig como mínimo provocará un cambio de válvula incompleto.
• Instale todos los conductos y accesorios eléctricos según el código eléctrico aplicable para ubicaciones peligrosas antes de energizar el sistema. En ubicaciones NEC Clase I, División 1, instale accesorios de sellado de conductos a prueba de explosiones (tipo EYS) a menos de 45 cm (18 pulgadas) de cada entrada de conducto a la carcasa de la bobina. Llene los accesorios de sellado con un compuesto sellador aprobado antes de energizar.
• Antes de realizar las conexiones eléctricas, confirme que la tensión del solenoide coincide con la tensión de alimentación disponible. Una discrepancia de tensión provoca una falla inmediata de la bobina. Antes de conectar, verifique las marcas de tensión en la carcasa de la bobina comparándolas con la documentación de tensión de alimentación del panel de control.
• Gire el conjunto piloto a la orientación deseada (cuatro posiciones con incrementos de 90 grados) antes de sellar las conexiones del conducto. Una vez sellado el conducto, para reorientar el piloto es necesario romper el sello del conducto, que deberá volver a sellarse antes de volver a energizarlo en servicio de Clase I, División 1.
• Para instalaciones de baja temperatura (inferiores a 4 °C), suministre aire comprimido seco con un punto de rocío del sistema al menos 5 °C por debajo de la temperatura mínima de funcionamiento prevista. Instale un secador frigorífico o desecante aguas arriba con monitorización del punto de rocío para verificar el rendimiento del sistema. La humedad en el aire comprimido a temperaturas bajo cero forma hielo que provoca el mal funcionamiento de las válvulas.
• No restrinja el puerto de escape de la válvula con silenciadores de tamaño insuficiente ni con tuberías de escape de caudal insuficiente. Una contrapresión de escape restringida reduce la fuerza diferencial del obturador y puede impedir que la válvula complete su movimiento. Si es necesario canalizar el escape lejos de la válvula, dimensione la tubería de escape y cualquier silenciador para que proporcionen un coeficiente de caudal (Cv) al menos igual al caudal de escape de la válvula.
• Para configuraciones de suministro piloto externo, dirija el suministro piloto desde una fuente estable y regulada que mantenga una presión igual o superior a la presión de entrada en todo momento. Una presión de suministro piloto inferior a la presión de entrada no generará la fuerza diferencial suficiente a través del pistón para desplazar la válvula de asiento.
• Realice una comprobación funcional previa al arranque utilizando el botón de anulación manual sin bloqueo antes de energizar el sistema eléctrico. Pulse el botón de anulación manual y confirme que el actuador aguas abajo responde correctamente. Suéltelo y confirme que la válvula vuelve a su posición predeterminada. Esta prueba verifica el funcionamiento mecánico sin exponer el circuito de la bobina a esfuerzos eléctricos y puede realizarse fuera del área restringida si la salida del actuador es visible.
• Utilice únicamente lubricantes a base de petróleo si lubrica mecanismos anteriores conectados al mismo suministro de aire. Los aceites con aditivos de fosfato son incompatibles con las juntas de poliuretano y provocan una degradación acelerada de las piezas internas de las válvulas. Lubricante recomendado: aceite base de petróleo con punto de anilina entre 82 °C (180 °F) y 104 °C (220 °F), viscosidad ISO 32 o inferior, aplicado a razón de aproximadamente una gota por minuto.
• Durante las paradas programadas de la planta o los periodos de inactividad prolongados, active manualmente la válvula mediante el mecanismo de anulación antes de reanudar la producción para confirmar el libre movimiento del obturador. Los periodos prolongados de inactividad en entornos fríos, contaminados o con alta humedad pueden provocar atascos temporales en las interfaces de sellado. La activación manual purga el condensado residual y confirma el funcionamiento del actuador antes de que el sistema vuelva a utilizarse en zonas peligrosas.

Garantía y soporte global

ROSS Controls ofrece una garantía de un año en todos sus productos, que cubre defectos de material y mano de obra a partir de la fecha de compra.

El soporte técnico global está disponible a través de las oficinas de ROSS Controls en EE. UU. (sede central en Ferndale, Michigan), Canadá, Brasil, Alemania, Francia, Reino Unido, India, China y Japón.

Para aplicaciones en áreas peligrosas, ROSS Controls puede proporcionar copias de certificados CSA/FM, declaraciones de conformidad ATEX e informes de pruebas aplicables para la documentación del archivo de seguridad de la instalación. Solicite la documentación de certificación al realizar el pedido.

Comuníquese con ROSS Controls USA al (800) 438-7677 o visite rosscontrols.com para obtener orientación sobre la configuración del producto, asistencia para aplicaciones en áreas peligrosas, localizador de distribuidores y servicio técnico.

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