Centro de Investigación Metalúrgica

  • 24 de enero de 2023

Desarrollo de una innovadora gama de actuadores de válvulas para trabajo en ambientes extremos

Las empresas TALLERES F. LARRINAGA S.L., Metal Stamping & Hot Industry S.L. (MESHIND) y el Centro de Investigación Metalúrgica AZTERLAN colaboran en el desarrollo de estos elementos, que deberán soportar condiciones de trabajo extremas. Con este fin, será fundamental un pormenorizado estudio del comportamiento de los materiales y las condiciones de aplicación para, posteriormente, poder diseñar los componentes y las rutas de fabricación más apropiadas.

En ambientes extremos, como los que se dan en las instalaciones off-shore o en plantas químicas, los equipos y medios productivos se encuentran sujetos a duras condiciones de trabajo que afectan a la durabilidad y seguridad de los componentes, equipos y estructuras. Como explica la Dra. Enara Mardaras, experta de corrosión y protección de materiales de AZTERLAN, “en el caso de las plataformas off-shore, la corrosión representa uno de los principales problemas. La mezcla de agua salada y las inclemencias del tiempo son altamente corrosivas, y afectan no solo a las tuberías de conducción, sino a todo el resto del equipamiento, comprometiendo su vida útil y su funcionalidad estructural. En el caso de las plantas químicas, por su parte, los medios agresivos más habituales son el agua y las disoluciones acuosas, los ácidos y los álcalis, … etc. unidos a la abrasión producida por el polvo y la arena”. 

En este escenario, las tuberías de conducción y las válvulas cumplen un rol crítico. En palabras de Unai Garate, director de MESHIND, “los fluidos que circulan por las tuberías de conducción atraviesan las válvulas a altas presiones, dándose una combinación de gases, agua, productos químicos, sólidos en suspensión, etc. En ese punto, los actuadores de las válvulas forman parte de la primera línea de defensa para garantizar la seguridad y la fiabilidad operacional. Además, tienen que estar preparadas para operar con distintos factores ambientales como bajas o altas temperaturas, intemperie y suciedad, variación de presiones, etc.”

Los actuadores mecánicos de cuarto de vuelta son un componente crítico de las válvulas que posibilitan la apertura y cierre de las mismas. El par de cierre se aplica a través de un volante manual o a través de un accionamiento eléctrico, pero siempre a través del actuador mecánico que multiplica el par aplicado para abrir o cerrar la válvula. Tal y como detallan desde TALLERES F. LARRINAGA S.L., diseñador y fabricante de componentes de válvulas, “la fiabilidad a lo largo del tiempo de este componente es fundamental, ya que su fallo puede acarrear accidentes muy importantes. Concretamente, para su aplicación en ambientes extremos, hemos detectado una oportunidad para el desarrollo de nuevos productos que cumplan con unas rigurosas especificaciones técnicas que posibiliten su funcionabilidad”.

Con este fin, el equipo formado por TALLERES F. LARRINAGA (coordinador del proyecto), MESHIND y AZTERLAN “estamos trabajando en un proyecto conjunto para diseñar y desarrollar una novedosa gama de actuadores de cuarto de vuelta para válvulas mediante dos alternativas: empleando la tecnología de laser cladding y mediante otro tipo de tecnologías avanzadas de fabricación”. Estos nuevos actuadores cumplirán con las exigentes especificaciones técnicas que posibiliten su empleo en ambientes extremos de corrosión y bajas temperaturas. “Esperamos llegar a diseñar 9 modelos de actuadores. En el caso de las alternativas laser cladding, uno de nuestros objetivos será también la reducción de hasta un 90% de níquel y molibdeno elementos de aleación en el total del conjunto, mejorando además su sostenibilidad”.

corrosion-valvulería

Izda.: Unión entre el material base y el aporte de metal vía cladding; Dcha.: Comparativa de curvas de polarización entre acero inoxidable AISI 316L e Inconel 625.

Este trabajo se está desarrollando en el seno del proyecto ACTXTRM, financiado por el Programa de Ayudas de Apoyo a la I+D empresarial - HAZITEK bajo en nº de  expediente ZL-2022/00663-ACTXTRM. Se trata de una actuación cofinanciada por el Gobierno Vasco y la Unión Europea a través del Fondo Europeo de Desarrollo Regional 2021-2027 (FEDER).