Cuando se instala un actuador eléctrico en una válvula de cuarto de giro, la conexión mecánica debe ser correcta. El actuador necesita transferir torque a la válvula sin desalineamiento, interferencia o estrés excesivo.

Aquí es donde ISO 5211:2023 adquiere importancia. La norma define requisitos clave para acoplar actuadores de giro parcial a válvulas industriales. Cubre la interfaz de montaje, las dimensiones de la brida, los componentes de accionamiento y los valores de torque de referencia.

Para los fabricantes de válvulas, ingenieros de automatización y compradores industriales, entender estos requisitos puede facilitar mucho la selección e instalación de actuadores.

OMKEE fabricaactuadores eléctricos y soluciones de válvulas automatizadas para aplicaciones que incluyen petróleo, energía y tratamiento de agua. Su gama de productos incluye actuadores eléctricos de cuarto de giro compactos y explosion-proof.

¿Qué es ISO 5211:2023?

ISO 5211:2023 es una norma internacional para acoplamientos de actuadores de giro parcial. En términos simples, ayuda a definir la interfaz mecánica entre un actuador y una válvula.

Un actuador de giro parcial transmite torque a una válvula mediante una revolución o menos. Esto hace que la norma sea especialmente relevante para válvulas de cuarto de giro como válvulas de bola y válvulas mariposa.

La norma aborda principalmente:

• Dimensiones de la brida de montaje

• Disposiciones de pernos y orificios

• Dimensiones del accionamiento del actuador

• Dimensiones del accionamiento de la válvula

• Valores de torque de referencia

• Juego entre las piezas motrices y las accionadas

Sin embargo, ISO 5211 no selecciona el actuador completo para una válvula específica. El fabricante de válvulas, el fabricante de actuadores y el comprador aún deben confirmar los requisitos de la aplicación.

¿Qué son las bridas de montaje ISO 5211?

La brida de montaje crea la conexión mecánica entre el actuador y la válvula.

ISO 5211:2023 define una serie de tipos de brida, incluyendo F03, F04, F05, F07, F10, F12, F14, F16, F25, F30, F35, F40, F48, F60, F80 y F100. Cada tipo tiene características dimensionales y de torque definidas.

Por ejemplo:

Estos valores continúan aumentando para tipos de brida más grandes, alcanzando 1.000.000 Nm para F100.

Es importante destacar que estos son valores de torque máximo de brida de referencia en las condiciones definidas por la norma. No deben considerarse como el torque de funcionamiento requerido de una válvula.

¿Cómo se leen los tamaños de bridas de montaje de actuadores eléctricos?

Al comparar tamaños de bridas de montaje de actuadores eléctricos, no se debe mirar solo el diámetro exterior.

La interfaz incluye varias dimensiones. Estas pueden incluir:

• Diámetro exterior de la brida

• Diámetro de rebaje o espiga

• Diámetro del círculo de pernos

• Tamaño de pernos o tornillos

• Número de orificios de montaje

• Altura de la brida

• Dimensiones del accionamiento

Por ejemplo, ISO 5211:2023 especifica que la F05 tiene un diámetro máximo de brida de 65 mm, un diámetro mínimo d2 de 35 mm, un diámetro d3 de 50 mm y cuatro tornillos de montaje M6. La F07 utiliza un diámetro máximo de brida de 90 mm y cuatro tornillos de montaje M8.

Por lo tanto, dos actuadores con dimensiones exteriores similares pueden tener interfaces de montaje diferentes.

¿Por qué es importante la conexión de accionamiento?

La brida es solo una parte de la conexión. El actuador también debe engranar correctamente con el vástago de la válvula o el componente accionado.

ISO 5211:2023 establece requisitos para el accionamiento del actuador y el componente accionado de la válvula. También limita la longitud del componente accionado sobre la interfaz para ayudar a prevenir interferencias.

Las disposiciones de accionamiento comunes incluyen:

• Accionamientos de llave simple

• Accionamientos de llave doble

• Accionamientos cuadrados paralelos

• Accionamientos cuadrados diagonales

• Accionamientos de cabeza plana

• Accionamientos con ranuras

Por lo tanto, durante la selección de actuadores de cuarto de giro, los ingenieros deben verificar tanto la brida de montaje como la conexión de accionamiento.

¿Cómo elegir el actuador eléctrico ISO 5211 adecuado?

Un actuador eléctrico ISO 5211 adecuado debe coincidir con la válvula en varios aspectos.

1. Verificar el torque de la válvula

Primero, determinar el torque de funcionamiento requerido de la válvula. Considerar factores como:

• Torque de desprendimiento

• Torque de funcionamiento

• Torque de asiento

• Condiciones de presión

• Medio

• Temperatura

• Margen de seguridad

El torque de salida disponible del actuador debe ser adecuado para el ciclo completo de funcionamiento de la válvula.

2. Coincidir la brida

A continuación, verificar el tipo de brida ISO 5211 de la válvula.

Por ejemplo, si la válvula utiliza una interfaz F07, el actuador debe tener una interfaz de montaje F07 compatible o un adaptador aprobado.

3. Verificar el accionamiento

El accionamiento del actuador debe coincidir con el vástago de la válvula o el acoplamiento. Una brida correcta con una conexión de accionamiento incorrecta no creará una instalación utilizable.

4. Verificar la rotación

Las válvulas de cuarto de giro normalmente requieren una rotación definida, comúnmente 90°. Sin embargo, el recorrido actual del actuador y los requisitos de la válvula siempre deben confirmarse antes de la instalación.

¿Qué debe verificar antes del montaje?

Antes de instalar un actuador, usar una lista de verificación simple:

• Confirmar el tipo de brida de la válvula.

• Confirmar el tipo de brida del actuador.

• Comparar las posiciones de los orificios de pernos.

• Verificar la forma y dimensiones del accionamiento.

• Verificar la profundidad de engranaje del vástago.

• Confirmar el torque de salida del actuador.

• Verificar el torque de funcionamiento de la válvula.

• Asegurarse de que haya suficiente juego.

• Confirmar la dirección de rotación del actuador.

• Seguir las instrucciones de instalación del fabricante del actuador.

ISO 5211 especifica que los orificios de montaje están equidistantes y posicionados descentrados según los requisitos de brida relevantes.

Esto ayuda a prevenir una orientación incorrecta durante el montaje.

¿Se aplica ISO 5211 a cada actuador de válvula eléctrico?

No necesariamente.

ISO 5211 se centra en el acoplamiento de actuadores de giro parcial a válvulas industriales. No cubre todos los aspectos de un actuador ni todo tipo de sistema de automatización de válvulas. Por ejemplo, el acoplamiento de un soporte intermedio a la válvula está fuera del ámbito de la norma.

Además, las especificaciones eléctricas como voltaje, señales de control, cableado, clase de protección y protocolos de comunicación deben evaluarse por separado.

Por ejemplo, OMKEE ofrece actuadores eléctricos de cuarto de giro con diferentes configuraciones de energía y control, incluyendo modelos alimentados por 24 V CC y CA.

¿Qué significa ISO 5211 para los compradores B2B de válvulas?

Para los distribuidores y compradores de automatización industrial, ISO 5211 puede hacer que la selección de productos sea más sistemática.

En lugar de comparar actuadores solo por torque de salida o potencia del motor, los compradores también pueden comparar la interfaz mecánica.

Una buena especificación de compra debe incluir:

Este enfoque reduce el riesgo de pedir un actuador que encaje eléctricamente pero no mecánicamente.

Conclusión

ISO 5211:2023 proporciona un marco común para conectar actuadores de giro parcial y válvulas industriales. Sus dimensiones