ES2255959T3 - Procedimiento de control del margen operativo de una valvula de mariposa. - Google Patents

Abstract

Procedimiento de control del margen de operatividad de una válvula de mariposa (1) que comprende una mariposa (4) montada giratoria alrededor de un eje (5) dentro de un cuerpo de válvula (3) y medios de mando (6, 7, 8) para el desplazamiento de la mariposa (4) entre una posición de cierre y una posición de apertura completa de la válvula, que comprenden un motor eléctrico (6), un servomotor (7) y un reductor (8) dispuestos en serie, para asegurar el desplazamiento en rotación de la mariposa (4), estando asociado el servomotor (7) a un limitador de par (18) regulable para realizar la parada del motor (6) para un par de salida fijado del servomotor (7) denominado par de desconexión del limitador de par (18), teniendo por objeto el procedimiento de control verificar que el margen entre un par de arrastre de la mariposa (4) y un par de desconexión del limitador de par (18) es, al menos, igual a un valor de umbral predeterminado para cualquier posición de la mariposa (4) o en cualquier instantedurante el funcionamiento de la válvula.

Description

Procedimiento de control del margen operativo de una válvula de mariposa.

La invención se refiere a un procedimiento de control del margen de operatividad de una válvula de mariposa y en particular de una válvula de mariposa utilizada en un circuito de una central nuclear.

Las válvulas de mariposa se utilizan bastante habitualmente para mandar el paso de un fluido a través de tuberías de cualquier tipo que constituyen partes de circuitos de circulación de fluido tales como los utilizados en numerosos sectores de la industria.

Las válvulas de mariposa presentan la ventaja de permitir un paso integral del fluido, con una caída de presión muy pequeña, cuando la mariposa, en su posición totalmente abierta, es paralela a la vena de fluido en circulación. Con respecto a las llaves o válvulas de otros tipos, por ejemplo, de asiento o de opérculo, las válvulas de mariposa permiten, generalmente, reducir considerablemente el volumen de los medios de accionamiento de la válvula. Debido a esto, la utilización de válvulas de mariposa puede ser ventajosa en numerosos casos, debido a que su pequeño volumen, su baja caída de presión durante el paso a través de la válvula, o su seguridad de funcionamiento, aportan ventajas que no presentan los otros tipos de válvula. En particular, las válvulas de mariposa son muy utilizadas en circuitos que tienen una función importante para la seguridad de las centrales nucleares, tal como, por ejemplo, en el caso de un reactor nuclear enfriado por agua a presión, el circuito de enfriamiento del reactor en parada, el circuito de control volumétrico y químico, o el circuito de aprovisionamiento de agua fría al reactor.

Las válvulas de mariposa y en particular las válvulas utilizadas en los circuitos de seguridad de las centrales nucleares, comprenden medios de mando que deben presentar una gran seguridad de funcionamiento y que están concebidos para evitar dañar la válvula en caso de bloqueo. Es necesario, en efecto, evitar la aplicación de esfuerzos excesivos, tanto a la mariposa de la válvula, como a los diferentes elementos de los medios de mando y de desplazamiento de la mariposa dispuestos en serie.

Estos elementos comprenden, generalmente, un motor eléctrico, por ejemplo, un motor asíncrono de alimentación trifásica, un servomotor al cual está asociado un limitador de par que permite parar el motor en el caso de la aparición de un bloqueo y un reductor, generalmente no lineal.

Las válvulas dispuestas en los circuitos de seguridad de las centrales nucleares que son consideradas como importantes para la seguridad de la central deben ser objeto de una atención particular, en lo que concierne al control de sus características de funcionamiento en servicio y al entretenimiento y la reparación de las válvulas durante los períodos de parada de la central nuclear.

Además, las válvulas de mariposa están presentes en un gran número en los circuitos de centrales nucleares que comprenden reactores realizados de acuerdo con las concepciones más recientes.

Es, por tanto, necesario efectuar periódicamente pruebas en las válvulas de los circuitos de las centrales nucleares para delimitar la operatividad de las válvulas, es decir, la posibilidad de maniobrarlas en sus condiciones habituales de funcionamiento, sin riesgo de una parada intempestiva de los medios de mando de estas válvulas, en el transcurso de la maniobra, que haga imposible la realización completa de la maniobra.

Cuando las pruebas deben realizarse en válvulas dispuestas en el bastidor del reactor de una central nuclear, se plantean algunos problemas técnicos, debido, en primer lugar, al hecho de la dosimetría. Los aparatos tales como las válvulas, que son atravesados y activados por un fluido reactivo, se transforman a su vez en fuentes radioactivas que emiten radiaciones y producen una cierta contaminación radioactiva. La radioactividad es tanto más elevada cuanto más próximo se está a las fuentes. Además, las normas de seguridad imponen una duración limitada de exposición del personal a las radiaciones, según la intensidad de estas radiaciones. Por tanto, es necesario realizar la prueba de las válvulas en un tiempo limitado, que puede ser muy corto cuando éstas constituyen un punto caliente del circuito de seguridad del reactor nuclear.

Un segundo problema es debido al hecho de que solamente se puede intervenir en el interior del bastidor del reactor durante una parada de control y mantenimiento, es decir, después de la parada de las reacciones neutrónicas en el núcleo del reactor nuclear por caída de las barras de mando y enfriamiento del circuito primario del reactor nuclear. Las pruebas de las válvulas dispuestas en el bastidor del reactor deben planificarse, por tanto, para ser efectuadas durante la parada de control y mantenimiento, lo que restringe las posibilidades de intervención para efectuar estas pruebas.

Por otra parte, la demostración de la operatividad de las válvulas exige el análisis de características de funcionamiento siempre más precisas y afinadas para responder a las exigencias de los propietarios de centrales nucleares, debiendo, además, hacerse este análisis en el menor plazo de tiempo posible.

En el caso de las válvulas utilizadas en las centrales nucleares en particular, es deseable disponer de procedimientos que permitan efectuar controles y diagnósticos en las válvulas sin tener que desmontar las diferentes partes de la válvula, tales como el reductor y el servomotor.

Es deseable, igualmente, efectuar controles en las condiciones más parecidas posibles a las condiciones de utilización de las válvulas en los circuitos de la central nuclear.

Así pues, se han propuesto numerosos procedimientos que permiten efectuar controles y diagnósticos en llaves o válvulas de mariposa que permiten respetar más o menos las condiciones requeridas. En el documento US5475299 se encuentra un ejemplo de un procedimiento de este tipo.

En el caso de centrales nucleares británicas, cuyos circuitos comprenden llaves de mariposa equipadas con servomotores con limitador de par, se han utilizado procedimientos que permiten un cierto control de la operatividad de las llaves de mariposa por mediciones eléctricas. En el caso de llaves de mariposa sin arco de guía del vástago de la llave, se efectúa una simple medición de la intensidad de la corriente en una de las fases del motor eléctrico de mando y se marca el basculamiento de los contactores eléctricos para el cierre y la apertura completa de la llave.

Este método general, que puede utilizarse en la mayoría de las llaves de mariposa utilizadas en los circuitos de las centrales nucleares, presenta poca precisión debido al carácter limitado de las mediciones eléctricas efectuadas.

En el caso de llaves de mariposa que comprenden un arco de guía del vástago de la llave, representando estas llaves de mariposa una proporción pequeña de las que se utilizan en los circuitos de las centrales nucleares, se efectúa el control de la operatividad de la llave, igualmente, por mediciones de intensidad y por marcado del basculamiento de los contactores, y se mide, además, directamente en el vástago de la llave el par ejercido sobre este vástago, con la ayuda de galgas de tensión pegadas al vástago. El dispositivo de medición de par puede dejarse permanentemente en la llave. Este procedimiento presenta la ventaja de permitir la lectura directa del par ejercido sobre el vástago y, por tanto, de obtener el par muy rápidamente, durante la prueba. Si embargo, este procedimiento, que solamente puede aplicarse a una pequeña proporción del conjunto de las llaves utilizadas, exige un desmontaje de la llave para colocar las galgas de tensión. Este desmontaje es penoso y puede ser costoso. Además, las mediciones de intensidad se realizan solamente en una sola fase del motor, lo que reduce la precisión del control.

En el caso de centrales nucleares instaladas en los Estados Unidos, se utilizan llaves de mariposa equipadas con servomotores con limitador de par que comprenden un tornillo sin fin apoyado sobre un apilamiento de arandelas Belleville, se ha propuesto efectuar el control de operatividad de las llaves por medición de la intensidad de la corriente eléctrica en una fase del motor eléctrico de la llave y por medición de los esfuerzos ejercidos por el tornillo sobre las arandelas Belleville y el desplazamiento del tornillo sin fin. A partir de estas mediciones, se calcula, teniendo en cuenta el tipo de servomotor utilizado, el par del servomotor.

Los medios de medición utilizados no están fijados a la llave de manera permanente. En el caso de la utilización de este procedimiento, las ventajas principales son poder realizar una lectura directa del par y no poner en práctica medios de medición tales como galgas o captadores fijados permanentemente a la llave. Sin embargo, en este procedimiento de control, que solamente puede utilizarse en servomotores de un cierto tipo, las galgas de tensión utilizadas deben estar adaptadas a la forma de realización del servomotor y el tiempo de instalación de los medios de medición en la llave es relativamente largo, del orden de 30 minutos. Además, las mediciones de intensidad en una sola fase no permiten obtener una precisión muy buena del control de operatividad.

Los circuitos de algunas centrales nucleares utilizadas en España comprenden llaves de mariposa equipadas con servomotores de, al menos, dos tipos diferentes y se ha imaginado un método de control de operatividad aplicable al conjunto de estas llaves.

Para efectuar el control, el servomotor, el reductor y la válvula son separados uno de otro y, en un primer tiempo, se efectúa el control del servomotor solo. A continuación, se vuelve a acoplar el servomotor al reductor y se monta el conjunto en un banco que comprende varios terminales calibrados que hacen la función de fusibles mecánicos que están colocados sucesivamente a diferentes ángulos del recorrido de la mariposa. La prueba consiste en verificar que se ha alcanzado el par de desconexión del servomotor, es decir, el par que provoca la parada del motor por intermedio del limitador de par, para un ángulo dado. Cuando se llega a este ángulo del recorrido de la mariposa, el fusible mecánico, que ha sido calibrado en consecuencia, es el que debe ceder antes de la desconexión del servomotor y la parada del motor eléctrico. Se establece, así, el margen de operatividad entre el par resistente de la mariposa producido por el fusible mecánico y el par de desconexión del servomotor.

La llave es equipada a continuación con una galga de medición de par, y es montada de nuevo y maniobrada en las condiciones de caudal y de presión del circuito en el cual ésta es utilizada, para medir las tensiones en las condiciones nominales.

Finalmente, se desmonta la llave para retirar la galga de par y se la monta de nuevo para su puesta en servicio en el circuito.

El sistema de control no está, por tanto, fijado permanentemente a la llave.

Los inconvenientes de este sistema de control son que los datos facilitados por la prueba no son reutilizables y es necesario volver a comenzar la prueba en cada nuevo control de la llave. La prueba exige la intervención de un gran número de personas, para efectuar el desmontaje de la llave, la colocación del banco de pruebas mecánico, el nuevo montaje de la llave con la galga de par, la prueba consecutiva, el desmontaje de la galga de par y, finalmente, el nuevo montaje final de la llave. En consecuencia, el coste del control es importante.

Finalmente, la operatividad de la llave una vez montada y puesta de nuevo en servicio no queda probada, puesto que no se ha efectuado la prueba de operatividad de la llave colocada en la tubería del circuito de utilización y en condiciones normales de funcionamiento, después del último montaje.

El objeto de la invención es, por tanto, proponer un procedimiento de control del margen de operatividad de una válvula de mariposa que comprende una mariposa montada giratoria alrededor de un eje dentro de un cuerpo de válvula y medios de mando para el desplazamiento de la mariposa entre una posición de cierre y una posición de apertura completa de la válvula, que comprenden un motor eléctrico, un servomotor y un reductor dispuestos en serie, para asegurar el desplazamiento en rotación de la mariposa, estando asociado el servomotor a un limitador de par regulable para realizar la parada del motor para un par de salida fijado del servomotor, denominado par de desconexión del limitador de par, teniendo por objeto el procedimiento de control verificar que el margen entre un par de arrastre de la mariposa y un par correspondiente a la desconexión del limitador de par es, al menos, igual a un valor predeterminado para cualquier posición de la mariposa o en cualquier instante durante el funcionamiento de la válvula, permitiendo el procedimiento determinar de manera precisa el margen de operatividad de la válvula, con un desmontaje de la válvula limitado a una fase inicial del procedimiento, que es efectuado solamente una vez, realizándose los controles posteriores de la válvula de manera no intrusiva por mediciones eléctricas efectuadas en la motorización de la válvula o en los medios de alimentación de la motorización.

Con este objeto:

- en una primera fase inicial, se separa la mariposa de los medios de mando del desplazamiento y, en un banco de medición, se mide uno, al menos, del par de desconexión del servomotor y del par de salida del reductor en el momento de la desconexión del servomotor en una pluralidad de posiciones angulares de desplazamiento de la mariposa, siendo accionados los medios de mando por el motor eléctrico y, simultáneamente, la potencia activa del motor, para una pluralidad de valores de regulación del limitador de par, y se deducen funciones de transferencia para pasar de la potencia activa del motor al par de arrastre de la mariposa, por uno, al menos, del servomotor y del reductor,

- en una segunda fase, se desplaza la mariposa de la válvula entre sus posiciones de cierre y de apertura, por intermedio de los medios de mando accionados por el motor eléctrico, estando la válvula en un estado de funcionamiento y el limitador de par en condiciones de regulación predeterminadas, se mide la potencia activa del motor y se deducen por el cálculo, a partir de las funciones de transferencia, valores de uno, al menos, del par a la salida del servomotor y del par a la salida del reductor en el transcurso del desplazamiento de la mariposa, y

- se comparan los valores del par obtenidos por la medición y el cálculo con valores correspondientes de uno, al menos, del par de desconexión del servomotor y del par de salida del reductor en el momento de la desconexión del servomotor obtenidos en la primera fase, en condiciones de regulación del limitador de par idénticas a las condiciones de regulación predeterminadas.

Con el fin de comprender bien la invención, se va a describir ahora, a título de ejemplo, refiriéndose a las figuras adjuntas en anejo, un modo de puesta en práctica del procedimiento de control del margen de operatividad de una válvula de mariposa de un circuito de una central nuclear.

La figura 1 es una vista en perspectiva de la válvula y de sus medios de mando.

La figura 2 es una vista esquemática que muestra el motor y el servomotor de mando de la válvula.

La figura 3 es una vista en corte del reductor de mando de la válvula.

La figura 4 es una vista esquemática que muestra los medios utilizados durante la puesta en práctica de una primera etapa de la primera fase del procedimiento de control.

La figura 5 es una vista esquemática que muestra los medios utilizados durante una segunda etapa de la primera fase del procedimiento de control.

La figura 6 es una vista esquemática que muestra los medios utilizados en el transcurso de la segunda fase del procedimiento para el control de la válvula de mariposa.

La figura 7 es un diagrama que da el par de salida teórico y el par de salida real medido, del reductor de los medios de mando de la válvula, en función del ángulo de apertura de la mariposa.

La figura 8 es un diagrama que da, en función del ángulo de apertura de la mariposa de la válvula, el par resistente de la mariposa que provoca la desconexión del servomotor y el par real medido durante la maniobra de la válvula de mariposa.

En la figura 1, se ve una válvula de mariposa designada de manera general por la referencia 1 que está intercalada entre dos elementos de tubería 2 y 2' de un circuito de seguridad de una central nuclear que comprende un reactor de agua a presión.

La válvula de mariposa 1 comprende un cuerpo de válvula 3 que puede estar constituido por un anillo empalmado o fijo de manera estanca al interior de la tubería 2, 2', dentro del cual la mariposa 4 de la válvula está montada giratoria alrededor de un eje 5 de dirección diametral con respecto a la mariposa que presenta la forma general de un disco y con respecto al anillo que constituye una parte, al menos, del cuerpo de válvula. El cuerpo de válvula puede estar constituido únicamente por el anillo 3 empalmado o fijado de manera estanca al interior de las canalizaciones 2, 2' o también por un elemento de forma global tubular dentro del cual está montado el anillo 3 y que está unido a las tuberías 2 y 2'.

Los medios de mando de desplazamiento de la mariposa 4 de la válvula están constituidos por un motor 6, un servomotor 7 arrastrado por el árbol del motor 6 y un reductor 8 arrastrado por un vástago 9, a la salida del servomotor 7.

De esta manera, el motor 6, el servomotor 7 y el reductor 8 están dispuestos en serie y en este orden para asegurar el mando de desplazamiento en rotación de la mariposa 4 de la válvula, entre una posición de cierre en la cual el disco que constituye la mariposa obtura completamente la abertura interna del anillo 3 y una posición de apertura completa en la cual el disco que constituye la mariposa 4 está dispuesto según un plano diametral perpendicular al plano de la abertura del anillo 3, paralelamente a la corriente de fluido 10 que circula por el interior de las canalizaciones 2, 2' en la cuales está intercalada la válvula de mariposa 1.

De esta manera, en la posición de apertura, la mariposa de la válvula, que es paralela a la corriente de circulación del fluido y que presenta un espesor pequeño, opone solamente una fuerza muy pequeña de retención a la circulación del fluido, de modo que la pérdida de presión \DeltaP a una y otra parte de la válvula 1 es despreciable.

La mariposa 4 es solidaria de un árbol dirigido según el eje geométrico 5 de dirección diametral que es solidario en rotación de un elemento de salida del reductor 8, como se explicará más adelante.

El servomotor 7 intercalado entre el motor 6 y el reductor 8 tiene la función de parar el motor 6 por interrupción de su alimentación, cuando el par resistente de la mariposa 4 arrastrada en rotación sobrepasa un valor predeterminado.

En la figura 2, se ha representado el motor 6, que, generalmente, es un motor asíncrono trifásico y el servomotor 7 que comprende un conjunto de elementos representados de manera esquemática en el interior del marco 7 que designa el servomotor.

El árbol de salida 6' del motor trifásico 6 es solidario de un primer piñón 11, o piñón primario, del servomotor 7 que engrana con un piñón secundario 12 solidario de un árbol acanalado 13 acoplado, para su arrastre en rotación, dentro de un tornillo sin fin 14.

El extremo del tornillo sin fin 14, opuesto al extremo en el cual penetra el árbol de arrastre 13, se apoya contra un primer extremo de un apilamiento de arandelas Belleville 15 cuyo segundo extremo se apoya contra una parte fija del servomotor. De esta manera, el apilamiento de arandelas Belleville 15 puede ser comprimido por el tornillo 14, durante el avance del tornillo hacia la derecha en la figura 2.

El tornillo sin fin 14 comprende dos partes anulares en saliente 16 que disponen entre ellas una garganta en la cual está acoplada la parte terminal de un dedo 17 de un limitador de par 18 realizado en forma de un contactor eléctrico que permite cortar la alimentación eléctrica 19 del motor 6, cuando el tornillo sin fin 14 apoyado por su parte terminal en el apilamiento de arandelas Belleville 15 se ha desplazado una cierta distancia hacia la derecha, comprimiendo las arandelas Belleville 15. El desplazamiento del tornillo hacia la derecha con compresión de las arandelas Belleville 15 se traduce en un aumento del par ejercido sobre el tornillo sin fin 14.

El tornillo sin fin 14 está colocado de manera que asegura el arrastre en rotación de una rueda dentada 20 en una posición tangencial con respecto al tornillo. La rueda tangente 20 comprende tetones de arrastre 21 destinados a cooperar con tetones correspondientes 22 de un casquillo de arrastre en rotación del vástago 9 de salida del reductor.

Contactores eléctricos tales como 23 permiten cortar la alimentación 19 del motor 6 cuando la mariposa alcanza su posición de cierre o su posición de apertura.

La posición de cierre, la posición de apertura y las posiciones intermedias de la mariposa de la válvula estarán caracterizadas por el ángulo \alpha de la mariposa con el plano medio de la abertura de la válvula. En la posición de cierre, el ángulo \alpha es nulo y en la posición de apertura completa, el ángulo \alpha es sensiblemente igual a 90º.

En la figura 3, se ha representado el reductor 8 que constituye el tercer elemento de los medios de mando de la válvula colocados en serie.

El reductor 8 comprende un cárter 24 monobloque realizado por moldeo que comprende una abertura de entrada a la cual está empalmada una tapa atornillada 24'.

El reductor 8 es un reductor de tornillo sin fin 27 y tuerca 28 de tipo no lineal, estando ligado el par de salida del reductor al par de entrada por un coeficiente de proporcionalidad que es variable con el ángulo \alpha de apertura de la mariposa de la válvula que puede ser medido en el reductor 8.

La tapa 24' del cárter 24 del reductor comprende medios para asegurar el paso del árbol de salida 9 del servomotor y su empalme al tornillo 27, por intermedio de un acoplamiento cardan 26.

La tuerca 28 que engrana con el tornillo 27 está montada en una parte terminal de una primera biela 29 cuyo segundo extremo está unido de manera articulada a una segunda biela 30 solidaria de un mandril 31 de arrastre en rotación de la mariposa de la válvula. El mandril 31 comprende un cuadrado de arrastre en el cual está acoplado un vástago solidario de la mariposa 4 de la válvula que constituye el árbol de la mariposa 4 de la válvula.

La puesta en rotación del tornillo 27 produce un desplazamiento de la tuerca 28 a lo largo del tornillo 27 unido al cardan 26. El desplazamiento de la tuerca 28 a lo largo del tornillo 27 produce una rotación de la primera biela 29 que a su vez manda la rotación de la segunda biela 30, del mandril 31 y del árbol de la mariposa de la válvula, ya sea en el sentido de la apertura, o en el sentido del cierre, entre la posición de cierre completo de la válvula, estando, entonces, la primera biela 29 haciendo tope contra el cardan 26 y la posición de apertura completa de la válvula, estando, entonces, la segunda biela 30 haciendo tope contra una parte del cárter 24 del reductor 8.

Como se explicó anteriormente, es necesario efectuar periódicamente el control de operatividad de las válvulas de mariposa utilizadas en los circuitos de seguridad de las centrales nucleares.

Este control de operatividad tiene por objeto determinar el margen entre el par real ejercido sobre la mariposa de la válvula para su arrastre, en el transcurso de un ciclo, que comprende una apertura y un cierre de la válvula, y el par de desconexión del servomotor o el par de salida del reductor correspondiente al par de desconexión del servomotor, siendo este par igual al par resistente de la mariposa que provoca la desconexión del servomotor y la parada del motor.

Para asegurar una buena maniobrabilidad u operatividad de la válvula de mariposa, es necesario conocer el margen entre estos dos pares, durante un ciclo de maniobras completo de la mariposa. Esta verificación debe efectuarse a intervalos regulares, debido a que los diferentes elementos de la válvula de mariposa y de sus medios de mando pueden haber sufrido deterioros o modificaciones después de un cierto tiempo de funcionamiento.

El funcionamiento del servomotor se explicará en relación con la figura 2.

En el instante inicial, la mariposa de la válvula está inmovilizada en una posición que puede ser, por ejemplo, la posición de cierre de la válvula. El extremo del tornillo sin fin 14 se apoya contra el apilamiento de arandelas Belleville 15 que ha sido comprimido durante la parada de la mariposa al final de una maniobra precedente.

El arranque del motor eléctrico 6 pone en rotación, por intermedio del piñón primario 11, el piñón secundario 12 y el árbol de arrastre 13 del servomotor. El tornillo sin fin 14 es puesto en rotación, lo que produce una descompresión progresiva del apilamiento de arandelas Belleville 15 por desplazamiento del tornillo hacia la izquierda.

Cuando las arandelas Belleville del apilamiento 15 son descomprimidas totalmente, el tornillo 14 se encuentra en relación de engranamiento con el dentado de la rueda tangente 20 que es arrastrada en rotación en el sentido antihorario en la figura 2.

Durante una rotación del orden de 160º, la rueda tangente 20 gira en vacío hasta el momento en que los terminales de arrastre 21 entren en contacto con los terminales 22 correspondientes del casquillo que acciona el vástago 9 de salida del servomotor. EL motor 6 y el servomotor 7 en serie aseguran, entonces, por intermedio del reductor 8, el pivotamiento de la mariposa de la válvula.

En caso de bloqueo de la mariposa, la rueda tangente 20 se bloquea en rotación, de modo que el tornillo sin fin se desplaza hacia la derecha y comprime el apilamiento de arandelas Belleville 15; el dedo 17 del limitador de par 18 se desplaza hacia la derecha.

Según la regulación del limitador de par 18 por un índice, la desconexión del contactor que para el motor se produce por una compresión más o menos fuerte del apilamiento de arandelas Belleville 15, es decir, para un par más o menos importante ejercido sobre el tornillo 14 y el conjunto de arrastre de la mariposa.

El objeto de la invención es determinar el margen entre un par de arrastre de la mariposa y un par resistente que provoca la desconexión del limitador de par del servomotor y la parada del motor.

El procedimiento de la invención permite determinar este margen por mediciones eléctricas, sin desmontaje de la válvula y de sus medios de mando y en condiciones parecidas a las condiciones de funcionamiento normal, después de haber realizado en la válvula, en una primera fase, ejecutada de una vez por todas, mediciones que permiten establecer una correlación entre las características eléctricas de funcionamiento del motor y los pares puestos en juego a la salida del servomotor y a la salida del reductor.

Para la puesta en práctica de la primera fase, o fase inicial del procedimiento, la válvula de mariposa 1 es separada de sus medios de mando 6, 7, 8. A continuación, se realizan mediciones de par y de potencia en estos medios de mando, después del montaje en un banco de medición de par.

En la figura 4, se han representado los medios utilizados durante una primera etapa de medición de la primera fase del procedimiento en el banco de medición de par y, en la figura 5, se han representado los medios utilizados en el transcurso de una segunda etapa de la primera fase del procedimiento.

Para la puesta en práctica de la primera etapa de la fase inicial del procedimiento, se separa el reductor 8 del servomotor 7 y se monta el motor 6 acoplado al servomotor 7 en el banco de medición que comprende, en particular, un freno 32 montado en el árbol de salida del servomotor 7, cuyo par resistente puede hacerse variar para realizar las mediciones de par.

Se utiliza un sistema electrónico de adquisición de datos 33 al cual están unidos el dispositivo de alimentación eléctrica 29 del motor 6 y el freno 32. El sistema de adquisición comprende módulos que permiten realizar la adquisición de las corrientes eléctricas i1, i2, i3 y de las tensiones u1, u2, u3 en las tres fases del motor, así como los pares ejercidos por el freno 32 en la salida del servomotor 7.

El sistema electrónico de adquisición de datos 33 está unido a un microordenador 34 de tratamiento de datos, unido a su vez a una impresora 35 o a otro medio de edición de resultados numéricos o de curvas, como está representado en 36.

El microordenador 34 permite calcular, a partir de las corrientes i1, i2, i3 y de las tensiones u1, u2, u3 en las tres fases del motor 6, la potencia activa del motor 6 en un instante dado.

Los valores del par ejercido por el freno 32 en el árbol de salida del servomotor 7 pueden ser, así, puestos en paralelo con los valores de la potencia activa del motor medida simultáneamente.

El par de salida del servomotor en el momento de la desconexión del limitador de par 18 puede regularse desplazando el índice de regulación de posición del limitador de par 18, de manera que se asegure una compresión más o menos fuerte del apilamiento de arandelas Belleville 15, en el momento de la desconexión del limitador de par y de la parada del motor. Este índice puede desplazarse en diferentes posiciones discretas, por ejemplo cuatro posiciones, que permiten obtener una desconexión del limitador de par para cuatro pares diferentes y crecientes.

Una primera operación efectuada durante la primera etapa de la fase inicial del procedimiento consiste en verificar el comportamiento lineal del par facilitado por el servomotor, en el momento de la desconexión, en función de las posiciones de regulación del índice. Esta primera operación permite determinar con precisión los valores del par del servomotor en el momento de la desconexión del limitador de par (c_{LdC}) para cada una de las posiciones del índice.

Esta operación es necesaria en la medida en que las arandelas Belleville, que, en principio, tienen propiedades elásticas, que se traducen en un comportamiento lineal, sufren en realidad un esfuerzo de compresión permanente que puede estar asociado a variaciones de temperatura de algunos grados. Se obtiene, así, un efecto de fluencia que se opone a la linealidad del comportamiento de las arandelas Belleville.

Esta primera operación de verificación se efectúa en el banco de medición utilizando los medios representados en la figura 4.

Para cada una de las posiciones del índice del limitador de par, se acciona el motor y se aumenta el par resistente del freno, hasta obtener la desconexión del limitador de par del servomotor 7. Se mide, entonces, el par correspondiente a la posición del índice.

Se verifica la linealidad de la variación del par en función de la posición del índice.

Una segunda operación efectuada durante la primera etapa de la fase inicial del procedimiento consiste en verificar el coeficiente de reducción de la velocidad o de aumento del par entre la salida del motor 6 y la salida del servomotor 7. Esta verificación se efectúa en el banco de medición utilizando los medios representados en la figura 4.

Para efectuar esta segunda operación de verificación, se mide simultáneamente el par resistente del freno 32 y los valores de intensidad y de tensión en las tres fases del motor 6, utilizando pinzas voltioamperimétricas que están unidas al sistema de adquisición 33.

El calculador 34 determina, a partir de las intensidades y de las tensiones, la potencia activa instantánea del motor 6. Los valores instantáneos del par y de la potencia activa del motor permiten determinar el coeficiente k de reducción de la velocidad entre la salida del motor y la salida del servomotor.

Las mediciones de potencia y de par se realizan para diferentes valores del par de desconexión a la salida del servomotor, lo que permite obtener valores correspondientes de la potencia y del par a la salida del servomotor.

Se deduce, así, una función de transferencia F entre la potencia y el par a la salida del servomotor, en el momento de la desconexión del limitador de par.

Como está representado en la figura 5, se realizan mediciones en el transcurso de una segunda etapa de la fase inicial del procedimiento de control, montando en el banco de medición que comprende el freno 32, el motor 6 y el servomotor 7 a los cuales se ha vuelto a acoplar el reductor 8. El freno 32 está unido a la salida del reductor 8.

Como anteriormente, se miden simultáneamente las corrientes y las tensiones en las fases del motor 6 y el par resistente del freno 32, siendo recogidos estos valores por el sistema de adquisición 33 unido al microordenador 34.

Utilizando los medios representados en la figura 5, se determinan las pérdidas del reductor según todo el recorrido de la mariposa, determinando el par teórico de salida del reductor a partir de la potencia activa facilitada por el motor y el par de salida del reductor en el momento de la desconexión del limitador de par medido en el banco de medición, a partir del freno 32.

El par de salida teórico del reductor es proporcional a la potencia activa del motor, teniendo en cuenta el factor de proporcionalidad k del servomotor que ha sido determinada anteriormente y las características del reductor no lineal, siendo el factor de proporcionalidad entre el par a la salida del reductor y la potencia activa una expresión compleja dependiente del ángulo \alpha que caracteriza la posición de la mariposa de la válvula.

Para efectuar las mediciones del par de salida del reductor en el banco de medición, se regula el índice del limitador de par del servomotor 7, de manera que el limitador de par se desconecta para un ángulo \alpha dado de rotación de la mariposa. Se mide, entonces, el par de salida el reductor 8 en el momento de la desconexión del limitador de par y se mide de manera muy precisa el ángulo \alpha de la mariposa utilizando un medidor de ángulo 37 asociado al reductor, siendo transmitido este dato al sistema de adquisición de datos 33. Se efectúan simultáneamente las mediciones de intensidad y de tensión que permiten determinar la potencia activa P_{1} del motor 6.

Se reitera esta operación a fin de desconectar el limitador de par para diferentes ángulos \alpha según el recorrido de la mariposa.

Los resultados se presentan en la forma representada en la figura 7 en la que la curva superior 38 en trazo completo representa el par de salida teórico deducido de la potencia activa P_{1} del motor 6, en función del ángulo \alpha y la curva inferior 39, en línea de puntos, el par medido en el banco de medición representado en la figura 5.

Para cada uno de los valores del ángulo \alpha, pueden deducirse las pérdidas del reductor representadas por la flecha 42 en la figura 7.

Las diferentes mediciones de potencia y de par efectuadas para una pluralidad de valores del ángulo \alpha según el recorrido de la mariposa y para diferentes regulaciones del limitador de par permiten determinar una función de transferencia F\alpha entre la potencia P_{1} del motor y el par a la salida del reductor, en función del ángulo \alpha de la
mariposa.

Es posible, igualmente, obtener la función de transferencia entre la potencia activa del motor y el par a la salida del reductor en función del tiempo, estando ligado el ángulo \alpha de desplazamiento de la mariposa al tiempo t por una relación establecida a partir de las características del reductor no lineal.

Al final de la fase inicial del procedimiento, se guardan en memoria y se archivan los diferentes datos que se han obtenido y calculado durante las diferentes operaciones efectuadas en el transcurso de las etapas de la fase inicial.

Estos datos podrán utilizarse para efectuar controles y diagnósticos en la válvula de mariposa, en un momento cualquiera durante la duración de vida de servicio útil de la válvula de mariposa, incluso después de una duración muy larga, por ejemplo del orden de varios años después de la realización de la fase inicial.

La segunda fase del procedimiento es puesta en práctica directamente en la válvula de mariposa provista de sus medios de mando en posición de servicio en el circuito de utilización.

En la figura 6, se ha representado de manera esquemática la mariposa 4 de la válvula unida a la salida del reductor 8 colocado en serie a la salida del servomotor 7 acoplado al motor 6. El reductor 8 está equipado con un dispositivo de medición de ángulo 37 que está unido a un sistema 38 de adquisición de datos al cual están unidos, igualmente, captadores de medición eléctrica en las fases del motor 6 que pueden estar colocadas directamente en el motor 6 o a nivel de medios de alimentación del motor eléctrico 6.

El dispositivo de medición de ángulo 37 facilita al sistema de adquisición el ángulo \alpha que define la posición de la mariposa 4 durante su recorrido y las intensidades y tensiones en las tres fases del motor trifásico 6.

Los contactores de final de recorrido de la válvula de mariposa 1, transmiten, igualmente, señales al sistema de adquisición.

El sistema de adquisición 38 está unido al microordenador 34 que se utiliza para explotar los resultados de medición que llegan al sistema de adquisición.

Se hace funcionar la válvula de mariposa durante, al menos, un ciclo completo de apertura y de cierre.

Durante el ciclo de funcionamiento de la válvula, se determina, por las mediciones de intensidad y de tensión y por el cálculo, la potencia instantánea P_{1} del motor 6. Se determinan los instantes de basculamiento de los contactores de final de recorrido durante el ciclo de funcionamiento de la válvula de mariposa.

Una primera verificación consiste en controlar el nivel de la potencia activa del motor, en el momento de la apertura del contactor de final de recorrido en la posición de cierre de la válvula. Esta potencia P_{1} en la apertura del contactor de final de recorrido debe ser siempre inferior a la potencia correspondiente determinada en el cierre de la válvula durante las pruebas en banco de la fase inicial, lo que indica un funcionamiento correcto del contactor de final de recorrido cuya apertura se obtiene antes de la desconexión del limitador de par.

Además de estas verificaciones preliminares, se determina, en el transcurso de una primera etapa de la segunda fase del procedimiento de control, el margen de operatividad del servomotor. La determinación y la verificación de la existencia de este margen permiten asegurar la no desconexión del limitador de par del servomotor durante el funcionamiento de la válvula en la apertura y en el cierre.

Por definición, el margen de operatividad está definido por la expresión:

M = \frac{C_{LdC} - C_{máx}}{C_{LdC}} x 100

con:

C_{LdC}:

valor del par de salida del servomotor en el momento de la desconexión del limitador de par,

C_{máx}:

valor máximo del par facilitado por el servomotor durante el funcionamiento de la válvula en un ciclo completo.

Durante la primera fase del procedimiento, se han determinado, de una vez por todas, las funciones de transferencia potencia-par y en particular la función de transferencia F que permite determinar, a partir de la potencia activa del motor eléctrico, el par a la salida del servomotor.

El margen M puede expresarse, por tanto, en la forma:

M = \frac{F(P_{1LdC} - F(P_{1máx})}{F(P_{1LdC})}

El margen M queda, así, determinado a partir de la medición de potencia efectuada en el transcurso de la segunda fase del procedimiento, utilizando los medios representados en la figura 6.

La medición instantánea de la potencia P_{1} del motor en el transcurso del ciclo permite determinar la potencia máxima P_{1máx}; además, el par en el momento de la desconexión del limitador de par C_{LdC} = F(P_{1LdC}) se ha obtenido y puesto en memoria durante la primera fase del procedimiento de control. Por tanto, puede calcularse el margen M en cualquier punto del ciclo de funcionamiento de la válvula de mariposa y, en particular, cuando la potencia y el par están en un máximo. Asegurándose de la existencia de un margen suficiente en el punto correspondiente a la potencia máxima, es decir, para el valor máximo del par resistente de la mariposa, se asegura la no desconexión del limitador de par en todo el ciclo de funcionamiento de la llave de mariposa.

En una última etapa de la segunda fase del procedimiento, se determina el margen de operatividad del reductor y en particular el margen de operatividad del reductor para el par resistente máximo en la mariposa.

Para esto, se traza la curva límite superior teórica del par a la salida del reductor, es decir, la curva que representa el par a la salida del reductor cuando se alcanza el valor del par de desconexión del limitador de par, en función del ángulo \alpha característico de la posición de la mariposa de la válvula.

En la práctica, cuando se alcanza este valor del par, el limitador de par manda la parada del servomotor. La curva límite superior del par a la salida del reductor representa, por tanto, los valores máximos teóricos.

Puede demostrarse que el par a la salida del reductor no lineal es una función del par a la entrada del reductor, es decir, a la salida del servomotor, que puede expresarse en función del ángulo \alpha que traduce la posición de la mariposa de la válvula, y de las características del reductor no lineal 8.

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El par mecánico a la salida del servomotor es proporcional a la potencia activa P_{1} del motor, pudiendo calcularse el factor de proporcionalidad, que depende del coeficiente de reducción entre el motor y el servomotor, en función de los resultados obtenidos durante la primera fase del procedimiento.

Por tanto, puede determinarse fácilmente por el cálculo el par teórico a la salida del reductor, a partir de los valores de la potencia del motor.

En la figura 8 se ha representado, en un diagrama de par en función del ángulo \alpha que define la posición de la mariposa de la válvula, la curva 40 representativa del par máximo teórico definido por el cálculo en función del ángulo \alpha, correspondiendo este par al par resistente de la mariposa que provoca la desconexión del limitador de par del servomotor.

Se han representado, igualmente, en forma de una curva 41, las variaciones del par real de salida del reductor correspondientes al par real resistente medido durante el recorrido de la válvula.

Este par se obtiene por la utilización de la función de transferencia F\alpha que permite pasar de la potencia activa P_{1} medida del motor al par a la salida del reductor.

Se ve en particular que la curva 41 se desdobla durante una parte del ciclo de apertura y de cierre de la válvula, correspondiendo la parte superior 41a de la curva 41 a la apertura de la válvula y la parte inferior 41b, al cierre.

El par a la salida del reductor, que es función del par a la salida del servomotor, es máximo cuando el par a la salida del servomotor es a su vez máximo.

Del valor del par máximo a la salida del servomotor determinado precedentemente, puede, por tanto, deducirse el par máximo a la salida del reductor.

Este valor máximo se obtiene para un ángulo \alpha_{m} en el transcurso del ciclo de funcionamiento de la válvula. Se determina el margen de operatividad del reductor no lineal para este ángulo \alpha_{m} y se compara el valor obtenido con un valor de umbral.

Puede verificarse, así, la presencia de un margen de operatividad suficiente durante toda la duración del ciclo de apertura y de cierre de la válvula y en particular cuando el valor del par de salida del reductor, es decir, del par resistente de la mariposa, es máximo.

Las principales ventajas del procedimiento de la invención son las siguientes:

- la segunda fase del procedimiento de control de operatividad se efectúa en la condiciones nominales de funcionamiento de la válvula de mariposa que está colocada en su circuito de utilización. Esta última fase no necesita ningún desmontaje posterior de la válvula que, por tanto, es controlado en su estado real en el transcurso de la utili-
zación;

- la segunda fase del procedimiento que permite determinar los márgenes de operatividad de la válvula puede efectuarse de manera repetitiva sin desmontaje de la válvula, utilizando los resultados de los controles efectuados anteriormente y en particular los resultados obtenidos durante la primera fase del procedimiento puesto en práctica de una vez por todas en un banco de medición. La segunda fase puede efectuarse mucho después, incluso varios años después, de la primera fase, si entre tanto no ha habido desmontaje de la válvula;

- el procedimiento de control de la válvula puede ser puesto en práctica durante una parada de control y mantenimiento de la central nuclear para realizar la primera fase del procedimiento o fase inicial, y durante la utilización normal de la válvula en el circuito de la central nuclear, para la puesta en práctica de la segunda fase del procedimiento, eventualmente de manera repetitiva en ciertos intervalos de tiempo;

- el procedimiento de control de acuerdo con la invención puede utilizarse con cualquier tipo de servomotor;

- el procedimiento de control es poco costoso de poner en práctica para el usuario de la válvula, puesto que solamente se necesita un desmontaje, y las pruebas efectuadas después de la realización de la fase inicial del procedimiento son pruebas que pueden efectuarse muy fácilmente, por simples mediciones eléctricas.

La invención no se limita estrictamente al modo de realización que se ha descrito.

Así, la primera fase del procedimiento puede ponerse en práctica en cualquier banco de medición que permita determinar un par a la salida de un motor o de un motorreductor.

Los resultados de medición y de cálculo pueden ser presentados, no solamente en función del ángulo \alpha que define la posición del válvula, sino, igualmente, en función del tiempo, pudiendo establecerse una relación entre el ángulo \alpha que define la posición de la válvula y el tiempo en el transcurso de la maniobra de la válvula. De acuerdo con las exigencias del control, las determinaciones de par pueden realizarse a la salida del servomotor y a la salida del reductor o también a la salida del servomotor o a la salida del reductor, así como la comparación de estos pares con pares teóricos para determinar los márgenes de operatividad, por cualquier medio de cálculo.

La invención se aplica en el caso de cualquier válvula o llave de mariposa mandadas a partir de un servomotor y de un reductor, cualquiera que sea el tipo del servomotor con limitador de par utilizado y el tipo de reductor.

La invención se aplica, no solamente en el ámbito de las centrales nucleares, sino, igualmente, para cualquier instalación industrial en la cual sea necesario verificar el buen funcionamiento de válvulas y, en particular, de válvulas que no sean fácilmente accesibles.

Claims (11)

1. Procedimiento de control del margen de operatividad de una válvula de mariposa (1) que comprende una mariposa (4) montada giratoria alrededor de un eje (5) dentro de un cuerpo de válvula (3) y medios de mando (6, 7, 8) para el desplazamiento de la mariposa (4) entre una posición de cierre y una posición de apertura completa de la válvula, que comprenden un motor eléctrico (6), un servomotor (7) y un reductor (8) dispuestos en serie, para asegurar el desplazamiento en rotación de la mariposa (4), estando asociado el servomotor (7) a un limitador de par (18) regulable para realizar la parada del motor (6) para un par de salida fijado del servomotor (7) denominado par de desconexión del limitador de par (18), teniendo por objeto el procedimiento de control verificar que el margen entre un par de arrastre de la mariposa (4) y un par de desconexión del limitador de par (18) es, al menos, igual a un valor de umbral predeterminado para cualquier posición de la mariposa (4) o en cualquier instante durante el funcionamiento de la válvula, caracterizado por el hecho de que:

- en una primera fase inicial, se separa la mariposa (4) de los medios de mando del desplazamiento (6, 7, 8), y se mide, en un banco de medición, uno, al menos, del par de desconexión (C_{LdC}) del servomotor (7) y del par de salida del reductor (8) en el momento de la desconexión del servomotor (7) en una pluralidad de posiciones angulares de desplazamiento de la mariposa (4), siendo accionados los medios de mando (6, 7, 8) por el motor eléctrico (6) y, simultáneamente, la potencia activa del motor (6), para una pluralidad de valores de regulación del limitador de par (18) y se deducen, así, funciones de transferencia para pasar de la potencia activa del motor al par de arrastre de la mariposa (4), por uno, al menos, del servomotor (7) y del reductor (8),

- en una segunda fase, se desplaza la mariposa (4) de la válvula (1) entre sus posiciones de cierre y de apertura, por intermedio de los medios de mando (6, 7, 8) accionados por el motor eléctrico (6), estando la válvula en un estado de funcionamiento normal y el limitador de par en condiciones de regulación predeterminadas, se mide y se calcula la potencia activa del motor (6) y se deducen, así, por el cálculo, a partir de las funciones de transferencia, valores de uno, al menos, del par a la salida del servomotor y del par a la salida del reductor en el transcurso del desplazamiento de la mariposa (4), y

- se comparan los valores del par obtenidos por la medición y el cálculo con valores correspondientes a uno, al menos, del par de desconexión del servomotor (7) y del par de salida del reductor (8) en el momento de la desconexión del servomotor (7) obtenidos en la primera fase.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el motor (6) es un motor trifásico y la potencia activa del motor (6) se determina a partir de las intensidades (i1, i2, i3) y de las tensiones (u1, u2, u3) en las tres fases del motor que son medidas durante el funcionamiento del motor (6).

3. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por el hecho de que, además, el cierre y la apertura de la válvula se determina a partir de señales que provienen de detectores de final de recorrido asociados a la válvula de mariposa (1).

4. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por el hecho de que, en la primera fase del procedimiento, se determina una función de transferencia (F) que permite pasar de la potencia activa (P_{1}) del motor eléctrico (6) al par a la salida del servomotor (7).

5. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por el hecho de que, durante la primera fase del procedimiento, se determina una función de transferencia (F\alpha) que permite pasar de la potencia activa (P_{1}) del motor eléctrico (6) al par a la salida del reductor, que es igual al par resistente en la mariposa (4) de la válvula (1), para una pluralidad de posiciones de la mariposa (4) de la válvula (1) entre sus posiciones de cierre y de apertura, estando definida cada posición de la pluralidad de posiciones por un ángulo \alpha representativo de la posición de la mariposa (4) de la válvula o por un tiempo determinado durante el desplazamiento de la mariposa (4) de la válvula (1).

6. Procedimiento de control de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, comprendiendo el servomotor (7) un tornillo sin fin (14) arrastrado en rotación por el motor eléctrico (6), por intermedio de piñones (11, 12) y de un árbol de arrastre (13), apoyándose el tornillo sin fin por su extremo opuesto al árbol de arrastre (13) en un apilamiento de arandelas Belleville (15), y una rueda dentada (20) susceptible de engranar con el tornillo (14) y de arrastrar en rotación un árbol de salida (9) del servomotor, cuando el apilamiento de las arandelas Belleville (15) no está en un estado comprimido, comprendiendo el limitador de par (18) un dedo de arrastre (17) que coopera con una parte (16) del tornillo sin fin (14) para desconectar un contactor de corte de alimentación del motor eléctrico (6), para un estado de compresión del apilamiento de arandelas Belleville (15) y un par de arrastre del tornillo (14) regulados por un índice, caracterizado por el hecho de que, en una primera etapa de la primera fase, se verifica que existe una relación lineal entre la posición del índice de regulación del limitador de par (18) y el par de salida del servomotor (7) en el momento de la desconexión del limitador de par (18), midiendo el par de salida del servomotor (7) en el banco de medición, por intermedio de un freno (32) acoplado al árbol de salida (9) del servomotor (7), para diferentes posiciones del índice del limitador de par (18).

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7. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que en la primera etapa de la primera fase del procedimiento, se determina, además, el coeficiente (k) de proporcionalidad entre la velocidad de salida del motor (6) y la velocidad de salida del servomotor (7), midiendo el par de salida del servomotor (7) en el banco de medición y, simultáneamente, la potencia activa (P_{1}) del motor (6), por medición de las corrientes y tensiones en las fases del motor (6).

8. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6 y 7, caracterizado por el hecho de que en una segunda etapa de la primera fase del procedimiento, se mide el par de salida del reductor acoplado al servomotor (7) arrastrado por el motor eléctrico (6), en el banco de medición, acoplando un freno (32) del banco de medición al árbol de salida del reductor, se mide y se calcula la potencia activa del motor (6) para una pluralidad de posiciones angulares del reductor (8) de desplazamiento de la mariposa (4) de la válvula (1), y se determinan las pérdidas debidas al reductor (8) a partir de una curva que da el valor teórico del par de salida del reductor obtenido a partir de la potencia activa (P_{1}) del motor (6) en función de la posición de la mariposa (4) de la válvula (1) y de una curva representativa del valor real del par medido por el banco de medición en el árbol de salida del reductor.

9. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que el reductor (8) es un reductor no lineal con tornillo y tuerca.

10. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizado por el hecho de que, en una primera etapa de la segunda fase del procedimiento de control, se determina el margen de operatividad del servomotor (7) de la válvula de mariposa (1) determinando, en la válvula de mariposa en condiciones de utilización reales de la válvula, la potencia activa (P_{1}) del motor eléctrico (6) por medición de intensidad y de tensión en las fases del motor y por cálculo se determina el par de salida máximo (C_{máx}) del servomotor durante un ciclo de funcionamiento de la válvula de mariposa (1) correspondiente al valor máximo (P_{1máx}) de la potencia activa del motor (6), por intermedio de una función de transferencia (F) determinada en la primera fase del procedimiento, y se calcula el margen

M = \frac{C_{LdC} - C_{máx}}{C_{LdC}} x 100

a partir del par de desconexión (C_{LdC}) del servomotor determinado durante la primera fase del procedimiento y del par máximo (C_{máx}) determinado por la medición y el cálculo de la potencia activa del motor (6).

11. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 10, caracterizado por el hecho de que, en una segunda etapa de la segunda fase del procedimiento, se mide y se calcula, durante un ciclo de funcionamiento de la válvula de mariposa (1), la potencia activa (P_{1}) del motor eléctrico (6), se calcula el par de salida del reductor a partir de la potencia activa (P_{1}) del motor eléctrico (6) y en particular el par máximo (C_{m}) a la salida del reductor (8) correspondiente al par máximo (C_{máx}) a la salida del servomotor determinado anteriormente y se deduce el margen de operatividad para la posición (\alpha_{m}) de una mariposa (4) de la válvula (1) que da el par máximo (C_{m}) a la salida del reductor, midiendo el desvío del par (C_{m}) a la salida del reductor con respecto a una curva (40) que da el par de salida del reductor (8) correspondiente al par de desconexión (C_{LdC}) del servomotor (7).