As falhas em válvulas de controle afetam a estabilidade de malhas, elevam consumo de utilidades, geram riscos de segurança e podem comprometer indicadores ESG. Por isso, é fundamental compreender onde elas surgem, como diagnosticá-las e qual ação tomar.
Neste material, você encontrará a distinção entre falhas internas (assento) e externas (emissões fugitivas), procedimentos de diagnóstico on-line e off-line, as principais causas-raiz por categoria, orientações de prevenção e um checklist para inspeções periódicas.
Leia até o fim para acessar o roteiro completo de diagnóstico, prevenção e inspeções periódicas com respaldo normativo.
Tipos de falhas em válvulas de controle: assento (interno) × emissões (externo)
- Falha de assento (seat leakage): passagem indesejada quando a válvula deveria “fechar”. Impacta diretamente o setpoint e a energia. A aceitabilidade é definida por classes de vazamento (IV, V, VI) conforme ANSI/FCI 70-2 e IEC 60534-4, com métodos de ensaio formais;
- Emissões fugitivas (externas): vazamento para a atmosfera em interfaces como gaxeta (packing) de haste, flanges e conexões. Qualificação e ensaios seguem ISO 15848-1 e, por tipo de válvula/packing, API 622/624/641.
Separar corretamente os dois fenômenos evita confundir “pass-by” de assento com problema de gaxeta – cada um tem teste, causa-raiz e correção próprios.
Tabela de referência: sintoma → causa provável → ação
Use a tabela como triagem rápida em campo: parta do sintoma observado, correlacione com dados do posicionador (SP/PV, pressões e alertas NE 107) e com as condições de processo (∆P, P/T).
As ações priorizam correções de menor risco antes de intervenções invasivas. Suspeita de vazamento de assento deve ser confirmada em bancada conforme ANSI/FCI 70-2 / IEC 60534-4; já emissões fugitivas exigem verificação LDAR e evidências ISO 15848-1 / API 622/624/641. Registre os achados para NR-13 e atualização da linha de base.
| Sintoma observado | Causa provável | Ação recomendada |
| Oscilação/“caça” em setpoint fino | Atrito/histerese elevados; ar contaminado; sintonias agressivas | Tratar ar; revisar sintonias do posicionador; verificar guias/vedações |
| Resposta lenta / overshoot | Atuador subdimensionado; restrições pneumáticas | Redimensionar atuadores/boosters; conferir tubulação de ar |
| Offset persistente (PV ≠ SP) | Folga mecânica; came/acoplamento; histerese | Reaperto/alinhamento; inspeção de ligação e came; recalibração do posicionador |
| Aumento de consumo/instabilidade a jusante | Vazamento de assento acima da classe | Teste FCI/IEC; recondicionar trim; migrar para classe superior (ex.: VI) |
| Ruído/vibração, desgaste acelerado | ∆P excessiva; cavitação/flashing; alta velocidade interna | Trim multiestágio/antirruído; redistribuir ∆P; revisar dimensionamento IEC 60534 |
| Emissões detectadas em LDAR | Gaxeta inadequada/torque incorreto; desgaste | Reaperto controlado; substituir por arranjo Low-E (ISO 15848-1/API) |
| Falha em fechar/abrir em intertravamento | Força/torque insuficientes; ar baixo; problema de posição de segurança | Verificar “fail-safe”; redimensionar atuador; checar suprimento/posição de mola |
| Alarmes frequentes no dispositivo | Condição “Fora de especificação” ou “Manutenção necessária” (NE 107) | Tratar causa subjacente; abrir ordem de serviço; ajustar plano preditivo |
Diagnóstico on-line (sem desmontar)
Diagnosticar em serviço antecipa degradações antes de se tornarem paradas. Use o posicionador como fonte principal de dados:
- Assinatura de curso e autotune: registre baseline pós-comissionamento. Compare tendências (tempo de assentamento, atrito, histerese) entre campanhas;
- Pequenos sinais e degraus: variações de 2-5% revelam ganho efetivo e histerese; degraus maiores evidenciam overshoot;
- Pressão no atuador x posição: mismatch indica atrito ou falta de força;
- Monitoramento indicativo de seat leakage: alguns posicionadores oferecem checagens rápidas; use como triagem, lembrando que a aceitação da classe exige teste de bancada (FCI/IEC);
- Alertas padronizados: mensagens NAMUR NE 107 (Falha, Manutenção Necessária, Fora de Especificação, Checagem Funcional) organizam respostas e priorização.
Quando o estado de falha em válvulas de controle é intermitente, correlacione dados do posicionador com eventos de processo (start-ups, mudanças de receita, picos de ∆P) para separar sintoma de causa-raiz.
Diagnóstico off-line (bancada/isolamento)
Há momentos em que a inspeção formal é necessária:
- Teste de estanqueidade do assento: conduza conforme ANSI/FCI 70-2 / IEC 60534-4, registrando condições (fluido, P/T) e classe atingida;
- Ensaios hidrostáticos/pneumáticos: integridade do corpo e limites de operação (NR-13);
- Inspeção de trim/vedações: verifique sede/obturador (pitting, ranhuras), guias, gaxeta, folgas e concentricidade;
- Calibração e curso: zere/ajuste ganhos do posicionador; valide lineares (equal percentage x linear) e characteristic match com a malha.
Causas-raiz por categoria
- Dimensionamento e processo (IEC 60534): Cv/Kv inadequado, ∆P concentrada na válvula, ausência de tratamento de ruído/cavitação;
- Arquitetura e materiais: corpo/trim incompatíveis com fluido/P/T; falta de multiestágio/coatings em serviço severo;
- Atuação e suprimento: atuador subdimensionado; “plumbing” pneumático restritivo; ar úmido/oleoso/particulado;
- Instrumentação e sintonias: posicionador sem autotune, ganho mal ajustado, histerese não compensada;
- Montagem e instalação: desalinhamento, torque desigual em flanges, suportação deficiente;
- Vedação externa (Low-E): gaxeta não qualificada; ausência de comprovação ISO 15848-1 / API 622/624/641.
Como prevenir falhas em válvulas de controle
- Especifique com base em dados: use IEC 60534 para Cv/Kv e verificação de ruído/cavitação; defina classe de vazamento coerente (FCI/IEC);
- Distribua ∆P: evite concentrar toda a queda de pressão na válvula; adote trims multiestágio quando indicado;
- Garanta força/torque: dimensione o atuador para o pior caso de ∆P; valide tempos de resposta;
- Qualidade do ar: filtragem, secagem e regulagem; linhas adequadas e boosters quando necessário;
- Escolha packing Low-E: comprovação por ISO 15848-1 / API conforme o tipo de válvula;
- Crie baseline e rotina: assinatura de curso pós-comissionamento, campanhas periódicas e análise de tendências (NE 107);
- Use reguladores onde faz sentido: em utilidades, válvulas reguladoras auto operadas estabilizam condições locais, aliviando a malha principal;
- Padronize a arquitetura certa: escolha famílias de válvulas de controle (globo/rotativa), trims e materiais alinhados ao serviço.
Checklist de inspeção/rotina
- Coletar logs do posicionador (SP/PV, pressões, contagem de ciclos, tempos de assentamento, alarmes NE 107);
- Executar teste de pequenos sinais e comparar com a linha de base;
- Verificar suprimento de ar: pressão, filtragem, purga de condensado, regulagem;
- Inspecionar acoplamentos/cames, curso e fim-de-curso; reaperto de fixações;
- Conferir torque de flanges e suportação; sinais de vibração;
- Checar temperaturas/∆P e regimes fora de projeto (revisar dimensionamento se a operação mudou);
- Programar teste FCI/IEC quando houver suspeita de degradação de classe;
- Revisar arranjos de Low-E e registros LDAR;
- Atualizar baseline e plano preditivo.
Como a SAMSON ajuda a evitar falhas em válvulas de controle e acelerar o diagnóstico
Com mais de 100 anos de atuação global e presença no Brasil, a SAMSON combina engenharia de aplicação, portfólio integrado e serviços para prevenir e corrigir falhas em válvulas de controle do projeto à operação.
Para transformar essa expertise em resultados mensuráveis, a abordagem da SAMSON se organiza em três pilares:
- Seleção e conformidade: dimensionamento pela IEC 60534 (Cv/Kv, ∆P, ruído/cavitação) e definição de classe de vazamento conforme ANSI/FCI 70-2 / IEC 60534-4;
- Dispositivos que geram dados: válvulas para serviço severo, atuadores sob medida e posicionadores TROVIS com autotune, assinatura de curso e alertas NAMUR NE 107;
- Diagnóstico e rastreabilidade: apoio a ensaios off-line (FCI/IEC), arranjos Low-E (ISO 15848-1 / API 622/624/641) e documentação para NR-13, além de soluções digitais para tendências e priorização.
Quer reduzir ocorrências e tempo de resposta? Fale com os especialistas da SAMSON e leve previsibilidade ao ciclo de vida das suas válvulas.
Confira também: válvulas proporcionais | Válvula de controle | Posicionador eletropneumático