Grados IP en terminales de válvulas para lavado

La protección contra la penetración (IP) es una clasificación normalizada de las envolventes frente al acceso, los objetos sólidos extraños, el polvo y el agua. El grado IP de un terminal de válvulas aplica esa clasificación a la envolvente eléctrica y a la configuración ensayadas. No certifica que el terminal sea apto para uso alimentario, resistente a la corrosión, compatible con productos químicos, de diseño higiénico o adecuado para esterilización por vapor. Una especificación fiable para lavado debe hacer coincidir el grado, la norma citada, la configuración exacta del terminal, el proceso de limpieza y la instalación.

Esta distinción es importante porque una isla de válvulas es mucho más que una carcasa. Las bobinas de solenoide, la electrónica de bus, los conectores, los cables, los tapones ciegos, los accionamientos manuales, las juntas, las interfaces de montaje y los componentes de escape pueden influir en el resultado instalado. Un grado elevado impreso en el catálogo de una familia solo resulta útil cuando se aplica a la unidad completa pedida y montada.

Conclusiones clave

IP65 e IP67 describen ensayos de agua diferentes; no debe suponerse que IP67 incluye el ensayo de chorros de IP65.

IEC 60529 e ISO 20653 tienen alcances distintos, por lo que la especificación debe indicar la norma y su edición, no solo «IP69K».

El grado corresponde al conjunto configurado exacto, incluidos los conectores, cables, juntas y tapones aprobados, así como las instrucciones de instalación.

La resistencia química, el diseño higiénico, la aptitud para contacto con alimentos, la resistencia a la corrosión y la compatibilidad con vapor requieren evidencias independientes.

¿Qué certifica realmente un grado IP?

IEC 60529 clasifica los grados de protección proporcionados por las envolventes de equipos eléctricos con una tensión asignada no superior a 72,5 kV (IEC, edición consolidada 2.2). El conocido código contiene dos cifras características:

La primera cifra se refiere al acceso a partes peligrosas y a la penetración de objetos sólidos extraños. Una primera cifra de 6 indica una envolvente estanca al polvo conforme al ensayo aplicable.
La segunda cifra se refiere a los efectos perjudiciales causados por la entrada de agua en la envolvente. Una segunda cifra de 5 corresponde a chorros de agua; 7, a inmersión temporal; y 9, a chorros de agua a alta presión y alta temperatura conforme al método de ensayo aplicable.

El código es una clasificación obtenida mediante ensayos de la envolvente. No describe el caudal de la válvula, el intervalo de presión o temperatura, las fugas neumáticas, la carga eléctrica, la seguridad funcional, la resistencia a la corrosión ni la compatibilidad con los agentes de limpieza. Estas características siguen necesitando sus propias fichas técnicas y criterios de aceptación.

Tabla de protección contra la penetración IEC 60529 con las cifras de protección frente a objetos sólidos y agua de 0 a 9

Las dos cifras se refieren a riesgos de penetración diferentes. Utilice esta tabla como orientación y base las decisiones de compra en la norma citada y en el registro de ensayo del fabricante.

Un grado IP tampoco garantiza una exposición ilimitada. Las condiciones de ensayo están controladas. Un lavado real puede combinar detergente, impactos, pulsos de presión, ciclos térmicos de caliente a frío, cables dañados, conectores flojos y pulverización a distancias no representadas en un ensayo de laboratorio.

Considere el grado IP como un límite verificado dentro de una especificación ambiental más amplia. Responde a «¿Qué ensayo de envolvente superó este producto configurado?». No responde a «¿Sobrevivirá cada componente de mi estación de válvulas al procedimiento de higienización?».

Para seleccionar el equipo, clasifique primero la exposición real al agua como chorro de manguera, inmersión temporal o limpieza a corta distancia con agua caliente a alta presión. A continuación, indique la norma aplicable y exija cada exposición que la máquina deba soportar. Después, fije la configuración de producción, incluida la electrónica, los conectores, los cables acoplables, los tapones ciegos, las juntas, el número de estaciones y las instrucciones de montaje. Por último, evalúe por separado la compatibilidad con detergentes, la corrosión, los ciclos térmicos, la geometría higiénica, la aptitud para contacto con alimentos y la exposición al vapor. Este método de cuatro pasos evita dos errores opuestos: comprar un costoso grado para alta presión que no cubra el riesgo real de inmersión y aprobar una envolvente bien sellada cuya cubierta de cable o elastómero falle por el producto químico de limpieza. Antes de aceptar el grado, la declaración, el plano, la lista de materiales y el manual de instalación del proveedor deben identificar la misma configuración.

¿Son acumulativos los grados IP65, IP67 e IP69K?

No. La primera cifra es la misma en los tres ejemplos, por lo que cada uno indica la cifra máxima de protección contra el polvo. Los ensayos con líquidos son diferentes.

Marcado	Exposición al agua representada	Qué no demuestra
IP65	Chorros de agua conforme a la norma citada	Inmersión temporal, limpieza con agua caliente a alta presión o resistencia química
IP67	Inmersión temporal conforme a la norma citada	El ensayo independiente de chorros IPX5, salvo que también se declare ese grado
IP69 o IP69K	Limpieza mediante chorros a alta presión y alta temperatura conforme a la norma indicada	Inmersión, esterilización por vapor, compatibilidad con detergentes o diseño higiénico

Un producto marcado únicamente como IP67 ha superado el ensayo de inmersión asociado a ese marcado. No debe tratarse automáticamente como IP65. Cuando ambas exposiciones sean relevantes, solicite una declaración doble, como IP65/IP67, y confírmela para la referencia exacta.

La misma regla se aplica en el extremo superior. Un grado para chorros a alta presión no proporciona automáticamente un grado de inmersión. Si la zona de lavado puede inundarse o el terminal puede quedar sumergido, especifique y verifique por separado el requisito de inmersión.

Por eso, «elegir el número más alto» es un método de selección deficiente. Una llenadora de bebidas puede necesitar resistencia a una limpieza diaria a corta distancia sin llegar nunca a sumergirse. Una isla de válvulas montada a baja altura cerca de un desagüe puede sufrir inundaciones temporales además de la limpieza habitual con manguera. Cada exposición necesita cobertura explícita.

¿Cuál es la diferencia entre IP69 e IP69K?

La respuesta depende de la norma de referencia. IEC 60529 e ISO 20653 son sistemas de códigos IP relacionados, pero sus alcances no son idénticos.

IEC 60529 se aplica de forma general a las envolventes de equipos eléctricos dentro de su alcance de tensión declarado. Su publicación consolidada vigente incluye el ensayo correspondiente a la segunda cifra 9.
ISO 20653:2023 se aplica a las envolventes de equipos eléctricos de vehículos de carretera y define las designaciones de protección, los requisitos y los ensayos dentro de ese ámbito de automoción (ISO).
DIN 40050-9:1993-05, asociada históricamente a la designación IP69K, ha sido retirada. DIN Media remite a los usuarios a ISO 20653 (DIN Media).

Para un terminal de válvulas industrial, no escriba «IP69K» en una solicitud de oferta sin identificar la norma de ensayo. Pregunte si el fabricante declara IP69 conforme a IEC 60529, IP69K conforme a ISO 20653, otra adopción nacional o más de un grado. Registre la edición y obtenga la declaración o evidencia de ensayo específica del producto.

Algunas fichas técnicas de terminales de válvulas declaran varios grados. Por ejemplo, Festo publica configuraciones con declaraciones IP65, IP67 e IP69K, lo que demuestra que los proveedores pueden verificar exposiciones independientes para una disposición concreta del producto (ficha técnica del VTUG de Festo). Esta evidencia es más sólida que trasladar un grado desde otro tamaño, interfaz eléctrica o conector de la misma familia.

¿IP69K significa que el terminal puede esterilizarse con vapor?

No. Un ensayo con chorros de agua a alta presión y alta temperatura no constituye una cualificación para esterilización in situ. El vapor saturado, la presión elevada, los tiempos de permanencia prolongados, el condensado, los ciclos térmicos repetidos y la validación de la esterilización imponen cargas diferentes.

No deduzca ninguno de los siguientes aspectos únicamente a partir de IP69 o IP69K:

compatibilidad con vapor saturado;
funcionamiento continuo a la temperatura del líquido de limpieza;
resistencia a agentes de limpieza cáusticos, ácidos, clorados o peracéticos;
una reducción microbiana validada;
aptitud para formar una barrera estéril;
cumplimiento de un protocolo farmacéutico de limpieza o esterilización.

Si el terminal va a estar dentro de un entorno SIP, obtenga una clasificación explícita de temperatura, tiempo y presión para cada material y componente expuesto. Confirme si el producto solo recibe pulverización externa o pasa a formar parte de la barrera del proceso. En muchas máquinas, la solución práctica consiste en colocar la isla de válvulas fuera de la zona SIP y llevar las conexiones neumáticas hasta componentes diseñados específicamente para ese entorno.

¿Qué componentes determinan el grado del terminal de válvulas instalado?

El objeto clasificado es la configuración ensayada por el fabricante, no una base sin configurar. Una revisión completa debe abarcar:

Base del terminal de válvulas, placas finales, tapas y juntas
Bobinas de solenoide, nodo de bus de campo, módulos de E/S y electrónica de diagnóstico
Conectores de alimentación, comunicación y sensores
Cables acoplables aprobados y su radio de curvatura, cubierta y juntas de los prensaestopas
Tapones ciegos en todas las aberturas eléctricas y neumáticas sin utilizar
Juntas entre secciones modulares y número de estaciones permitido
Accionamientos manuales, zonas de presión y módulos de función especial
Orientación de montaje, par de apriete, tendido de cables y lugar de instalación permitido

Un terminal de válvulas puede alcanzar su grado publicado únicamente cuando todos los puertos abiertos están cerrados con los tapones especificados y todos los conectores están completamente asentados. Un puerto de diagnóstico sin sellar, un prensaestopas sustituido o una junta frontal dañada pueden convertir el grado del catálogo en una etiqueta engañosa.

Inspeccione también el lado neumático. Los ensayos IP protegen el equipo eléctrico contra los efectos perjudiciales de la entrada de agua; no impiden que el agua de lavado penetre por un escape abierto o un tubo desconectado. Utilice escapes, silenciadores, tubos y dispositivos antirretorno situados de forma adecuada, pero evite restricciones que generen una contrapresión inaceptable. La guía sobre contaminación de válvulas de control explica las vías de entrada de partículas y agua que una etiqueta de envolvente no puede eliminar.

Según nuestra experiencia al revisar instalaciones sometidas a lavado, tratamos la lista de conectores como parte de la lista de materiales del terminal de válvulas. Así detectamos una laguna documental habitual: la referencia del terminal tiene el grado correcto, pero el cable acoplable, el tapón del puerto sin utilizar o el prensaestopas instalado en campo no están documentados para el mismo nivel ambiental.

¿Cómo debe documentarse el proceso real de lavado?

«Lavado diario» no es una condición de ensayo. Proporcione a los proveedores una envolvente de limpieza que pueda compararse con los datos de sus productos:

presión máxima de la boquilla en el punto de uso;
temperatura del agua o del líquido de limpieza en la boquilla;
distancia mínima de la boquilla y ángulos de pulverización probables;
tiempo de exposición por ciclo de limpieza y ciclos por día;
pulverización directa, salpicaduras, espuma, inundación, inmersión temporal o condensación;
nombres comerciales del detergente y desinfectante, química activa, concentración y pH;
secuencia de aclarado y tiempo de contacto;
temperatura ambiente antes de la limpieza y mayor salto térmico;
probabilidad de impactos de herramientas, tirones de cables, vibraciones o juntas dañadas;
orientación de instalación, drenaje, protección y ventilación.

La presión en la bomba no coincide necesariamente con la presión en la boquilla, y la temperatura nominal del líquido puede diferir de la que llega al terminal. Mida o especifique de forma conservadora los valores en el equipo.

La compatibilidad química debe evaluarse para cada material exacto. Las aleaciones de la carcasa, los revestimientos, las etiquetas, los cuerpos de los conectores, las cubiertas de los cables, los compuestos de encapsulado, los elastómeros, las grasas y los adhesivos pueden reaccionar de forma distinta al mismo desinfectante. Solicite al fabricante datos de compatibilidad para la concentración, la temperatura, el tiempo de contacto y el régimen de aclarado especificados. Para un análisis relacionado de elastómeros, consulte la guía de juntas para entornos químicos.

El choque térmico merece una atención independiente. La limpieza repetida en caliente de un terminal frío puede crear diferenciales de presión y movimientos de materiales aunque cada temperatura en régimen estable parezca aceptable. Solicite las temperaturas de funcionamiento y limpieza permitidas, si la unidad puede permanecer energizada durante la limpieza y cualquier procedimiento necesario de enfriamiento o inspección.

¿Las aplicaciones alimentarias y farmacéuticas requieren IP67 o IP69K?

No existe una regla universal que obligue a que todos los terminales de válvulas para aplicaciones alimentarias o farmacéuticas sean IP67 o IP69K. El grado de la envolvente adecuado depende de la exposición y de la evaluación de riesgos. Las obligaciones reglamentarias y de diseño higiénico son más amplias.

La FDA de Estados Unidos explica que los requisitos de buenas prácticas de fabricación vigentes para alimentos se modernizaron, pasando de 21 CFR Part 110 a 21 CFR Part 117 en septiembre de 2015 (FDA). Part 117 no convierte un código IP en un certificado general de conformidad alimentaria.

ISO 14159:2002 especifica los requisitos de higiene para maquinaria utilizada donde pueden producirse riesgos higiénicos para los consumidores. ISO incluye actualmente esa edición como publicada y en revisión (ISO). Su alcance se refiere al diseño higiénico de la maquinaria, no solo a la penetración en la envolvente.

Las normas sanitarias 3-A se centran en el diseño higiénico y la conformidad de los equipos pertinentes para el procesamiento de alimentos. Sus requisitos abarcan aspectos como los materiales, la construcción, la facilidad de limpieza y la inspección; la licencia para utilizar el símbolo 3-A implica una evaluación respecto a la norma aplicable (3-A SSI). Las directrices y certificaciones de EHEDG también tratan cuestiones de diseño higiénico que un ensayo IP no resuelve.

En equipos alimentarios, de bebidas o farmacéuticos, verifique por separado los siguientes puntos:

¿Está el terminal en una zona de contacto con el producto, de salpicaduras, sin contacto con el producto o de servicios protegidos?
¿Las superficies expuestas pueden limpiarse y drenarse, y son accesibles para su inspección?
¿Los materiales y lubricantes son aceptables para su categoría real de contacto?
¿La carcasa, las etiquetas, las juntas, los cables y los racores soportan los productos químicos de limpieza?
¿La instalación crea repisas, espacios huecos, líquido retenido o suciedad inaccesible?
¿Qué evidencias reglamentarias, del cliente, de 3-A, de EHEDG o de validación interna se requieren?

El acero inoxidable no convierte automáticamente una isla de válvulas en un equipo higiénico. Importan la geometría de las superficies, las uniones, los elementos de fijación, el tendido de cables, el drenaje y la instalación. La guía de cilindros de acero inoxidable para entornos de lavado aplica a los actuadores la misma distinción entre material y configuración.

¿Cómo se selecciona un grado sin sobredimensionar la especificación?

Parta de la exposición y verifique después la configuración completa.

Condición de la instalación	Evidencia que debe solicitarse
Polvo y limpieza habitual con manguera a baja presión	Declaración IP65 exacta conforme a la norma indicada, además de las condiciones de instalación
Inundación o inmersión temporal	Declaración IP67 con la profundidad, duración y detalles de configuración aplicables
Lavado a corta distancia con agua caliente a alta presión	Declaración IP69 o IP69K con la norma indicada, además de los límites del proveedor para distancia, temperatura, presión y orientación
Agentes de limpieza o atmósfera corrosiva	Evidencia independiente sobre los materiales y la compatibilidad química
Zona alimentaria o higiénica	Evidencia de diseño higiénico y materiales adecuada para la zona
Vapor o esterilización validada	Cualificación explícita para SIP o esterilización, no una deducción a partir del grado IP

Una protección superior puede ser adecuada, pero no es el único objetivo. El terminal seleccionado debe seguir proporcionando la función de válvula, el caudal, la presión de pilotaje, la arquitectura eléctrica, el diagnóstico, el comportamiento de seguridad, el intervalo de temperatura y la facilidad de mantenimiento requeridos. Confirme los detalles del solenoide con la guía de compatibilidad para sustituciones OEM.

Cuando sea posible, reduzca la exposición directa desplazando el terminal, añadiendo una protección de diseño higiénico, mejorando el drenaje o desviando el chorro de limpieza. La protección no debe retener suciedad, bloquear la ventilación, impedir la inspección ni crear una cavidad imposible de limpiar. El control ambiental y el grado del producto deben complementarse.

¿Qué debe incluirse en la solicitud de oferta y en el ensayo de aceptación?

Envíe a los proveedores la envolvente de limpieza completa y solicite evidencias específicas de la configuración. Una solicitud de oferta útil incluye:

familia exacta del terminal, funciones de las válvulas, número de estaciones, zonas de presión y accesorios;
código IP requerido, norma de ensayo, edición y cada grado de exposición exigido;
alimentación, protocolo de comunicación, tipo de conector, especificación de cables y cierres de puertos sin utilizar;
presión de alimentación, disposición de pilotaje, caudal, sistema de escape y límite de contrapresión;
límites de temperatura de funcionamiento, almacenamiento, fluido y limpieza;
presión, temperatura, distancia, ángulos, duración y frecuencia de lavado medidos;
productos químicos de limpieza, concentraciones, pH, tiempo de contacto y procedimiento de aclarado;
requisitos de corrosión, zona alimentaria, diseño higiénico, materiales y documentación;
orientación de instalación, par, drenaje, protección y acceso para mantenimiento;
declaración, informe de ensayo, certificado, revisión del plano y lista de materiales aprobada;
criterios de inspección después de la instalación y del mantenimiento.

El ensayo de aceptación debe utilizar la configuración prevista para producción. Instale los cables y tapones especificados, energice o desenergice la unidad según indique el fabricante y siga el método de ensayo pertinente. Después de la exposición, inspeccione la entrada de agua, los problemas de aislamiento, la corrosión, las fugas neumáticas, los daños en conectores, los fallos de comunicación y los cambios funcionales. Defina los criterios de aprobado y no aprobado antes del ensayo.

No declare un nuevo grado IP a partir de una prueba improvisada con una manguera de planta. Un ensayo en las instalaciones puede demostrar que una unidad instalada ha soportado una prueba de limpieza definida, pero la certificación o declaración conforme a una norma exige el procedimiento controlado y la responsabilidad correspondientes.

¿Cómo deben inspeccionarse y mantenerse los terminales sometidos a lavado?

No existe un intervalo universal de tres meses o un año para sustituir las juntas. Base la inspección y la sustitución en las instrucciones del fabricante, la frecuencia de limpieza, la exposición química, el estado observado, el riesgo y el historial de la instalación.

Antes de limpiar, compruebe que los conectores están asentados, los cables están sujetos, los puertos sin utilizar están sellados, las tapas están cerradas y las juntas visibles no presentan daños. Después de la limpieza, busque líquido acumulado, etiquetas levantadas, grietas en las cubiertas de los cables, corrosión, elementos de fijación flojos, ventanas de conectores empañadas, comunicación intermitente y funcionamiento lento o fallido de las válvulas.

Registre la configuración exacta y fotografíe las conexiones críticas durante la puesta en servicio. Después de sustituir cualquier módulo, placa de válvula, conector, cable, junta o tapón, verifique que el repuesto está aprobado y restablezca el par y el procedimiento de montaje especificados. El funcionamiento por sí solo no demuestra que se haya recuperado la protección de la envolvente.

Analice las tendencias de los fallos por ciclo de limpieza, lote de productos químicos y ubicación física. Los fallos agrupados después del lavado en caliente pueden indicar ciclos térmicos; los fallos cerca de una boquilla pueden indicar una distancia o presión excesivas; las juntas hinchadas pueden señalar incompatibilidad química. Esta evidencia resulta más útil que sustituir todas las juntas según un calendario arbitrario.

Preguntas frecuentes sobre los grados IP de los terminales de válvulas

¿IP67 incluye la protección contra chorros de agua de IP65?

No. IP67 e IP65 corresponden a ensayos de agua diferentes. No debe suponerse que un producto marcado únicamente como IP67 ha superado el ensayo de chorros IPX5. Si son relevantes tanto la exposición a chorros como la inmersión temporal, solicite una declaración doble para el terminal configurado exacto.

¿IP69K equivale a compatibilidad con vapor o SIP?

No. IP69 o IP69K se refiere a un ensayo con chorros de agua a alta presión y alta temperatura conforme a la norma indicada. La SIP puede implicar vapor saturado, presión, tiempos de permanencia más largos, condensado y requisitos de validación. Solicite por separado una cualificación explícita para vapor y esterilización.

¿Un grado IP demuestra la compatibilidad química?

No. El código IP trata la protección de la envolvente frente al acceso, los objetos sólidos, el polvo y el agua dentro de su alcance. Los productos químicos de limpieza pueden atacar elastómeros, revestimientos, conectores, cables, etiquetas, grasas y metales. Verifique los materiales exactos frente a la química, la concentración, la temperatura y el tiempo de contacto especificados.

¿Qué debe instalarse para que un terminal de válvulas conserve su grado IP?

Utilice la configuración clasificada por el fabricante: módulos, juntas, conectores acoplables, cables, tapas y tapones ciegos aprobados, montados con la orientación y el par especificados. Las aberturas sin cerrar, los prensaestopas sustituidos, las juntas dañadas o los conectores incompletos pueden invalidar la base del grado publicado.

¿Puede el usuario aumentar o declarar un grado IP superior en campo?

No basta con añadir sellador, una cubierta o un prensaestopas diferente. Esos cambios pueden mejorar la resistencia en la instalación, pero no establecen un grado basado en una norma. Utilice una configuración aprobada por el fabricante o haga evaluar el conjunto previsto mediante el ensayo y el proceso documental aplicables.

Grados IP de los terminales de válvulas (IP65, IP67 e IP69K) para lavado

Eric Zhou