Устранение неполадок и устранение головных болей, связанных с регулирующими клапанами

Колеблющийся регулирующий клапан может оказаться источником нестабильности регулирования, и усилия по ремонту обычно сосредотачиваются только на нем. Если это не помогает решить проблему, дальнейшее расследование часто доказывает, что поведение клапана было всего лишь симптомом какого-то другого заболевания. В этой статье обсуждаются методы устранения неполадок, которые помогут персоналу предприятия преодолеть очевидное и обнаружить истинную причину проблем с управлением.

«Этот новый регулирующий клапан снова барахлит!» Подобные слова произнесли тысячи операторов диспетчерских по всему миру. Установка работает плохо, и операторы быстро определяют виновника — недавно установленный и плохо работающий регулирующий клапан. Это может быть езда на велосипеде, может быть визг, может быть звук, будто через него проходят камни, но это определенно является причиной.

Или это? При устранении проблем с контролем важно сохранять непредвзятость и смотреть за рамки очевидного. Человеку свойственно винить «последнее, что изменилось» в любой возникающей новой проблеме. Хотя очевидным источником беспокойства может быть нестабильное поведение регулирующего клапана, истинная причина обычно находится в другом месте.

Следующие примеры приложений иллюстрируют это.

Кричащий регулирующий клапан. Клапан распылителя высокого давления завизжал после нескольких месяцев эксплуатации. Клапан вытащили, проверили и оказалось, что он работает нормально. При возвращении в строй визг возобновился, и завод потребовал заменить «неисправный клапан».

Продавца вызвали для расследования. Небольшая проверка показала, что система управления циклически переключала клапан от 0% до 10% открытия со скоростью 250 000 раз в год. Проблему создавала очень высокая скорость цикла при таких низких расходах и большом перепаде давления. Регулировка настройки контура и приложение небольшого противодавления к клапану остановили циклическое движение и устранили визги.

1. Клапан рециркуляции насоса питательной воды котла подскочит на 15–20 % (показано зеленой линией) при первом открытии. Это создало серьезные проблемы с контролем из-за резкого увеличения потоков. С разрешения: Эмерсон

Неровная реакция клапана. Клапан рециркуляции насоса питательной воды котла при запуске заклинил в седле. Когда клапан впервые оторвется от седла, он распахнется, что приведет к нарушению управления из-за неконтролируемого потока (рис. 1).

Продавца клапана вызвали для диагностики клапана. Была проведена диагностика, и было обнаружено, что давление подачи воздуха значительно превышает заданное значение и в четыре раза выше, чем требуется для правильной посадки. Когда клапан был снят для проверки, технические специалисты обнаружили повреждения седла и седловых колец из-за чрезмерного усилия привода, что привело к зависанию плунжера клапана. Эти компоненты были заменены, давление подачи воздуха снижено, и клапан был возвращен в эксплуатацию, где он работал как положено.

2. Клапан регулирования уровня/питательной воды в котле постоянно колебался. На этом снимке экрана оранжевая линия представляет уровень котла, пурпурная — расход питательной воды, зеленая — уставка питательной воды, а синяя — сигнал клапана питательной воды. С разрешения: Эмерсон

Несчастный уровень котла. Недавно была модернизирована система управления котлом. После непродолжительного периода эксплуатации контроль уровня становился все более неустойчивым (рис. 2). Был вызван системный интегратор для перенастройки регулятора уровня котла.

Повторяющиеся колебания потока питательной воды убедительно свидетельствовали о заклинивании клапана питательной воды, поэтому инженер предложил заводу проверить регулирующий клапан питательной воды. Клапан поставили на байпас, прогладили и проверили, но залипания не обнаружено. Инженер и техник по автоматизации вернулись и повторно проверили клапан, перемещая его очень медленно. Стержень клапана завис на несколько процентов, а затем внезапно подскочил. В конечном итоге причиной цикла оказался изношенный компонент позиционера. Первоначальная проверка не выявила причину, поскольку клапан перемещался с шагом 10%.

Странное поведение регулирующего клапана. Новый регулирующий клапан во время работы будет работать хаотично: потоки будут пульсировать, а клапан в ответ будет сильно раскачиваться. Была проведена онлайн-диагностика клапана и внесены коррективы в настройку позиционера, давления питающего воздуха и пневматических реле. Эти поправки помогли, но все равно качания клапанов остались.