Válvulas de control neumáticas: un análisis completo de las fallas comunes y una estrategia de solución eficiente
En el campo de la automatización industrial, las válvulas de control neumáticas son fundamentales, pero a menudo, debido a varios tipos de fallas, afectan la producción. A continuación, se presenta un análisis detallado de sus fallas comunes y la estrategia de respuesta.
A. Atasco
Fenómeno de falla
Cuando la válvula de regulación está atascada, el flujo del medio se bloquea gravemente. La entrada de señal pequeña no responde, la llegada de una señal grande es una acción excesiva, desviándose del rango de ajuste normal.
Análisis de causa:
- La construcción de la tubería o el uso a largo plazo, la escoria de soldadura interna, las limaduras de hierro y otras impurezas son fáciles de acumular en el puerto de estrangulamiento y las piezas de guía, lo que impide el paso del medio.
- Si el empaque se instala demasiado apretado durante el mantenimiento, la fricción del movimiento del vástago de la válvula aumenta considerablemente, lo que dificulta la acción de la válvula de control, lo que lleva al atasco.
Solución
- Intente cambiar rápidamente la válvula de regulación, con la ayuda del impacto del fluido para eliminar el bloqueo, restaurar el flujo del medio.
- Sujete el vástago de la válvula con una llave de tubo y gírelo positiva y negativamente bajo la presión de las señales externas para ayudar al carrete a saltar sobre el lugar atascado.
- Si los métodos anteriores no son válidos, puede aumentar adecuadamente la presión de la fuente externa, mejorar la potencia de accionamiento y promover repetidamente el vástago de la válvula; aún no se puede resolver, la necesidad de que personal profesional desmonte y limpie.
B. Peligros de fuga
Fenómeno de falla
- Fuga interna: cuando la válvula está cerrada, hay fugas de medio entre el carrete de la válvula y el asiento de la válvula, y no se permite el control del flujo.
- Fuga de empaque: caja de empaque en la fuga de medio, lo que resulta en pérdida de material y contaminación ambiental.
- Fuga por deformación del carrete y el asiento: la forma del carrete y el asiento cambia, la brecha, lo que provoca fugas.
Análisis de causa
- Fuga interna: el vástago de la válvula de la válvula de apertura de aire es demasiado largo o el vástago de la válvula de la válvula de cierre de aire es demasiado corto, de modo que el carrete de la válvula y el asiento de la válvula no pueden adherirse firmemente.
- Fuga de empaque: ambiente de fluido de alta temperatura, alta presión y alta permeabilidad, deformación plástica del empaque, contacto desigual con el vástago de la válvula, el rendimiento de sellado se reduce.
- Fuga por deformación del carrete y el asiento de la válvula: erosión por medios corrosivos, impacto de fluido de alta velocidad y desgaste prolongado, daño y deformación del material del carrete y el asiento.
Solución
- Fuga interna:
- Mida y ajuste con precisión la longitud del vástago de la válvula para garantizar que el carrete y el asiento de la válvula estén en contacto cercano.
- Fuga de empaque:
- Chaflane la parte superior de la caja de relleno, agregue un anillo de protección de metal resistente a la corrosión en la parte inferior, termine la superficie de contacto y elija un empaque de grafito flexible.
- Fuga por deformación del carrete y el asiento
- Seleccione materiales con alta resistencia a la corrosión, elimine los productos defectuosos y reemplace las piezas nuevas en caso de desgaste severo.
C. Problema de oscilación
Fenómeno de falla
Se produce una vibración irregular e inestable cuando la válvula de regulación está funcionando, lo que afecta la vida útil de la válvula y la estabilidad del sistema.
Análisis de causa
- Rigidez insuficiente del resorte, incapaz de proporcionar una fuerza de respuesta estable para el carrete de la válvula.
- La señal de salida es inestable y la válvula de control recibe comandos incorrectos.
- La frecuencia inherente de la válvula es la misma que la frecuencia del sistema, lo que resulta en resonancia.
- La vibración de la tubería y la base se transfiere a la válvula de regulación.
- Selección incorrecta, gran resistencia al flujo cuando la válvula funciona con una pequeña abertura.
Soluciones
- Reemplace la válvula de regulación con un resorte de gran rigidez en caso de ligera oscilación.
- Cuando la tubería y la base vibran, aumente la estructura de soporte para reducir la transmisión de la vibración.
- Si la oscilación es causada por resonancia, reemplace la válvula de regulación con la frecuencia adecuada.
- Selección incorrecta, luego re-selección, o el uso de control de rango dividido, válvula sub-madre y otras estrategias.
D. Crisis de no acción
Apariencia de falla
La válvula de regulación enfrenta una señal normal y la fuente de gas no responde, no puede abrirse o cerrarse normalmente, lo que afecta seriamente el control de automatización del sistema.
Análisis de causa
- La fuente de gas no está abierta o tiene fallas, el conducto de aire está bloqueado, la válvula reductora de presión está bloqueada o falló.
- Fallo del posicionador o convertidor, no puede convertir con precisión la señal de control.
- Caída del carrete de la válvula, doblado o rotura del vástago de la válvula.
Solución
- Verifique el equipo de la fuente de gas y ajuste la válvula reductora de presión a la presión especificada.
- Verifique el conector del posicionador, la tubería, el mantenimiento de los orificios de amplificación, los orificios de estrangulamiento.
- Carrete apagado o daño del vástago, desmonte la válvula para reparar o reemplazar piezas.
E. La acción no es un caos estable
Apariencia de falla
La acción de la válvula de control fluctúa significativamente, incapaz de ajustarse con precisión de acuerdo con la señal establecida, y la precisión del control del sistema disminuye.
Análisis de causa
- La presión de la fuente de gas es inestable y la fuerza motriz es a veces grande y a veces pequeña.
- La señal de salida del regulador es inestable.
- La resistencia a la fricción del movimiento del vástago de la válvula es grande, como el empaque demasiado apretado y las piezas oxidadas.
- Desgaste de la válvula de bola del amplificador en el posicionador, fuga de señal.
Solución
- Verifique la tubería de señal, etc., para eliminar los puntos de fuga y estabilizar la presión de la fuente de gas.
- Sujete las piezas sueltas y agregue lubricante a las piezas con alta fricción.
F. Predicamento de movimiento lento
Apariencia de falla
El vástago de la válvula se mueve lentamente y responde a la señal de entrada con un retraso, lo que afecta el rendimiento de control en tiempo real del sistema.
Análisis de causa
- La membrana neumática está rota y la potencia es insuficiente.
- Rendimiento de respuesta débil del posicionador.
- Hay obstrucción dentro de la válvula de regulación.
- Mala calidad del empaque o relleno demasiado apretado.
Solución
- Reemplace la membrana neumática rota.
- Ajuste o reemplace el posicionador.
- Limpie el bloqueo dentro de la válvula de regulación.
- Ajuste la prensaestopas o reemplace el empaque.
Al analizar y resolver estas fallas comunes, puede proteger eficazmente el funcionamiento estable de la producción industrial, mejorar la eficiencia de la producción y reducir los costos. Espero que el contenido anterior ayude al personal relevante.