Sobre la selección y el análisis de fallos de las válvulas de control neumáticas y eléctricas

Principios de instalación de una válvula de control neumática y de una válvula de control eléctrica

1. La posición de instalación de la válvula de control neumático, desde el suelo requiere una cierta altura, la válvula debe dejar un cierto espacio por encima y por debajo, con el fin de llevar a cabo el desmontaje de la válvula y la reparación.Para equipos equipados con posicionador de válvula neumático y válvula de control de ruedas de mano, debe garantizar que el funcionamiento, la observación y el ajuste sean convenientes.
2. La válvula de control debe instalarse en la tubería horizontal, y hacia arriba y hacia abajo con la tubería vertical, generalmente para apoyarse debajo de la válvula.la necesidad de una instalación horizontal de la válvula de control en la tubería vertical, la válvula de control también debe estar soportada (excepto para la válvula de control de pequeño diámetro).
3. La temperatura del ambiente de trabajo de la válvula de control debe ser (-30 - +60) y la humedad relativa no debe ser superior al 95%.
4. La válvula de control antes y después de la posición debe ser una sección de tubería recta, con una longitud no inferior a 10 veces el diámetro de la tubería (10D),para evitar que la válvula sea demasiado corta para afectar las características de flujo de la tubería recta.
5. El calibre de la válvula de control y la tubería del proceso no es el mismo, debe conectarse utilizando un reductor.La flecha de dirección del fluido en el cuerpo de la válvula debe ser coherente con la dirección del fluido.
6. El propósito es facilitar el cambio o el funcionamiento manual, puede ajustarse sin detener la válvula para el mantenimiento
7. Las válvulas de control deben retirarse cuidadosamente de la tubería antes de la instalación de objetos extraños, como suciedad, escoria de soldadura, etc.

1. la posición de instalación, la altura, la dirección de importación y exportación de la válvula deberán ajustarse a la dirección de los requisitos de diseño, la conexión deberá ser firme y estrecha.
2. Las válvulas pueden utilizarse en varias formas de conexiones de extremo con la tubería.si la temperatura es superior a 350 °CDebido a la relajación de la rampa y la sujeción, debe elegir un material resistente a altas temperaturas.
3. La instalación de las válvulas deberá realizarse antes de la inspección.la placa de identificación de la válvula deberá estar en consonancia con las disposiciones de la norma internacional vigente GB12220 "Marcado general de las válvulas".Para que la presión de trabajo superior a 1,0 MPA y en la tubería principal desempeñe un papel en el corte de la válvula, se debe realizar un ensayo de resistencia y estanqueidad, calificado antes de su uso.Las demás válvulas no pueden ensayarse por separado., que se ensayará en el ensayo de presión del sistema.
4. En el ensayo de resistencia, la presión experimental para la presión nominal de 1,5 veces la duración de no menos de 5 min, la carcasa de la válvula, el embalaje no debe tener fugas.
5. ensayo de estanqueidad, la presión experimental de 0,3 mPa, la presión experimental durante el tiempo experimental debe permanecer sin cambios,el tiempo deberá ajustarse a lo dispuesto en el cuadro 2., para la superficie de sellado de la válvula sin fugas está calificado.
6. Diámetro nominal: DN15-500

A) Si la válvula de control no actúa, los fenómenos y las causas de las fallas son los siguientes:

1. Sin señal, sin fuente de gas.
   1. la fuente de gas no está abierta,
   2. debido a la fuente de gas que contiene agua en el hielo de invierno, lo que resulta en el bloqueo de los conductos o filtros, fallo de obstrucción de la válvula reductora de presión,
   3. fallo del compresor
   4. fugas principales de suministro de gas.
2. Fuente de aire, no hay señal.
   1. fallo del regulador
   2. fugas de acero corrugado en el posicionador
   3. daño al diafragma de la red de regulación
3. El posicionador no tiene fuente de aire.
   1. obstrucción del filtro,
   2. fallo de la válvula reductora de presión
   3. fugas o obstrucción de las tuberías
4. El posicionador tiene fuente de aire, no hay salida.
5. Hay una señal, no hay acción.
   1. el despliegue de la válvula,
   2. la bobina y la sociedad o con el asiento de la válvula atascado
   3. flexión o rotura del tallo
   4. la bobina del asiento congelada o la suciedad del bloque de cocaína.
   5. el actuador de resorte debido a la larga inactividad y la reparación muerto

- la acción inestable de la válvula de regulación; los fenómenos y causas de las fallas son los siguientes:

1. presión de gas inestable
   1. La capacidad del compresor es demasiado pequeña.
   2. fallo de la válvula reductora de presión
2. Inestabilidad de la presión de la señal
   1. la constante de tiempo del sistema de control no es adecuada
   2. Inestabilidad de salida del regulador
3. La presión de la fuente de gas es estable, la presión de la señal también es estable, pero la acción de la válvula reguladora es inestable.
   1. La valva de bola del posicionador amplificador por el desgaste no es estricta, el consumo de gas será particularmente grande.
   2. La boquilla del amplificador del posicionador no es paralela, la placa del amplificador no puede cubrir la boquilla, el
   3. tubo de salida, fugas de línea.
   4. La rigidez del actuador es demasiado baja.
   5. El movimiento del tallo en la resistencia a la fricción es grande, y el contacto con las partes de fase del fenómeno del bloque.

- El actuador es demasiado rígido.

- Vibración de la válvula de control: los fenómenos y causas de las fallas son los siguientes:

1. la válvula de regulación vibra en cualquier grado de apertura.
   1. soporte inestable
   2. fuente de vibración cercana
   3. El desgaste de la bobina y el revestimiento es grave.
2. Vibración de la válvula de control en posición completamente cerrada
   1. válvula de control seleccionada grande, a menudo utilizada en pequeñas aberturas:
   2. la dirección del flujo medio de la válvula de un solo asiento y la dirección opuesta del cierre

(D) la acción de la válvula de control lento lento fenómeno y las razones son las siguientes:

1. El eje de la válvula sólo en una sola dirección de acción lento
   1. fugas en el diafragma del actuador neumático de película delgada
   2. actuador en la fuga del sello ′′O"
2. La válvula en el tallo de acción recíproca son fenómeno lento
   1. Cuerpo de la válvula está bloqueado con materia viscosa
   2. El proceso de secado de los lubricantes de embalaje de asbesto y grafito se produce por el endurecimiento por deterioro del relleno PTFE.
   3. Si el embalaje se agrega demasiado apretado, la resistencia a la fricción aumenta.
   4. debido a que el tallo no es recto que conduce a la resistencia a la fricción.
   5. no posicionador válvula de control neumático también puede conducir a conducir a retardo

(E) aumento de las fugas de las válvulas de control, las razones de las fugas son las siguientes:

1. la válvula está completamente cerrada cuando la fuga es grande,
   1. el carrete está desgastado, la fuga interna es grave,
   2. La válvula no está regulada para cerrar no estricta
2. La válvula no puede alcanzar la posición completamente cerrada
   1. la diferencia de presión media es demasiado grande, la rigidez del actuador es pequeña, la válvula no está apretada
   2. objetos extraños en la válvula
   3. Sinterización de bujes

(F) el rango de flujo ajustable se vuelve pequeño. La razón principal es que el carrete se corroe más pequeño, de modo que el flujo mínimo ajustable se vuelve más grande.

Comprender el fallo del fenómeno de la válvula de control neumático y las razones, puede tomar medidas para resolver el problema.

1. la fiabilidad;
2. la economía;
3. una acción suave, un par de salida suficiente;
4. estructura simple, fácil mantenimiento.

1. (1) El actuador neumático es simple y fiable
2. (2) Fuente de accionamiento
3. (3) Precio
4. (4) empuje y rigidez: ambos comparables.
5. (5) A prueba de fuego y explosión

1. (1) Cuando sea posible, se recomienda utilizar actuadores electrónicos importados con válvulas domésticas para la localización y nuevos proyectos.
2. (2) A pesar de que el actuador de membrana tiene los defectos de empuje insuficiente, poca rigidez y gran tamaño, su estructura es simple, por lo que sigue siendo el actuador más utilizado.
3. (3) Atención en la selección del actuador del pistón:
   1. (1) El empuje del actuador neumático de película delgada no es suficiente, la elección del actuador de pistón para mejorar la fuerza de salida; para grandes válvulas de control de presión diferencial (como el corte de vapor de presión media),cuando DN ≥ 200, o incluso para elegir un actuador de pistón de doble capa;
   2. (2) para las válvulas de control ordinarias, también se puede elegir el actuador de pistón para reemplazar el actuador de membrana, de modo que el tamaño del actuador se reduce en gran medida, a este respecto,el uso de la válvula de control de pistón neumático será más;
   3. (3) válvula de control de la clase de trazo angular, el actuador de trazo angular, la estructura típica es un soporte de doble pistón y tipo de rotación de piñón.Es importante destacar que el modo tradicional de "actuador de pistón de curso recto + hierro de ángulo + conexión de manivela".

Los actuadores eléctricos sólo pueden utilizarse para un funcionamiento intermitente y, por tanto, no son adecuados para un funcionamiento continuo en circuito cerrado.Los actuadores neumáticos son resistentes a la sobrecarga y sin mantenimiento durante toda su vida útilNo se requiere cambio de aceite ni otra lubricación. Con una vida útil estándar de hasta un millón de ciclos de conmutación, los actuadores neumáticos son superiores a otros actuadores de válvulas.

Los actuadores neumáticos pueden utilizarse en situaciones potencialmente explosivas, especialmente cuando se encuentran con las siguientes situaciones:

• La necesidad de válvulas a prueba de explosión (como las válvulas de Namur con bobinas adecuadas);
• las válvulas o islas de válvula deben instalarse fuera del área explosiva, el uso de actuadores neumáticos en la zona explosiva que se conducen a través de la tubería de gas;
• Los actuadores eléctricos no son fáciles de usar en situaciones potencialmente explosivas y son costosos.

En la necesidad de aumentar el par o la fuerza tiene requisitos especiales, los actuadores eléctricos alcanzarán rápidamente el límite de par.Especialmente si el actuador de la válvula se abre irregularmente o se cierra durante un largo período de tiempo., las ventajas de la resistencia del actuador neumático a la sobrecarga son obvias, ya que los depósitos o la sinterización aumentan el par de arranque.la presión de trabajo, así como la fuerza o el par de acción pueden aumentarse fácilmente.

Dado que la mayoría de los actuadores de válvulas en la tecnología de agua y aguas residuales funcionan en modo encendido/apagado o incluso diseñados para el funcionamiento manual, los componentes neumáticos abren importantes perspectivas de racionalización.En contraste con los actuadores neumáticos, en caso de que se utilicen actuadores eléctricos, funciones de vigilancia tales como vigilancia de la sobre-temperatura, vigilancia del par, frecuencia de cambio,y los intervalos de mantenimiento deben ser diseñados en el sistema de control y ensayoLos actuadores neumáticos no requieren ninguna función de monitoreo y control que no sea la detección de la posición final y el manejo de la fuente de aire.El bajo coste de los actuadores neumáticos hace que sea aún más importante automatizar los actuadores de válvulas manuales.

La tecnología neumática es muy sencilla: la instalación de actuadores neumáticos en cabezas de accionamiento de válvulas y la conexión y accionamiento de unidades de manipulación de aire se pueden realizar fácilmente.el diseño libre de mantenimiento de los actuadores neumáticos garantiza un funcionamiento cómodo y fácil de usar.

Los componentes neumáticos son altamente resistentes a las vibraciones, robustos, duraderos y generalmente sin daños.Los actuadores eléctricos consisten en un gran número de componentes y son relativamente fáciles de dañar.

Los actuadores lineales actúan directamente sobre el dispositivo de cierre, mientras que los actuadores oscilantes requieren solo un pistón y un eje de transmisión para convertir la "fuerza de aire comprimido lineal" en una oscilación.Los movimientos lentos también se pueden lograr fácilmente con actuadores neumáticosLos actuadores eléctricos sufren pérdidas de energía significativas al convertir la energía suministrada en movimiento.Esto se debe, en primer lugar, al hecho de que el motor eléctrico convierte la mayor parte de la energía en calor y, en segundo lugar, al uso de una caja de cambios..

Hoy en día, la mayoría de las ocasiones de control industrial utilizado en el actuador es un actuador neumático, porque la fuente de gas para hacer la energía, en comparación con eléctrica e hidráulica para ser económico,y la estructura es simpleDesde el punto de vista del mantenimiento, el actuador neumático es más fácil de operar y calibrar que otros tipos de actuadores.y se puede realizar fácilmente en el campo de positivo y negativo izquierda e intercambiable derechaSu mayor ventaja es la seguridad, cuando se utiliza un posicionador, es ideal para entornos inflamables y explosivos,mientras que las señales eléctricas que no son a prueba de explosión o intrínsecamente seguras están potencialmente en riesgo de incendio debido a la igniciónPor lo tanto, aunque la aplicación de las válvulas de control eléctricas es cada vez más extensa, en la industria química, las válvulas de control neumáticas todavía ocupan la ventaja absoluta.

Las principales desventajas de los actuadores neumáticos son: respuesta más lenta, poca precisión de control y poca resistencia a la desviación, debido a la compresibilidad del gas,especialmente con grandes actuadores neumáticos, donde el aire necesita tiempo para llenar el cilindro y vaciarlo.porque muchas condiciones de trabajo no requieren un alto grado de precisión de control y una respuesta extremadamente rápida y resistencia a la desviación.

Los actuadores eléctricos se utilizan principalmente en centrales eléctricas o centrales nucleares donde se requiere un proceso suave, estable y lento en sistemas de agua de alta presión.

La principal ventaja del actuador eléctrico es la alta estabilidad y el empuje constante que puede ser aplicado por el usuario, el empuje máximo generado por el actuador puede ser tan alto como 225000kgf,el único que puede lograr un empuje tan grande es el actuador hidráulico, pero el costo del actuador hidráulico es mucho mayor que el eléctrico. La capacidad anti desviación del actuador eléctrico es muy buena, el empuje o par de salida es básicamente constante,puede ser muy bueno para superar la fuerza de desequilibrio del medio, para lograr un control preciso de los parámetros del proceso, por lo que la precisión de control es mayor que la del actuador neumático.El papel positivo y negativo del intercambio puede ser fácilmente, pero también puede establecer fácilmente el estado de la posición de la válvula de señal rota (mantener / completamente abierto / completamente cerrado), y el fallo, debe permanecer en la posición original, que es el actuador neumático no puede hacer,el actuador neumático deberá estar dotado de un conjunto de sistemas de protección combinados para realizar la posición.

Las desventajas de los actuadores eléctricos son: una estructura más compleja, más propensa a fallar, y debido a su complejidad,los requisitos técnicos del personal de mantenimiento de campo son relativamente altos- el funcionamiento del motor para generar calor, si la regulación es demasiado frecuente, fácil de causar sobrecalentamiento del motor, protección térmica, pero también aumentar el desgaste de los engranajes de reducción de velocidad;El otro es más lento., desde el regulador sale una señal a la válvula regulador responde a la posición correspondiente, se tarda mucho tiempo en moverse a la posición.a la respuesta de la válvula de regulación y el movimiento a la posición correspondiente, toma mucho tiempo, lo que no es tan bueno como los actuadores neumáticos e hidráulicos.