Diagnose- und Problembehebungshilfe für Schwingungen und ungleichmäßiges Öffnen des Steuerventils

1. Beschreibung der Problematik und Konformität

Dieser Leitfaden ist der Diagnose und Lösung von Problemen mit Schwingungen und ungleichmäßigen Öffnungen von Steuerventilen in industriellen Systemen gewidmet. Schutzlevel der Kritikalität: kritisch. Störung beeinflusst Verstärker, Arbeitsventile, Regelungssysteme und entsprechende Antriebe. Falsche Einstellungen, unzureichende Antriebsgröße, Trockenlauf oder Prozessbeeinflussungen können zu unvorhersehbaren Ventilschwingungen führen.

2. Sicherheitsnetzwerk

Warnung: Die Diagnose ohne Ausschalten der Stromversorgung und Blockierung des Mechanismus ist verboten.

Verwenden Sie Isolationsmittel und schließen Sie sich dem System über PPE (individuelle Schutzmaßnahmen) an. Schalten Sie vor der Diagnose die Stromversorgung aus und blockieren Sie das System mit Kennzeichnung. Messen Sie den Druck im System und schalten Sie die Stromversorgung aus, wenn dieser höher als 0,5 Bar ist.

3. Notwendige Diagnosegeräte

4. Erster Überblickscheckliste

5. Systematische Diagnose-Schema

1. Bestimmen Sie den Schwingungstyp: Niederfrequenz (0–10 Hz), Mittelfrequenz (10–100 Hz), Hochfrequenz (100–1000 Hz).
2. Mess die Schwingung des Ventils mit einem Analyser. Falls die Schwingung mehr als 4,5 mm/s überschreitet, notieren Sie dies.
3. Prüfen Sie die Einstellungen des Verstärkers: Messen Sie die Spannung an den Eingang und Ausgang.
4. Mess die Spannung am Antriebsmotor. Kennzeichnen Sie, wenn sie während der Betriebszeit um 10 % von der Nennspannung schwankt.
5. Mess die Temperatur des Ventils. Falls sie über 60°C liegt, notieren Sie dies.
6. Mess die Antriebskräfte. Kennzeichnen Sie, wenn die Kraft höher als 80 % der Nennwerte ist.
7. Wenn die Schwingung über 4,5 mm/s liegt, führen Sie die Diagnose fort.
8. Prüfen Sie die Oberfläche des Ventils auf Mikrorisse.
9. Mess die Temperatur um den Ventil.
10. Wenn die gemessene Temperatur höher als 60°C ist, kennzeichnen Sie dies.
11. Prüfen Sie, ob es in den letzten 30 Tagen Änderungen im System gab.
12. Mess die Schwingung des Ventils erneut.
13. Wenn die gemessene Vibration höher als 4,5 mm/s ist, führen Sie die Diagnose fort.
14. Messung der Antriebskräfte.
15. Wenn die Kraft höher als 80 % der Nennwerte ist, kennzeichnen Sie dies.
16. Führen Sie eine Diagnose der Einstellungen des Verstärkers durch.
17. Messung der Vibration des Ventils.
18. Wenn die gemessene Vibration höher als 4,5 mm/s ist, kennzeichnen Sie dies.
19. Mess die Temperatur des Ventils.
20. Wenn die gemessene Temperatur höher als 60°C ist, kennzeichnen Sie dies.

6. Matrix der Ursachen für Ausnahmen

7. Ursachenanalyse für jede Störung

7.1. Falsche Einstellung des Positionsreglers

Positionierer, bei falscher Einstellung, kann die Stellung des Ventils nicht präzise steuern. Dies kann zu Schwingungen und ungleichmäßigen Öffnungen führen. Für die Prüfung der Einstellung des Positionierers verwenden Sie ein Multimeter und prüfen Sie die Spannung an Eingang und Ausgang. Wenn die Spannung den Spezifikationen nicht entspricht, bestätigt dies den Grund. Falsche Einstellung kann zu Schäden am Ventil und zur Verringerung der Regelgenauigkeit führen.

7.2. Unzureichende Größe des Antriebs

Ein Antrieb, der zu klein für den vorgegebenen Strom ist, kann den Ventil nicht effizient steuern. Dies führt zu Schwingungen und ungleichmäßigen Öffnungen. Für die Prüfung der Antriebsgröße verwenden Sie einen Dynamometer und messen Sie die Kraft. Wenn die Kraft weniger als 80 % der Nennwerte beträgt, bestätigt dies den Grund. Ein zu kleiner Antrieb kann zu Schäden am Antrieb und zur Verringerung der Effizienz führen.

7.3. Trockenheit des Ventils

Die Trockenheit des Ventils führt zu erhöhtem Reibungswiderstand und reduziert die Steuergenauigkeit. Dies kann zu Schwingungen und ungleichmäßigen Öffnungen führen. Für die Überprüfung der Trockenheit des Ventils verwenden Sie eine thermische Kamera und messen Sie die Temperatur. Wenn die Temperatur über 60°C liegt, bestätigt dies den Grund. Die Trockenheit des Ventils kann zum Schaden des Ventils und zur Reduzierung der Leistung führen.

7.4. Prozessbeeinflussung

Prozessbedingungen wie Druck- oder Temperaturschwankungen können Schwingungen im System verursachen. Für die Prüfung der Prozessbedingungen verwenden Sie einen Druckmesser und messen Sie den Druck. Wenn der Druck schwankt, bestätigt dies den Grund. Prozessbedingungen können zu Schäden am Ventil und zur Verringerung der Genauigkeit führen.

7.5. Frequenzabweichung

Nichtübereinstimmung der Schwingungsfrequenz kann zu Resonanz und Schwingungen im System führen. Für die Überprüfung der Schwingungsfrequenz verwenden Sie einen Vibrationssensor und messen Sie die Frequenz. Wenn die Frequenz nicht mit der Schwingungsfrequenz übereinstimmt, bestätigt dies die Ursache. Nichtübereinstimmung der Schwingungsfrequenz kann zum Schaden des Systems und zur Verringerung der Genauigkeit führen.

8. Schritt-für-Schritt-Verfahren zur Fehlerbehebung

8.1. Falsche Einstellung des Positionsreglers

1. Stellen Sie den Antrieb ein.
2. Verwenden Sie einen Multimeter, um die Spannung an Eingang und Ausgang zu prüfen.
3. Vergleichen Sie die gemessenen Werte mit den Spezifikationen.
4. Wenn die Spannung nicht den Spezifikationen entspricht, konfigurieren Sie den Positionierer.
5. Prüfen Sie die Einstellungen des Positionierers erneut.
6. Schalten Sie den Strom ein und prüfen Sie die Funktion des Ventils.
7. Wenn die Schwingungen verschwunden sind, ist die Prozedur abgeschlossen.

8.2. Unzureichende Getriebegröße

1. Stellen Sie den Antriebsspannung ein.
2. Verwenden Sie einen Drehmomentmessgeräte zur Messung der Kraft.
3. Vergleichen Sie die gemessenen Werte mit den nominalen.
4. Wenn die Kraft weniger als 80 % der Nennwert ist, ersetzen Sie den Antrieb.
5. Prüfen Sie die Größe des Antriebs erneut.
6. Stellen Sie den Strom an und prüfen Sie die Funktion des Ventils.
7. Wenn die Schwingungen verschwunden sind, ist die Prozedur abgeschlossen.

8.3. Trockenheit des Ventils

1. Spannung am Ventil einschalten.
2. Verwenden Sie eine thermische Kamera zur Temperaturmessung.
3. Vergleichen Sie die gemessenen Werte mit den Normwerten.
4. Wenn die Temperatur über 60°C liegt, prüfen Sie das Kühlungssystem.
5. Prüfen Sie auf Undichtigkeiten.
6. Wenn Lecks festgestellt werden, ersetzen Sie die Dichtungen.
7. Prüfen Sie die Funktion des Ventils.
8. Wenn die Schwingungen verschwunden sind, ist die Prozedur abgeschlossen.

8.4. Prozessbeeinflussung

1. Stellen Sie den Strom der Systeme ein.
2. Verwenden Sie den Druckmesser zur Prüfung des Drucks.
3. Vergleichen Sie die gemessenen Werte mit den Normwerten.
4. Wenn der Druck schwankt, prüfen Sie das System.
5. Prüfen Sie auf Undichtigkeiten.
6. Wenn Lecks festgestellt werden, ersetzen Sie die Dichtungen.
7. Prüfen Sie die Funktion des Ventils.
8. Wenn die Schwingungen verschwunden sind, ist die Prozedur abgeschlossen.

8.5. Frequenzabweichung

1. Stellen Sie den Strom der Systeme ein.
2. Verwenden Sie den Vibrationsanalysator zur Prüfung der Frequenz.
3. Vergleichen Sie die gemessenen Werte mit den Normwerten.
4. Wenn die Frequenz nicht mit der Schwingungsfrequenz übereinstimmt, prüfen Sie das System.
5. Prüfen Sie auf Resonanz.
6. Wenn ein Resonanzphänomen festgestellt wird, ändern Sie die Systemeinstellungen.
7. Prüfen Sie die Funktion des Ventils.
8. Wenn die Schwingungen verschwunden sind, ist die Prozedur abgeschlossen.

9. Präventive Maßnahmen

10. Ersatzteile und Komponenten

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11. Referenzen

• DSTU 2245: Messung und Kontrolle der Produktion
• EN 13445: Wirklichkeit und Anforderungen an industrielle Ventile
• ISO 9001: Qualitätsmanagement-Systeme
• CE, UkrSEPRO-Zertifizierung
• Originaltechnische Dokumentation des Herstellers
• Zusatzleitungen UNITEC-D