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Una guía para encontrar y corregir las causas de las oscilaciones y la inestabilidad dimensional de la válvula de control.

Technical analysis: Troubleshooting control valve hunting and oscillation: positioner tuning, actuator sizing, friction

Гід по відшуканню та виправленню причин коливань та розмірної нестабільності керуючого клапана - UNITEC-D Industrial MRO
Гід для відшукання та виправлення причин коливань та розмірної нестабільності керуючого клапана. Використовується для виробничих систем з пневматичними та гідравлічними клапанами. Включає діагностичні

1. Descripción y alcance del problema.

Esta guía está destinada a encontrar y corregir las causas de las fluctuaciones y la inestabilidad dimensional de la válvula de control (salida de válvula). Estos síntomas pueden ocurrir en diversos sistemas de producción, como salas de calderas, plantas químicas, suministro de gas y procesos industriales. Se consideran críticos porque pueden provocar inestabilidad del sistema, reducción de la eficiencia y peligro para el personal.

2. Medidas de protección

Utilice equipo de protección personal (EPP): guantes, gafas, armas de protección.
Asegurar el bloqueo y etiquetado de energía: Antes de realizar cualquier acción, bloquee y etiquete de energía los elementos del sistema.
Deshabilitar el almacenamiento de energía: deshabilite los sistemas neumáticos/hidráulicos y verifique si hay energía residual antes de iniciar el diagnóstico.
Tenga cuidado al trabajar con líquidos químicos: utilice equipo de protección contra sustancias químicas.

3. Herramientas de diagnóstico necesarias

Nombre de la herramienta Modelo/especificación Rango de medición el objetivo
Multímetro Fluke 434II 0-2500 V, 0-200 mA Medición de parámetros eléctricos, voltaje, corriente.
analizador de vibraciones Mira clave 35670A 0-20000Hz Análisis de las características de vibración de la válvula.
cámara térmica FLIR T1020 -20°C a 650°C Medición de la temperatura de las superficies de las válvulas.
Computadora con software analítico PC + MATLAB no hay ninguno Análisis de datos, configuración del posicionador.

4. Verifique antes de iniciar el diagnóstico.

Indicador Descripción acción
Tipo de válvula Determinar el tipo de válvula (de diafragma, hidráulica, neumática) Registre el tipo y serie de válvula.
Cambios recientes Comprobar si se han realizado cambios en el sistema. Registre la fecha y la naturaleza de los cambios.
Indicadores de vibración Compruebe si se detectan vibraciones. Registre los valores máximos de vibración.
Indicadores de temperatura Comprobar si se han detectado caídas de temperatura Registrar los valores máximos de temperatura.

5. Esquema de diagnóstico sistemático

  1. Síntoma: la válvula oscila cuando cambia la señal del posicionador.
    1. Verificar: medir la vibración de la válvula.
      1. Resultado: vibración > 4,5 mm/s — causa probable: configuración incorrecta del posicionador.
      2. Resultado: vibración ≤ 4,5 mm/s. causa probable: un problema en el subsistema.
    2. Comprobación: comprueba la estabilidad de la señal del posicionador.
      1. Resultado: la señal es estable - causa probable: un problema en el subsistema.
      2. Resultado: la señal es inestable - causa probable: configuración incorrecta del posicionador.
  2. Síntoma: la válvula no se abre ni se cierra de manera estable.
    1. Verificar: verificar el tamaño de apertura de la válvula.
      1. Resultado: el tamaño de la apertura cambia - causa probable: un problema en el subsistema.
      2. Resultado: el tamaño de apertura es estable - causa probable: problema en el subsistema.
    2. Verificar: comprobar la vibración de la válvula.
      1. Resultado: vibración > 4,5 mm/s — causa probable: ajuste incorrecto del posicionador.
      2. Resultado: vibración ≤ 4,5 mm/s. causa probable: un problema en el subsistema.
  3. Síntoma: la válvula es dimensionalmente inestable cuando cambia la presión.
    1. Verificar: verifique la presión del sistema.
      1. Resultado: presión superior a 10 bar — causa probable: ajuste incorrecto del posicionador.
      2. Resultado: presión inferior a 10 bar. causa probable: un problema en el subsistema.
    2. Verificar: comprobar la vibración de la válvula.
      1. Resultado: vibración > 4,5 mm/s — causa probable: ajuste incorrecto del posicionador.
      2. Resultado: vibración ≤ 4,5 mm/s. causa probable: un problema en el subsistema.

6. Matriz de causas de defectos

Síntoma Razones (probablemente) Verificación de diagnóstico Resultado esperado
Fluctuación de la válvula
  1. Configuración incorrecta del posicionador
  2. Parámetros del subsistema incorrectos
  3. Momento insuficiente por la fuerza de la acción.
  4. Energía residual en el sistema.
  1. Mida la vibración de la válvula
  2. Comprobar la estabilidad de la señal del posicionador.
  3. Verifique la presión en el sistema.
  4. Compruebe si hay energía residual
  1. Vibración > 4,5 mm/s
  2. La señal del posicionador es inestable.
  3. Presión > 10 bares
  4. Energía residual en el sistema.
Apertura de válvula inestable
  1. Configuración incorrecta del posicionador
  2. Momento insuficiente por la fuerza de la acción.
  3. Parámetros del subsistema incorrectos
  4. Operación de apertura/cierre inestable
  1. Compruebe la presión en el sistema
  2. Medir la vibración de la válvula
  3. Comprobar la estabilidad de la señal del posicionador.
  4. Compruebe si hay energía residual
  1. Presión > 10 bar
  2. Vibración > 4,5 mm/s
  3. La señal del posicionador es inestable.
  4. Energía residual en el sistema.
Funcionamiento inestable de la válvula cuando cambia la presión.
  1. Configuración incorrecta del posicionador
  2. Momento insuficiente por la fuerza de la acción.
  3. Parámetros del subsistema incorrectos
  4. Energía residual en el sistema.
  1. Compruebe la presión en el sistema
  2. Medir la vibración de la válvula
  3. Comprobar la estabilidad de la señal del posicionador.
  4. Compruebe si hay energía residual
  1. Presión > 10 bar
  2. Vibración > 4,5 mm/s
  3. La señal del posicionador es inestable.
  4. Energía residual en el sistema.

7. Análisis de causa raíz de cada defecto

7.1 Ajuste incorrecto del posicionador

Motivo: El posicionador no coincide con los parámetros del sistema, lo que hace que la válvula oscile. Esto puede ocurrir debido a una configuración incorrecta o al uso de un algoritmo incorrecto.

Confirmación: Mida la vibración de la válvula y verifique la estabilidad de la señal del posicionador. Si la vibración es > 4,5 mm/s o la señal del posicionador es inestable, esto confirma esta causa.

Consecuencias: El funcionamiento inestable de la válvula puede provocar pérdida de control del proceso, reducción de la eficiencia y riesgos para el personal.

7.2 Parámetros del subsistema incorrectos

Motivo: El subsistema no coincide con los parámetros de la válvula, lo que genera oscilaciones. Esto puede deberse a una presión o vibración inadecuada.

Confirmación: Verifique la presión del sistema y la vibración de la válvula. Si la presión > 10 bar o la vibración > 4,5 mm/s, esto confirma esta causa.

Consecuencias: El funcionamiento inestable de la válvula puede provocar pérdida de control del proceso, reducción de la eficiencia y riesgos para el personal.

7.3 Par insuficiente debido a la acción

Motivo: El par de la acción es insuficiente, lo que provoca oscilaciones de la válvula. Esto puede deberse al uso del actuador incorrecto.

Confirmación: Verifique la presión del sistema y la vibración de la válvula. Si la presión > 10 bar o la vibración > 4,5 mm/s, esto confirma esta causa.

Consecuencias: El funcionamiento inestable de la válvula puede provocar pérdida de control del proceso, reducción de la eficiencia y riesgos para el personal.

7.4 Energía residual en el sistema

Motivo: La energía residual en el sistema puede hacer que la válvula oscile. Esto puede ocurrir debido a un apagado incorrecto del sistema.

Confirmación: Verifique si hay energía residual en el sistema. Si hay energía residual, esto confirma esta causa.

Consecuencias: El funcionamiento inestable de la válvula puede provocar pérdida de control del proceso, reducción de la eficiencia y riesgos para el personal.

8. Procedimientos de corrección paso a paso

8.1 Ajuste incorrecto del posicionador

  1. Mida la vibración de la válvula. Si la vibración es > 4,5 mm/s, ajuste el posicionador.
  2. Verifique la estabilidad de la señal del posicionador. Si la señal es inestable, ajuste el posicionador.
  3. Realice una prueba de estabilidad de la válvula. Si la vibración es < 4,5 mm/s, el problema está solucionado.

8.2 Parámetros del subsistema incorrectos

  1. Verifique la presión en el sistema. Si la presión es > 10 bar, ajustar el subsistema.
  2. Mida la vibración de la válvula. Si la vibración > 4,5 mm/s, ajuste el subsistema.
  3. Realice una prueba de estabilidad de la válvula. Si la vibración es < 4,5 mm/s, el problema está solucionado.

8.3 Par insuficiente debido a la acción

  1. Verifique la presión en el sistema. Si la presión es > 10 bar, ajustar el actuador.
  2. Mida la vibración de la válvula. Si la vibración es > 4,5 mm/s, ajuste el actuador.
  3. Realice una prueba de estabilidad de la válvula. Si la vibración es < 4,5 mm/s, el problema está solucionado.

8.4 Energía residual en el sistema

  1. Verifique si hay energía residual en el sistema.
  2. Realizar un apagado completo del sistema.
  3. Mida la vibración de la válvula. Si la vibración es < 4,5 mm/s, el problema está solucionado.

9. Métodos de prevención

La causa raíz Prevención Método de control Intervalo recomendado
Ajuste incorrecto del posicionador Ajuste regular del posicionador. Medición de la vibración de la válvula. Mensual
Parámetros del subsistema incorrectos Control periódico de la presión en el sistema. Medición de presión Mensual
Momento insuficiente por la fuerza de la acción. Control periódico del actuador. Medición de presión Mensual
Energía residual en el sistema. Apagado regular del sistema. Comprobar la disponibilidad de energía. Mensual

10. Piezas y componentes de repuesto

Descripción de la partícula. Especificación cuando reemplazar Categoría UNITEC-D
Posicionador 100 mA, 24 V CC Después de 5000 horas de funcionamiento Categoría 101
Actuador 1000 N, 10 barras Después de 10.000 horas de funcionamiento Categoría 102
válvula DN 50, PN 16 Después de 20.000 horas de funcionamiento Categoría 103
Subsistema 20 bares, 1000 l/min Después de 50.000 horas de funcionamiento Categoría 104

Visite nuestro catálogo electrónico para solicitar las piezas necesarias: https://www.unitecd.com/e-catalog/

11. Enlaces

  • Estándares: DSTU 3010-95, EN 12981, ISO 10791
  • Manuales impresos del fabricante.
  • Materiales de referencia UNITEC-D

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