Maintenance Guides 1 min read

Un guide pour trouver et corriger les causes des oscillations et de l'instabilité dimensionnelle de la vanne de régulation

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. Description et portée du problème

Ce guide est destiné à rechercher et corriger les causes des fluctuations et de l'instabilité dimensionnelle de la vanne de régulation (vanne chassant). Ces symptômes peuvent survenir dans divers systèmes de production tels que les chaufferies, les usines chimiques, l'approvisionnement en gaz et les processus industriels. Ils sont considérés comme critiques car ils peuvent entraîner une instabilité du système, une efficacité réduite et un danger pour le personnel.

2. Mesures de protection

Utilisez un équipement de protection individuelle (EPI) : gants, lunettes, armes de protection.
Assurer le blocage et le marquage de l'énergie : Avant d'entreprendre toute action, bloquez l'énergie et marquez les éléments du système.
Désactiver le stockage d'énergie : désactivez les systèmes pneumatiques/hydrauliques et vérifiez l'énergie résiduelle avant de lancer les diagnostics.
Soyez prudent lorsque vous travaillez avec des liquides chimiques : utilisez un équipement de protection contre les substances chimiques.

3. Outils de diagnostic nécessaires

Nom de l'outil Modèle/spécification Plage de mesure Le but
Multimètre Fluke 434II 0-2500 V, 0-200 mA Mesure de paramètres électriques, tension, courant
Analyseur de vibrations Keysight 35670A 0-20 000 Hz Analyse des caractéristiques vibratoires de la vanne
Caméra thermique FLIRT1020 -20°C à 650°C Mesure de la température des surfaces des vannes
Ordinateur avec logiciel d'analyse PC + MATLAB Il n'y en a pas Analyse des données, paramètres du positionneur

4. Vérifiez avant de commencer le diagnostic

Indicateur Descriptif action
Type de vanne Déterminer le type de vanne (à membrane, hydraulique, pneumatique) Enregistrez le type et la série de la vanne
Modifications récentes Vérifiez si des modifications ont été apportées au système Enregistrer la date et la nature des changements
Indicateurs de vibrations Vérifiez si des vibrations sont détectées Enregistrez les valeurs de vibration maximales
Indicateurs de température Vérifiez si des baisses de température ont été détectées Enregistrez les valeurs de température maximales

5. Schéma de diagnostic systématique

  1. Symptôme : la vanne oscille lorsque le signal du positionneur change.
    1. Vérifiez : mesurez les vibrations de la vanne.
      1. Résultat : vibration > 4,5 mm/s — cause probable : réglage incorrect du positionneur.
      2. Résultat : vibration ≤ 4,5 mm/s — cause probable : un problème dans le sous-système.
    2. Vérifier : vérifier la stabilité du signal du positionneur.
      1. Résultat : le signal est stable - cause probable : un problème dans le sous-système.
      2. Résultat : le signal est instable - cause probable : réglage incorrect du positionneur.
  2. Symptôme : la vanne ne s'ouvre/se ferme pas de manière stable.
    1. Vérification : vérifiez la taille de l'ouverture de la vanne.
      1. Résultat : la taille de l'ouverture change - cause probable : un problème dans le sous-système.
      2. Résultat : la taille d'ouverture est stable - cause probable : problème dans le sous-système.
    2. Vérifiez : vibrations du clapet anti-retour.
      1. Résultat : vibration > 4,5 mm/s — cause probable : réglage incorrect du positionneur.
      2. Résultat : vibration ≤ 4,5 mm/s — cause probable : un problème dans le sous-système.
  3. Symptôme : la vanne est dimensionnellement instable lorsque la pression change.
    1. Vérification : vérifiez la pression du système.
      1. Résultat : pression supérieure à 10 bar — cause probable : réglage incorrect du positionneur.
      2. Résultat : pression inférieure à 10 bars – cause probable : un problème dans le sous-système.
    2. Vérifiez : vibrations du clapet anti-retour.
      1. Résultat : vibration > 4,5 mm/s — cause probable : réglage incorrect du positionneur.
      2. Résultat : vibration ≤ 4,5 mm/s — cause probable : un problème dans le sous-système.

6. Matrice des causes des défauts

Symptôme Raisons (probablement) Contrôle diagnostique Résultat attendu
Fluctuation de la valve
  1. Paramètre de positionneur incorrect
  2. Paramètres de sous-système incorrects
  3. Moment de force insuffisant de l'action
  4. Énergie résiduelle dans le système
  1. Mesurer les vibrations de la vanne
  2. Vérifier la stabilité du signal du positionneur
  3. Vérifier la pression dans le système
  4. Vérifier la puissance résiduelle
  1. Vibrations > 4,5 mm/s
  2. Le signal du positionneur est instable
  3. Pression > 10 bars
  4. Énergie résiduelle dans le système
Ouverture de vanne instable
  1. Paramètre de positionneur incorrect
  2. Moment de force insuffisant de l'action
  3. Paramètres de sous-système incorrects
  4. Opération d’ouverture/fermeture instable
  1. Vérifiez la pression dans le système
  2. Mesurer les vibrations de la vanne
  3. Vérifier la stabilité du signal du positionneur
  4. Vérifier la puissance résiduelle
  1. Pression > 10 bars
  2. Vibrations > 4,5 mm/s
  3. Le signal du positionneur est instable
  4. Énergie résiduelle dans le système
Fonctionnement instable de la vanne lorsque la pression change
  1. Paramètre de positionneur incorrect
  2. Moment de force insuffisant de l'action
  3. Paramètres de sous-système incorrects
  4. Énergie résiduelle dans le système
  1. Vérifiez la pression dans le système
  2. Mesurer les vibrations de la vanne
  3. Vérifier la stabilité du signal du positionneur
  4. Vérifier la puissance résiduelle
  1. Pression > 10 bars
  2. Vibrations > 4,5 mm/s
  3. Le signal du positionneur est instable
  4. Énergie résiduelle dans le système

7. Analyse des causes profondes de chaque défaut

7.1 Mauvais réglage du positionneur

Raison : Le positionneur ne correspond pas aux paramètres du système, ce qui provoque une oscillation de la vanne. Cela peut se produire en raison d’une configuration incorrecte ou de l’utilisation d’un mauvais algorithme.

Confirmation : Mesurez la vibration de la vanne et vérifiez la stabilité du signal du positionneur. Si la vibration est > 4,5 mm/s ou si le signal du positionneur est instable, cela confirme cette cause.

Conséquences : Un fonctionnement instable des vannes peut entraîner une perte de contrôle du processus, une efficacité réduite et des risques pour le personnel.

7.2 Paramètres de sous-système incorrects

Raison : Le sous-système ne correspond pas aux paramètres de la vanne, ce qui entraîne des oscillations. Cela peut être dû à une pression ou à des vibrations inappropriées.

Confirmation : Vérifiez la pression du système et les vibrations de la vanne. Si pression > 10 bar ou vibration > 4,5 mm/s, cela confirme cette cause.

Conséquences : Un fonctionnement instable des vannes peut entraîner une perte de contrôle du processus, une efficacité réduite et des risques pour le personnel.

7.3 Couple insuffisant en raison d'une action

Raison : Le couple de l'action est insuffisant, ce qui entraîne des oscillations de la vanne. Cela peut être dû à l’utilisation d’un mauvais actionneur.

Confirmation : Vérifiez la pression du système et les vibrations de la vanne. Si pression > 10 bar ou vibration > 4,5 mm/s, cela confirme cette cause.

Conséquences : Un fonctionnement instable des vannes peut entraîner une perte de contrôle du processus, une efficacité réduite et des risques pour le personnel.

7.4 Énergie résiduelle dans le système

Raison : L'énergie résiduelle dans le système peut provoquer une oscillation de la vanne. Cela peut se produire en raison d'un arrêt incorrect du système.

Confirmation : Vérifiez l'énergie résiduelle dans le système. Si de l'énergie résiduelle est présente, cela confirme cette cause.

Conséquences : Un fonctionnement instable des vannes peut entraîner une perte de contrôle du processus, une efficacité réduite et des risques pour le personnel.

8. Procédures de correction étape par étape

8.1 Mauvais réglage du positionneur

  1. Mesurez les vibrations de la vanne. Si la vibration est > 4,5 mm/s, régler le positionneur.
  2. Vérifiez la stabilité du signal du positionneur. Si le signal est instable, ajustez le positionneur.
  3. Effectuez un test de stabilité de la vanne. Si la vibration est < 4,5 mm/s, le problème est résolu.

8.2 Paramètres de sous-système incorrects

  1. Vérifiez la pression dans le système. Si la pression est > 10 bar, régler le sous-système.
  2. Mesurez les vibrations de la vanne. Si vibration > 4,5 mm/s, régler le sous-système.
  3. Effectuez un test de stabilité de la vanne. Si la vibration est < 4,5 mm/s, le problème est résolu.

8.3 Couple insuffisant en raison d'une action

  1. Vérifiez la pression dans le système. Si la pression est > 10 bar, régler l'actionneur.
  2. Mesurez les vibrations de la vanne. Si la vibration est > 4,5 mm/s, réglez l'actionneur.
  3. Effectuez un test de stabilité de la vanne. Si la vibration est < 4,5 mm/s, le problème est résolu.

8.4 Énergie résiduelle dans le système

  1. Vérifiez l'énergie résiduelle dans le système.
  2. Effectuez un arrêt complet du système.
  3. Mesurez les vibrations de la vanne. Si la vibration est < 4,5 mm/s, le problème est résolu.

9. Méthodes de prévention

La cause profonde Prévention Méthode de contrôle Intervalle recommandé
Mauvais réglage du positionneur Ajustement régulier du positionneur Mesure des vibrations des vannes Mensuel
Paramètres de sous-système incorrects Contrôle régulier de la pression dans le système Mesure de pression Mensuel
Moment de force insuffisant de l'action Contrôle régulier de l'actionneur Mesure de pression Mensuel
Énergie résiduelle dans le système Arrêt régulier du système Vérifier la disponibilité de l'énergie Mensuel

10. Pièces et composants de rechange

Description de la particule Spécification Quand remplacer Catégorie UNITEC-D
Positionneur 100 mA, 24 V CC Après 5000 heures de fonctionnement Catégorie 101
Actionneur 1000 N, 10 bars Après 10 000 heures de fonctionnement Catégorie 102
Soupape DN 50, PN 16 Après 20 000 heures de fonctionnement Catégorie 103
Sous-système 20 bars, 1000 l/min Après 50 000 heures de fonctionnement Catégorie 104

Visitez notre catalogue électronique pour commander les pièces requises : https://www.unitecd.com/e-catalog/

11. Liens

  • Normes : DSTU 3010-95, EN 12981, ISO 10791
  • Manuels imprimés du fabricant
  • Matériaux de référence UNITEC-D

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