Una guida per individuare e correggere le cause delle oscillazioni e delle instabilità dimensionali della valvola di regolazione

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. Descrizione e portata del problema

Questa guida ha lo scopo di individuare e correggere le cause delle fluttuazioni e dell'instabilità dimensionale della valvola di controllo (oscillazione della valvola). Questi sintomi possono verificarsi in vari sistemi di produzione come locali caldaie, impianti chimici, fornitura di gas e processi industriali. Sono considerati critici perché possono portare all'instabilità del sistema, alla riduzione dell'efficienza e al pericolo per il personale.

2. Misure di protezione

Utilizzare dispositivi di protezione individuale (DPI): guanti, occhiali, armi protettive.
Garantire il blocco e l'etichettatura dell'energia: Prima di intraprendere qualsiasi azione, bloccare e etichettare l'energia degli elementi del sistema.
Disabilita accumulo di energia: disabilita i sistemi pneumatici/idraulici e controlla l'energia residua prima di iniziare la diagnostica.
Fai attenzione quando lavori con liquidi chimici: usa dispositivi di protezione contro le sostanze chimiche.

3. Strumenti diagnostici necessari

Nome dello strumento Modello/specifiche Campo di misura L'obiettivo
Multimetro Fluke 434II 0-2500 V, 0-200 mA Misura di parametri elettrici, tensione, corrente
Analizzatore di vibrazioni Keysight 35670A 0-20000 Hz Analisi delle caratteristiche di vibrazione della valvola
Telecamera termica FLIR T1020 Da -20°C a 650°C Misurazione della temperatura delle superfici delle valvole
Computer con software analitico PC+MATLAB Non ce n'è Analisi dei dati, impostazioni del posizionatore

4. Controllare prima di iniziare la diagnostica

Indicatore Descrizione azione
Tipo di valvola Determinare il tipo di valvola (a membrana, idraulica, pneumatica) Registrare il tipo e la serie della valvola
Cambiamenti recenti Controlla se sono state apportate modifiche al sistema Registrare la data e la natura delle modifiche
Indicatori di vibrazione Controllare se vengono rilevate vibrazioni Registrare i valori massimi di vibrazione
Indicatori di temperatura Controllare se sono stati rilevati cali di temperatura Registrare i valori massimi di temperatura

5. Schema diagnostico sistematico

  1. Sintomo: la valvola oscilla quando cambia il segnale proveniente dal posizionatore.
    1. Controlla: misura la vibrazione della valvola.
      1. Risultato: vibrazione > 4,5 mm/s — probabile causa: impostazione errata del posizionatore.
      2. Risultato: vibrazione ≤ 4,5 mm/s — probabile causa: un problema nel sottosistema.
    2. Verifica: verifica la stabilità del segnale proveniente dal posizionatore.
      1. Risultato: il segnale è stabile - probabile causa: un problema nel sottosistema.
      2. Risultato: il segnale è instabile - probabile causa: impostazione errata del posizionatore.
  2. Sintomo: la valvola non si apre/chiude in modo stabile.
    1. Controllo: controlla la dimensione dell'apertura della valvola.
      1. Risultato: la dimensione dell'apertura cambia - probabile causa: un problema nel sottosistema.
      2. Risultato: dimensione di apertura è stabile - probabile causa: problema nel sottosistema.
    2. Controllare: controllare la vibrazione della valvola.
      1. Risultato: vibrazione > 4,5 mm/s — probabile causa: impostazione errata del posizionatore.
      2. Risultato: vibrazione ≤ 4,5 mm/s — probabile causa: un problema nel sottosistema.
  3. Sintomo: la valvola è dimensionalmente instabile quando la pressione cambia.
    1. Controllo: controllare la pressione del sistema.
      1. Risultato: pressione superiore a 10 bar — probabile causa: impostazione errata del posizionatore.
      2. Risultato: pressione inferiore a 10 bar — probabile causa: un problema nel sottosistema.
    2. Controllare: controllare la vibrazione della valvola.
      1. Risultato: vibrazione > 4,5 mm/s — probabile causa: impostazione errata del posizionatore.
      2. Risultato: vibrazione ≤ 4,5 mm/s — probabile causa: un problema nel sottosistema.

6. Matrice delle cause dei difetti

Sintomo Ragioni (probabilmente) Controllo diagnostico Risultato atteso
Fluttuazione della valvola
  1. Impostazione posizionatore errata
  2. Parametri del sottosistema errati
  3. Momento insufficiente per forza dall'azione
  4. Energia residua nel sistema
  1. Misura la vibrazione della valvola
  2. Controllare la stabilità del segnale proveniente dal posizionatore
  3. Controllare la pressione nel sistema
  4. Verificare la potenza residua
  1. Vibrazione > 4,5 mm/s
  2. Il segnale dal posizionatore è instabile
  3. Pressione > 10 bar
  4. Energia residua nel sistema
Apertura della valvola instabile
  1. Impostazione posizionatore errata
  2. Momento insufficiente per forza dall'azione
  3. Parametri del sottosistema errati
  4. Operazione di apertura/chiusura instabile
  1. Controlla la pressione nel sistema
  2. Misurare la vibrazione della valvola
  3. Controllare la stabilità del segnale proveniente dal posizionatore
  4. Verificare la potenza residua
  1. Pressione > 10 bar
  2. Vibrazioni > 4,5 mm/s
  3. Il segnale dal posizionatore è instabile
  4. Energia residua nel sistema
Funzionamento instabile della valvola al variare della pressione
  1. Impostazione posizionatore errata
  2. Momento insufficiente per forza dall'azione
  3. Parametri del sottosistema errati
  4. Energia residua nel sistema
  1. Controlla la pressione nel sistema
  2. Misurare la vibrazione della valvola
  3. Controllare la stabilità del segnale proveniente dal posizionatore
  4. Verificare la potenza residua
  1. Pressione > 10 bar
  2. Vibrazioni > 4,5 mm/s
  3. Il segnale dal posizionatore è instabile
  4. Energia residua nel sistema

7. Analisi della causa principale per ciascun difetto

7.1 Impostazione errata del posizionatore

Motivo: Il posizionatore non corrisponde ai parametri del sistema, il che provoca l'oscillazione della valvola. Ciò può verificarsi a causa di una configurazione errata o dell'utilizzo di un algoritmo errato.

Conferma: Misura la vibrazione della valvola e controlla la stabilità del segnale proveniente dal posizionatore. Se la vibrazione è > 4,5 mm/s o il segnale del posizionatore è instabile, ciò conferma questa causa.

Conseguenze: il funzionamento instabile della valvola può comportare la perdita del controllo del processo, una riduzione dell'efficienza e rischi per il personale.

7.2 Parametri del sottosistema errati

Motivo: Il sottosistema non corrisponde ai parametri della valvola, con conseguenti oscillazioni. Ciò può essere causato da una pressione o da vibrazioni inadeguate.

Conferma: controllare la pressione del sistema e le vibrazioni della valvola. Una pressione > 10 bar o una vibrazione > 4,5 mm/s confermano questa causa.

Conseguenze: il funzionamento instabile della valvola può comportare la perdita del controllo del processo, una riduzione dell'efficienza e rischi per il personale.

7.3 Coppia insufficiente a causa dell'azione

Motivo: La coppia dell'azione è insufficiente, il che porta a oscillazioni della valvola. Ciò può essere causato dall'utilizzo dell'attuatore sbagliato.

Conferma: controllare la pressione del sistema e le vibrazioni della valvola. Una pressione > 10 bar o una vibrazione > 4,5 mm/s confermano questa causa.

Conseguenze: il funzionamento instabile della valvola può comportare la perdita del controllo del processo, una riduzione dell'efficienza e rischi per il personale.

7.4 Energia residua nel sistema

Motivo: L'energia residua nel sistema può far oscillare la valvola. Ciò può verificarsi a causa di un arresto improprio del sistema.

Conferma: controlla l'energia residua nel sistema. Se è presente energia residua, ciò conferma questa causa.

Conseguenze: il funzionamento instabile della valvola può comportare la perdita del controllo del processo, una riduzione dell'efficienza e rischi per il personale.

8. Procedure di correzione passo passo

8.1 Impostazione errata del posizionatore

  1. Misurare la vibrazione della valvola. Se la vibrazione è > 4,5 mm/s, regolare il posizionatore.
  2. Controllare la stabilità del segnale proveniente dal posizionatore. Se il segnale è instabile, regolare il posizionatore.
  3. Eseguire un test di stabilità della valvola. Se la vibrazione è < 4,5 mm/s, il problema è risolto.

8.2 Parametri del sottosistema errati

  1. Controllare la pressione nel sistema. Se la pressione è > 10 bar, regolare il sottosistema.
  2. Misurare la vibrazione della valvola. Se la vibrazione > 4,5 mm/s, regolare il sottosistema.
  3. Eseguire un test di stabilità della valvola. Se la vibrazione è < 4,5 mm/s, il problema è risolto.

8.3 Coppia insufficiente a causa dell'azione

  1. Controllare la pressione nel sistema. Se la pressione è > 10 bar, regolare l'attuatore.
  2. Misurare la vibrazione della valvola. Se la vibrazione è > 4,5 mm/s, regolare l'attuatore.
  3. Eseguire un test di stabilità della valvola. Se la vibrazione è < 4,5 mm/s, il problema è risolto.

8.4 Energia residua nel sistema

  1. Controllare l'energia residua nel sistema.
  2. Eseguire uno spegnimento completo del sistema.
  3. Misurare la vibrazione della valvola. Se la vibrazione è < 4,5 mm/s, il problema è risolto.

9. Metodi di prevenzione

La causa principale Prevenzione Metodo di controllo Intervallo consigliato
Impostazione errata del posizionatore Regolazione regolare del posizionatore Misurazione della vibrazione della valvola Mensile
Parametri del sottosistema errati Controllo regolare della pressione nel sistema Misurazione della pressione Mensile
Momento insufficiente per forza dall'azione Controllo regolare dell'attuatore Misurazione della pressione Mensile
Energia residua nel sistema Spegnimento regolare del sistema Verifica della disponibilità di energia Mensile

10. Parti e componenti di ricambio

Descrizione della particella Specifica Quando sostituire Categoria UNITEC-D
Posizionatore 100 mA, 24 V CC Dopo 5000 ore di funzionamento Categoria 101
Attuatore 1000 N, 10 bar Dopo 10.000 ore di funzionamento Categoria 102
Valvola DN 50, PN 16 Dopo 20.000 ore di funzionamento Categoria 103
Sottosistema 20 bar, 1000 l/min Dopo 50.000 ore di funzionamento Categoria 104

Visita il nostro catalogo elettronico per ordinare le parti richieste: https://www.unitecd.com/e-catalog/

11. Collegamenti

  • Standard: DSTU 3010-95, EN 12981, ISO 10791
  • Manuali stampati del produttore
  • Materiali di riferimento UNITEC-D

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