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Um guia para encontrar e corrigir as causas de oscilações e instabilidade dimensional da válvula de controle

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. Descrição e escopo do problema

Este guia tem como objetivo encontrar e corrigir as causas de flutuações e instabilidade dimensional da válvula de controle (válvula oscilante). Esses sintomas podem ocorrer em diversos sistemas de produção, como caldeiras, fábricas de produtos químicos, fornecimento de gás e processos industriais. Eles são considerados críticos porque podem levar à instabilidade do sistema, à redução da eficiência e ao perigo para o pessoal.

2. Medidas de proteção

Use equipamento de proteção individual (EPI): luvas, óculos, armas de proteção.
Garantir bloqueio e marcação de energia: Antes de realizar qualquer ação, bloqueie e marque com energia os elementos do sistema.
Desative o armazenamento de energia: desative os sistemas pneumáticos/hidráulicos e verifique se há energia residual antes de iniciar o diagnóstico.
Tenha cuidado ao trabalhar com líquidos químicos: use equipamentos de proteção contra substâncias químicas.

3. Ferramentas de diagnóstico necessárias

Nome da ferramenta Modelo/especificação Faixa de medição O objetivo
Multímetro Fluke 434II 0-2500 V, 0-200 mA Medição de parâmetros elétricos, tensão, corrente
Analisador de vibração Keysight 35670A 0-20.000Hz Análise das características de vibração da válvula
Câmera térmica FLIR T1020 -20°C a 650°C Medindo a temperatura das superfícies das válvulas
Computador com software analítico PC + MATLAB Não há nenhum Análise de dados, configurações do posicionador

4. Verifique antes de iniciar o diagnóstico

Indicador Descrição ação
Tipo de válvula Determine o tipo de válvula (diafragma, hidráulica, pneumática) Registre o tipo e a série da válvula
Mudanças recentes Verifique se foram feitas alterações no sistema Registre a data e a natureza das alterações
Indicadores de vibração Verifique se vibrações são detectadas Registre os valores máximos de vibração
Indicadores de temperatura Verifique se foram detectadas quedas de temperatura Registre os valores máximos de temperatura

5. Esquema de diagnóstico sistemático

  1. Sintoma: a válvula oscila quando o sinal do posicionador muda.
    1. Verifique: meça a vibração da válvula.
      1. Resultado: vibração > 4,5 mm/s — causa provável: configuração incorreta do posicionador.
      2. Resultado: vibração ≤ 4,5 mm/s — causa provável: um problema no subsistema.
    2. Verificar: verifique a estabilidade do sinal do posicionador.
      1. Resultado: o sinal está estável - causa provável: um problema no subsistema.
      2. Resultado: o sinal está instável - causa provável: configuração incorreta do posicionador.
  2. Sintoma: a válvula não abre/fecha de forma estável.
    1. Verificação: verifique o tamanho da abertura da válvula.
      1. Resultado: o tamanho da abertura muda - causa provável: um problema no subsistema.
      2. Resultado: o tamanho da abertura é estável - causa provável: problema no subsistema.
    2. Verificar: verifique a vibração da válvula.
      1. Resultado: vibração > 4,5 mm/s — causa provável: configuração incorreta do posicionador.
      2. Resultado: vibração ≤ 4,5 mm/s — causa provável: um problema no subsistema.
  3. Sintoma: a válvula fica dimensionalmente instável quando a pressão muda.
    1. Verificar: verifique a pressão do sistema.
      1. Resultado: pressão acima de 10 bar — causa provável: configuração incorreta do posicionador.
      2. Resultado: pressão abaixo de 10 bar — causa provável: um problema no subsistema.
    2. Verificar: verifique a vibração da válvula.
      1. Resultado: vibração > 4,5 mm/s — causa provável: configuração incorreta do posicionador.
      2. Resultado: vibração ≤ 4,5 mm/s — causa provável: um problema no subsistema.

6. Matriz de causas de defeitos

Sintoma Razões (provavelmente) Verificação de diagnóstico Resultado esperado
Flutuação da válvula
  1. Configuração incorreta do posicionador
  2. Parâmetros de subsistema incorretos
  3. Momento de força insuficiente da ação
  4. Energia residual no sistema
  1. Medir a vibração da válvula
  2. Verifique a estabilidade do sinal do posicionador
  3. Verifique a pressão no sistema
  4. Verifique se há energia residual
  1. Vibração > 4,5 mm/s
  2. O sinal do posicionador está instável
  3. Pressão > 10 bar
  4. Energia residual no sistema
Abertura instável da válvula
  1. Configuração incorreta do posicionador
  2. Momento de força insuficiente da ação
  3. Parâmetros de subsistema incorretos
  4. Operação de abertura/fechamento instável
  1. Verifique a pressão no sistema
  2. Medir a vibração da válvula
  3. Verifique a estabilidade do sinal do posicionador
  4. Verifique se há energia residual
  1. Pressão > 10 bar
  2. Vibração > 4,5 mm/s
  3. O sinal do posicionador está instável
  4. Energia residual no sistema
Operação instável da válvula quando a pressão muda
  1. Configuração incorreta do posicionador
  2. Momento de força insuficiente da ação
  3. Parâmetros de subsistema incorretos
  4. Energia residual no sistema
  1. Verifique a pressão no sistema
  2. Medir a vibração da válvula
  3. Verifique a estabilidade do sinal do posicionador
  4. Verifique se há energia residual
  1. Pressão > 10 bar
  2. Vibração > 4,5 mm/s
  3. O sinal do posicionador está instável
  4. Energia residual no sistema

7. Análise de causa raiz para cada defeito

7.1 Configuração incorreta do posicionador

Motivo: o posicionador não corresponde aos parâmetros do sistema, o que faz com que a válvula oscile. Isso pode ocorrer devido à configuração incorreta ou ao uso do algoritmo errado.

Confirmação: Meça a vibração da válvula e verifique a estabilidade do sinal do posicionador. Se a vibração for > 4,5 mm/s ou o sinal do posicionador for instável, isso confirma esta causa.

Consequências: A operação instável da válvula pode resultar em perda de controle do processo, redução da eficiência e riscos pessoais.

7.2 Parâmetros incorretos do subsistema

Motivo: o subsistema não corresponde aos parâmetros da válvula, resultando em oscilações. Isso pode ser causado por pressão ou vibração inadequada.

Confirmação: verifique a pressão do sistema e a vibração da válvula. Se a pressão for > 10 bar ou a vibração > 4,5 mm/s, isso confirma esta causa.

Consequências: A operação instável da válvula pode resultar em perda de controle do processo, redução da eficiência e riscos pessoais.

7.3 Torque insuficiente devido à ação

Motivo: O torque da ação é insuficiente, o que leva a oscilações da válvula. Isso pode ser causado pelo uso do atuador errado.

Confirmação: verifique a pressão do sistema e a vibração da válvula. Se a pressão for > 10 bar ou a vibração > 4,5 mm/s, isso confirma esta causa.

Consequências: A operação instável da válvula pode resultar em perda de controle do processo, redução da eficiência e riscos pessoais.

7.4 Energia residual no sistema

Motivo: A energia residual no sistema pode fazer com que a válvula oscile. Isso pode ocorrer devido ao desligamento incorreto do sistema.

Confirmação: Verifique se há energia residual no sistema. Se houver energia residual, isso confirma esta causa.

Consequências: A operação instável da válvula pode resultar em perda de controle do processo, redução da eficiência e riscos pessoais.

8. Procedimentos de correção passo a passo

8.1 Configuração incorreta do posicionador

  1. Meça a vibração da válvula. Se a vibração for > 4,5 mm/s, ajuste o posicionador.
  2. Verifique a estabilidade do sinal do posicionador. Se o sinal estiver instável, ajuste o posicionador.
  3. Execute um teste de estabilidade da válvula. Se a vibração for < 4,5 mm/s, o problema está resolvido.

8.2 Parâmetros incorretos do subsistema

  1. Verifique a pressão no sistema. Se a pressão for > 10 bar, ajuste o subsistema.
  2. Meça a vibração da válvula. Se a vibração for > 4,5 mm/s, ajuste o subsistema.
  3. Execute um teste de estabilidade da válvula. Se a vibração for < 4,5 mm/s, o problema está resolvido.

8.3 Torque insuficiente devido à ação

  1. Verifique a pressão no sistema. Se a pressão for > 10 bar, ajuste o atuador.
  2. Meça a vibração da válvula. Se a vibração for > 4,5 mm/s, ajuste o atuador.
  3. Execute um teste de estabilidade da válvula. Se a vibração for < 4,5 mm/s, o problema está resolvido.

8.4 Energia residual no sistema

  1. Verifique se há energia residual no sistema.
  2. Execute um desligamento completo do sistema.
  3. Meça a vibração da válvula. Se a vibração for < 4,5 mm/s, o problema está resolvido.

9. Métodos de prevenção

A causa raiz Prevenção Método de controle Intervalo recomendado
Configuração incorreta do posicionador Ajuste regular do posicionador Medição da vibração da válvula Mensalmente
Parâmetros de subsistema incorretos Verificação regular da pressão no sistema Medição de pressão Mensalmente
Momento de força insuficiente da ação Verificação regular do atuador Medição de pressão Mensalmente
Energia residual no sistema Desligamento regular do sistema Verificando a disponibilidade de energia Mensalmente

10. Peças e componentes de reposição

Descrição da partícula Especificação Quando substituir Categoria UNITEC-D
Posicionador 100 mA, 24 V CC Após 5.000 horas de operação Categoria 101
Atuador 1000 N, 10 bar Após 10.000 horas de operação Categoria 102
Válvula DN 50, PN 16 Após 20.000 horas de operação Categoria 103
Subsistema 20 bar, 1000 l/min Após 50.000 horas de operação Categoria 104

Visite nosso catálogo eletrônico para solicitar as peças necessárias: https://www.unitecd.com/e-catalog/

11. Links

  • Normas: DSTU 3010-95, EN 12981, ISO 10791
  • Manuais impressos do fabricante
  • Materiais de referência UNITEC-D

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