0086 15335008985
English
Español
Поиск
How Proper Valve Actuator Sizing Prevents Costly Field Failures
Реальная цена неправильного выбора размера привода
За каждым заглохшим клапаном на технологической линии стоит своя история, и в удивительном количестве случаев эта история начинается в тот день, когда привод был выбран, а не в тот день, когда он сломался. Привод, который слишком мал для своих задач, останавливается под нагрузкой, перегревает обмотки двигателя и срабатывает тепловая защита задолго до того, как клапан достигнет заданного положения. Привод слишком большого размера приводит к трате капитала, добавляет ненужную массу к штоку клапана и может срезать муфты или растрескивать корпуса клапанов, когда он выталкивает застрявший диск или шар мимо точки, где он должен был остановиться. Оба результата связаны с одной и той же основной причиной: несоответствием между крутящим моментом, который действительно необходим клапану, и крутящим моментом, на который рассчитан привод.
Это несоответствие редко проявляется сразу. Вместо этого через несколько месяцев это проявляется в виде неприятных поездок, медленного времени хода или периодических ошибок обратной связи по положению, которые бригады технического обслуживания преследуют, даже не возвращаясь к первоначальным расчетам размеров. Понимание того, как распознавать эти симптомы и как правильно подобрать или изменить размер привода, является одним из важнейших навыков, которые может развить инженер по надежности.
Распознавание ранних признаков неисправности привода
Симптомы плохого исполнительного механизма имеют тенденцию прогрессировать в предсказуемой последовательности. Выловить их на самой ранней стадии гораздо дешевле, чем заменить заклинивший агрегат во время незапланированного отключения.
| Наблюдаемый симптом | Вероятная стадия | Общая основная причина |
|---|---|---|
| Небольшая задержка перед началом инсульта | Ранний | Предельный запас крутящего момента, стареющая смазка |
| Более медленное время полного хода, чем базовый уровень | Ранний to Mid | Частичная деградация обмотки двигателя, падение напряжения питания |
| Повторные отключения при тепловой перегрузке | Средний | Привод меньшего размера для рабочего цикла |
| Дрейф или джиттер обратной связи по положению | Средний | Изношен потенциометр, ослаблена муфта, неисправен блок управления. |
| Привод глохнет на середине хода | поздно | Недостаточный крутящий момент, заедание седла клапана |
| Полная потеря реакции | Критический | Перегорание двигателя, выход из строя зубчатой передачи, неисправность проводки |
Команда, которая регистрирует время хода и запас крутящего момента при вводе в эксплуатацию, имеет базовый уровень для сравнения. Без этой базовой линии первые три стадии в таблице выше часто пропускаются, и исполнительный механизм замечается только тогда, когда он достигает критической стадии.
Выбор размера привода клапана: что на самом деле определяет правильную посадку
Правильно размер привода клапана это не поиск по одному номеру. Это результат совместной оценки нескольких независимых переменных, поскольку конструкция, которая выглядит адекватной по одной оси, все же может потерпеть неудачу по другой.
- Крутящий момент клапана при открытии, который обычно превышает рабочий крутящий момент, поскольку он должен преодолевать статическое трение и сжатие уплотнения седла.
- Рабочий цикл и ожидаемое количество операций в час, поскольку электроприводы рассчитаны на прерывистую, а не непрерывную работу.
- Диапазон температур окружающей среды на месте установки, влияющий как на снижение номинальных характеристик двигателя, так и на вязкость смазочного материала.
- Линейное давление и перепад давления на клапане в момент срабатывания, а не только в установившемся режиме.
- Требуемая скорость хода, поскольку более быстрые ходы требуют пропорционально большего мгновенного крутящего момента.
- Условные обозначения запаса безопасности, используемые на объекте, обычно представляют собой процентный запас выше расчетного рабочего крутящего момента.
Игнорирование любого из этих факторов является наиболее частой основной причиной преждевременного выхода из строя привода, и именно поэтому два привода с одинаковыми номинальными крутящими моментами, указанными на паспортной табличке, могут вести себя совершенно по-разному после установки на разные клапаны.
Сравнение требуемого крутящего момента для распространенных типов клапанов
Различные геометрии клапанов предъявляют очень разные требования к крутящему моменту их приводов. На приведенной ниже диаграмме показаны типичные диапазоны требуемого относительного крутящего момента, сообщаемые для общих семейств клапанов, что является полезным контекстом, прежде чем обращаться к калькулятору крутящего момента привода для конкретного применения.
Пробковые и задвижки постоянно требуют более высокого крутящего момента срыва, поскольку их уплотнительные поверхности остаются в контакте на большей части хода, в то время как дисковые затворы обычно требуют меньшего момента, поскольку диск поднимается над седлом на ранней стадии хода. Использование для каждого семейства клапанов одинакового процента прибыли — распространенный метод, который напрямую приводит к выбору заниженных размеров в категориях с более высоким спросом.
Как меняется частота отказов в течение срока службы привода
Уровень зарегистрированных инцидентов остается практически неизменным в первые годы службы, а затем резко возрастает примерно с шестого года. Эта точка перегиба обычно совпадает с окончанием расчетного срока службы первого поколения уплотнений, щеток или прокладок. Предприятия, которые планируют проверку среднего срока службы ближе к пятому году, вместо того, чтобы ждать, когда неисправность станет причиной ее проведения, постоянно сглаживают эту кривую, поскольку изношенные компоненты заменяются до того, как они вызовут остановку.
Что на самом деле является причиной заявленных неисправностей привода
Недостаточный размер остается самой распространенной причиной отказа привода, опередив коррозию и электрические неисправности, объединенные во многих полевых исследованиях. Это важно, поскольку недостаточный размер — единственная причина, указанная в этой таблице, которую можно полностью предотвратить на этапе спецификации, еще до того, как устройство будет установлено.
Компромиссы конструкции привода в зависимости от типа привода
Выбор конструкции привода между типами пневматического, электрического и гидравлического привода предполагает настоящий компромисс, а не единственный лучший ответ. Приведенное ниже сравнение радаров суммирует эффективность каждого типа по пяти практическим характеристикам.
Электрический привод Пневматический привод
Электрические агрегаты обычно обеспечивают точность позиционирования и простоту долгосрочного обслуживания, поскольку они избегают инфраструктуры сжатого воздуха, от которой зависят пневматические системы. Пневматические агрегаты, как правило, лидируют по скорости реагирования и остаются привлекательными в областях, где приборный воздух уже доступен при низких предельных затратах. Гидравлические агрегаты, которые здесь не показаны для ясности, обычно располагаются выше оси выходного крутящего момента, но несут более высокие затраты на обслуживание жидкости. Правильный выбор зависит от того, какие два или три атрибута наиболее важны для конкретного приложения, а не от того, какой тип в целом имеет наибольшее значение.
Практический процесс устранения неполадок в системе автоматизации клапанов
Когда привод регулирующего клапана начинает работать неэффективно, работа в фиксированной последовательности предотвращает потерю времени на погоню за неправильной подсистемой. Приведенный ниже рабочий процесс отражает порядок, который большинство технических специалистов используют при устранении неполадок в системе автоматизации клапанов.
Проверка проводки и сигналов заслуживает особого внимания, поскольку исправный привод, подключенный к неисправному блоку управления, может проявлять симптомы, идентичные внутреннему отказу двигателя. Подтверждение целостности сигнала на этом этапе, прежде чем приводить в негодность сам привод, позволяет избежать ненужной замены компонента, который никогда не был поврежден.
Почему блок управления заслуживает такого же внимания, как и привод
В суровых условиях, например, на подземных объектах добычи, корпус, в котором находится проводка привода, так же важен для надежной работы, как и сам привод. Правильный рейтинг Блок управления угольной шахтой защищает клеммные соединения, реле перегрузки и проводку обратной связи по положению от пыли, влаги и механического воздействия, которые являются тремя наиболее распространенными причинами периодических сбоев сигнала, описанных ранее в рабочем процессе устранения неполадок.
Команды, которые относятся к блоку управления как к второстепенной мысли, часто вынуждены неоднократно заменять приводы из-за проблемы, которая на самом деле заключалась в корродированном клеммном блоке или поврежденной прокладке на самом корпусе. Проверка целостности корпуса во время каждой плановой проверки привода закрывает этот пробел.
Выбор между ремонтом и заменой промышленного привода
Ремонт промышленных приводов часто является более экономичным способом, но только в определенных условиях. В приведенном ниже сравнении показаны факторы, которые стоит взвесить, прежде чем совершать тот или иной вариант.
Отдавайте предпочтение ремонту, когда: неисправность связана с одним заменяемым компонентом, например, концевым выключателем, уплотнением или клеммной колодкой, зубчатая передача не имеет видимого износа, а номинальный срок службы устройства истек примерно на две трети.
Отдавайте предпочтение замене, если: Обмотки двигателя вышли из строя, на корпусе имеется коррозия, снижающая класс проникновения, выходной крутящий момент ухудшился ниже предела, требуемого клапаном, или на одном и том же блоке в течение короткого периода времени уже был выполнен повторный ремонт.
Повторный ремонт одного и того же привода сам по себе является диагностическим сигналом. Обычно это означает, что первоначальный размер был незначительным, и каждый ремонт требует всего лишь несколько месяцев, прежде чем вернется тот же режим отказа.
Внедрение дисциплины проектирования приводов в текущие операции
- Запишите базовое время хода, запас крутящего момента и условия окружающей среды для каждого привода при вводе в эксплуатацию.
- Производите повторную оценку размеров при каждом ремонте, замене футеровки или замене подключенного клапана, поскольку трение седла может измениться.
- Запланируйте проверку в середине срока службы задолго до того, как кривая отказов обычно изменится, вместо того, чтобы ждать поездки.
- Рассматривайте проверку корпуса управления как часть того же технического задания, что и проверку привода.
- Регистрируйте каждый ремонт конкретного устройства, чтобы закономерности повторных сбоев стали видны как можно раньше.
Ни один из этих шагов не требует специальных инструментов. Им требуется последовательность, и предприятия, которые поддерживают эту дисциплину, постоянно сообщают о меньшем количестве незапланированных остановов, связанных с приводами, чем те, которые вмешиваются только в ответ.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос 1. Какова наиболее распространенная причина остановки привода в середине хода?
Недостаточный крутящий момент по сравнению с фактическими требованиями к моменту отрыва и рабочего крутящего момента клапана является наиболее часто сообщаемой причиной, часто потому, что первоначальный размер не учитывал условия полного перепада давления.
Вопрос 2. Как часто следует проверять запас крутящего момента привода?
Повторная проверка при вводе в эксплуатацию, снова в середине ожидаемого срока службы и после любого ремонта внутренних частей клапана является разумной базой для большинства промышленных применений.
Вопрос 3. Можно ли принять неисправность блока управления за неисправность привода?
Да. Корродированные клеммы или попадание влаги в корпус могут привести к периодической потере сигнала, которая выглядит идентично внутренней неисправности привода, поэтому проверка проводки и корпуса должна предшествовать любому решению о замене привода.
Вопрос 4: Всегда ли больший привод является более безопасным выбором, чем размер, соответствующий расчетным требованиям?
Нет. Увеличение размера создает ненужную нагрузку на шток клапана и муфту и может привести к тому, что застрявший диск или седло выйдет за намеченную точку остановки, что скорее приведет к механическому повреждению, чем предотвратит его.
Вопрос 5: Каков самый ранний надежный признак деградации привода?
Измеримое увеличение времени полного хода по сравнению с зарегистрированным базовым показателем при вводе в эксплуатацию обычно является самым ранним надежным индикатором, появляющимся задолго до начала тепловых отключений или остановок.
Предыдущий пост
How to Choose Pneumatic Actuators for Harsh Industrial Environments?
Следующий пост
How the Right Accessories and Gear Box Selection Improve Valve Actuation Reliability
Сопутствующие товары
-
-
Cat:Четвертьоборотный электрический привод
Электрическое устройство частичного поворотного клапана серии QM включает в себя обычный тип переключателя, встроенный тип, регулирующий тип, интеллек...
См. детали -
Cat:Электрический привод лайнера
В основном используется в промышленной сфере, оснащен новой интеллектуальной системой управления приводом клапана Keyou A8, имеет мощные функции расши...
См. детали
СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ
Создавайте будущее продуктов вместе с нами!
БЫСТРЫЕ ССЫЛКИ
ПРОДУКТ
КОНТАКТНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
- АДРЕС: Промышленный парк Лаоли, деревня Чаоян, поселок Хэншаньцяо, район Вуцзинь, город Чанчжоу, провинция Цзянсу, Китай
- ТЕЛЕФОН: 0086 15335008985
- ЭЛЕКТРОННАЯ ПОЧТА: [email protected]
МОБИЛЬНЫЙ
Авторское право 2024 г. Changzhou Xinneng Automatic Control Equipment Co., Ltd Все права защищены.
