في العملية الصناعية ، يكون للمحطات الرئيسية متطلبات لمواقع فشل الطوارئ الخاصة بها لصمامات التحكم. من الضروري التأكد من أن صمام التحكم في وضع آمن في ظل مشكلات الأعطال المختلفة. على سبيل المثال ، في حالة فقد إمداد هواء الجهاز أو فقدان الطاقة ، سيخبرك هذا المنشور تحديدًا عن أوضاع الأمان المختلفة.
أوضاع فشل صمام التحكم
يحتوي صمام التحكم على أربعة خيارات للوضع الآمن من الفشل في حالات الطوارئ.
أ) الصمام مغلق بالكامل
ب) الصمام مفتوح بالكامل
ج) صمام في الوضع الأخير
د) يستمر الصمام في التحكم
بالنسبة لفقدان ضغط إمداد الهواء بالجهاز أو فقد الطاقة ، فإن مجموعة زنبرك ضبط المقعد للمشغل الهوائي هي التي تدفع قابس صمام التحكم إلى وضع الفتح أو الإغلاق الآمن للصمام.
XNUMX. فقدان ضغط جهاز تزويد الهواء (IAS)
أ) الصمام مغلق بالكامل
بالنسبة للإجراء العكسي لصمام التحكم ، فإن وضع الفشل هو فتح الهواء (ATO) ، مما يعني أن الوضع الآمن من الفشل هو الصمام مغلق تمامًا.
عندما يقترب ضغط الهواء للأداة المحملة من 0 رطل لكل بوصة مربعة ، فإن زنبرك مجموعة المنضدة الخاصة بالمشغل "تدفع" سدادة الصمام إلى وضع إغلاق الصمام.
نظرًا لأن أنظمة أنابيب الإمداد بالهواء التي توفر طاقة هوائية لمجموعة واسعة من المعدات في هذا المجال ، فقد يعمل اضمحلال إمداد هواء الجهاز ببطء ، مما يتسبب في حدوث مشكلات في تشغيل صمامات التحكم.
في هذه الحالة ، قد يكون من الضروري استخدام صمام تحويل دليلي ثلاثي الاتجاهات "للتنبؤ" بخسارة IAS النهائية ودفع صمام التحكم بسرعة إلى موضع الفشل للتخلص من التأثيرات التشغيلية العابرة للانحلال البطيء.
ب) الصمام مفتوح بالكامل
بالنسبة للعمل المباشر لصمام التحكم ، يكون وضع الفشل هو فتح الهواء (ATC) ، مما يعني أن الوضع الآمن من الفشل هو فتح الصمام بالكامل.
عندما يقترب ضغط الهواء للأداة المحملة من 0 رطل لكل بوصة مربعة ، فإن زنبرك مجموعة المنضدة الخاصة بالمشغل "تدفع" سدادة الصمام إلى وضع الفتح الكامل للصمام.
لإزالة التأثيرات العابرة ، فإن تقنية مشابهة لـ. يمكن استخدام ما سبق لتكوينات ATC FO لصمامات العطل المفتوحة لصمامات التحكم.
ج) صمام في الموضع الأخير
يتم تحقيق ذلك عن طريق صمام قفل الهواء ، وهو صمام تبديل تجريبي ثنائي الاتجاه. إذا فقدت مجموعة الهواء الخاصة بدائرة التحكم الضغط ، فسيغلق صمام قفل الهواء ويغلق الهواء في غرفة الهواء بالمشغل الهوائي.
إذا لم يكن هناك تسرب للهواء ، فسيظل صمام التحكم في الموضع الأخير. عادة ما تكون هذه الحلقة مترجمة. عادةً ما يكون فشل الأمان الذي يحافظ على الوضع النهائي محدودًا زمنيًا لأن غرفة الهواء أو الأنابيب أو أداة الملحقات الخاصة بصمامات التحكم ستسبب تسربًا للهواء ، مما يجعل هواء القفل في حجم المشغل الهوائي يتناقص تدريجيًا ، وبالتالي سوف يميل الموقف إلى الفتح الكامل أو الإغلاق الكامل.
د) يستمر الصمام في السيطرة
هذا نظام أدوات مصمم هندسيًا بشكل خاص ويمكن إنجازه بطريقتين مختلفتين.
1.) إضافة خزان حجم النسخ الاحتياطي
يخزن خزان السعة إمدادًا محدودًا من إمدادات هواء الجهاز للحفاظ على التشغيل المنتظم لصمام التحكم لفترة زمنية محدودة ، أي تقريبًا ساعة واحدة أو أكثر ، يجب أن يكون تصميم حجم الخزان / السعة وفقًا لمتطلبات العميل.
2.) إمداد الغاز البديل
يتم تخزين أسطوانة الضغط العالي بغاز احتياطي ، عادةً GN2 ، في وضع الاستعداد. إذا انخفض ضغط إمداد الهواء بالجهاز عن 50 رطل لكل بوصة مربعة ، فسوف يتولى الغاز الاحتياطي التحكم في الإمداد بالهواء المضغوط. سيسمح الضغط المرتفع بعدة ساعات من التشغيل المستمر مع وقت كافٍ للتعافي من فقدان طارئ لأنواع الغاز الطبيعي.
يستخدم هذا التطبيق عادة لظروف التشغيل الحرجة للغاية. عادة ما تكون هذه الحلقات موضعية ويتم التحكم فيها بالهواء المضغوط فقط ؛ على سبيل المثال ، لا توجد طاقة كهربائية متضمنة باستثناء مفتاح إنذار الضغط المنخفض.
ثانيًا. فقدان الطاقة الكهربائية
يتم تحقيق الحماية ضد فقدان الطاقة بشكل غير مباشر من خلال استخدام أ الملف اللولبي صمام. في التشغيل المنتظم ، يتم تنشيط صمام الملف اللولبي ؛ في حالة انقطاع التيار الكهربائي الطارئ ، يتم فصل الطاقة عن صمام الملف اللولبي ويقفز إلى "وضع التعليق". يمكن اختيار جهد صمام الملف اللولبي 24 VDC ، 120 VAC ، 220 VAC ، إلخ.
أ) الصمام مغلق بالكامل
من خلال منع هواء الحمل إلى المشغل وتنفيس الهواء في غرفة تحميل المشغل إلى الغلاف الجوي (P = 0 رطل لكل بوصة مربعة) ، يدفع زنبرك مجموعة المقعد بالمشغل السدادة لإغلاق الصمام. صمام الملف اللولبي هو نوع ثلاثي الاتجاه.
ب) الصمام مفتوح بالكامل
عن طريق منع هواء الحمل إلى المشغل وتنفيس الهواء في حجرة تحميل المشغل إلى الغلاف الجوي (P = 0 psig) ، فإن زنبرك مجموعة المقعد الخاص بالمشغل يدفع القابس لفتح الصمام. ملحقات صمام الملف اللولبي وتصميم الأنابيب هو نفس الحالة أ.)
ج) صمام في الموضع الأخير
يحقق صمام الملف اللولبي ثنائي الاتجاه هذا التصميم الآمن من الفشل. في حالة الطاقة ، يكون منفذ صمام الملف اللولبي مفتوحًا ، ويمر هواء التحميل من خلاله. في حالة انقطاع التيار الكهربائي ، يتم إغلاق صمام الملف اللولبي ، مما يحبس الهواء في غرفة تحميل المشغل.
اختصارات شروط الصمام
IAS: جهاز تزويد الهواء
FTC: فشل / فشل في الإغلاق
FTO: فشل / فشل في الفتح
FO: فشل / فشل فتح
FC: فشل / فشل إغلاق
S / SV: صمام الملف اللولبي
حلول وضع فشل صمام التحكم الهوائي - احتفظ بالصمام في آخر موضع
في التحكم في الأتمتة الصناعية ، تحتاج أحيانًا إلى أن تفشل صمامات التحكم الهوائية في الحفاظ على الموضع الأخير ، والحلول الثلاثة التالية هي الحفاظ على فشل الصمام في الموضع الأخير لفشل صمام التحكم الهوائي مزدوج المفعول.
الحل 1: يتكون البرنامج بشكل أساسي من صمام التحكم الهوائي ، صمام الملف اللولبي ، محدد موضع الصمام ، صمام قفل الهواء ، صمام الفحص ، صمام تخفيض ضغط مضخة الحجاب الحاجز ، خزان التخزين ، إلخ.
مبدأ العمل
عندما يفشل مصدر هواء نظام التحكم (فقدان إمداد الهواء بالجهاز) ، يتم فتح صمام قفل الهواء (الذي يعمل في الاتجاه المعاكس لصمام قفل الهواء) تلقائيًا ، ويتم سحب التحكم في مصدر هواء صمام الملف اللولبي ، وينزلق صمام الملف اللولبي إعادة ضبط الصمام تحت تأثير الزنبرك ، أحد صمامي الملف اللولبي العادم ، والآخر في الهواء ، والصمام أحادي الاتجاه مغلق ، ومصدر الهواء المخزن في خزان تخزين الغاز لإمداد الصمام ، وذلك لتحقيق كامل أغلق أو افتح الصمام. يمكن تحقيق تحويل مغلق تمامًا أو مفتوح تمامًا عن طريق ضبط اتصال وحدة التحكم في الهواء.
إذا كنت ترغب في تحقيق الصمام للبقاء في الموضع الأخير ، قم بتجميع صمام هوائي وتغيير اتصال خط الأنابيب ، استخدم صمام قفل الهواء للتحكم المباشر في الصمام ، وصمام الملف اللولبي ، وصمام الفحص ، وخزان الغاز.
الحل 2: إذا كنت ترغب في تحقيق فقدان مصدر الهواء للتأكد من أن الصمام لديه عدد من المرات للعمل ، فيمكن استخدام صمام التحكم في البرنامج التالي.
يتكون هذا البرنامج من خزان لتخزين الغاز ، وصمام فحص ، وصمام مانع ، وصمام إغلاق ، وما إلى ذلك. مبدأ عمله كما يلي.
عندما يفشل مصدر الغاز (فقدان الغاز) ، يتم إغلاق صمام الفحص ، ويفقد صمام الانسداد الغاز ، ويعاد ضبط الصمام المنزلق في صمام الحاجز تحت تأثير الزنبرك ، وانعكاس دائرة الغاز ، وفصل خط أنابيب مصدر الغاز في النظام ، متصل بخط أنابيب خزان تخزين الغاز ، وإمداد الغاز من خزان التخزين إلى الصمام ، لضمان أن الصمام لديه عدد من الإجراءات لتحقيق الغرض من التحكم المستمر. بسبب السعة المحدودة لخزان التخزين وضغط مصدر الغاز في خزان التخزين مع انخفاض عمل الصمام ، لا يمكن استخدام خزان التخزين لفترة طويلة لتزويد الصمام بالهواء. يجب أن تكون سعة خزان تخزين الغاز المستخدم في هذا البرنامج أكبر من سعة خزان تخزين الغاز للحماية العامة. هذا البرنامج في حالة وجود مصدر غاز مكسور ، وعدد إجراءات الصمام ، وسعة خزان التخزين.
الحل 3: صمام تحكم هوائي بين جهاز تحديد الموضع والمشغل في سلسلة مع صمام قفل الهواء وصمام الملف اللولبي ثنائي الاتجاه ثلاثي المنافذ.
في حالة كسر الغاز مع صمام قفل الهواء للحفاظ على الوضع الأخير. في حالة انقطاع الإشارة ، استخدم صمام الملف اللولبي للبقاء في الموضع الأخير. ومع ذلك ، يجب أن يكون صمام الملف اللولبي متشابكًا مع جهاز تحديد الموضع (المحدد في برنامج التحكم) ، مما يعني أنه إذا كان لدى جهاز تحديد الموضع إشارة ، فيجب أن يكون صمام الملف اللولبي مزودًا بالطاقة ، وبمجرد أن يفقد جهاز تحديد الوضع الإشارة ، يجب إيقاف تشغيل صمام الملف اللولبي على الفور.
أوضاع فشل صمام التحكم الكهربائي
بالنسبة لصمام التحكم الكهربائي ، عندما يكون هناك فقدان للإشارة ، يمكن أن يظل في أي وضع من الأوضاع مفتوحة بالكامل أو مغلقة بالكامل أو مثبتة على أساس إعداد وحدة التحكم ، بينما عندما يكون هناك فقدان للطاقة ، يبقى بشكل طبيعي في وضع العطل ، أو يمكن للمشغل الكهربائي بجهاز إعادة الضبط أيضًا تشغيل موضع الصمام لفتحه بالكامل أو إغلاقه بالكامل.
ما هي حالات فشل الصمامات الثلاثة الشائعة لصمامات التحكم الكروية الهوائية ذات الحجاب الحاجز؟
هناك ثلاثة أعطال شائعة لصمامات التحكم في الكرة الأرضية الهوائية ذات الحجاب الحاجز ، وفقدان إمداد الهواء ، وفقدان الطاقة الكهربائية ، وفقدان الإشارة. بشكل عام ، عندما نختار صمامات التحكم الهوائية المناسبة للتطبيق ، نحتاج إلى معرفة ما إذا كان الهواء يفتح أو يغلق الصمام ، مما يعني اختيار الوضع الآمن من الفشل.
إذا كانت العملية تتطلب فتح صمام التحكم الهوائي الغشائي (دوران الربيع) عند فقد إمداد الهواء ، فاختر صمام التحكم من النوع المفتوح عادةً.
إذا تطلب الأمر صمام التحكم الهوائي الغشائي (دوران زنبركي) للإغلاق عند فقد إمداد الهواء ، فاختر صمام التحكم من النوع المغلق عادة.
ولكن إذا كان نظام التحكم يتطلب ثلاثة أعطال شائعة ، وهي فقدان إمداد الهواء وفقدان الطاقة الكهربائية وفقدان إشارة التحكم في نفس الوقت ، فيجب تهيئة صمام التحكم مع بعض الملحقات لتشكيل نظام حماية لتحقيقه متطلبات التحكم ، هذه الملحقات هي أساسًا صمام قفل الهواء ، صمام الملف اللولبي ، خزان الغاز ، إلخ. فيما يلي طريقتان من الحلول لصمام التحكم بغشاء هوائي أحادي المفعول وصمام تحكم هوائي مزدوج المفعول.
I. حل لصمام التحكم من نوع الكرة الأرضية الهوائية بغشاء (يعمل بمفرده ، رجوع نابض)
يتكون هذا البرنامج بشكل أساسي من ملف هوائي الحجاب الحاجز صمام التحكم ، وموقع الصمام الكهربائي الهوائي ، ومقارنة فقدان الطاقة ، وصمام عكس الملف اللولبي المفرد الذي يتم التحكم فيه إلكترونيًا ، وصمام قفل الهواء ، ومفاتيح الحد ، وما إلى ذلك.
1. فقدان مصدر الهواء
عند فشل مصدر هواء نظام التحكم ، يتم إغلاق صمام قفل الهواء تلقائيًا لقفل ضغط إشارة الخرج لجهاز الموضع في غرفة الحجاب الحاجز لصمام التحكم الهوائي ، ويكون ضغط إشارة الخرج متوازنًا مع قوة العداد الناتجة عن زنبرك المحرك صمام التحكم ، ويتم الحفاظ على موضع صمام صمام التحكم الهوائي في وضع الخطأ. يجب ضبط صمام قفل الهواء ليبدأ عندما يكون أقل بقليل من الحد الأدنى لقيمة مصدر الهواء.
2. انقطاع التيار الكهربائي
عندما يفشل مزود الطاقة في نظام التحكم ، يتحكم فقد الطاقة في التحكم في جهد الخرج ، ويفقد الصمام العكسي المفرد الذي يتم التحكم فيه إلكترونيًا والذي يعمل بملف لولبي الطاقة ، وينزلق بكرة صمام الملف اللولبي تحت تأثير نابض إعادة الضبط ، الملف اللولبي ينعكس الصمام ، ويتم إفراغ ضغط الغرفة الغشائية لصمام قفل الهواء ، ويتم إغلاق صمام القفل ، ويتم قفل ضغط إشارة الخرج الخاصة بالموضع في غرفة الغشاء لصمام التحكم الهوائي ، ويكون ضغط إشارة الخرج متوازنًا مع القوة العكسية الناتجة عن زنبرك صمام التحكم ، ويتم الحفاظ على موضع صمام صمام التحكم الهوائي في موضع الخطأ.
3. فقدان السيطرة الإشارة
عندما يتم الكشف عن فشل إشارة نظام التحكم عن طريق مقارنة فقدان الطاقة ، يتم كسر إشارة الجهد لصمام عكس الملف اللولبي المفرد الذي يتم التحكم فيه إلكترونيًا ، ويفقد صمام عكس الملف اللولبي المفرد الذي يتم التحكم فيه إلكترونيًا الطاقة ، وينزلق صمام الانزلاق داخل الملف اللولبي المفرد الذي يتم التحكم فيه إلكترونيًا. تحت تأثير زنبرك إعادة الضبط ، يعكس صمام الملف اللولبي الاتجاه ، ويتم إفراغ ضغط غرفة الغشاء لصمام الحفاظ على الموضع الهوائي ، ويتم إغلاق صمام الحفاظ على الموضع الهوائي ، ويتم قفل ضغط إشارة الخرج لجهاز الموضع في غرفة غشاء صمام التحكم الهوائي. يتم موازنة ضغط إشارة الخرج مع القوة المضادة الناتجة عن زنبرك صمام التحكم ، ويتم الحفاظ على موضع صمام صمام التحكم الهوائي في الوضع الآمن من الفشل.
يتم إعطاء إشارة التغذية المرتدة للموضع بواسطة مفاتيح الحد أو محدد موضع الصمام.
ثلاثة أوضاع كسر الحماية عند بدء التشغيل ، وميزة هذا البرنامج هي استجابة النظام بسرعة. التكلفة الإجمالية رخيصة نسبيًا.
عيوب هذا الحل: يتم شحن صمام الملف اللولبي لفترة طويلة ، مما يؤثر على عمر الخدمة. مع المزيد من الملحقات ، يكون التثبيت والتشغيل أكثر تعقيدًا ، ويجب أن تكون التغذية الراجعة لموضع الصمام مجهزة بمفاتيح حد منفصلة ، في حالة وجود عجلة يدوية أكثر تعقيدًا.
II.Solution لصمام التحكم الهوائي مزدوج المفعول
يتكون هذا البرنامج بشكل أساسي من صمام تحكم ، جهاز تحكم هوائي ، محدد موضع الصمام ، صمام قفل الهواء ، صمام فحص ، صمام تخفيض الضغط ، خزان تخزين الغاز ، إلخ. مبدأ عمله كما يلي.
عند فشل مصدر هواء نظام التحكم ، يفتح صمام القفل الذاتي تلقائيًا ، ويتم سحب مصدر هواء التحكم لوحدة التحكم الهوائية ، ويتم إعادة ضبط صمام الانزلاق لوحدة التحكم الهوائية تحت تأثير الزنبرك ، أحدهما عوادم الصمامات العكسية ، والتغذية الأخرى ، وصمام الفحص يغلق ، ويتم توفير مصدر الهواء للصمام عن طريق مصدر الهواء المخزن في خزان تخزين الغاز ، وبالتالي تحقيق إغلاق كامل أو فتح الصمام. يمكن تحقيق تحويل الإغلاق الكامل أو الفتح الكامل عن طريق ضبط اتصال جهاز التحكم الهوائي.
إذا كنت ترغب في تحقيق الصمام للبقاء في الموضع الأخير ، فقم بتثبيت صمام قفل الهواء وتغيير اتصال الأنابيب ، واستخدم صمام قفل الهواء للتحكم في الصمام مباشرةً ، فلا حاجة إلى جهاز تحكم هوائي ، وصمام فحص ، وخزان تخزين.
إذا كنت تريد التأكد من عدد مرات عمل صمام التحكم عند فقد إمداد الهواء ، فيمكن استخدام البرنامج التالي.
يتكون هذا البرنامج من خزان لتخزين الغاز ، وصمام فحص ، وصمام مانع ، وصمام حابس ، وما إلى ذلك. مبدأ عمله كما يلي.
عند فشل مصدر الهواء ، يتم إغلاق صمام الفحص ، ويفقد صمام الانسداد الهواء ، ويتم إعادة ضبط التخزين المؤقت في صمام الحاجز تحت تأثير الزنبرك ، وتنعكس دائرة الغاز ، وتفصل أنابيب هواء النظام ، وتوصيل خط أنابيب خزان تخزين الغاز ، إمداد الغاز من خزان التخزين إلى الصمام ، لضمان أن الصمام لديه عدد من المرات للعمل ، لتحقيق الغرض من التحكم المستمر. نظرًا للقدرة المحدودة لخزان التخزين ، وانخفاض ضغط مصدر الغاز في الخزان مع عمل الصمام ، لا يمكن استخدام خزان التخزين لفترة طويلة لتزويد الصمام بالهواء. يجب أن تكون سعة خزان تخزين الغاز المستخدم في هذا البرنامج أكبر من سعة خزان تخزين الغاز للحماية العامة. يرتبط عدد إجراءات الصمام في هذا البرنامج بسعة خزان التخزين عند فصل مصدر الغاز.
كيف يمكنك استكشاف أخطاء صمام التحكم؟
استكشاف أخطاء صمام التحكم pDF
ملخص
يقدم هذا المنشور نظرة عامة على أنماط الأعطال المختلفة المرتبطة بصمامات التحكم وكيفية اكتشافها. يمكن بسهولة تحديد المشكلات الشائعة، مثل ضعف المعايرة أو الصمامات العالقة، بينما تتطلب الأعطال الأصعب تشخيصًا خبراء صمامات التحكم لتحليلها وحلها. THINKTANK علامة تجارية مرموقة لصمامات التحكم في الصين، يمكنك الاعتماد علينا تمامًا لمساعدتك في تحديد المقاسات واختيار صمامات التحكم المناسبة لتطبيقاتك ومشاريعك. تواصل معنا اليوم لتحصل على استشارة مجانية.
