عن صمام التحكم الهوائي وصمام التحكم الكهربائي اختيار وتحليل الفشل

مبادئ تركيب صمام التحكم الهوائي وصمام التحكم الكهربائي

1. موضع تركيب صمام التحكم الهوائي، من الأرض يتطلب ارتفاعًا معينًا، يجب أن يترك الصمام مساحة معينة فوقه وتحته، من أجل إجراء فك الصمام وإصلاحه. بالنسبة للمجهزة بمحدد موضع الصمام الهوائي وصمام التحكم اليدوي، يجب التأكد من أن التشغيل والمراقبة والتعديل مريحة.
2. يجب تركيب صمام التحكم في خط الأنابيب الأفقي، وأعلى وأسفل مع خط الأنابيب الرأسي، بشكل عام يجب دعمه أسفل الصمام. في المناسبات الخاصة، والحاجة إلى التركيب الأفقي لصمام التحكم في خط الأنابيب الرأسي، يجب أيضًا دعم صمام التحكم (باستثناء صمام التحكم ذي القطر الصغير). التركيب، لتجنب الضغط الإضافي على الصمام.
3. يجب أن تكون درجة حرارة بيئة عمل صمام التحكم (-30 - +60) والرطوبة النسبية لا تزيد عن 95٪.
4. يجب أن يكون قسم الأنبوب المستقيم قبل وبعد صمام التحكم، وطوله لا يقل عن 10 أضعاف قطر خط الأنابيب (10D)، من أجل تجنب أن يكون الصمام قصيرًا جدًا بحيث يؤثر على خصائص التدفق لخط الأنابيب المستقيم.
5. لا يتطابق عيار صمام التحكم وأنابيب العملية، يجب توصيله باستخدام مخفض. في تركيب صمام التحكم ذي القطر الصغير، يمكن أن يكون اتصالاً ملولبًا. يجب أن يتوافق سهم اتجاه السائل الموجود على جسم الصمام مع اتجاه السائل.
6. لإعداد خط أنابيب تجاوز. الغرض منه هو تسهيل التبديل أو التشغيل اليدوي، ويمكن تعديله دون إيقاف الصمام للصيانة
7. يجب إزالة صمامات التحكم تمامًا من خط الأنابيب قبل تركيب الأجسام الغريبة، مثل الأوساخ وشظايا اللحام وما إلى ذلك.

1. يجب أن يتوافق موضع التركيب والارتفاع واتجاه الاستيراد والتصدير للصمام مع اتجاه متطلبات التصميم، ويجب أن يكون الاتصال ثابتًا ومحكمًا.
2. يمكن استخدام الصمامات في أشكال مختلفة من توصيلات النهاية مع خط الأنابيب. أحد أهم التوصيلات هو التوصيلات الملولبة والمفلنجة والمُلحمة. اتصال الشفة، إذا تجاوزت درجة الحرارة 350 درجة مئوية، بسبب الترباس. يجب أن تختار الشفة والحشية مادة مقاومة لدرجات الحرارة العالية.
3. يجب إجراء تركيب الصمام قبل ظهور الفحص، يجب أن تتوافق لوحة اسم الصمام مع المعيار الدولي الحالي GB12220 “علامات الصمام العامة”. بالنسبة لضغط العمل الذي يزيد عن 1.0 ميجا باسكال وفي خط الأنابيب الرئيسي للعب دور في قطع الصمام، يجب إجراء اختبار القوة والإحكام، مؤهل قبل الاستخدام. لا يمكن اختبار الصمامات الأخرى بشكل منفصل، ليتم اختبارها في اختبار ضغط النظام.
4. اختبار القوة، والضغط التجريبي للضغط الاسمي 1.5 مرة لمدة لا تقل عن 5 دقائق، يجب ألا يكون غلاف الصمام والحشو أي تسرب.
5. اختبار الإحكام، والضغط التجريبي 0.3 ميجا باسكال، يجب أن يظل الضغط التجريبي في المدة التجريبية دون تغيير، يجب أن يكون الوقت وفقًا لأحكام الجدول 2، إلى سطح إحكام الصمام دون تسرب مؤهل.
6. القطر الاسمي: DN15-500

(أ) صمام التحكم لا يعمل، وظواهر الأعطال والأسباب هي كما يلي؛

1. لا توجد إشارة، ولا يوجد مصدر غاز.
   1. مصدر الغاز غير مفتوح،
   2. بسبب احتواء مصدر الغاز على الماء في فصل الشتاء، مما يؤدي إلى انسداد القنوات أو المرشحات، وتعطل صمام تخفيض الضغط،
   3. فشل الضاغط
   4. تسرب خط الغاز الرئيسي.
2. مصدر الهواء، لا توجد إشارة.
   1. فشل المنظم
   2. تسرب الفولاذ المموج لمحدد الموضع
   3. تلف غشاء شبكة التنظيم
3. محدد الموضع لا يوجد مصدر هواء،
   1. انسداد المرشح،
   2. فشل صمام تخفيض الضغط
   3. تسرب خط الأنابيب أو الانسداد
4. محدد الموضع لديه مصدر هواء، ولا يوجد إخراج. فتحة الخانق لمحدد الموضع مسدودة
5. هناك إشارة، لا يوجد عمل.
   1. انفصال ساق الصمام،
   2. ساق الصمام والمجتمع أو مع مقعد الصمام عالق
   3. انحناء أو كسر الجذع
   4. مقعد ساق الصمام المجمد أو كتلة فحم الكوك من الأوساخ.
   5. زنبرك المشغل بسبب عدم استخدامه وإصلاحه لفترة طويلة

(2) عمل غير مستقر لصمام التنظيم. ظواهر الأعطال والأسباب هي كما يلي:

1. ضغط الغاز غير مستقر
   1. سعة الضاغط صغيرة جدًا
   2. فشل صمام تخفيض الضغط
2. عدم استقرار ضغط الإشارة
   1. ثابت زمن نظام التحكم غير مناسب
   2. عدم استقرار خرج المنظم
3. ضغط مصدر الغاز المستقر، وضغط الإشارة مستقر أيضًا، ولكن عمل صمام المنظم غير مستقر.
   1. صمام الكرة المكبر لمحدد الموضع بسبب تلف الحطام والتآكل ليس صارمًا، وستكون كمية استهلاك الغاز كبيرة بشكل خاص.
   2. محدد الموضع فوهة الحاجز ليست متوازية، لا يمكن للحاجز أن يغطي الفوهة،
   3. تسرب خط الأنابيب الناتج.
   4. صلابة المشغل صغيرة جدًا.
   5. حركة الجذع في مقاومة الاحتكاك كبيرة، وظاهرة التلامس مع الأجزاء المرحلية.

(2) المشغل شديد الصلابة.

(3) اهتزاز صمام التحكم. ظواهر الأعطال والأسباب هي كما يلي:

1. يهتز صمام التنظيم في أي درجة فتح.
   1. دعم غير مستقر
   2. مصدر اهتزاز قريب
   3. تآكل ساق الصمام والبطانة خطير.
2. اهتزاز صمام التحكم في وضع الإغلاق الكامل
   1. تم تحديد صمام التحكم كبيرًا، وغالبًا ما يستخدم في فتحات صغيرة:
   2. اتجاه تدفق الوسيط أحادي المقعد والاتجاه المعاكس للإغلاق

(د) عمل صمام التحكم بطيء الظاهرة والأسباب هي كما يلي:

1. جذع الصمام فقط في اتجاه واحد من العمل البطيء
   1. تلف غشاء المشغل الهوائي الرقيق وتسربه
   2. المشغل في تسرب ختم “O”
2. جذع الصمام في عمل متكرر هو ظاهرة بطيئة
   1. جسم الصمام مسدود بمادة لزجة
   2. تدهور حشو PTFE أو تصلب الجرافيت - تجفيف مواد تشحيم الأسبستوس.
   3. تمت إضافة الحشو بإحكام شديد، وتزداد مقاومة الاحتكاك.
   4. بسبب عدم استقامة الجذع مما يؤدي إلى مقاومة الاحتكاك.
   5. يمكن أن يؤدي صمام التحكم الهوائي بدون محدد موضع أيضًا إلى التباطؤ

(هـ) زيادة تسرب صمام التحكم، وأسباب التسرب هي كما يلي

1. الصمام مغلق بالكامل عندما يكون التسرب كبيرًا،
   1. تآكل ساق الصمام، والتسرب الداخلي خطير،
   2. الصمام غير مضبوط للإغلاق غير صارم
2. لا يمكن للصمام الوصول إلى وضع الإغلاق الكامل
   1. فرق ضغط الوسيط كبير جدًا، وصلابة المشغل صغيرة، والصمام ليس ضيقًا
   2. أجسام غريبة في الصمام
   3. تلبيد البطانة

(و) تصبح نطاق التدفق القابل للتعديل صغيرًا. والسبب الرئيسي هو أن ساق الصمام متآكل أصغر، بحيث يصبح الحد الأدنى للتدفق القابل للتعديل أكبر.

فهم فشل ظاهرة صمام التحكم الهوائي والأسباب، يمكنك اتخاذ تدابير لحل المشكلة.

1. الموثوقية؛
2. الاقتصاد؛
3. عمل سلس، عزم دوران إخراج كافٍ؛
4. هيكل بسيط، صيانة سهلة.

1. (1) المشغل الهوائي بسيط وموثوق به
2. (2) مصدر القيادة
3. (3) السعر
4. (4) الدفع والصلابة: كلاهما قابل للمقارنة.
5. (5) مقاومة الحريق والانفجار

1. (1) حيثما أمكن، يوصى باستخدام المشغلات الإلكترونية المستوردة مع الصمامات المحلية للتوطين والمشاريع الجديدة.
2. (2) على الرغم من أن المشغل الغشائي به عيوب في عدم كفاية الدفع، والصلابة الصغيرة والحجم الكبير، إلا أن هيكله بسيط، لذا فهو لا يزال المشغل الأكثر استخدامًا.
3. (3) الانتباه إلى اختيار مشغل المكبس:
   1. (1) دفع المشغل الهوائي الرقيق غير كافٍ، واختيار مشغل المكبس لتحسين قوة الإخراج؛ لصمام التحكم في فرق الضغط الكبير (مثل قطع بخار الضغط المتوسط)، عندما DN ≥ 200، أو حتى لاختيار مشغل مكبس مزدوج الطبقة؛
   2. (2) بالنسبة لصمامات التحكم العادية، يمكنك أيضًا اختيار مشغل المكبس ليحل محل المشغل الغشائي، بحيث يتم تقليل حجم المشغل بشكل كبير، وفي هذا الصدد، سيكون استخدام صمام التحكم الهوائي للمكبس أكثر؛
   3. (3) صمام التحكم من فئة شوط الزاوية، مشغل شوط الزاوية، الهيكل النموذجي عبارة عن نوع دوران مزدوج المكبس والترس المسنن. تجدر الإشارة إلى أن وضع “مشغل المكبس ذو الشوط المستقيم + الحديد الزاوي + وصلة الكرنك” التقليدي.

لا يمكن استخدام المشغلات الكهربائية إلا للتشغيل المتقطع، وبالتالي فهي غير مناسبة للتشغيل المستمر في حلقة مغلقة. المشغلات الهوائية مقاومة للحمل الزائد وخالية من الصيانة طوال فترة خدمتها. لا يلزم تغيير الزيت أو أي تزييت آخر. مع عمر خدمة قياسي يصل إلى مليون دورة تبديل، تتفوق المشغلات الهوائية على مشغلات الصمامات الأخرى.

يمكن استخدام المشغلات الهوائية في المواقف التي يحتمل أن تكون متفجرة، خاصة عند مواجهة المواقف التالية:

• الحاجة إلى صمامات مقاومة للانفجار (مثل صمامات نامور ذات الملفات المناسبة)؛
• تحتاج الصمامات أو جزر الصمامات إلى التثبيت خارج المنطقة المتفجرة، واستخدام المشغلات الهوائية في المنطقة المتفجرة ليتم تشغيلها من خلال أنبوب الغاز؛
• المشغلات الكهربائية ليست سهلة الاستخدام في المواقف التي يحتمل أن تكون متفجرة وذات تكلفة عالية.

في الحاجة إلى زيادة عزم الدوران أو القوة لديها متطلبات خاصة، ستصل المشغلات الكهربائية بسرعة إلى حد عزم الدوران. خاصة إذا تم فتح مشغل الصمام بشكل غير منتظم أو إغلاقه لفترة طويلة، فإن مزايا مقاومة المشغل الهوائي للحمل الزائد واضحة، لأن الرواسب أو التلبيد ستزيد من عزم الدوران الأولي. مع المكونات الهوائية، يمكن بسهولة زيادة ضغط العمل بالإضافة إلى قوة أو عزم الدوران.

نظرًا لأن معظم مشغلات الصمامات في تكنولوجيا المياه والصرف الصحي تعمل في وضع التشغيل/الإيقاف أو حتى مصممة للتشغيل اليدوي، فإن المكونات الهوائية تفتح آفاقًا مهمة للعقلنة. على عكس المشغلات الهوائية، إذا تم استخدام المشغلات الكهربائية، فيجب تصميم وظائف المراقبة مثل مراقبة درجة الحرارة الزائدة ومراقبة عزم الدوران وتكرار التغيير وفترات الصيانة في نظام التحكم والاختبار، مما يؤدي إلى عدد كبير من مدخلات ومخرجات الخطوط. لا تتطلب المشغلات الهوائية أي وظائف مراقبة وتحكم بخلاف استشعار موضع النهاية والتعامل مع مصدر الهواء. إن التكلفة المنخفضة للمشغلات الهوائية تجعل من الأهمية بمكان أتمتة مشغلات الصمامات اليدوية.

تكنولوجيا الهواء المضغوط بسيطة للغاية. يمكن تحقيق تركيب المشغلات الهوائية على رؤوس محركات الصمامات وتوصيل وتشغيل وحدات معالجة الهواء بسهولة. بالإضافة إلى ذلك، يضمن التصميم الخالي من الصيانة للمشغلات الهوائية تشغيلًا مريحًا وسهل الاستخدام.

المكونات الهوائية مقاومة للاهتزاز بشكل كبير وقوية ومتينة وغير تالفة بشكل عام. حتى درجات الحرارة المرتفعة جدًا لا تلحق الضرر بالمكونات المقاومة للتآكل. تتكون المشغلات الكهربائية من عدد كبير من المكونات وهي عرضة للتلف نسبيًا.

تعمل المشغلات الخطية مباشرة على جهاز الإغلاق، في حين أن المشغلات المتذبذبة تتطلب فقط مكبسًا وعمود إدارة لتحويل “قوة الهواء المضغوط الخطية” إلى تذبذب. يمكن أيضًا تحقيق الحركات البطيئة بسهولة باستخدام المشغلات الهوائية، على سبيل المثال من خلال استخدام عناصر تحكم التدفق البسيطة وذات التكلفة المنخفضة. تتكبد المشغلات الكهربائية خسائر كبيرة في الطاقة عند تحويل الطاقة المزودة إلى حركة. ويرجع ذلك أولاً إلى حقيقة أن المحرك الكهربائي يحول معظم الطاقة إلى حرارة وثانيًا إلى استخدام علبة التروس.

في الوقت الحاضر، فإن معظم المناسبات الصناعية المستخدمة في المشغل هو المشغل الهوائي، لأن مصدر الغاز هو الذي يقوم بالطاقة، بالمقارنة مع الكهرباء والهيدروليكية ليكون اقتصاديًا، والهيكل بسيط، وسهل الفهم والصيانة. من وجهة نظر الصيانة، فإن المشغل الهوائي أسهل في التشغيل والمعايرة من الأنواع الأخرى من المشغلات، ويمكن تحقيقه بسهولة في مجال التبادل الأيمن والأيسر الإيجابي والسلبي. ميزته الأكبر هي السلامة، عند استخدام محدد الموضع، فهو مثالي للبيئات القابلة للاشتعال والانفجار، في حين أن الإشارات الكهربائية غير المقاومة للانفجار أو الآمنة جوهريًا معرضة لخطر الحريق بسبب الاشتعال. لذلك، على الرغم من أن تطبيق صمامات التحكم الكهربائية أصبح الآن أكثر وأكثر اتساعًا، إلا أن صمامات التحكم الهوائية لا تزال تحتل الميزة المطلقة في الصناعة الكيميائية.

العيوب الرئيسية للمشغلات الهوائية هي: استجابة أبطأ، ودقة تحكم ضعيفة، ومقاومة ضعيفة للانحراف، بسبب قابلية انضغاط الغاز، خاصة مع المشغلات الهوائية الكبيرة، حيث يستغرق الأمر بعض الوقت لملء الأسطوانة وإفراغها. ومع ذلك، لا ينبغي أن تكون هذه مشكلة، لأن العديد من ظروف العمل لا تتطلب درجة عالية من دقة التحكم والاستجابة السريعة للغاية ومقاومة الانحراف.

تستخدم المشغلات الكهربائية بشكل أساسي في محطات الطاقة أو محطات الطاقة النووية حيث تكون هناك حاجة إلى عملية سلسة ومستقرة وبطيئة في أنظمة المياه ذات الضغط العالي.

الميزة الرئيسية للمشغل الكهربائي هي الاستقرار العالي والقوة الثابتة التي يمكن للمستخدم تطبيقها، ويمكن أن تصل أقصى قوة للمشغل إلى 225000 كجم، والوحيد الذي يمكنه تحقيق مثل هذه القوة الكبيرة هو المشغل الهيدروليكي، ولكن تكلفة المشغل الهيدروليكي أعلى بكثير من المشغل الكهربائي. قدرة المشغل الكهربائي على مقاومة الانحراف جيدة جدًا، وقوة أو عزم الدوران الناتج ثابتان بشكل أساسي، ويمكن أن يتغلب بشكل جيد جدًا على قوة عدم التوازن للوسيط، لتحقيق تحكم دقيق في معلمات العملية، لذا فإن دقة التحكم أعلى من المشغل الهوائي. إذا تم تجهيزه بمضخمات مؤازرة، فيمكنه بسهولة تحقيق الدور الإيجابي والسلبي للتبادل، ولكن يمكنه أيضًا بسهولة تعيين حالة موضع صمام الإشارة المكسورة (الاحتفاظ / الفتح الكامل / الإغلاق الكامل)، والفشل، يجب أن يبقى في الموضع الأصلي، وهو المشغل الهوائي لا يمكن القيام به، يجب أن يكون المشغل الهوائي بمساعدة مجموعة من مجموعة أنظمة الحماية لتحقيق الموضع.

عيوب المشغلات الكهربائية هي: هيكل أكثر تعقيدًا، وأكثر عرضة للفشل، وبسبب تعقيدها، فإن المتطلبات الفنية لموظفي الصيانة الميدانية مرتفعة نسبيًا؛ تشغيل المحرك لتوليد الحرارة، إذا كان التنظيم متكررًا جدًا، فمن السهل التسبب في ارتفاع درجة حرارة المحرك، والحماية الحرارية، ولكن أيضًا زيادة التآكل والتلف على تروس تقليل السرعة؛ والآخر أبطأ، من مخرجات المنظم إشارة إلى صمام المنظم يستجيب للموضع المقابل، يستغرق وقتًا طويلاً للانتقال إلى الموضع. من مخرج المنظم إشارة، إلى استجابة صمام التنظيم والحركة إلى الموضع المقابل، يستغرق وقتًا طويلاً، وهو ليس جيدًا مثل المشغلات الهوائية والهيدروليكية.