سر اهتزاز صمام التحكم

في الصناعة الكيميائية، والصمامات التحكم تستخدم على نطاق واسع، ولاهتزاز صمام التحكم، وبعض الأصدقاء ليست مفهومة بشكل جيد جدا.

"اهتزاز صمام التحكم" يشير إلى ظاهرة الإغلاق والفتح السريع للصمام أثناء التشغيل.تشير إلى أن صمام التحكم غير قادر على البقاء ثابتًا في وضع مناسب للحفاظ على ظروف العملية المقصودة.

هذا الشرط يسبب متغير العملية في نظام حلقة مغلقة للتقلب حول نقطة الإعداد.

قد تشمل أسباب الاهتزاز ما يلي:

مشاكل في جهاز التحكم:يمكن أن يؤدي التحكم غير المناسب أو فشل مكوناته الداخلية إلى إشارة تحكم غير مستقرة ، والتي بدورها قد تسبب اهتزاز الصمام.

فشل مكونات صمام التحكم:قد يؤدي التآكل أو تلف مكونات محددة من الصمام (مثل الملفات أو المقاعد أو أجهزة التشغيل) أيضًا إلى ظواهر الاهتزاز.

تأثير طريقة العمل:في بعض الأحيان ، حتى لو لم تكن الأجهزة نفسها معيبة ، فإن طريقة التشغيل غير المناسبة أو تصميم العملية يمكن أن يؤدي إلى الاهتزاز.

الاهتزاز المستمر للصمام لا يضعف فقط أداء غدة الختم ، بل يمكن أن يؤدي أيضًا إلى انحرافات كبيرة عن نقطة الإعداد المطلوبة ، مما يؤثر على الإنتاجية وجودة المنتج.لذلك, it is critical to accurately identify the root cause of vibration in order to implement the necessary corrective actions to resolve the vibration problem and improve the overall performance of the control loop.

هذه المقالة سوف تتعمق في العوامل المختلفة المحتملة التي تسبب اهتزاز الصمام وكيف يتم تشخيصهابهدف مساعدة القراء على فهم أفضل ومواجهة هذا التحدي الشائع ولكن المعقد للسيطرة الصناعيةمن خلال فهم هذه المعلومات ، يمكن للمهندسين والفنيين الحفاظ على أنظمة التحكم الخاصة بهم وتحسينها بشكل أكثر فعالية لضمان التشغيل السلس لعمليات الإنتاج.

ما الذي يسبب اهتزاز الصمام؟

1مشكلة حلقة التحكم

قم بتبديل وضع التحكم من التلقائي إلى اليدوي وتقييم الاستجابة بالطريقة المعتادة لتحديد ما إذا كانت المشكلة داخل الحلقة.

إذا توقفت التذبذبة ، تكون الحلقة معيبة. تحدث هذه المشاكل عادة في العمليات غير الخطيّة. بسبب تأثيرات التشنج ، قد يحدث أيضًا "الصيد".النتيجة هي أن حلقة العملية تتصرف ببطء.

لم يتم تكوين جهاز التحكم لحل هذه المشكلة الميكانيكية. يمكن حل صمامات التحكم المتعثرة الناجمة عن مشاكل الحلقة عن طريق ضبط جهاز التحكم بشكل صحيح.إذا لم يذكر هذا في الدليل، قد يكون ذلك بسبب أسباب أخرى ، مثل الاختلافات الفعلية في متغيرات العملية ، حجم الصمامات ، إلخ.

2حجم صمام التحكم

تتأثر قابلية التحكم في الصمام بشكل كبير بحجم صمام التحكم.معامل التدفق (المختصر Cv) هو كمية المياه التي يمكن أن تمر من خلال صمام مفتوح بالكامل في 600 درجة فهرنهايت مع انخفاض ضغط 1 psi.

يتم تحديد Cv من خلال تصميم الصمام ويبقى ثابتًا. حتى صمامات التحكم بنفس الحجم قد يكون لها قيم Cv مختلفة إذا كان أسلوب الجسم أو أجزاء الصمام الداخلية مختلفة.يصبح مشكلة حجم صمام التحكم واضحة عندما تكون مكاسب العملية الإجمالية منخفضة أو مرتفعة جداغالبًا ما يتم اختيار أحجام صمامات التحكم بناءً على الحاجة إلى زيادات في التدفق في المستقبل ، مما قد يؤدي إلى أن يكون حجم الصمام المختار أكبر قليلاً من متطلبات التطبيق الحالي ،التي يمكن أن تؤثر على دقة التحكم.

الصمامات الكبيرة جداً يمكن أن تؤدي إلى فتح وإغلاق مفرط، مما يسبب الإمساك، وتلف التعبئة وغير دقيقة التحكم.الصمامات الصغيرة جدًا تتطلب انخفاض ضغط كبير للحفاظ على التدفق السليم وقد تفتقر إلى القدرة اللازمة، زيادة ضغط المضخة وزيادة خطر التجويف. التجويف والوميض هي المشاكل الرئيسية التي تسبب تلف الأجزاء الداخلية من صمام التحكم ،مما يؤدي بدوره إلى تقلبات في التحكم في العملية.

3. موقف صمام التحكم

من أجل الحفاظ على محرك صمام التحكم في وضع التوازن المطلوب للتحكم في متغيرات العملية ، يتم تحقيق موقف الصمام عن طريق تنظيم ضغط الهواء.

لديها ملف للتحكم في تدفق الهواء، ولكن الاستخدام لفترة طويلة أو جزيئات الغبار في الهواء يمكن أن يسبب ملابس الملف، مما يجعلها عالقة في وضع معين،مما يؤدي إلى ارتفاع ضغط الهواء بشكل غير طبيعيبمجرد ارتفاع ضغط الهواء ، يطلق الملف من الموقف المعلق ، مما يؤدي إلى تجاوز يؤدي إلى وضع صمام غير مستقر ، وفقدان السيطرة الفعالة على الصمام ، والانحراف.

يمكن أن يتعرض موقف الصمام لدرجات حرارة عالية بسبب الحرارة المشعة من خزانات العملية المحيطة ، والتي يمكن أن تكون أيضًا عاملًا في موقف الصمام يسبب توقف صمام التحكم ،قد يؤدي إلى تلف أغلفة جهاز التوجيه والأنابيبيستخدم جهاز تحديد الموقع رابط ردود فعل للكشف عن الموقف الفعلي للصمام لضبط الإخراج.

إذا فشلت وصلة التغذية الراجعة، على سبيل المثال بسبب قوى السوائل أو الاحتكاك، قد لا يعمل الصمام بشكل صحيح. أجهزة تحديد المواقع الذكية الحديثة لديها القدرة الفريدة على التعرف على مثل هذه الانحرافات.

4الاحتكاك الساكن أثناء سفر الصمام

عندما يواجه الصمام الاحتكاك الساكن (أي التوقف) ، يتوقف عن التحرك في موقف محدد ويتطلب قوة إضافية لإعادة التشغيل.السبب في هذه الظاهرة يمكن أن تكون غدة صلبة حزمة أو تدفق لزجة داخل الملف.

عندما تكون القوة المطبقة كافية للتغلب على نقطة التوقف ، يتحرك الصمام إلى وضع تجاوز ، مما يتسبب في تجاوز متغير العملية للنقطة المحددة.يمكن مراقبة هذا التوقف عن طريق مراقبة العلاقة بين مخرج ومتغير العملية.

يجب أن يكون حجم محرك الصمام مناسبًا وأن يكون عزم الدوران على غدة الختم ضمن حدود مقبولة لتجنب التوقف.

5عيوب الأجهزة

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤدي الارتداء داخل الملف إلى توقف الصمام ، مما يمنع الصمام من الإغلاق بالكامل.يمكن أن يؤدي التلف في المكعب إلى فقدان صمام التحكم في نطاق العمل العالي.

في صمامات التحكم ، يستخدم حزم الغدة لمنع تسرب وسائل المعالجة من جسم الصمام. إذا تم التالفة ، فقد يؤدي ذلك إلى تسرب في غطاء السيارة ،تهديد سلامة بيئة العملتسربات في محرك الصمام هي عامل آخر يمكن أن يؤدي إلى صمام صيد.

يتم في البداية وضع جذع الصمام بدقة من قبل موقف الصمام ، ولكن بسبب التسرب ، سيستمر الجذع في التحرك ، مما يجبر موقف الصمام على ضبط الإخراج بشكل متكرر ،مما أدى إلى بحث لا نهائي عن موقع الجذعهذه إحدى الظواهر الشائعة للصمامات التحكم تحت إشارات التحكم في الحالة الثابتة.

كيف أوقف اهتزاز الصمام؟

تحليل وتشخيص التذبذب

مشاكل الحلقة أو تأثيرات أخرى يمكن أن تسبب صمامات التحكم في التذبذب. تحديد مصدر المشكلة عن طريق تحويل جهاز التحكم إلى وضع يدوي ومراقبة لمعرفة ما إذا كان التذبذب يتوقف.إذا توقفت التذبذبة، يشير إلى أن المشكلة ناتجة عن مشكلة في الحلقة نفسها، والتي يمكن حلها مع التعديلات المناسبة.

يمكن أن تكون الاهتزازات الداخلية ناتجة عن سوء ضبط أو عطل في الجهاز. إذا كان الصمام لا يزال يظهر سلوك غير منتظم في الوضع اليدوي،قد تنشأ المشكلة من مجموعة صمامات تالفة أو تغيير في معايير العملية.

الالتصاق والتجاوز الموقع هي الأسباب الأكثر شيوعًا لارتباط صمام التحكم.استجابة الإخراج من الصمام في وجود ظاهرة الالتصاق يمكن إظهارها بوضوح عن طريق الرسم البياني.

ما هي الأسباب الرئيسية لارتباط صمام التحكم؟

لتحديد ما إذا كان صمام التحكم ملتصقًا بسبب تعديل غير صحيح للمتحكم أو فشل ميكانيكي في صمام التحكم نفسه ،يوصى بتجاوز مخرج جهاز التحكم مؤقتاً، الضغط الثابت الذي يتم إمداده إلى جهاز تشغيل صمام التحكم ، والاستجابة الملاحظة.

يتم استخدام مقاييس طاقة خطية للكشف عن حركة الجذع ، بينما يتم استخدام محولات الضغط لقياس ضغط الإخراج من جهاز التوجيه.من خلال ربط هذه أجهزة الاستشعار بنظام جمع البيانات وتصور هذه البيانات باستخدام برامج المراقبة (مثل Labview)، يمكن إنشاء مخطط للسفر في الجذع مقابل مخرج جهاز التحكم.

ما هو السبب الرئيسي لفولف التحكم المتعثر؟

يتلقى جهاز التحكم الصغير إشارات الدخول من نقطة ضبط جهاز التحكم وأجهزة استشعار الضغط. عندما يتم ملاحظة انحراف في الضغط عن نقطة التحكم،يُعتبر سلوك "الصيد" إذا حدث هذا الانحراف أكثر من خمس مراتفي هذه الحالة the output of the controller is isolated and the current-to-pressure converter (I-P converter) automatically generates a pressure corresponding to the setpoint and provides it as input to the control valve positionerتحقق من الانحراف مرة أخرى بعد بضعة ثوان.

إذا تم العثور على انخفاض في الانحراف، فإن صمام التحكم ومكوناته لا يعانون من خلل.

لذلك ، هناك حاجة إلى تعديل خاص في دائرة التحكم. ومع ذلك ، إذا كان الصمام لا يزال معيبًا ، فقد تتلف الأجزاء الداخلية أو تتعثر بسبب الختم الغدد.بمساعدة الرسم البياني للمناطق الميتة، يمكن العثور على الموقع الدقيق لللصق بسهولة.

في حالة الضرب المستمر ولكن لا يوجد دليل على منطقة ميتة ، فإن الاهتزاز يحدث على الأرجح بسبب تلف مكون مثل البكرة.هذه الطريقة يمكن أن تساعد أيضا في تحديد ما إذا كانت ظاهرة القبض موجودة في جميع أنحاء نطاق التحكم بأكمله أو تقتصر على بعض فترات تشغيل محددة.