В промышленном процессе к ключевым станциям предъявляются требования к позициям аварийного отказа регулирующих клапанов. Необходимо убедиться, что регулирующий клапан находится в безопасном положении при различных неисправностях. Например, в случае потери подачи воздуха к прибору или потери питания, в этом посте вам будет подробно рассказано о различных режимах безопасности.
режимы отказа регулирующего клапана
Регулирующий клапан имеет четыре варианта безопасных положений для аварийных ситуаций.
а.) Клапан полностью закрыт.
б.) Клапан полностью открыт
в.) Клапан в последнем положении
d.) Клапан продолжает управлять
В случае потери давления или потери мощности в системе подачи воздуха КИП именно диапазон настройки пружины пневматического привода, установленный на стенде, приводит плунжер регулирующего клапана в безопасное открытое или закрытое положение.
I. Потеря давления в системе подачи приборного воздуха (IAS)
а.) Клапан полностью закрыт.
Для обратного действия регулирующего клапана режимом отказа является режим «воздух открывается» (ATO), что означает, что безопасным положением является полностью закрытый клапан.
Когда давление воздуха нагруженного прибора приближается к 0 фунтов на квадратный дюйм, пружина диапазона, установленная на стенде привода, «переводит» плунжер клапана в закрытое положение.
Из-за систем трубопроводов подачи приборного воздуха, обеспечивающих подачу воздуха для широкого спектра полевого оборудования, прекращение подачи приборного воздуха может происходить медленно, что приведет к проблемам в работе регулирующих клапанов.
В этом случае может потребоваться использование трехходового пилотного переключающего клапана, чтобы «предсказать» возможную потерю IAS и быстро перевести регулирующий клапан в положение отказа, чтобы устранить переходные эксплуатационные эффекты медленного затухания.
б.) Клапан полностью открыт.
Для прямого действия регулирующего клапана режимом отказа является режим «воздух открывает» (ATC), что означает, что безопасным положением является полностью открытый клапан.
Когда давление воздуха нагруженного прибора приближается к 0 фунтов на квадратный дюйм, пружина диапазона, установленная на стенде привода, «переводит» плунжер клапана в полностью открытое положение.
Чтобы удалить временные эффекты, используется метод, аналогичный a. Предыдущее может использоваться для конфигураций ATC FO для аварийного открытия регулирующих клапанов.
в.) Клапан в последнем положении
Это достигается с помощью воздушного запорного клапана, который представляет собой двухходовой пилотный клапан переключения. Если в воздушной установке контура управления потеряется давление, воздушный запорный клапан закроется и заблокирует воздух в воздушной камере пневмопривода.
Если утечки воздуха нет, регулирующий клапан останется в последнем положении. Такая петля обычно локализована. Обычно сбой безопасности, который удерживает конечное положение, будет ограниченным по времени, поскольку воздушная камера, трубки или аксессуары регулирующих клапанов вызывают утечку воздуха, в результате чего объем воздуха в пневматическом приводе постепенно уменьшается, поэтому последний позиция будет стремиться полностью открыться или полностью закрыться.
d.) Клапан продолжает управлять
Это специально разработанная система приборов, которую можно реализовать двумя разными способами.
1.) Добавление резервуара резервного объема
Емкий резервуар хранит ограниченный запас подачи приборного воздуха для поддержания регулярной работы регулирующего клапана в течение ограниченного периода времени, т.е. примерно одного часа или более, расчет объема/емкости резервуара должен осуществляться в соответствии с требованиями заказчика.
2.) Альтернативная подача газа
В резерве хранится баллон высокого давления с резервным газом, обычно GN2. Если давление подачи воздуха в приборе упадет ниже 50 фунтов на квадратный дюйм, резервный газ возьмет на себя управление подачей пневматического воздуха. Высокое давление обеспечит несколько часов непрерывной работы с достаточным временем для восстановления после аварийной потери IAS.
Это приложение обычно используется в очень критических условиях эксплуатации. Такие петли обычно являются местными и управляются только пневматически; т.е. не используется никакая электроэнергия, за исключением аварийного выключателя низкого давления.
II. Потеря электроэнергии
Защита от потери мощности достигается косвенно за счет использования соленоидный клапан. При нормальной работе электромагнитный клапан находится под напряжением; в случае аварийного сбоя электропитания электромагнитный клапан обесточивается и переходит в положение «удержание». Напряжение электромагнитного клапана можно выбрать: 24 В постоянного тока, 120 В переменного тока, 220 В переменного тока и т. д.
а.) Клапан полностью закрыт.
Блокируя подачу нагрузочного воздуха в привод и выпуская воздух из нагрузочной камеры привода в атмосферу (P = 0 фунтов на квадратный дюйм изб.), установленная на стенде пружина диапазона привода приводит в действие затвор, закрывая клапан. Электромагнитный клапан трехходового типа.
б.) Клапан полностью открыт.
Блокируя подачу нагрузочного воздуха в привод и выпуская воздух из нагрузочной камеры привода в атмосферу (P = 0 фунтов на квадратный дюйм), установленная на стенде пружина диапазона привода приводит в действие затвор, открывая клапан. Принадлежности для электромагнитных клапанов и конструкция трубок такие же, как в случае а.)
в.) Клапан в последнем положении
Двухходовой электромагнитный клапан обеспечивает эту отказоустойчивую конструкцию. Во включенном состоянии порт электромагнитного клапана открыт, и через него проходит нагрузочный воздух. В выключенном состоянии электромагнитный клапан закрыт, задерживая воздух в нагрузочной камере привода.
Сокращения терминов клапанов
IAS: Подача приборного воздуха
FTC: Сбой/невозможность закрытия
FTO: Ошибка/невозможность открытия
FO: отказ/отказ при открытии
FC: Сбой/сбой Закрытие
S/SV: Электромагнитный клапан
Решения для пневматического регулирующего клапана. Неисправное положение – удерживайте клапан в последнем положении.
При управлении промышленной автоматизацией иногда необходимые пневматические регулирующие клапаны не могут удерживаться в последнем положении. Следующие три решения заключаются в том, чтобы удерживать неисправность клапана в последнем положении при отказе пневматического регулирующего клапана двойного действия.
Решение 1: программа в основном состоит из пневматического регулирующего клапана, электромагнитного клапана, позиционера клапана, воздушного запорного клапана, обратного клапана, редукционного клапана мембранного насоса, резервуара для хранения и т. д.
принцип работы
При выходе из строя источника воздуха в системе управления (потеря подачи воздуха к прибору) автоматически открывается воздушный запорный клапан (который действует противоположно запорному клапану), управление источником воздуха в электромагнитном клапане прекращается, электромагнитный клапан сдвигается. клапан сбрасывается под действием пружины, один из двух электромагнитных клапанов выпускается, другой в воздух, односторонний клапан закрыт, источник воздуха хранится в резервуаре для хранения газа для подачи клапана, чтобы обеспечить полную закрыть или открыть клапан. Преобразование полностью закрытого или полностью открытого режима может быть достигнуто путем регулировки подключения воздушного контроллера.
Если вы хотите, чтобы клапан оставался в последнем положении, соберите пневматический клапан и измените соединение трубопровода, используйте воздушный запорный клапан для непосредственного управления клапаном, электромагнитным клапаном, обратным клапаном и резервуаром для хранения газа.
Решение 2: если вы хотите добиться многократного срабатывания клапана при потере источника воздуха, регулирующий клапан можно использовать в следующей программе.
Эта программа состоит из резервуара для хранения газа, обратного клапана, запорного клапана, запорного клапана и т. д. Принцип ее работы следующий.
При выходе из строя источника газа (потере газа) обратный клапан закрывается, запорный клапан теряет газ, золотник в запорном клапане сбрасывается под действием пружины, происходит реверс газового контура, отсоединяется трубопровод источника газа системы, подключенный к трубопроводу резервуара для хранения газа, подача газа из резервуара для хранения к клапану, чтобы гарантировать, что клапан выполняет ряд действий для достижения цели непрерывного контроля. Из-за ограниченной емкости резервуара-аккумулятора и давления источника газа в резервуаре-хранилище при действии клапана снижается, невозможно использовать резервуар-хранилище в течение длительного времени для подачи воздуха к клапану. Емкость резервуара для хранения газа, используемого в этой программе, должна быть больше, чем емкость резервуара для хранения газа общей защиты. Эта программа в случае поломки источника газа, количества срабатываний клапана и емкости накопительного бака.
Решение 3: Пневматический регулирующий клапан между позиционером и приводом последовательно с воздушным запорным клапаном и двухходовым трехходовым электромагнитным клапаном.
В случае разрыва газа клапан блокировки воздуха держать в последнем положении. в случае обрыва сигнала используйте электромагнитный клапан для удержания в последнем положении. Однако электромагнитный клапан должен быть заблокирован с позиционером (установлен в программе управления), а это означает, что если на позиционер поступает сигнал, на электромагнитный клапан должно поступать питание; как только позиционер теряет сигнал, электромагнитный клапан должен немедленно отключиться.
Виды отказа электрического регулирующего клапана
Что касается электрического регулирующего клапана, то при потере сигнала он может оставаться в любом из положений: полностью открытое, полностью закрытое или удержанное в зависимости от настроек модуля управления, в то время как при потере питания , он, естественно, остается в положении отказа, или электрический привод с устройством сброса также может переводить клапан в полностью открытое или полностью закрытое положение.
Каковы три типичные неисправности мембранных пневматических регулирующих клапанов?
Существует три типичных неисправности мембранных пневматических регулирующих клапанов: потеря подачи воздуха, потеря электроэнергии и потеря сигнала. Как правило, когда мы выбираем подходящие пневматические регулирующие клапаны для применения, нам необходимо знать, будет ли воздух открывать или закрывать клапан, что означает выбор безопасного положения.
Если процесс требует открытия мембранного пневматического регулирующего клапана (подпружиненного) при потере подачи воздуха, выберите регулирующий клапан нормально открытого типа.
Если требуется, чтобы мембранный пневматический регулирующий клапан (подпружиненный) закрывался при потере подачи воздуха, выберите регулирующий клапан нормально закрытого типа.
Но если система управления требует трех распространенных неисправностей, а именно, потери подачи воздуха, потери электроэнергии и потери сигнала управления одновременно, тогда регулирующий клапан необходимо сконфигурировать с помощью некоторых аксессуаров, чтобы сформировать систему защиты для достижения В соответствии с требованиями управления этими аксессуарами в основном являются воздушный запорный клапан, электромагнитный клапан, бензобак и т. д. Ниже приведены два режима решения для пневматического мембранного регулирующего клапана одностороннего действия и пневматического регулирующего клапана двойного действия.
I. Решение для мембранного пневматического регулирующего клапана проходного типа (одностороннего действия, с пружинным возвратом)
Эта программа в основном состоит из мембранный пневматический регулирующий клапан, электропневматический позиционер клапана, компаратор потери мощности, одиночный электромагнитный реверсивный клапан с электронным управлением, воздушный запорный клапан, концевые выключатели и т.д. Принцип его работы следующий:
1. Потеря источника воздуха
При отказе источника воздуха в системе управления воздушный запорный клапан автоматически закрывается, блокируя давление выходного сигнала позиционера в мембранной камере пневматического регулирующего клапана, а давление выходного сигнала уравновешивается противодействующей силой, создаваемой пружиной привода регулирующий клапан, а положение клапана пневматического регулирующего клапана сохраняется в положении неисправности. Клапан блокировки воздуха должен быть настроен на запуск, когда его значение немного ниже минимального значения источника воздуха.
2. сбой питания
При выходе из строя электропитания системы управления, потери мощности регулятора компаратора, выходное напряжение пропадает, единственный реверсивный клапан с электронным управлением теряет питание, золотник электромагнитного клапана скользит под действием пружины сброса, соленоид клапан реверсируется, давление мембранной камеры воздушного запорного клапана опорожняется, запорный клапан закрывается, давление выходного сигнала позиционера фиксируется в мембранной камере пневматического регулирующего клапана, давление выходного сигнала уравновешивается с противодействующая сила, создаваемая пружиной регулирующего клапана, и положение клапана пневматического регулирующего клапана сохраняется в положении неисправности.
3. Сигнал потери управления
Когда сбой сигнала системы управления обнаруживается компаратором потерь мощности, сигнал напряжения единственного электромагнитного реверсивного клапана с электронным управлением прерывается, единственный электромагнитный реверсивный клапан с электронным управлением теряет мощность, золотниковый клапан внутри единственного электромагнитного реверсивного клапана с электронным управлением скользит под действием пружины сброса электромагнитный клапан меняет направление, давление мембранной камеры пневматического клапана удержания положения опорожняется, пневматический клапан удержания положения закрывается, давление выходного сигнала позиционера фиксируется в мембранная камера пневмораспределителя. Давление выходного сигнала уравновешивается противодействующей силой, создаваемой пружиной регулирующего клапана, и положение клапана пневматического регулирующего клапана поддерживается в безопасном положении.
Сигнал обратной связи по положению подается концевыми выключателями или позиционером клапана.
Три режима снимают защиту при запуске, преимуществом этой программы является быстрая реакция системы. Общая стоимость относительно дешевая.
Недостатки такого решения: электромагнитный клапан долго заряжается, что влияет на срок службы. При наличии большего количества аксессуаров установка и ввод в эксплуатацию усложняются, а обратную связь по положению клапана необходимо оборудовать отдельными концевыми выключателями, в случае с маховиком это сложнее.
II.Решение для пневматического регулирующего клапана двойного действия
Эта программа в основном состоит из регулирующего клапана, пневматического контроллера, позиционера клапана, воздушного запорного клапана, обратного клапана, редукционного клапана, резервуара для хранения газа и т. д. Принцип ее работы заключается в следующем.
При выходе из строя источника воздуха системы управления автоматически открывается самоблокирующийся клапан, источник управляющего воздуха пневматического регулятора вытягивается, золотниковый клапан пневматического регулятора сбрасывается под действием пружины, одного из двух пневматических регуляторов. реверсивные клапаны выпускают, другие подают, обратный клапан закрывается, и источник воздуха подается к клапану из источника воздуха, хранящегося в резервуаре для хранения газа, таким образом реализуя полное закрытие или открытие клапана. Преобразование полностью закрытого или полностью открытого состояния может быть достигнуто путем регулировки подключения пневматического контроллера.
Если вы хотите, чтобы клапан оставался в последнем положении, установите клапан блокировки воздуха и измените соединение трубок, используйте клапан блокировки воздуха для непосредственного управления клапаном, нет необходимости в пневматическом контроллере, обратном клапане и резервуаре для хранения.
Если вы хотите убедиться, сколько раз срабатывает регулирующий клапан при потере подачи воздуха, можно использовать следующую программу.
Эта программа состоит из резервуара для хранения газа, обратного клапана, запорного клапана, запорного клапана и т. д. Принцип ее работы следующий.
При выходе из строя источника воздуха обратный клапан закрывается, запорный клапан теряет воздух, золотник в запорном клапане сбрасывается под действием пружины, происходит реверс газового контура, отсоединяются воздушные трубки системы, подсоединяется трубопровод газохранилища, подача газа из резервуара для хранения к клапану, чтобы обеспечить многократное действие клапана для достижения цели непрерывного контроля. Из-за ограниченной емкости резервуара-хранилища, а также давления источника газа в резервуаре-хранилище при действии клапана снижается, невозможно использовать резервуар-хранилище в течение длительного времени для подачи воздуха к клапану. Емкость резервуара для хранения газа, используемого в этой программе, должна быть больше, чем емкость резервуара для хранения газа общей защиты. Количество действий клапана в этой программе связано с емкостью накопительного бака при отключении источника газа.
Как устранить неисправность регулирующего клапана?
Устранение неисправностей регулирующего клапана PDF
Резюме
В этой статье представлен обзор различных видов отказов, связанных с регулирующими клапанами, и способов их обнаружения. Распространенные проблемы, такие как плохая калибровка или заклинивание клапанов, можно легко определить, в то время как более сложные для диагностики неисправности требуют анализа и решения со стороны экспертов по регулирующим клапанам. THINKTANK — известный бренд регулирующих клапанов в Китае, вы можете полностью довериться нам, чтобы помочь вам определиться с размером и выбрать правильные регулирующие клапаны для ваших приложений и проектов. Свяжитесь с нами сегодня, и вы получите бесплатную консультацию.
