Sur la sélection et l'analyse des défaillances des vannes de commande pneumatiques et électriques

Principes d'installation d'une vanne de commande pneumatique et d'une vanne de commande électrique

Principes d'installation de la vanne de commande pneumatique:

1 position d'installation de la vanne de commande pneumatique, à partir du sol, une certaine hauteur est requise, la vanne doit laisser un certain espace au-dessus et au-dessous, afin de procéder au démontage et à la réparation de la vanne.Pour équipé d'un positionneur pneumatique de vanne et d'une vanne de commande de roue manuelle, doit assurer une utilisation, une observation et un réglage pratiques.

2La soupape de commande doit être installée dans la conduite horizontale et vers le haut et vers le bas avec la conduite verticale, généralement soutenue sous la vanne.la nécessité d'une installation horizontale de la vanne de commande dans le pipeline vertical, la vanne de commande doit également être supportée (sauf pour les vannes de commande de petit diamètre).

3La température de l'environnement de travail de la soupape de commande doit être (-30 - +60) et l'humidité relative ne doit pas dépasser 95%.

4. la vanne de commande avant et après la position doit être une section de tuyau droite, la longueur d'au moins 10 fois le diamètre du tuyau (10D),afin d'éviter que la vanne est trop courte pour affecter les caractéristiques de débit de la conduite droite.

5. le calibre de la vanne de commande et de la tuyauterie du procédé n'est pas le même, doit être connecté à l'aide d'un réducteur.La flèche de direction du fluide sur le corps de la vanne doit être conforme à la direction du fluide.

6Le but est de faciliter la commutation ou le fonctionnement manuel, peut être réglé sans arrêter la vanne pour l'entretien

7Les vannes de commande doivent être complètement retirées du tuyau avant l'installation d'objets étrangers, tels que la saleté, les scories de soudage, etc.

Principes d'installation de la vanne de commande électrique:

1. la position d'installation, la hauteur, la direction d'importation et d'exportation de la vanne doivent être conformes à la direction des exigences de conception, la connexion doit être ferme et serrée.

2Les vannes peuvent être utilisées dans diverses formes de connexions d'extrémité avec le pipeline.si la température dépasse 350 °C, en raison de la relâchement de l'enroulement de la bride et du joint, il convient de choisir un matériau de boulon résistant aux températures élevées.

3- l'installation de la vanne doit être effectuée avant l'inspection,la plaque d'immatriculation de la vanne doit être conforme aux dispositions de la norme internationale GB12220 en vigueur relative au marquage général des vannesPour que la pression de travail supérieure à 1,0 MPA et dans la conduite principale joue un rôle dans la coupure de la vanne, un essai de résistance et d'étanchéité doit être effectué, qualifié avant utilisation.Les autres soupapes ne peuvent pas être testées séparément., à tester dans l'essai de pression du système. 4.

4. test de résistance, la pression expérimentale pour la pression nominale de 1,5 fois la durée d'au moins 5 min, la coque de la vanne, l'emballage ne doit pas avoir de fuite.

5. test d'étanchéité, la pression expérimentale de 0,3 mPa, la pression expérimentale pendant la durée expérimentale doit rester inchangée,le temps doit être conforme aux dispositions du tableau 2, à la surface d'étanchéité de la vanne sans fuite est qualifiée.

6Diamètre nominal: DN15 à 500

B défaillances fréquentes des vannes de commande pneumatiques et des vannes de commande électriques

C; défauts et causes courants de la vanne de commande pneumatique

a) la vanne de commande ne fonctionne pas, les phénomènes et causes de défaut sont les suivants;

1. pas de signal, pas de source de gaz. 1 source de gaz n'est pas ouverte, 2 en raison de la source de gaz contenant de l'eau dans la glace hivernale, entraînant un blocage des conduits ou des filtres, défaillance de l'obstruction de la vanne réductrice de pression,3 défaillance du compresseur 4 fuite principale de l'alimentation en gaz.

2. source d'air, aucun signal. 1 défaillance du régulateur 2 fuite du positionneur en acier ondulé 3 dommages au diaphragme du réseau de régulation

3. positionneur sans source d'air, 1 filtre obstrué, 2 défaillance de la vanne réductrice de pression 3 fuite ou obstruction du pipeline

4- Le positionneur a une source d'air, pas de sortie.

5. il y a un signal, pas d'action. 1 bobine de soupape débranchée, 2 bobine et société ou avec le siège de la soupape coincé 3 flexion de la tige ou cassé 4 bobine de siège congelé ou coke bloc de saleté.L'actionneur est en rupture de fonction en raison d'une longue période de non-utilisation et de réparation.

Les phénomènes et causes de défaut sont les suivants:

1. pression gazeuse instable 1 capacité du compresseur est trop faible 2 défaillance de la vanne réductrice de pression

2L'instabilité de la pression du signal 1 la constante de temps du système de commande n'est pas appropriée 2 l'instabilité de la sortie du régulateur

3. la pression de la source de gaz est stable, la pression du signal est également stable, mais l'action de la vanne régulatrice est instable.la consommation de gaz sera particulièrement forte. 2 positionneur de l'amplificateur de la buse de déflecteur n'est pas parallèle, la plaque de déflecteur ne peut pas couvrir la buse, le tuyau de sortie 3, fuite de ligne. 4 la rigidité de l'actionneur est trop faible.5 le mouvement de la tige dans la résistance au frottement est grande, et le contact avec les parties de phase du phénomène de blocage.

- L'actionneur est trop rigide.

Les phénomènes et causes de défaut sont les suivants:

1. la vanne régulatrice vibre à n'importe quel degré d'ouverture. 1. support instable 2 source de vibration proche 3 usure grave de la bobine et du revêtement.

2Vibration de la soupape de commande en position complètement fermée 1 soupape de commande sélectionnée grande, souvent utilisée dans de petites ouvertures: 2 soupape à un seul siège direction de débit moyen et direction opposée de fermeture

(D) l'action de la soupape de commande lent lent phénomène et les raisons sont les suivantes:

1. Ventilateur à base d'une seule direction d'action lent 1 actionneur pneumatique à film mince dommage au diaphragme fuite 2 actionneur dans la fuite de l'étanchéité

2. la souche de la vanne dans l'action réciproque sont lent phénomène 1. le corps de la vanne est bloqué par la matière visqueuse 2 PTFE de remplissage de détérioration durcissement ou graphite - asbestos de l'emballage de séchage de lubrifiant.3 l'emballage est ajouté trop serréLa résistance au frottement augmente. 4 en raison de la tige n'est pas droite conduisant à la résistance au frottement. 5 aucun positionneur vanne de commande pneumatique peut également conduire à conduire à retardation

(E) augmentation de la fuite de la vanne de commande, les raisons de la fuite sont les suivantes

1. la soupape est complètement fermée lorsque la fuite est importante, 1. la bobine est usée, la fuite interne est grave, 2 la soupape n'est pas réglée pour fermer

2. la vanne ne peut pas atteindre la position complètement fermée 1. la différence de pression moyenne est trop grande, la rigidité de l'actionneur est faible, la vanne n'est pas serrée 2.objets étrangers dans la soupape 3 de bousculade de frittage

(F) la plage de débit réglable devient petite, la raison principale étant que la bobine est corrodée de manière plus petite, de sorte que le débit minimum réglable devient plus grand.

En comprenant le phénomène de défaillance de la vanne de commande pneumatique et les raisons, vous pouvez prendre des mesures pour résoudre le problème.

Comment choisir les actionneurs pneumatiques et électriques

Comment choisir un actionneur

1Les principales considérations à prendre en considération lors du choix des actionneurs

1 Fiabilité; 2 économie; 3 action en douceur, couple de sortie suffisant; 4 structure simple, maintenance facile.

2Comparaison de la sélection des actionneurs électriques et pneumatiques

(1) L'actionneur pneumatique est simple et fiable

La faible fiabilité de l'ancien actionneur électrique est sa faiblesse constante dans le passé, cependant, le développement des actionneurs électroniques dans les années 90 a complètement résolu ce problème,et il peut être sans entretien dans les 5 ~ 10 ans, et sa fiabilité dépasse même celle des actionneurs pneumatiques.

(2) La source d'entraînement

Le plus gros inconvénient des actionneurs pneumatiques est qu'ils ont besoin de mettre en place une station de source de gaz séparée, ce qui augmente le coût; la source d'entraînement des vannes électriques est partout souhaitable.

3) Prix

Les actionneurs pneumatiques doivent être fixés au positionneur de vanne et à la source de gaz.le coût des soupapes électriques n'est pas comparable (les prix des positionneurs de soupapes électriques importés et des actionneurs électroniques importés sont comparables; le positionneur domestique et les actionneurs électriques domestiques ne sont pas comparables).

(4) Poussée et rigidité: comparables.

(5) Résistant au feu et aux explosions

L'actionneur pneumatique + positionneur de vanne électrique est légèrement meilleur que l'actionneur électrique.

3Recommandations

(1) Dans la mesure du possible, il est recommandé d'utiliser des actionneurs électroniques importés avec des soupapes domestiques pour la localisation et les nouveaux projets.

(2) Bien que l'actionneur à membrane présente les défauts d'une poussée insuffisante, d'une faible rigidité et d'une grande taille, sa structure est simple et il reste donc l'actionneur le plus utilisé.

(3) Attention au choix de l'actionneur de piston:

(1) la poussée de l'actionneur pneumatique à film mince n'est pas suffisante, le choix de l'actionneur à piston pour améliorer la force de sortie; pour les grandes vannes de régulation de la pression différentielle (telles que les vannes de coupure de vapeur à pression moyenne),lorsque DN ≥ 200, ou même pour choisir un actionneur à piston à double couche;

2 pour les vannes de commande ordinaires, vous pouvez également choisir l'actionneur à piston pour remplacer l'actionneur à membrane, de sorte que la taille de l'actionneur est considérablement réduite, à cet égard,l'utilisation de la vanne de commande pneumatique du piston sera plus;

3 vanne de commande de classe de course angulaire, l'actionneur de course angulaire, la structure typique est un rack à double piston et un type de rotation de pinion.Il convient de souligner que le mode traditionnel de l'actionneur de piston à course droite + fer d'angle + maillot à manivelle.

Comparaison des actionneurs électriques et pneumatiques

1Résistance à la surcharge et durée de vie

Les actionneurs électriques ne peuvent être utilisés que pour un fonctionnement intermittent et ne conviennent donc pas à un fonctionnement en boucle fermée continue.Les actionneurs pneumatiques sont résistants à la surcharge et sans entretien pendant toute leur durée de vie. Aucun changement d'huile ou autre lubrification n'est nécessaire. Avec une durée de vie standard de jusqu'à un million de cycles de commutation, les actionneurs pneumatiques sont supérieurs aux autres actionneurs de vannes.

2. Sécurité

Les actionneurs pneumatiques peuvent être utilisés dans des situations potentiellement explosives, en particulier dans les situations suivantes:

la nécessité d'avoir des vannes à l'épreuve des explosions (comme les vannes de Namur avec bobines appropriées); les vannes ou les îles de vannes doivent être installées en dehors de la zone explosive,l'utilisation d'actionneurs pneumatiques dans la zone explosive à conduire à travers le tuyau de gaz; les actionneurs électriques ne sont pas faciles à utiliser dans des situations potentiellement explosives et coûtent cher.

3Résistance à la surcharge

En cas de besoin d'augmentation du couple ou si la force est particulière, les actionneurs électriques atteignent rapidement la limite de couple.Surtout si l'actionneur de vanne est ouvert de manière irrégulière ou fermé pendant une longue période.Les avantages de la résistance à la surcharge de l'actionneur pneumatique sont évidents, car les dépôts ou le frittage augmentent le couple de départ.la pression de travail ainsi que la force ou le couple actifs peuvent être facilement augmentés.

4. Économie

Comme la plupart des actionneurs de soupapes dans le domaine de l'eau et des eaux usées fonctionnent en mode allumage/arrêt ou sont même conçus pour un fonctionnement manuel, les composants pneumatiques ouvrent d'importantes perspectives de rationalisation.Contrairement aux actionneurs pneumatiques, si des actionneurs électriques sont utilisés, des fonctions de surveillance telles que la surveillance de la surtempérature, la surveillance du couple, la fréquence de commutation,les intervalles d'entretien doivent être conçus dans le système de contrôle et d'essaiLes actionneurs pneumatiques ne nécessitent aucune fonction de surveillance et de contrôle autre que la détection de la position finale et le traitement de la source d'air.Le faible coût des actionneurs pneumatiques rend d'autant plus important l'automatisation des actionneurs à vannes manuelles.

5. Assemblée

La technologie pneumatique est très simple: l'installation d'actionneurs pneumatiques sur les têtes d'entraînement des vannes et le raccordement et l'actionnement des unités de traitement de l'air peuvent être réalisés facilement.la conception sans entretien des actionneurs pneumatiques assure un fonctionnement pratique et facile à utiliser.

6. Composants

Les composants pneumatiques sont très résistants aux vibrations, robustes, durables et généralement intacts.Les actionneurs électriques sont constitués d'un grand nombre de composants et sont relativement faciles à endommager.

7Technologie

Les actionneurs linéaires agissent directement sur le dispositif de fermeture, tandis que les actionneurs oscillants n'ont besoin que d'un piston et d'un arbre d'entraînement pour convertir la force de l'air comprimé linéaire en oscillation.Les mouvements lents peuvent également être facilement réalisés avec des actionneurs pneumatiquesLes actionneurs électriques subissent des pertes d'énergie importantes lors de la conversion de l'énergie fournie en mouvement.Ceci est dû, d'une part, au fait que le moteur électrique convertit la majeure partie de l'énergie en chaleur et, d'autre part, à l'utilisation d'une boîte de vitesses..

Résumé

1- Actuateurs pneumatiques

Aujourd'hui, la plupart des occasions de contrôle industriel utilisé dans l'actionneur est un actionneur pneumatique, parce que la source de gaz pour faire la puissance, par rapport à l'électrique et hydraulique pour être économique,et la structure est simple, facile à saisir et à entretenir. Du point de vue de l'entretien, l'actionneur pneumatique est plus facile à utiliser et à calibrer que les autres types d'actionneurs,et il peut être facilement réalisé dans le domaine des positifs et négatifs gauche et droite interchangeable.

Son plus grand avantage est la sécurité, lorsqu'il utilise un positionneur, il est idéal pour les environnements inflammables et explosifs,tandis que les signaux électriques qui ne sont pas résistants à l'explosion ou intrinsèquement sûrs sont potentiellement à risque d'incendie en raison de l'allumagePar conséquent, bien que l'application des vannes de commande électrique soit aujourd'hui de plus en plus étendue, dans l'industrie chimique, les vannes de commande pneumatiques occupent toujours l'avantage absolu.

Les principaux inconvénients des actionneurs pneumatiques sont: une réponse plus lente, une mauvaise précision de commande et une faible résistance aux déviations, en raison de la compressibilité du gaz,spécialement avec de grands actionneurs pneumatiques, où il faut du temps pour que l'air remplisse la bouteille et la vide.parce que de nombreuses conditions de travail ne nécessitent pas un degré élevé de précision de contrôle et une réponse extrêmement rapide et une résistance aux écarts.

2. Actuateurs électriques

Les actionneurs électriques sont principalement utilisés dans les centrales électriques ou nucléaires où un processus en douceur, stable et lent est requis dans les systèmes d'eau haute pression.

Le principal avantage de l'actionneur électrique est la stabilité élevée et la poussée constante qui peuvent être appliquées par l'utilisateur, la poussée maximale générée par l'actionneur peut atteindre 225000 kgf,le seul qui peut obtenir une telle poussée est l' actionneur hydraulique, mais le coût de l'actionneur hydraulique est beaucoup plus élevé que celui de l'actionneur électrique.peut être très bon pour surmonter la force de déséquilibre du milieu, afin d'obtenir un contrôle précis des paramètres du procédé, de sorte que la précision de commande est supérieure à celle de l'actionneur pneumatique.Il est facile de réaliser le rôle positif et négatif de l'échange, mais peut également facilement régler l'état de la position de la vanne de signal cassé (garder / plein ouvert / plein fermé), et la défaillance, doit rester dans la position d'origine, ce qui est l'actionneur pneumatique ne peut pas faire,l'actionneur pneumatique doit être équipé d'un ensemble de systèmes de protection combinés pour réaliser la position.

Les inconvénients des actionneurs électriques sont les suivants: structure plus complexe, plus sujette aux pannes, et en raison de sa complexité,les exigences techniques du personnel de maintenance sur le terrain sont relativement élevées■ fonctionnement du moteur pour générer de la chaleur, si le réglage est trop fréquent, facile à provoquer une surchauffe du moteur, protection thermique, mais aussi augmentation de l'usure des engrenages de réduction de vitesse;L'autre est plus lent., du régulateur sort un signal à la soupape de régulateur répond à la position correspondante, il faut beaucoup de temps pour se déplacer à la position.à la réponse de la vanne de régulation et au mouvement vers la position correspondante, cela prend beaucoup de temps, ce qui n'est pas aussi bon que les actionneurs pneumatiques et hydrauliques.