Akcesoria do zaworów wyjaśnione: siłownik, pozycjoner, zawór elektromagnetyczny, wyłącznik krańcowy i regulator z filtrem

Akcesoria zaworów: siłownik, pozycjoner, zawór elektromagnetyczny, wyłącznik krańcowy i regulator z filtrem

Zawór, który uległ awarii na miejscu, często wcale nie jest "zepsutym zaworem". Po sprawdzeniu korpus jest w porządku, a trzpień nie jest zablokowany – prawdziwą przyczyną jest zatkany regulator z filtrem, zawór elektromagnetyczny, który się nie przełączył, lub nieprawidłowo działający pozycjoner. Dlatego patrząc na zawór automatyczny, nigdy nie skupiaj się tylko na jego korpusie: siłownik, pozycjoner, zawór elektromagnetyczny, wyłącznik krańcowy i regulator z filtrem mogą wpływać na sposób poruszania się zaworu.

1. Siłownik

Sygnał 4-20 mA z DCS nie jest w stanie popchnąć trzpienia zaworu; to siłownik powoduje ruch zaworu. Powszechne są siłowniki pneumatyczne: powietrze instrumentalne wpływa i naciska na membranę lub tłok, który napędza trzpień lub wał. Zawory regulacyjne zazwyczaj wykorzystują siłownik pneumatyczny o ruchu liniowym, podczas gdy zawory kulowe i przepustnice często wykorzystują siłownik ćwierćobrotowy. Siłowniki elektryczne, napędzane silnikiem i przekładnią, nadają się do miejsc bez stabilnego dopływu powietrza instrumentalnego. Wybór nie dotyczy tylko rozmiaru zaworu – sprawdź również siłę wyjściową lub moment obrotowy. Jeśli siłownik jest zbyt słaby, ciśnienie różnicowe, tarcie uszczelnienia i opór gniazda mogą uniemożliwić jego pełne otwarcie lub szczelne zamknięcie.

2. Pozycjoner

Siłownik odpowiada na pytanie "czy może się poruszyć"; pozycjoner odpowiada na pytanie "czy może się poruszyć dokładnie". Jeśli DCS wysyła sygnał 12 mA, oczekując 50% otwarcia, rzeczywista pozycja jest zależna od tarcia trzpienia, oporu uszczelnienia, sił procesowych i wahań ciśnienia powietrza. Jeśli zawór jest tylko w 45%, pozycjoner reguluje swoje ciśnienie wyjściowe, aż zbliży się do celu. Gdy zawór regulacyjny opóźnia się, porusza się wolno lub źle steruje, sprawdź pozycjoner. Nowoczesne inteligentne pozycjonery zapewniają również informację zwrotną o skoku, pozycji i diagnostykę.

3. Zawór elektromagnetyczny

W pneumatycznych zaworach on/off i blokujących zawór elektromagnetyczny zmienia ścieżkę powietrza zgodnie z sygnałem elektrycznym. W zaworze zamykanym w przypadku awarii, powietrze instrumentalne normalnie utrzymuje zawór otwarty; po zadziałaniu blokady zawór elektromagnetyczny traci zasilanie, zmienia ścieżkę powietrza, siłownik odpowietrza się, a sprężyna zamyka zawór. Podczas sprawdzania zaworu elektromagnetycznego nie wystarczy potwierdzić, że cewka ma zasilanie – zweryfikuj, czy suwak faktycznie się przesunął i czy ścieżka powietrza faktycznie się zmieniła. W przypadku zaworów elektromagnetycznych SIS/ESD kierunek awaryjny musi być zgodny z projektem bezpieczeństwa.

4. Wyłącznik krańcowy

System sterowania wysyłający polecenie otwarcia nie oznacza, że zawór jest faktycznie otwarty. Dlatego zawory on/off wykorzystują wyłączniki krańcowe do informacji zwrotnej o pozycji: wyłącznik otwarcia zadziała przy pełnym otwarciu, wyłącznik zamknięcia przy pełnym zamknięciu, a te sygnały wracają do DCS lub PLC. Podczas rozwiązywania problemów zawsze oddzielaj "polecenie" od "informacji zwrotnej". Jeśli wysłano polecenie otwarcia, ale nie dotarł żaden sygnał z wyłącznika otwarcia, sprawdź siłownik, części mechaniczne lub wyłącznik krańcowy – nie tylko system sterowania.

5. Regulator z filtrem

Małe urządzenie z manometrem obok zaworu pneumatycznego to regulator z filtrem powietrza. Filtruje zanieczyszczenia i wilgoć z powietrza instrumentalnego i ustawia ciśnienie zasilania w odpowiednim zakresie. Wiele awarii zaworów pneumatycznych ma swoje źródło właśnie w nim: zatkany element, uwięziona woda lub niskie ciśnienie wyjściowe mogą spowolnić zawór, osłabić siłę siłownika lub go zatrzymać. Gdy zawór pneumatyczny działa nieprawidłowo, sprawdzenie ciśnienia zasilania jest często najskuteczniejszym działaniem.

6. Koło ręczne

Niektóre siłowniki posiadają koło ręczne do konserwacji lub obsługi ręcznej. Powszechnym problemem jest to, że nie jest ono całkowicie odłączone po serwisowaniu: DCS wysyła sygnał, a siłownik wydaje się poruszać, ale trzpień nie przesuwa się. Przed powrotem zaworu do trybu automatycznego upewnij się, że koło ręczne jest w prawidłowej pozycji.

7. Więcej akcesoriów nie oznacza lepiej

Konfiguracja akcesoriów powinna być zgodna z funkcją procesu. Normalny zawór regulacyjny dba o dokładność i stabilność sterowania; zawór odcinający awaryjny dba o stan awaryjny, niezawodność i czas reakcji. Więcej akcesoriów nie oznacza bardziej niezawodnego systemu – każdy dodany element oznacza kolejne połączenie, kolejną linię rurową i kolejny potencjalny punkt awarii.

8. Jak rozwiązać problem z zaworem, który się nie porusza

Gdy zawór automatyczny się nie porusza, najpierw upewnij się, że system sterowania wysyła sygnał wyjściowy. Jeśli tak, sprawdź, czy zawór elektromagnetyczny się przełączył i czy ciśnienie powietrza instrumentalnego jest normalne. Jeśli powietrze jest w porządku, sprawdź wyjście pozycjonera i działanie siłownika. Jeśli siłownik się porusza, ale pozycja zaworu jest nieprawidłowa, sprawdź, czy trzpień, korek lub dysk nie są zablokowane. Jeśli zawór jest na pozycji, ale w sterowni nie ma informacji zwrotnej, sprawdź wyłącznik krańcowy i pętlę sprzężenia zwrotnego. Postępuj zgodnie z łańcuchem: sygnał sterujący → akcesoria pneumatyczne → siłownik → korpus zaworu → informacja zwrotna o pozycji.

Wniosek

To, czy zawór automatyczny działa, zależy od znacznie większej liczby czynników niż tylko od korpusu. Siłownik zapewnia siłę, pozycjoner kontroluje pozycję, zawór elektromagnetyczny przełącza ścieżkę powietrza, wyłącznik krańcowy dostarcza informacji o stanie, a regulator z filtrem zapewnia odpowiednie warunki powietrza. Zrozumienie tych akcesoriów i sposobu ich połączenia sprawi, że wiele awarii zaworów na miejscu stanie się znacznie jaśniejszych.