Tóm tắt nhanh:Lỗi van công nghiệp thường là kết quả cuối cùng của sự không phù hợp giữa gói van và tình trạng sử dụng thực tế, một lỗi không được phát hiện trước khi lắp đặt hoặc sự xuống cấp không được xác định đủ sớm. Các dạng hư hỏng phổ biến bao gồm rò rỉ mặt tựa bên trong, rò rỉ thân hoặc khớp thân bên ngoài, tạo bọt và xói mòn, ăn mòn, dính cơ học hoặc hư hỏng bộ phận, mất bộ truyền động hoặc điều khiển, mất ổn định van kiểm tra và biến dạng hoặc ràng buộc nhiệt.
Phòng ngừa đáng tin cậy đòi hỏi nhiều hơn việc bảo trì theo lịch trình. Loại van, định mức áp suất-nhiệt độ, vật liệu, chỗ ngồi và hệ thống đóng gói, chế độ dòng chảy, đầu ra bộ truyền động, định hướng lắp đặt, thử nghiệm tại nhà máy, truy xuất nguồn gốc và phạm vi kiểm tra phải được xác nhận trước khi mua. Khi đưa vào sử dụng, những thay đổi về rò rỉ, mômen vận hành, thời gian di chuyển, tiếng ồn, độ rung và phản hồi vị trí phải được coi là bằng chứng chẩn đoán thay vì các triệu chứng riêng lẻ.
Van công nghiệp có thể vượt qua bài kiểm tra áp suất tại nhà máy nhưng vẫn hỏng sớm sau khi lắp đặt nếu các điều kiện vận hành, thiết kế van, gói thiết bị truyền động hoặc chế độ vận hành không được xác định chính xác. Ngược lại, một van cũ hơn có thể duy trì độ tin cậy trong nhiều năm khi thiết kế phù hợp, phạm vi hoạt động ổn định và sự xuống cấp được phát hiện trước khi nó đạt đến giới hạn chức năng.
Hướng dẫn này giải thích các dạng hỏng hóc van công nghiệp chính từ góc độ kỹ thuật và bảo trì. Nó tập trung vào những gì người vận hành nhìn thấy, những gì có thể xảy ra bên trong van, cách điều tra nguyên nhân cốt lõi và những gì cần thay đổi trong quá trình thông số kỹ thuật, mua, lắp đặt hoặc bảo trì phòng ngừa để ngăn chặn lỗi tương tự lặp lại.
Đối với các nhà máy hóa chất xử lý môi trường ăn mòn, van lót, dung môi, axit, kiềm, chất lỏng kết tinh hoặc bùn ăn mòn, hãy xem thêm Vcore's Các lỗi van thường gặp trong đường ống hóa chất. Bài viết đó đề cập đến khả năng tương thích hóa học và các vấn đề cụ thể về lớp lót một cách chi tiết hơn, trong khi trang này đề cập đến khuôn khổ lỗi công nghiệp rộng hơn.
Không thay thế van bị hỏng cho đến khi nhóm hiểu được liệu lỗi có xuất phát từ thiết kế van, tình trạng dịch vụ, lắp đặt, bộ truyền động, hệ thống điều khiển hay lịch sử bảo trì hay không.
Bước 01Xác định nhiệm vụ
Xác định chức năng cách ly, điều tiết, không quay trở lại hoặc khẩn cấp và hậu quả của sự cố.
Bước 02Thiết kế trận đấu
Chọn loại van, vật liệu, trang trí, hệ thống bịt kín và đánh giá cho dịch vụ thực tế.
Bước 03Xác minh gói
Xem xét kích thước, kích thước bộ truyền động, kiểm tra, hồ sơ kiểm tra và truy xuất nguồn gốc vật liệu.
Bước 04Cài đặt chính xác
Kiểm soát sự liên kết, hướng dòng chảy, hỗ trợ, làm sạch, bắt vít và vận hành thử.
Bước 05Điều kiện xu hướng
Sử dụng lịch sử rò rỉ, mô-men xoắn, hành trình, độ rung và kiểm tra để phát hiện sớm sự xuống cấp.
1. Điều gì được coi là hỏng van công nghiệp?
Van bị hỏng khi nó không còn có thể thực hiện chức năng theo yêu cầu của quy trình hoặc thiết kế an toàn. Điều đó không phải lúc nào cũng có nghĩa là thân máy bị nứt hoặc van hoàn toàn không hoạt động được. Van điều khiển di chuyển nhưng không thể ổn định quy trình, van một chiều kêu lạch cạch và làm hỏng dòng chảy ngược hoặc van cách ly vượt qua chỗ rò rỉ quá mức có thể đã bị hỏng chức năng mặc dù van vẫn được lắp đặt về mặt vật lý.
| Hạng mục thất bại | Triệu chứng điển hình | Cơ chế có thể | Kiểm tra kỹ thuật đầu tiên |
|---|---|---|---|
| Rò rỉ bên trong | Dòng chảy tiếp tục sau khi đóng cửa | Chỗ ngồi bị mòn, nhiễm bẩn, xói mòn, biến dạng, di chuyển không hoàn toàn | Xác nhận yêu cầu ngắt, hành trình đóng và tình trạng chỗ ngồi |
| Rò rỉ bên ngoài | Rò rỉ ở thân, nắp ca-pô, khớp thân hoặc chỗ nối | Sự xuống cấp của bao bì, hỏng miếng đệm, hư hỏng thân, vấn đề lắp ráp hoặc bắt vít | Xác định chính xác đường rò rỉ trước khi siết chặt hoặc tháo rời |
| Thiệt hại do dòng chảy gây ra | Tiếng ồn, độ rung, mài mòn nhanh, mất công suất | Xâm thực, nhấp nháy, xói mòn, vận tốc cao hoặc chất rắn | Xem xét hồ sơ áp suất, trường hợp dòng chảy và mô hình hư hỏng vật liệu |
| Ăn mòn/tấn công vật liệu | Rỗ, mất thành, bề mặt gồ ghề, thấm nước bên ngoài | Không tương thích vật liệu, hư hỏng lớp phủ, tấn công điện hoặc môi trường | Xác nhận lại hóa học môi trường, nhiệt độ và vật liệu thực tế |
| Lỗi cơ khí | Mô-men xoắn cao, dính, hành trình không hoàn chỉnh, linh kiện bị hỏng | Cặn, mòn, lệch trục, hư hỏng thân hoặc trục, tải quá mức | Tách biệt lực cản quá trình khỏi các vấn đề về bộ truyền động hoặc hộp số |
| Lỗi kích hoạt/điều khiển | Van không di chuyển đến vị trí chỉ huy | Không đủ mô-men xoắn hoặc lực đẩy, mất tiện ích, lỗi định vị, công tắc hoặc điều khiển | Xác minh nhu cầu van và đầu ra của bộ truyền động ở điều kiện tiện ích tồi tệ nhất |
| Kiểm tra sự mất ổn định của van | Tiếng trò chuyện, tiếng đập mạnh, tiếng ồn va chạm, dòng chảy ngược | Vận tốc thấp, nhịp đập, định hướng sai, động lực đóng không phù hợp | Xem xét chế độ dòng chảy và lắp đặt thay vì chỉ tình trạng chỗ ngồi |
| Biến dạng nhiệt / theo chu kỳ | Độ bám dính, lực vận hành cao, rò rỉ sau khi thay đổi nhiệt độ | Sự giãn nở vi sai, chu kỳ nhiệt, áp suất bị mắc kẹt, chỗ ngồi hoặc cổng bị biến dạng | So sánh điều kiện vận hành nóng và lạnh và trình tự đóng cửa |
2. Rò rỉ ghế bên trong: Khi van đóng không cách ly
Rò rỉ bên trong xảy ra khi chất lỏng xử lý đi qua van đóng do bộ phận đóng và đế không thể đạt được mức ngắt cần thiết. Vấn đề có thể phát triển ở van bi, van bướm, van cổng, van cầu, van cắm và van một chiều, nhưng cơ chế hỏng hóc phụ thuộc rất nhiều vào cấu tạo và dịch vụ của van.
Nguyên nhân phổ biến gây rò rỉ van bên trong
- Các hạt mài mòn làm xước, cắt hoặc ăn mòn bề mặt bịt kín.
- Ăn mòn hoặc tạo bọt làm thay đổi hình dạng của chỗ ngồi hoặc bộ phận đóng.
- Ghế mềm phồng lên, cứng lại, dão, đùn hoặc mất độ đàn hồi ngoài phạm vi bảo dưỡng được phê duyệt.
- Van không bao giờ đạt đến vị trí đóng thực sự do cài đặt bộ truyền động, dừng hành trình, chuyển động của thân van hoặc sự can thiệp cơ học.
- Biến dạng nhiệt làm thay đổi tiếp xúc giữa ghế kim loại và bộ phận đóng.
- Van cổng hoặc van cách ly được điều chỉnh liên tục ở vị trí tập trung vận tốc trên khu vực chỗ ngồi.
- Vật lạ vẫn còn trên ghế sau khi xả, chế tạo hoặc bảo trì.
Cách chẩn đoán rò rỉ bên trong
Bắt đầu bằng cách xác nhận xem rò rỉ quan sát được có vượt quá yêu cầu chấp nhận đã chỉ định hay không. Đừng cho rằng mọi van đều phải đóng kín bong bóng. Độ rò rỉ mặt tựa yêu cầu phụ thuộc vào loại van, kết cấu mặt tựa, tiêu chuẩn sản phẩm, loại rò rỉ van điều khiển nếu có và thông số kỹ thuật của dự án.
Sau đó xác minh hành trình đóng hoàn toàn và đầu ra của bộ truyền động trước khi tháo van. Nếu van đạt đến vị trí cơ học chính xác nhưng vẫn bị rò rỉ, hãy kiểm tra bề mặt bịt kín xem có vết xước định hướng, hạt, xói mòn, ăn mòn, vết lõm, chuyển động của mặt tựa hoặc biến dạng cục bộ hay không. Mô hình thiệt hại thường mang lại nhiều thông tin hơn so với chỉ riêng tỷ lệ rò rỉ.
Kiểm soát lựa chọn
- Ghép loại van phù hợp với nhiệm vụ cách ly hoặc điều tiết.
- Chỉ định tiêu chí ngắt hoặc rò rỉ cần thiết.
- Chọn vật liệu ghế và trang trí theo nhiệt độ, hóa học và chất rắn.
- Xem lại chênh lệch áp suất ở vị trí đóng.
Kiểm soát bảo trì
- Xu hướng rò rỉ thay vì chờ đợi sự mất hoàn toàn việc ngắt.
- Kiểm tra bề mặt chỗ ngồi và đóng cửa sau các sự kiện mảnh vụn bất thường.
- Xác minh rằng bộ truyền động dừng lại sau khi đại tu hoặc thay đổi phụ kiện.
- Không mài, mài hoặc đánh máy ghế mà không kiểm tra giới hạn thiết kế.
3. Rò rỉ bên ngoài: Bao bì, Thân, Vòng đệm và Mối nối ranh giới áp suất
Rò rỉ bên ngoài về cơ bản khác với rò rỉ chỗ ngồi vì môi trường xử lý thoát ra khỏi ranh giới áp suất ra môi trường xung quanh. Đường dẫn rò rỉ chính xác phải được xác định trước khi có hành động khắc phục. Siết chặt mọi dây buộc có thể nhìn thấy không phải là phương pháp khắc phục sự cố đáng tin cậy và có thể làm hỏng vòng đệm, miếng đệm, vòng đệm hoặc bu lông.
Đường dẫn rò rỉ bên ngoài điển hình
- Đóng gói thân hoặc trục
- Miếng đệm nắp ca-pô hoặc nắp
- Khớp nối thân trên van nhiều mảnh
- Kết nối xả, thông hơi hoặc phun ren
- Kết nối quá trình mặt bích
- Vùng ranh giới áp suất hàn
- Phần thân đúc, rèn hoặc chế tạo nếu có khuyết tật về giới hạn áp suất phát triển
Rò rỉ lớp đệm thân có thể do vật liệu đóng gói không phù hợp, nén không đúng, ghi điểm trên thân, ăn mòn, đạp xe quá mức, thay đổi nhiệt độ, căn chỉnh tuyến không tốt hoặc hệ thống đóng gói không phù hợp với hiệu suất phát thải cần thiết. Đối với dịch vụ dễ bay hơi hoặc nguy hiểm, các dự án có thể chỉ định các yêu cầu về tiêu chuẩn phát thải tức thời hoặc chấp nhận sản xuất. của Vcore Hướng dẫn kiểm tra khí thải chạy trốn của van giải thích sự khác biệt giữa khí thải thân xe, rò rỉ chỗ ngồi và rò rỉ vỏ và thảo luận về ISO 15848, API 624 và API 641 trong bối cảnh áp dụng của chúng.
4. Xâm thực, nhấp nháy, xói mòn và mài mòn
Vận tốc cao và giảm áp suất nghiêm trọng có thể phá hủy viền van ngay cả khi vật liệu thân tương thích về mặt hóa học với chất lỏng. Bước đầu tiên là phân biệt cơ chế hư hỏng do hiện tượng xâm thực, xói mòn và xói mòn chất rắn không phản ứng với cùng một hành động khắc phục.
Cavitation
Trong dịch vụ chất lỏng, hiện tượng xâm thực có thể xảy ra khi áp suất cục bộ giảm xuống dưới áp suất hơi chất lỏng và bong bóng hơi sau đó xẹp xuống khi áp suất phục hồi. Sự sụp đổ có thể tạo ra tác động cục bộ mạnh mẽ trên các bề mặt trang trí và gần đó. Bằng chứng điển hình bao gồm rỗ, bề mặt gồ ghề, độ rung và tiếng ồn tần số cao đặc trưng xung quanh vùng phục hồi áp suất.
Do đó, kích thước van điều khiển nên xem xét nhiều hơn Cv hoặc Kv yêu cầu. Cấu hình áp suất, kiểu van, hành vi phục hồi áp suất và tất cả các trường hợp vận hành đều quan trọng. Dịch vụ khắc nghiệt có thể yêu cầu giảm áp suất theo giai đoạn, trang trí chống xâm thực, phân bổ áp suất hệ thống thay đổi hoặc cấu hình van khác. Để biết trình tự lựa chọn rộng hơn, hãy xem Hướng dẫn lựa chọn van điều khiển.
Nhấp nháy
Sự nhấp nháy khác với hiện tượng xâm thực vì một số chất lỏng vẫn ở dạng hơi sau khi hạn chế thay vì ngưng tụ hoàn toàn khi áp suất phục hồi. Việc trang trí chống xâm thực không thể đơn giản loại bỏ tình trạng quy trình trong đó áp suất cuối dòng vẫn thấp hơn áp suất hơi. Lựa chọn vật liệu, vận tốc đầu ra, khả năng chống xói mòn và hình dạng hạ lưu trở nên đặc biệt quan trọng.
Xói mòn và mài mòn chất rắn
Chất bùn, hạt xúc tác, chất rắn khoáng và dịch vụ bẩn có thể làm mòn ghế, quả bóng, đĩa, lồng, lớp lót và đường dẫn dòng chảy của cơ thể. Thiệt hại thường xảy ra theo hướng dòng chảy và có thể tập trung ở nơi vận tốc tăng hoặc thay đổi hướng. Van tiêu chuẩn chỉ được chọn từ kích thước danh nghĩa và loại áp suất có thể có tuổi thọ rất ngắn trong điều kiện mài mòn ngay cả khi nó vượt qua mọi bài kiểm tra áp suất của nhà máy.
5. Ăn mòn và không tương thích vật liệu
Sự hư hỏng do ăn mòn có thể ảnh hưởng đến ranh giới áp suất, phần trang trí, thân, bu lông, vùng tựa hoặc bề mặt bên ngoài. Vật liệu phù hợp cho dịch vụ tiện ích sạch có thể không phù hợp khi hàm lượng clorua, nồng độ hóa chất, độ pH, khí hòa tan, nhiệt độ hoặc hóa chất tẩy rửa thay đổi.
Sự cố có thể xuất hiện dưới dạng mỏng thành đồng đều, rỗ cục bộ, tấn công kẽ hở, ăn mòn điện, phá vỡ lớp phủ hoặc cơ chế nứt đòi hỏi phải có sự đánh giá luyện kim của chuyên gia. Bởi vì các cơ chế ăn mòn khác nhau có thể trông giống nhau khi kiểm tra nhanh bằng trực quan, nên hành động khắc phục phải dựa trên môi trường thực tế và cơ chế hư hỏng thay vì hướng dẫn chung chung là “nâng cấp lên thép không gỉ”.
Xác minh vật liệu trước khi mua
- Chỉ định chính xác vật liệu thân, nắp ca-pô, trang trí, thân, chỗ ngồi, vật liệu đóng gói, miếng đệm và bu lông theo yêu cầu của dịch vụ.
- Xác định xem có cần báo cáo thử nghiệm vật liệu và truy xuất nguồn gốc nhiệt hay không.
- Xác định NACE / ISO 15156, độ cứng, PMI hoặc các yêu cầu cụ thể khác của dự án nếu có.
- Xem xét các lớp phủ hoặc lớp lót chống lại các điều kiện sử dụng hóa chất, mài mòn, nhiệt độ, chân không và xử lý.
- Đừng cho rằng một loại thép không gỉ hoặc một loại chất đàn hồi có khả năng chống ăn mòn phổ biến.
Khi ứng dụng cụ thể là đường ống dẫn hóa chất, sự hư hỏng của lớp lót, sự kết tinh, sự phồng rộp và khả năng tương thích hóa học mạnh mẽ xứng đáng được đánh giá riêng. Những vấn đề đó sẽ được đề cập sâu hơn trong Các lỗi van thường gặp trong đường ống hóa chất.
6. Dính cơ học, mô-men xoắn quá mức và hư hỏng linh kiện
Van trở nên khó vận hành đang gửi thông tin chẩn đoán hữu ích. Mô-men xoắn hoặc lực đẩy tăng lên có thể đến từ ma sát mặt ngồi, cặn lắng, ăn mòn, hiệu ứng nhiệt độ, nén kín, dẫn hướng bị hỏng, lệch trục thân, mòn, xuống cấp hộp số, chênh lệch áp suất quy trình hoặc vật thể lạ trong đường dẫn dòng chảy.
Phản ứng đúng là tách nhu cầu cơ học của van khỏi đầu ra khả dụng của bộ truyền động. Việc tăng kích thước bộ truyền động mà không kiểm tra giới hạn van và thân có thể buộc van bị hỏng trong quá trình di chuyển của nó đồng thời truyền quá tải vào thân, trục, chìa khóa, khớp nối, hộp số hoặc bộ phận đóng.
| Triệu chứng quan sát được | Nguyên nhân có thể xảy ra ở phía van | Nguyên nhân dẫn động/ổ đĩa có thể xảy ra | Kiểm tra hữu ích |
|---|---|---|---|
| Mô men xoắn cao sau thời gian không tải dài | Độ bám dính của ghế, cặn, ăn mòn, ma sát đóng gói | Độ cứng của hộp số hoặc đầu ra của bộ truyền động yếu | So sánh nhu cầu đo được với dữ liệu mô-men xoắn và bộ truyền động lịch sử |
| Mô-men xoắn tăng lên ở giữa hành trình | Vật lạ, đóng móp, hư hỏng dẫn hướng, lực xử lý | Vấn đề sai lệch cơ học hoặc khớp nối | Kiểm tra biên dạng hành trình thay vì chỉ kiểm tra mô-men xoắn khởi động/kết thúc |
| Van chỉ đạt được một phần hành trình | Dừng cơ, kẹt, biến dạng nhiệt | Công tắc giới hạn, công tắc mô-men xoắn, bộ định vị hoặc giới hạn tiện ích | So sánh vị trí cơ học được lệnh, được chỉ định và thực tế |
| Hư hỏng thân hoặc trục lặp đi lặp lại | Tải trọng chỗ ngồi quá mức, sai lệch, cường độ thành phần không phù hợp | Thiết bị truyền động quá khổ hoặc cài đặt mô-men xoắn/lực đẩy không chính xác | Xem lại cài đặt bộ truyền động và tải trọng thân/trục cho phép |
7. Lỗi bộ truyền động, bộ định vị và hệ thống điều khiển
Một van tự động có thể hoạt động tốt về mặt cơ học nhưng vẫn không thực hiện được chức năng xử lý do bộ truyền động, phụ kiện hoặc hệ thống điều khiển không thể di chuyển nó đến vị trí cần thiết. Hệ thống khí nén, điện và thủy lực có các đường dẫn hư hỏng khác nhau, nhưng tất cả đều phải được đánh giá như một phần của một gói van lắp ráp.
Nguyên nhân phổ biến
- Áp suất cung cấp khí nén dưới giá trị được sử dụng để định cỡ bộ truyền động
- Đường ống bị hạn chế, không khí bị ô nhiễm, bộ điều chỉnh bộ lọc hoặc bộ điều chỉnh bộ lọc bị hỏng
- Mất điện, điện áp không chính xác, lỗi động cơ hoặc bộ điều khiển, nước lọt vào hoặc chu trình làm việc không phù hợp
- Các vấn đề về mất áp suất thủy lực, rò rỉ, ắc quy hoặc bộ điều khiển
- Độ lệch hiệu chỉnh bộ định vị, lỗi liên kết phản hồi hoặc hành động lỗi không chính xác
- Đầu ra của bộ truyền động không còn vượt quá mô-men xoắn hoặc lực đẩy của van sau khi bị cặn, ăn mòn hoặc thay đổi chỗ ngồi
- Giá đỡ, căn chỉnh khớp nối hoặc điều chỉnh điểm dừng hành trình không chính xác
Đối với thiết bị mới, việc lựa chọn bộ truyền động nên sử dụng dữ liệu mô-men xoắn hoặc lực đẩy đã được xác minh của nhà sản xuất van và điều kiện tiện ích ít thuận lợi nhất. Xem Hướng dẫn lựa chọn thiết bị truyền động van để lựa chọn gói khí nén, điện và thủy lực.
Đối với các van điều khiển điều biến, việc thiết lập bộ định vị phải được xác nhận như một phần của thử nghiệm chức năng thay vì được coi là một nhiệm vụ phụ kiện riêng biệt. của Vcore Hướng dẫn hiệu chỉnh bộ định vị van điều khiển bao gồm xác minh số không, khoảng cách, hành trình, phản hồi và hành động thất bại.
8. Kiểm tra độ rung của van, hư hỏng do dòng chảy ngược và đập mạnh
Lỗi van một chiều phụ thuộc nhiều vào động lực dòng chảy. Van một chiều có thể có kết quả kiểm tra áp suất hoàn hảo nhưng vẫn hoạt động kém nếu đĩa hoặc tấm không thể đạt đến vị trí vận hành ổn định ở tốc độ dòng chảy thực, nếu hướng lắp đặt không phù hợp hoặc nếu các chuyến đi của bơm tạo ra vận tốc ngược nhanh.
Dấu hiệu cảnh báo điển hình
- Tác động lặp đi lặp lại hoặc tiếng gõ
- Tiếng kêu của đĩa hoặc đĩa trong quá trình vận hành dòng chảy thấp
- Độ mòn ghế tập trung do tác động lặp đi lặp lại
- Các bộ phận lò xo, bản lề hoặc bộ phận dừng bị hỏng
- Dòng chảy ngược, bơm quay ngược hoặc tăng vọt sau khi tắt máy
- Rung động bất thường ở hạ lưu van một chiều
Hành động khắc phục có thể liên quan đến loại van, động lực lò xo hoặc đóng, vị trí lắp đặt, tốc độ dòng chảy, phạm vi hoạt động của máy bơm, bố trí đường ống hoặc phân tích đột biến. Việc thay thế ghế hư có thiết kế tương tự mà không xem xét lại hệ thống có thể dẫn đến hỏng hóc khác. Xem Hướng dẫn lắp đặt van kiểm tra về hướng dòng chảy, lắp đặt ngang và dọc, bố trí xả bơm và các lỗi thường gặp.
9. Biến dạng nhiệt, liên kết và luân chuyển nhiệt độ
Sự thay đổi nhiệt độ làm thay đổi kích thước, khe hở, ma sát đóng gói, tiếp xúc với mặt ngồi và tải trọng cơ học. Trong các hệ thống hơi nước, hydrocarbon và chất lỏng nhiệt ở nhiệt độ cao, van có thể hoạt động bình thường khi lạnh nhưng trở nên khó di chuyển hoặc rò rỉ sau khi các vùng thân, cổng, thân và mặt ngồi đạt đến nhiệt độ khác nhau.
Van cổng có thể gặp hiện tượng liên kết nhiệt khi sự giãn nở vi sai hoặc tình trạng đóng tạo ra lực nêm quá mức. Tuy nhiên, giải pháp không chỉ đơn giản là chỉ định một loại nắp ca-pô. Việc xem xét phải bao gồm hình dạng cổng và chỗ ngồi, độ dốc nhiệt độ, trình tự đóng van, áp suất chênh lệch, các yêu cầu cân bằng hoặc bỏ qua nếu có, lực đẩy của bộ truyền động, tải trọng thân và quy trình vận hành được nhà sản xuất phê duyệt.
Chu kỳ nhiệt lặp đi lặp lại cũng có thể làm giãn các mối nối bu lông, thay đổi hành vi đóng gói và tăng tốc độ hư hỏng đối với ghế mềm hoặc vòng đệm hoạt động gần giới hạn nhiệt độ của chúng. Do đó, quy trình bảo trì chỉ được viết xung quanh các điều kiện xung quanh xưởng có thể bỏ sót các điều kiện gây ra sự cố tại hiện trường.
10. Dấu hiệu cảnh báo trước khi van công nghiệp bị hỏng dẫn đến ngừng hoạt động
Nhiều thất bại phát triển dần dần. Do đó, chương trình kiểm tra hữu ích nhất sẽ theo dõi những thay đổi so với tình trạng bình thường của van thay vì chỉ dựa vào khoảng thời gian lịch chung.
hoạt động
- Mô-men xoắn hoặc lực đẩy cao hơn
- Thời gian di chuyển dài hơn
- Bám sát hoặc do dự
- Nỗ lực thủ công không mong đợi
Hành vi xử lý
- Áp lực hạ lưu không giải thích được
- Mất khả năng ngắt điện
- Lệnh không khớp với luồng
- Quá trình dao động
tình trạng
- Rò rỉ đóng gói
- Tiếng ồn hoặc trò chuyện
- Rung
- Ăn mòn hoặc hư hỏng lớp phủ
- Xu hướng mô-men xoắn của bộ truyền động, dòng điện động cơ, lực đẩy hoặc áp suất không khí khi có sẵn dữ liệu chẩn đoán.
- So sánh vị trí van được yêu cầu với hành trình thực tế và phản hồi của quy trình.
- Ghi lại điều chỉnh đóng gói thay vì thắt chặt nhiều lần mà không có lịch sử.
- Điều tra kịp thời các rung động mới, tiếng ồn giống như bọt khí hoặc tác động của van một chiều.
- Kiểm tra van sau các sự kiện bất thường trong quy trình như ngắt bơm, nhiễm bẩn hoặc chênh lệch nhiệt độ.
- Sử dụng rủi ro và mức độ nghiêm trọng của dịch vụ để xác định phạm vi và tần suất kiểm tra.
11. Quy trình điều tra nguyên nhân gốc rễ thực tế
Một van bị hỏng nên được coi là bằng chứng. Nếu các bộ phận bị hư hỏng bị loại bỏ trước khi lịch sử vận hành và kiểu lỗi được ghi lại, nhà máy có thể mất thông tin cần thiết để ngăn ngừa sự tái diễn.
- Xác định chức năng bị lỗi. Vấn đề có phải là rò rỉ bên trong, rò rỉ bên ngoài, không có khả năng đột quỵ, điều khiển không ổn định, dòng chảy ngược, lực vận hành quá mức hoặc hư hỏng giới hạn áp suất?
- Nắm bắt các điều kiện hoạt động. Ghi lại áp suất ngược dòng và hạ lưu, nhiệt độ, môi trường, nồng độ, chất rắn, tốc độ dòng chảy, vị trí van, lịch sử chu trình và sự kiện ngay trước khi hỏng hóc.
- Xác minh van được chỉ định. So sánh bảng tên, bảng dữ liệu, bản vẽ đã được phê duyệt, hồ sơ vật liệu, kích thước bộ truyền động và các yêu cầu của dự án với thiết bị đã lắp đặt.
- Kiểm tra trước khi vệ sinh. Cặn, hướng mài mòn, sản phẩm ăn mòn, vết ăn mòn và bề mặt gãy có thể tiết lộ cơ chế. Chụp ảnh và ghi lại chúng trước khi làm sạch.
- Tách biệt thiệt hại chính khỏi thiệt hại thứ cấp. Một bộ phận bị hỏng có thể là kết quả của tiếng kêu, quá tải hoặc ăn mòn hơn là nguyên nhân ban đầu.
- So sánh với lịch sử bảo trì. Tìm kiếm mô-men xoắn tăng lên, điều chỉnh đóng gói lặp đi lặp lại, rò rỉ định kỳ, bộ truyền động bị ngắt hoặc sửa chữa trước đó.
- Thay đổi nguyên nhân, không chỉ bộ phận. Hành động cuối cùng có thể liên quan đến loại van, trang trí, vật liệu, bộ truyền động, quy trình vận hành, bố trí đường ống, lọc, xả nước hoặc tần suất kiểm tra.
12. Ngăn chặn sự cố van ở bốn giai đoạn khác nhau
| Giai đoạn vòng đời | Kiểm soát để áp dụng | Giảm rủi ro thất bại |
|---|---|---|
| Lựa chọn & thiết kế | Xác định dịch vụ, chức năng van, vật liệu, định mức áp suất-nhiệt độ, chế độ dòng chảy, ngắt, bộ truyền động và hành động hỏng hóc. | Sử dụng sai, ăn mòn, tạo bọt, vận hành không ổn định, đầu ra bộ truyền động không đủ |
| Mua sắm & FAT | Phê duyệt bảng dữ liệu và GA, xác minh vật liệu, kích thước, kiểm tra áp suất, kiểm tra rò rỉ và kiểm tra chức năng. | Cấu hình sai, lỗi sản xuất tiềm ẩn, thiết lập bộ truyền động không đầy đủ, thiếu sót trong tài liệu |
| Lắp đặt và vận hành | Kiểm tra hướng dòng chảy, định hướng, căn chỉnh, độ sạch, giá đỡ, bu lông mặt bích, thiết lập bộ truyền động và hành trình. | Ràng buộc, rò rỉ bên ngoài, rung lắc, sai lệch, di chuyển không đầy đủ |
| Vận hành và bảo trì | Xu hướng rò rỉ, mô-men xoắn, hành trình, tiếng ồn và tình trạng; kiểm tra theo rủi ro và mức độ nghiêm trọng của dịch vụ. | Sự hao mòn không được phát hiện, rò rỉ vòng đệm, suy giảm bộ truyền động, lỗi lặp lại |
Lựa chọn và thiết kế
Quá trình phòng ngừa bắt đầu bằng dữ liệu dịch vụ chứ không phải danh mục van. Chỉ định các trường hợp vận hành bình thường, tối thiểu và tối đa trong đó chúng ảnh hưởng đến hoạt động của van. Xác định xem van dự kiến sẽ cách ly, điều tiết, điều chỉnh, ngăn dòng chảy ngược hoặc di chuyển đến vị trí an toàn sau một lỗi xác định.
Xác minh nhà máy
Việc kiểm tra tại nhà máy không thể tái tạo mọi điều kiện sử dụng trong tương lai, nhưng nó có thể xác minh rằng van được cung cấp phù hợp với cấu hình đã được phê duyệt và các chức năng giới hạn áp suất, đóng và vận hành chính đáp ứng các tiêu chí chấp nhận đã chỉ định. của Vcore Hướng dẫn kiểm tra áp suất van giải thích việc kiểm tra vỏ, ghế và ghế sau cũng như lý do tại sao các cuộc kiểm tra này xác minh các chức năng khác nhau.
13. Các tiêu chuẩn hỗ trợ ngăn ngừa hư hỏng van
Không có tiêu chuẩn nào có thể đảm bảo rằng van sẽ không bị hỏng khi sử dụng. Các tiêu chuẩn xác định các yêu cầu cụ thể về thiết kế, xây dựng, kiểm tra hoặc thử nghiệm, trong khi người mua và kỹ sư vẫn cần phải làm cho van phù hợp với ứng dụng thực tế và thông số kỹ thuật của dự án.
| Tài liệu tham khảo | Nó liên quan như thế nào đến việc ngăn ngừa thất bại | Hạn chế quan trọng |
|---|---|---|
| ASME B16.34 | Cung cấp các yêu cầu về áp suất-nhiệt độ, vật liệu, kết cấu, kiểm tra, thử nghiệm và đánh dấu cho các van trong phạm vi của nó. | Nó không chọn đúng loại van hoặc kiểu cắt cho mọi điều kiện của quy trình. |
| API 598 | Cung cấp các yêu cầu kiểm tra van và kiểm tra áp suất nếu có hoặc được chỉ định. | Thử nghiệm áp suất tại nhà máy không mô phỏng tất cả các điều kiện sử dụng nhiệt, động, ăn mòn hoặc ăn mòn trong tương lai. |
| ISO 15848 | Đề cập đến việc kiểm tra khí thải nhất thời của các van công nghiệp hiện hành và đường dẫn rò rỉ thân/khớp nối thân máy. | Nó không thay thế việc kiểm tra rò rỉ mặt tựa hoặc kiểm tra áp suất vỏ. |
| Tiêu chuẩn sản phẩm dành riêng cho van | API, ASME, ISO, EN hoặc các tiêu chuẩn sản phẩm khác có thể xác định các yêu cầu đối với các dòng van cụ thể. | Tiêu chuẩn chính xác phụ thuộc vào loại van, ngành công nghiệp, thiết kế và thông số kỹ thuật của dự án. |
| Bảng dữ liệu/thông số kỹ thuật của dự án | Xác định dịch vụ thực tế, vật liệu, tài liệu kiểm tra, sai lệch và các yêu cầu đặc biệt. | Nó phải hoàn thiện về mặt kỹ thuật; việc chỉ liệt kê nhiều tiêu chuẩn không giải quyết được các quyết định thiết kế còn thiếu. |
14. Danh sách kiểm tra RFQ của van công nghiệp để ngăn ngừa sự cố
Khi độ tin cậy của van có vấn đề, RFQ phải cung cấp đủ thông tin để nhà cung cấp đánh giá nhiệm vụ thực tế. Danh sách sau đây là điểm khởi đầu thực tế; yêu cầu của dự án có thể thêm hoặc bớt các hạng mục.
- Loại van và chức năng yêu cầu: cách ly, điều tiết, điều khiển, hoạt động không quay trở lại hoặc khẩn cấp.
- Kích thước danh nghĩa, cấp áp suất/PN và kết nối cuối.
- Tiêu chuẩn thiết kế, kích thước, thử nghiệm và dự án.
- Áp suất và nhiệt độ vận hành và thiết kế.
- Xử lý môi trường, nồng độ, chất rắn, đặc tính ăn mòn hoặc mài mòn.
- Các yêu cầu về thân, phần trang trí, thân, chỗ ngồi, bao bì, miếng đệm và bu lông.
- Yêu cầu rò rỉ chỗ ngồi hoặc hiệu suất tắt.
- Các trường hợp giảm tốc độ dòng chảy và áp suất cho van điều khiển hoặc van hoạt động khắc nghiệt.
- Hướng lắp đặt và hướng dòng chảy nếu có liên quan.
- Vận hành bằng tay, hộp số, khí nén, điện hoặc thủy lực.
- Cơ sở mô-men xoắn/lực đẩy của bộ truyền động, hành động hỏng hóc, tín hiệu điều khiển và các tiện ích.
- Các yêu cầu về an toàn cháy nổ, phát thải tạm thời, NACE / ISO 15156 hoặc các yêu cầu dịch vụ đặc biệt khác nếu có.
- Báo cáo thử nghiệm vật liệu bắt buộc, PMI, độ cứng, NDE hoặc kiểm tra của bên thứ ba.
- Kiểm tra áp suất, kiểm tra rò rỉ và tài liệu kiểm tra chức năng.
- Bản vẽ GA, bảng dữ liệu, bảng tên/đánh dấu và gói tài liệu cuối cùng đã được phê duyệt.
Xác minh trước khi giao hàng điển hình
| Mục kiểm tra | Những gì nó có thể phát hiện | Điều Nó Không Chứng Minh |
|---|---|---|
| Đánh giá tài liệu vật liệu | Bằng chứng về cấp độ và khả năng truy xuất nguồn gốc được chỉ định | Khả năng chống ăn mòn lâu dài trong một dịch vụ không xác định |
| Kiểm tra kích thước | Giao diện và bản vẽ phù hợp đã được phê duyệt | Độ ổn định động theo luồng hệ thống thực tế |
| Kiểm tra áp suất vỏ | Rò rỉ ranh giới áp suất ở điều kiện thử nghiệm | Tắt chỗ ngồi hoặc phát thải tạm thời trong thời gian dài |
| Kiểm tra rò rỉ chỗ ngồi | Hiệu suất bịt kín ở điều kiện thử nghiệm quy định | Sự mài mòn, ăn mòn hoặc ô nhiễm trong quá trình trong tương lai |
| Kiểm tra đột quỵ chức năng | Hành trình, vận hành bộ truyền động, công tắc và chức năng gói cơ bản | Tất cả các phụ tải vận hành và sự cố tiện ích trong nhà máy |
| Hiệu chuẩn định vị | Thiết lập phản hồi và phản hồi khi di chuyển | Kích thước van điều khiển chính xác cho mọi trường hợp quy trình |
15. Sửa chữa, cấu hình lại hoặc thay thế?
Không phải van hỏng nào cũng cần được thay thế và không phải van nào cũng cần được sửa chữa. Quyết định nên xem xét tính toàn vẹn giới hạn áp suất, độ dày thành còn lại, vị trí hư hỏng, tính sẵn có của các phụ tùng thay thế được phê duyệt, tình trạng cắt, giới hạn sửa chữa thân và ghế, truy xuất nguồn gốc vật liệu, chi phí tái phát và liệu thiết kế van hiện tại có phù hợp với dịch vụ hay không.
Việc sửa chữa có thể hợp lý khi
- Ranh giới áp suất vẫn có thể chấp nhận được.
- Độ mài mòn được giới hạn ở các bộ phận trang trí, chỗ ngồi, vòng đệm, miếng đệm hoặc bộ truyền động có thể thay thế được.
- Thiết kế van ban đầu vẫn phù hợp cho dịch vụ.
- Quy trình sửa chữa đã được phê duyệt và các bộ phận có sẵn.
- Kiểm tra sau sửa chữa có thể xác minh chức năng cần thiết.
Việc thay thế hoặc thiết kế lại nên được xem xét khi
- Có hư hỏng giới hạn áp suất hoặc mất đi thành tường không thể chấp nhận được.
- Lỗi tương tự đã lặp lại sau lần sửa chữa trước đó.
- Loại van, vật liệu hoặc trang trí không phù hợp với dịch vụ.
- Bộ truyền động không thể đáp ứng nhiệm vụ được yêu cầu một cách an toàn.
- Không thể thiết lập khả năng truy xuất nguồn gốc hoặc sự tuân thủ cần thiết cho dịch vụ quan trọng.
16. Ngăn chặn sự cố van công nghiệp bằng ứng dụng
| ứng dụng | Rủi ro thất bại để ưu tiên | Trọng tâm phòng ngừa chính |
|---|---|---|
| Dầu khí / hydrocarbon | Rò rỉ bên ngoài, tiếp xúc với lửa, hỏng bộ truyền động, xói mòn, ngăn chặn áp suất | Vật liệu, yêu cầu an toàn cháy nổ nếu có, khí thải, hoạt động hỏng hóc của bộ truyền động, khả năng truy xuất nguồn gốc |
| Xử lý hóa học | Ăn mòn, phồng rộp, hư hỏng lớp lót, kết tinh, rò rỉ thoáng qua | Khả năng tương thích hóa học, nồng độ, nhiệt độ, giới hạn lớp lót, đóng gói và xả nước |
| Năng lượng & hơi nước | Biến dạng nhiệt, rò rỉ đệm, lực đẩy cao, xói mòn, giảm áp suất nghiêm trọng | Hiệu ứng nhiệt độ, vật liệu, đầu ra bộ truyền động, thiết kế trang trí và quy trình vận hành |
| Hệ thống nước | Kiểm tra sự đóng sầm của van, đột biến, ăn mòn, sự xâm nhập của bộ truyền động, độ mòn của mặt tựa | Động lực học dòng chảy, lắp đặt, lớp phủ, vỏ bọc và xác minh hành trình |
| Bùn / chất rắn | Mài mòn, tắc nghẽn, hư hỏng chỗ ngồi, mô-men xoắn cao | Hình dạng van, vật liệu chịu mài mòn, xả nước, thiết kế khoang và lề truyền động |
Lỗi van công nghiệp: Kiểm tra kỹ thuật cuối cùng
Sự cố van công nghiệp sẽ dễ dàng ngăn ngừa hơn khi chúng được coi là sự cố hệ thống thay vì lỗi thành phần riêng lẻ. Ghế có thể bị rò rỉ do mài mòn, nhưng sự mài mòn có thể do sử dụng sai loại van, vận tốc quá mức, các hạt mài mòn, biến dạng nhiệt hoặc hành trình truyền động không hoàn chỉnh. Bộ truyền động có thể ngắt do nó quá nhỏ, nhưng nó cũng có thể ngắt do mô-men xoắn của van tăng lên sau khi bị ăn mòn, cặn lắng hoặc hư hỏng mặt tựa.
Do đó, chiến lược về độ tin cậy hiệu quả nhất kết nối năm nguyên tắc: lựa chọn van chính xác, dữ liệu dịch vụ hoàn chỉnh, sản xuất và thử nghiệm đã được xác minh, lắp đặt chính xác và bảo trì dựa trên tình trạng. Khi các biện pháp kiểm soát đó được ghi lại từ RFQ trong quá trình vận hành, nhà máy sẽ có cơ sở vững chắc hơn nhiều để phân biệt hao mòn thông thường với hư hỏng có thể tránh được.
Cần trợ giúp xem xét lỗi van hoặc RFQ van mới?
Send Vcore Valve the valve type, size, pressure class, medium, operating pressure and temperature, failure symptom, photos, actuator information and available inspection records. We can help review the likely valve-selection and specification issues before a replacement or new order is finalized.
Câu hỏi thường gặp
What are the most common industrial valve failure modes?
Common failure modes include internal seat leakage, external leakage from packing or body joints, cavitation or erosion damage, corrosion, mechanical sticking or excessive torque, actuator or control failure, check valve chatter or slam, and thermal distortion. The most important task is to identify the actual mechanism rather than classify every problem simply as a leaking or stuck valve.
How can I tell whether a valve problem comes from the valve or the actuator?
Compare the valve’s required torque or thrust with the actuator output and check actual mechanical travel. A valve-side problem may create rising resistance, binding or incomplete movement even when the actuator receives the correct command. An actuator-side problem may involve utility pressure, power supply, positioner, switches, controls or mounting. Diagnostic data across the full stroke are more useful than a single open or closed check.
Does passing API 598 mean the valve will not fail in service?
No. API 598 is an inspection and testing standard used for applicable valves and project requirements. Pressure and closure tests can identify important manufacturing or assembly problems at defined test conditions, but they do not reproduce every future corrosion, erosion, thermal, dynamic or maintenance condition in the plant.
What is the difference between seat leakage and fugitive emissions?
Seat leakage is flow through the closed valve from one side of the process to the other. Fugitive emissions are external leakage, typically around the stem or shaft sealing system and specified body joints. They are different leakage paths and may be evaluated under different standards and acceptance requirements.
How often should critical industrial valves be inspected?
There is no universal interval for every valve. Inspection frequency should reflect valve criticality, service severity, cycling, media, temperature, corrosion or erosion rate, prior failure history and the site’s maintenance or risk-based inspection program. Trending changes in leakage, torque, travel, vibration and process response can help determine when a valve needs attention before complete failure.
What information should I send a supplier after a valve has failed?
Provide the valve datasheet or nameplate details, size, pressure class, materials, medium, concentration if relevant, operating and design pressure and temperature, normal valve position, cycle frequency, actuator details, failure symptom, photos before cleaning, damaged-part photos, maintenance history and any pressure-test or inspection records. This information makes it much easier to distinguish a product defect from service, installation, actuator or application problems.
