Risoluzione dei problemi ed eliminazione dei mal di testa legati alle valvole di controllo

Una valvola di controllo oscillante può sembrare la fonte dell’instabilità del controllo e gli sforzi di riparazione sono solitamente concentrati solo lì. Quando ciò non riesce a risolvere il problema, ulteriori indagini spesso dimostrano che il comportamento della valvola era semplicemente il sintomo di qualche altra condizione. Questo articolo discute le tecniche di risoluzione dei problemi per aiutare il personale dell'impianto a superare l'ovvio e scoprire la vera causa dei problemi di controllo.

"Quella nuova valvola di controllo funziona di nuovo!" Parole simili sono state pronunciate da migliaia di operatori di sale di controllo in tutto il mondo. L'impianto non funziona bene e gli operatori si affrettano a identificare il colpevole: una valvola di controllo che si comporta in modo anomalo, installata di recente. Potrebbe essere un ciclismo, potrebbe stridere, potrebbe sembrare che ci siano delle rocce che lo attraversano, ma è sicuramente la causa.

O è? Quando si risolvono i problemi di controllo, è importante mantenere una mente aperta e guardare oltre l’ovvio. È nella natura umana incolpare “l’ultima cosa che è cambiata” per ogni nuovo problema che si verifica. Sebbene il comportamento irregolare della valvola di controllo possa essere l’apparente fonte di preoccupazione, la vera causa è solitamente localizzata altrove.

I seguenti esempi applicativi illustrano questo punto.

Valvola di controllo urlante. Una valvola di spruzzatura ad alta pressione strideva dopo alcuni mesi di servizio. La valvola è stata tirata, controllata e sembrava funzionare normalmente. Al rientro in servizio lo stridio è ripreso e l'impianto ha richiesto la sostituzione della “valvola difettosa”.

Il venditore è stato chiamato per indagare. Un piccolo controllo ha indicato che la valvola veniva aperta dal sistema di controllo tra lo 0% e il 10% ad una velocità di 250.000 volte l'anno. La velocità di ciclo molto elevata con flussi così bassi e un'elevata caduta di pressione stavano creando il problema. La regolazione della messa a punto del circuito e l'applicazione di una leggera contropressione sulla valvola hanno interrotto il ciclo ed eliminato gli strilli.

1. La valvola di riciclo della pompa dell'acqua di alimentazione della caldaia salterebbe dal 15% al ​​20% (mostrato dalla linea verde) alla prima apertura. Ciò ha creato importanti problemi di controllo a causa dell’aumento dei flussi. Per gentile concessione: Emerson

Risposta saltellante della valvola. Una valvola di riciclo della pompa dell'acqua di alimentazione della caldaia era incastrata nella sede all'avvio. Quando la valvola si staccava dalla sede, si apriva di scatto, creando problemi di controllo a causa del flusso incontrollato (Figura 1).

Il venditore della valvola è stato chiamato per diagnosticare la valvola. È stata eseguita la diagnostica e si è riscontrato che la pressione di alimentazione dell'aria era impostata ben al di sopra delle specifiche e quattro volte superiore a quanto richiesto per una seduta adeguata. Quando la valvola è stata tirata per l'ispezione, i tecnici hanno scoperto danni sulla sede e sugli anelli della sede dovuti all'eccessiva forza dell'attuatore, che ha causato il blocco dell'otturatore della valvola. Tali componenti sono stati sostituiti, la pressione di alimentazione dell'aria è stata abbassata e la valvola è stata rimessa in servizio dove ha funzionato come previsto.

2. La valvola di controllo del livello della caldaia/acqua di alimentazione oscillava costantemente. In questa schermata, la linea arancione rappresenta il livello della caldaia, il magenta mostra il flusso dell'acqua di alimentazione, il verde è il setpoint dell'acqua di alimentazione e il blu indica il segnale della valvola dell'acqua di alimentazione. Per gentile concessione: Emerson

Livello della caldaia insoddisfatto. Un sistema di controllo della caldaia è stato recentemente aggiornato. Dopo un breve periodo di servizio, il controllo del livello è diventato sempre più irregolare (Figura 2). L'integratore del sistema è stato chiamato per risintonizzare il controller del livello della caldaia.

L'oscillazione ripetitiva del flusso dell'acqua di alimentazione suggeriva fortemente che la valvola dell'acqua di alimentazione fosse bloccata, quindi l'ingegnere ha suggerito all'impianto di controllare la valvola di controllo dell'acqua di alimentazione. La valvola è stata messa in bypass, accarezzata e testata, ma non è stato riscontrato alcun bloccaggio. L'ingegnere e il tecnico dell'automazione tornarono indietro e testarono nuovamente la valvola, accarezzandola molto lentamente. Lo stelo della valvola pendeva per una piccola percentuale e poi improvvisamente saltava. Alla fine si è scoperto che la causa del ciclo era un componente usurato del posizionatore. Il controllo originale non è riuscito a individuare la causa perché la valvola è stata spostata con incrementi del 10%.

Comportamento strano della valvola di controllo. Una nuova valvola di controllo agirebbe in modo irregolare durante il funzionamento, con flussi in aumento e la valvola che oscillerebbe selvaggiamente in risposta. È stata eseguita la diagnostica online sulla valvola e sono state apportate modifiche alla messa a punto del posizionatore, alla pressione dell'aria di alimentazione e ai relè pneumatici. Queste correzioni hanno aiutato, ma le oscillazioni delle valvole sono rimaste.