May 12, 2025
화학 산업에서, 제어 밸브는 널리 사용되고, 제어 밸브의 진동에 대해, 일부 친구들은 잘 이해되지 않습니다.
제어 밸브 진동은 작동 중 밸브가 빠르게 닫히고 열리는 현상을 의미합니다.제어 밸브가 의도된 공정 조건을 유지하기 위해 적절한 위치에서 안정적으로 유지될 수 없다는 것을 나타내는.
이 조건은 닫힌 루프 시스템에서 프로세스 변수가 설정점 주위를 변동하도록 만듭니다.
진동의 원인은 다음을 포함 할 수 있습니다:
컨트롤러 문제:잘못 설정 된 컨트롤러 또는 내부 구성 요소의 고장이 불안정한 제어 신호를 초래할 수 있으며 이는 밸브가 진동 할 수 있습니다.
제어 밸브 부품의 고장:밸브의 특정 구성 요소 (스풀, 좌석 또는 액추에터와 같은) 의 마모 또는 손상도 진동 현상을 유발할 수 있습니다.
작동 방법의 영향:때때로, 하드웨어 자체가 결함이 없더라도, 부적절한 작동 방법이나 프로세스 설계가 진동을 유발할 수 있습니다.
지속적인 밸브 진동은 점막 밀폐의 성능을 저하시키는 것뿐만 아니라 원하는 설정 포인트에서 상당한 오차를 초래하여 생산성과 제품 품질에 영향을 줄 수 있습니다.따라서, it is critical to accurately identify the root cause of vibration in order to implement the necessary corrective actions to resolve the vibration problem and improve the overall performance of the control loop.
이 기사 는 밸브 진동 을 유발 하는 여러 가지 잠재적 인 요인 들 과 그 원인 들 을 진단 하는 방법 에 대해 자세히 설명 할 것 이다.독자들이 이 공통적이면서도 복잡한 산업 통제 문제를 더 잘 이해하고 대처할 수 있도록 돕는 것을 목표로이 정보를 이해함으로써 엔지니어와 기술자는 생산 프로세스의 원활한 운영을 보장하기 위해 제어 시스템을 더 효과적으로 유지 및 최적화 할 수 있습니다.
밸브 진동의 원인은 무엇일까요?
1제어 루프 문제
컨트롤러 모드를 자동에서 수동으로 전환하고 일반적인 방법으로 응답을 평가하여 문제가 루프 내에 있는지 결정합니다.
오스실레이션이 멈추면 루프가 결함이 있습니다. 이러한 문제는 일반적으로 비선형 과정에서 발생합니다. 히스테레시 효과로 인해 hunting도 발생할 수 있습니다.그 결과 프로세스 루프는 느리게 동작합니다..
컨트롤러는 이러한 기계적 문제를 해결하도록 구성되어 있지 않습니다. 루프 문제로 인한 고정 제어 밸브는 컨트롤러를 올바르게 조정하여 해결할 수 있습니다.이 설명서에 명시되어 있지 않은 경우, 그것은 프로세스 변수, 밸브 크기 등의 실제 차이와 같은 다른 원인으로 인해 발생할 수 있습니다.
2제어 밸브 크기
밸브의 제어 가능성은 제어 밸브의 크기에 크게 영향을 받는다.흐름 계수 (단어 Cv) 는 1 psi의 압력 하락으로 600 ° F에서 완전히 열린 밸브를 통과 할 수있는 물의 양입니다..
Cv는 밸브 설계에 의해 결정되며 일정하게 유지됩니다. 같은 크기의 제어 밸브조차도 바디 스타일 또는 밸브 내부가 다르면 다른 Cv 값을 가질 수 있습니다.제어 밸브 크기의 문제는 전체 프로세스 이득이 낮거나 매우 높을 때 분명합니다.제어 밸브 크기는 종종 미래의 흐름 증가에 대한 필요성에 따라 선택되며, 선택 된 밸브 크기가 현재 응용 요구 사항보다 약간 더 커질 수 있습니다.제어 정확도에 영향을 줄 수 있는.
너무 큰 밸브는 과도한 열과 폐쇄로 이어질 수 있으며, 발작, 포장 손상 및 부정확한 제어로 이어질 수 있습니다.너무 작은 밸브는 적절한 흐름을 유지하기 위해 큰 압력 하락이 필요하고 필요한 용량이 부족할 수 있습니다., 펌프 압력을 증가시키고 캐비테이션 위험을 증가시킵니다. 캐비테이션과 플래싱은 제어 밸브의 내부 부분에 손상을 일으키는 주요 문제입니다.그 결과 프로세스 제어의 변동으로 이어집니다..
3. 제어 밸브 위치
제어 밸브 가동기를 공정 변수를 제어하는 데 필요한 평형 위치에 유지하기 위해, 밸브 포지셔너는 공기 압력을 조절함으로써 실현됩니다.
공기 흐름을 조절하는 스풀이 있지만, 장기간 사용하거나 공기 중의 먼지 입자가 스풀을 마비시켜 특정 위치에 갇힐 수 있습니다.이상적으로 높은 공기 압력을 초래합니다.공기 압력이 상승하면 스풀이 고정 된 위치에서 풀려나서 불안정한 밸브 위치, 밸브의 효과적인 제어 손실 및 굴절로 이어지는 오버쇼트를 유발합니다.
밸브 포지셔너가 주변 프로세스 탱크에서 나오는 방사선 열으로 인해 높은 온도에 노출될 수 있습니다. 이는 또한 제어 밸브가 정지되는 요인이 될 수 있습니다.포지셔너 밀폐 및 파이프링에 손상을 줄 수 있습니다.포지셔너는 피드백 링크를 사용하여 출력을 조정하기 위해 밸브의 실제 위치를 감지합니다.
만약 피드백 링크가 실패하면, 예를 들어 유체 힘이나 마찰으로 인해 밸브가 올바르게 작동하지 않을 수 있습니다. 현대 지능형 위치기는 그러한 오차를 인식하는 독특한 능력을 가지고 있습니다.
4밸브 이동 중 정적 마찰
밸브가 정적 마찰 (즉, 정지) 에 부딪히면 특정 위치에서 움직임을 멈추고 다시 시작하려면 추가 힘이 필요합니다.이 현상의 원인은 단단한 글랜스 포장 또는 스풀 내부에 점착 흐름이 될 수 있습니다..
가해지는 힘이 정지점을 극복하기에 충분하면 밸브가 오버쇼트 위치에 이동하여 프로세스 변수가 설정점을 초과합니다.이 스톨은 컨트롤러 출력과 프로세스 변수 사이의 관계를 모니터링하여 관찰 할 수 있습니다..
밸브 액추에이터는 적절한 크기를 가지고 있고, 점막 밀폐에 있는 토크는 정지되는 것을 피하기 위해 허용 가능한 범위 내에서 있어야 합니다.
5하드웨어 결함
또한 스풀 내부의 마모는 밸브가 멈출 수 있으며 밸브가 완전히 닫히지 못하게 할 수 있습니다.스풀의 손상은 높은 작동 범위에서 제어 밸브의 통제를 잃을 수 있습니다.
제어 밸브에서, 글랜드 포장은 프로세스 매체가 밸브 몸 밖으로 누출되는 것을 막기 위해 사용됩니다. 손상되면 모트에서 누출이 발생할 수 있습니다.작업 환경의 안전에 위협을 가하는밸브 액추에이터에서 누출은 밸브 사냥으로 이어질 수있는 또 다른 요소입니다.
밸브 줄기는 처음에 정확하게 밸브 포지셔너에 의해 위치하지만, 누출로 인해 줄기는 계속 움직일 것입니다, 포지셔너를 반복적으로 출력을 조정하도록 강요,줄기 위치에 대한 무한한 검색을 결과이것은 평형 상태 제어 신호 아래 제어 밸브에 대한 일반적인 꼬리 현상 중 하나입니다.
밸브 진동을 어떻게 막죠?
오스실레이션 분석 및 진단
루프 문제 나 다른 영향 은 제어 밸브 가 진동 하게 할 수 있다. 컨트롤러 를 수동 모드 로 전환 하고 진동 이 멈춘지 확인 함 으로 문제 의 근원 을 결정 한다.진동이 멈추면, 그것은 문제가 루프 자체의 문제로 인한 것임을 나타냅니다. 적절한 조정으로 해결할 수 있습니다.
내부 진동은 부적절한 조정 또는 기계 장애로 인해 발생할 수 있습니다. 밸브는 여전히 수동 모드에서 불규칙한 행동을 표시하면,문제가 손상된 밸브 조립 장치 또는 프로세스 매개 변수 변경으로 인해 발생할 수 있습니다..
고착 및 포지셔너 오버쇼트는 제어 밸브 고착의 가장 일반적인 원인입니다.붙는 현상 현존에서 밸브의 출력 반응은 그래프를 통해 명확하게 입증 될 수 있습니다..
제어 밸브가 붙어있는 주된 원인은 무엇입니까?
제어 밸브가 부적절한 제어 장치 조정 또는 제어 밸브 자체의 기계적 장애로 인해 붙어있는지 결정하기 위해컨트롤러 출력을 일시적으로 우회하는 것이 좋습니다., 제어 밸브 작동 장치에 공급되는 일정한 압력과 관찰 된 출력 반응.
선형 전력 측정기 (지상 송신기) 는 줄기 움직임을 감지하는 데 사용되며 압력 변환기 (스마트 포지셔너) 는 포지셔너의 출력 압력을 측정하는 데 사용됩니다.이러한 센서를 데이터 수집 시스템과 연결하고 모니터링 소프트웨어 (Labview) 를 사용하여 데이터를 시각화함으로써, 줄기 이동과 제어기 출력의 그래프를 생성할 수 있습니다.
막혀있는 제어 밸브의 주요 원인은 무엇입니까?
마이크로 컨트롤러는 컨트롤러 설정점과 압력 센서로부터 입력 신호를 수신합니다. 설정점으로부터 압력 오차가 관찰되면,이 오차가 5번 이상 발생하면 사냥 행동으로 간주됩니다.이 경우, the output of the controller is isolated and the current-to-pressure converter (I-P converter) automatically generates a pressure corresponding to the setpoint and provides it as input to the control valve positioner몇 초 후에 다시 오차를 확인합니다.
오차가 감소한 것으로 확인되면 제어 밸브와 그 부속품이 결함이 없습니다.
따라서 컨트롤러 회로의 특별 조정이 필요합니다. 그러나 밸브가 여전히 결함이있는 경우, 내부 부분은 장 밀폐로 인해 손상되거나 고정 될 수 있습니다.죽은 구역 을 나타내는 그래프 를 사용 하여, 붙어있는 정확한 위치를 쉽게 찾을 수 있습니다.
지속적인 박동이 있지만 죽은 구역의 증거가 없는 경우, 진동은 스풀과 같은 구성 요소의 손상으로 인해 발생할 가능성이 높습니다.이 방법은 또한 포획 현상이 전체 제어 범위에서 존재하는지 또는 특정 특정 작동 간격으로 제한되는지를 결정하는 데 도움이 될 수 있습니다..
