أسباب أعطال صمام التحكم الهوائي

Thread Content

تم تحرير هذا المنشور لأخر مرة بواسطة “آلي” في تاريخ 2016-11-23 الساعة 13:53. تُستخدم صمامات التنظيم الهوائية على نطاق واسع في صناعة الكربونات، وعند استخدامها مع أجهزة قياس أخرى، يمكن تحقيق التحكم الآلي والبعيد في المعاملات الصناعية مثل التدفق ومستوى السائل والضغط ودرجة الحرارة، بالإضافة إلى التحكم في وسائط أخرى مثل السوائل والغازات والبخار. مع التحسن التدريجي في مستوى الأتمتة في الشركات، أصبح استخدام أنظمة التحكم الموزعة (DCS) وغيرها من الأجهزة الذكية شائعًا بشكل متزايد في مجال الأتمتة؛ حيث يؤدي التحكم الأمثل بواسطة الحواسيب إلى تحقيق أقصى فائدة من عملية الإنتاج. وفي نفس الوقت الذي يتم فيه التحسين، فإن الأعطال الرئيسية في نظام التحكم تتركز على جهاز التنفيذ النهائي في نظام التحكم، أي صمام التحكم. حيث يستقبل صمام التحكم إشارات التحكم أثناء عملية التحكم في تدفق السائل، ويقوم بضبط التدفق وفقًا لقواعد التحكم المحددة. مدى استجابة حركته يرتبط مباشرة بجودة نظام التحكم بأكمله. وفقًا لإحصائيات استخدام أنظمة التحكم في صناعة الصودا الكاوية، فإن حوالي 80% من أعطال أنظمة التحكم تنتج عن صمامات التحكم. لذلك، فإن كيفية ضمان التشغيل الموثوق والدقيق لصمام التحكم بالأغشية الهوائية في عملية الإنتاج بمصنعنا، هو مسألة مهمة للغاية يجب علينا مناقشتها. ١. دراسة الوضع الحالي: في عملية إنتاج الصودا الكاوية، وبسبب الخصائص التآكلية الشديدة لمحلول الأمونيا، بالإضافة إلى قدرة بيكربونات الأمونيوم على التبلور عند درجة حرارة أقل من 25 درجة مئوية، فإن ذلك يؤدي إلى تكون ترسبات وبلورات على الجدران الداخلية للصمامات أثناء عملها، مما يسبب انسداد الصمامات أو عدم قدرتها على العمل بشكل صحيح، وبالتالي عدم قدرة النظام على التحكم التلقائي. ويشكل ذلك نسبة 50% من إجمالي أعطال الصمامات، مما يؤثر بشكل كبير على عملية الإنتاج ； تصل نسبة الأعطال الناتجة عن تقادم وتصلب حشوة الصمام التنظيمي، مثل بطء حركة الصمام أو التسرب من قضيبه، إلى 15% ； بلغت نسبة الحالات التي لا يمكن فيها تعديل وظيفة الصمام بسبب تلف الغشاء مما يؤدي إلى تسرب الهواء، أو تكسر الجزء الصلب من الصمام، 12% ； تشكل حالات تعطل الصمامات بسبب تآكل الموضعيات، وصمامات التخفيف، والمشغلات، وغيرها نسبة 10% ； نسبة احتمالية تعطل صمام التنظيم بسبب أسباب أخرى هي 13%. ٢ تحليل أسباب الأعطال
استنادًا إلى تحليل أعطال صمامات التحكم بالأغشية الهوائية المستخدمة في مواقع إنتاج الكربونات الصوديوم على مر السنين، يمكن تلخيص الأعطال الشائعة وأسبابها كما يلي:
٢.١ عدم استقرار حركة الصمام
١) بسبب عطل في صمام الترشيح وتخفيف الضغط، يتغير ضغط مصدر الهواء بشكل متكرر. 2) يتسبب تآكل صمام الكرة في المضخم الموجود داخل جهاز التحديد بسبب الجسيمات أو الأوساخ في عدم إغلاق الصمام بإحكام، مما يؤدي إلى زيادة كبيرة في استهلاك الغاز، وهو ما يخلق اهتزازات في الإخراج. ٣) في جهاز التحديد، لا تكون أغطية فوهات المضخم متوازية، وبالتالي لا تغطي هذه الأغطية الفوهات. 4) تسرب هواء في خط الأنابيب الخارجي. 5) صلابة الجهاز التنفيذي منخفضة للغاية، مما يؤدي إلى عدم كفاية القوة الدافعة نتيجة لتغيرات ضغط السائل. 6) قوة تآكل عمود الصمام كبيرة. 7) تذبذب الأنابيب أو وجود مصدر اهتزاز في المحيط. 2.2 بطء حركة الصمام 1) بطء حركة قضيب الصمام أثناء الحركة ذهابًا وإيابًا: ① وجود طين أو مواد لزجة داخل جسم الصمام، مما يؤدي إلى انسداد الصمام أو تكون الرواسب عليه ； ② تدهور وتصلب حشوة البوليتترافلوروإيثيلين، أو جفاف زيت التشحيم في حشوة الجرافيت والأسبستوس. ٢) بطء حركة مقبض الصمام عند العمل في اتجاه واحد: ① تسرب الغشاء أو تلفه ； ② تسرب في حلقة الختم الدائرية “O” في الجهاز التنفيذي. 2.3 الصمام لا يتحرك 1) بسبب عطل في المنظم، لا توجد إشارة كهربائية للصمام التنظيمي. ٢) بسبب تسرب في الأنبوب الرئيسي لمصدر الغاز، يفقد جهاز تحديد موضع الصمام مصدر الغاز أو يكون ضغط الغاز غير كافٍ. 3) تسرب الهواء من أنبوب التمدد للموضع، مما يؤدي إلى عدم خروج أي مصدر هواء من الموضع. ٤) تلف غشاء صمام التنظيم. 5) بسبب انسداد فتحات التحكم في تدفق الهواء داخل المضخم الموجود في جهاز التحديد، بالإضافة إلى وجود مياه في الهواء المضغوط وتراكمها عند صمام الكرة في المضخم، يصبح لدى جهاز التحديد مصدر للهواء لكن لا يوجد خرج منه. ٦) بسبب المشاكل التالية، لا يعمل صمام التحكم رغم وجود إشارة ومصدر غاز: ① تصلب الصمام الداخلي مع الغلاف أو المقعد ； ② انفصال قلب الصمام (انكسار المسمار) ； ③ انحناء قضيب الصمام أو كسره ； ④ عطل في الجهاز المنفذ: ⑤ تسرب الهواء من حلقة الختم في الجهاز المنفذ ذو الآلية التفاعلية ； ⑥ هناك شيء غريب يعيق عمل الصمام. 2.4 الصمام لا يصل إلى وضع الإغلاق التام: 1) فرق الضغط بين المواد كبير جدًا، ومرونة آلية التشغيل ضعيفة للغاية. 2) يوجد جسم غريب داخل جسم الصمام. ٣) احتراق الوسادة. 2.5 تسرب كبير عند إغلاق الصمام بالكامل 1) تآكل وتلف في قلب الصمام. 2) التروس الموجودة على الحافة الخارجية لجلس الصمام تتآكل. 2.6 تسربات في جزء الحشو وجزء ختم جسم الصمام 1) غطاء الحشو غير مضغوط بشكل كافٍ أو غير مستوٍ. ٢) تجفيف زيت التشحيم عند منطقة وسادات الغرافيت والأسبستوس. ٣) عند استخدام البوليتترافلوروإيثيلين كمادة مالئة، يتعرض للتلف والتدهور. 4) تم تآكل الحشوة. ٣. إنشاء آلية للفحص المسبق للصمامات: في العمليات الإنتاجية اليومية، يقتصر صيانة الصمامات التنظيمية الهوائية على معالجة أعطال الصمامات فقط، ونادرًا ما يتم إجراء تعديلات دورية أو فحوصات دورية لها. كما أن لوائح إدارة القياس في الشركات لا تفرض متطلبات صارمة في هذا الشأن. في الواقع، تنشأ أعطال الصمامات نتيجة تراكم عدة عوامل غير مستقرة، وعندما يصل هذا التراكم إلى درجة معينة، تحدث الأعطال. لذلك، فإن القضاء على هذه العوامل غير المستقرة في مراحلها الأولى يمكن أن يطيل من عمر الصمامات، كما يمنع الآثار السلبية الناتجة عن أعطال الصمامات على الإنتاج. يتطلب ذلك إنشاء آلية للصيانة الوقائية للصمامات، أو ما يُعرف بآلية الصيانة الدورية. على سبيل المثال، في صمام تنظيم تدفق الغازات الثلاثة المستخدم في عملية تكربن القلويات الثقيلة، قبل إنشاء آلية الصيانة المسبقة، كانت مواد عملية إنتاج الصودا الكاوية تتميز بقابليتها للتبلور وتكوّن الرواسب والندوب، مما أدى إلى زيادة المقاومة في الأجزاء المتحركة للصمام، وبالتالي أصبحت آلية التشغيل غير مرنة وبطيئة، حتى يتوقف صمام التنظيم عن العمل بسبب تصلب جزء الصمام أو الغلاف المحيط به. بعد حدوث هذه المشكلة، من ناحية يجب توقيف العملية لفحص الصمام وإصلاحه، وهو ما يؤدي حتمًا إلى تأثر الإنتاج، ومن ناحية أخرى يجب توفير قطع الغيار اللازمة، وغالبًا ما يحدث استخدام حلول مؤقتة بسبب عدم توافر قطع الغيار في الوقت المناسب، مما يؤدي إلى عدم حل المشكلة بشكل كامل. بعد إنشاء آلية الفحص المسبق، يمكن توفير وقت كافٍ لتجهيز قطع الغيار اللازمة، كما يمكن إجراء صيانة شاملة للصمامات بناءً على حالتها التشغيلية، مما يعزز من أداء الصمامات وعمرها الافتراضي. ٤ الخاتمة: من خلال إنشاء آلية الفحص المسبق، لا يمكن فقط زيادة عمر الصمامات التنظيمية وتقليل أعطالها وخفض معدل أعطال الأجهزة، بل يمكن أيضًا أن يساهم ذلك بشكل إيجابي في استقرار إنتاج الشركات وخفض التكاليف وزيادة الكفاءة. كما يمكن أن يساعد في تحسين عمليات الإنتاج وضمان استمرارية تشغيل المنشآت الإنتاجية على المدى الطويل.