Nguyên nhân gây hỏng van điều tiết khí nén

Thread Content

Bài viết này cuối cùng được chỉnh sửa bởi À vào ngày 2016-11-23 lúc 13:53. Van điều tiết khí động học được sử dụng rất phổ biến trong ngành sản xuất soda cao. Khi kết hợp với các thiết bị đo lường khác, chúng có thể giúp điều chỉnh tự động và kiểm soát từ xa các thông số quy trình như lưu lượng, mức chất lỏng, áp suất, nhiệt độ, cũng như các chất khác như chất lỏng, khí, hơi nước. Khi mức độ tự động hóa trong các doanh nghiệp ngày càng tăng, hệ thống điều khiển phân tán (DCS) cùng các thiết bị đo lường thông minh khác ngày càng được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực tự động hóa. Nhờ vào khả năng điều khiển tối ưu thông qua máy tính, việc sản xuất có thể đạt được hiệu quả tối đa. Trong quá trình tối ưu hóa, các sự cố chính của hệ thống điều khiển cũng tập trung vào bộ phận thực hiện nhiệm vụ điều chỉnh, tức là van điều tiết. Trong quá trình kiểm soát lưu lượng chất lỏng, van điều tiết nhận các tín hiệu điều khiển và sử dụng chúng để điều chỉnh lưu lượng theo các quy tắc đã định. Mức độ nhạy bén trong hoạt động của nó có mối liên hệ trực tiếp đến chất lượng của toàn bộ hệ thống điều khiển. Theo thống kê về việc ứng dụng hệ thống điều khiển trong ngành soda cao, khoảng 80% các sự cố xảy ra trong hệ thống điều chỉnh đều bắt nguồn từ các van điều chỉnh. Do đó, làm thế nào để đảm bảo rằng van điều tiết màng khí nén hoạt động một cách đáng tin cậy và chính xác trong quá trình sản xuất tại nhà máy của chúng ta là một vấn đề rất quan trọng cần được xem xét. 1. Khảo sát tình hình hiện tại: Trong quá trình sản xuất soda cao, do dung dịch amoniac có tính ăn mòn cao, cùng với đặc tính của amoni bicacbonat là dễ kết tinh ở nhiệt độ dưới 25°C, nên các van điều tiết thường bị tắc nghẽn, không hoạt động được hoặc hoạt động kém hiệu quả do sự hình thành các vết cặn, tinh thể trên thành van. Hiện tượng này khá phổ biến, chiếm khoảng 50% tổng số sự cố xảy ra với các van điều tiết. Điều này gây ảnh hưởng lớn đến quá trình sản xuất ； Có 15% các sự cố xảy ra do việc lớp vật liệu lót của van bị lão hóa, cứng lại, dẫn đến tình trạng van hoạt động kém hiệu quả hoặc bị rò rỉ khí từ phần thân van ； Có 12% trường hợp van không thể hoạt động được do màng bị hư hỏng gây rò rỉ khí, hoặc do phần lõi cứng bị vỡ ； Hiện tượng hỏng van do ăn mòn của các bộ phận như bộ định vị, van giảm áp, bộ thực hiện… chiếm 10% ； Các nguyên nhân khác gây ra sự cố ở van điều tiết chiếm 13%. 2 Phân tích nguyên nhân hỏng hóc Dựa trên việc phân tích các sự cố xảy ra với các van điều tiết bằng khí được sử dụng trong quá trình sản xuất soda thủy tinh trong nhiều năm qua, có thể rút ra những nguyên nhân gây hỏng hóc thường gặp như sau: 2.1 Hoạt động của van không ổn định 1) Do lỗi của van giảm áp, khiến áp suất khí thay đổi liên tục. 2) Van bi của bộ khuếch đại trong bộ định vị bị mài mòn do các hạt bụi hoặc chất thải, khiến van không thể đóng kín. Điều này dẫn đến việc tiêu thụ khí tăng lên đáng kể, và gây ra hiện tượng dao động trong dòng khí được xuất ra. 3) Các tấm chắn ở đầu phun của bộ khuếch đại trong bộ định vị không nằm song song với nhau, nên các tấm chắn này không thể che kín đầu phun được. 4) Ống dẫn khí bị rò rỉ. 5) Độ cứng của bộ truyền động quá thấp, khiến lực đẩy không đủ do sự thay đổi áp suất của chất lỏng. 6) Lực ma sát trên thân van rất lớn. 7) Đường ống bị dao động hoặc có nguồn rung xung quanh. 2.2 Độ phản ứng của van chậm 1) Quá trình di chuyển của trục van diễn ra chậm: ① Bên trong thân van có bùn hoặc các chất có độ nhớt cao, khiến van bị tắc nghẽn hoặc tích tụ cặn ； ② Vật liệu lấp đầy bằng polytetrafloroetylen đã bị biến chất và cứng lại, hoặc dầu bôi trơn cho vật liệu chặn rò bằng graphit và amiăng đã khô hết. 2) Van không hoạt động linh hoạt khi di chuyển theo một hướng duy nhất: ① Màng van bị rò rỉ hoặc hư hỏng ； ② Vòng đệm hình “O” trong bộ phận thực hiện nhiệm vụ bị rò rỉ. 2.3 Van không hoạt động: 1) Do lỗi của bộ điều chỉnh, khiến van điều tiết không nhận được tín hiệu điện. 2) Do ống dẫn khí bị rò rỉ, nên bộ định vị van không nhận được khí, hoặc áp suất khí quá thấp. 3) Ống co của bộ định vị bị rò khí, khiến bộ định vị không thể cung cấp dòng khí ra ngoài. 4) Màng van điều tiết bị hỏng. 5) Do lỗ điều tiết cố định trong bộ khuếch đại của bộ định vị bị tắc, khí nén chứa nước và tích tụ ở van bi của bộ khuếch đại, nên bộ định vị vẫn có nguồn khí nhưng không thể tạo ra tín hiệu đầu ra. 6) Do các vấn đề sau đây, mặc dù van điều tiết nhận được tín hiệu và có nguồn khí cung cấp, nhưng van vẫn không hoạt động: ① Trục van bị kẹt với lớp lót hoặc bộ phận đệm của van ； ② Lõi van bị rơi ra (đinh bị gãy) ； ③ Thân van bị cong hoặc gãy ； ④ Lỗi của bộ truyền động: ⑤ Vòng kín của bộ truyền động kiểu phản ứng bị rò khí ； ⑥ Có vật thể lạ chặn bên trong van. 2.4 Van không thể đóng hoàn toàn: 1) Chênh lệch áp suất của chất lỏng quá lớn; độ cứng của bộ điều khiển quá thấp. 2) Có vật thể lạ bên trong thân van. 3) Ống lót bị cháy. 2.5 Rò rỉ nghiêm trọng khi van đóng hoàn toàn 1) Trục van bị ăn mòn, mài mòn. 2) Đường ren ở vòng ngoài của chỗ đặt van bị ăn mòn. 2.6 Rò rỉ ở phần đệm và phần kín của thân van: 1) Nắp đệm chưa được ép chặt hoặc chưa được đặt ngay ngắn. 2）Làm khô chất bôi trơn ở vị trí đệm gốm graphit amiăng. 3) Khi sử dụng polytetrafloroetylen làm chất độn, polytetrafloroetylen sẽ bị lão hóa và suy giảm chất lượng. 4) Đệm kín bị ăn mòn. 3. Xây dựng cơ chế kiểm tra, bảo trì sớm cho van. Trong quá trình sản xuất hàng ngày, việc bảo trì các van điều khiển khí nén thường chỉ giới hạn ở việc xử lý các sự cố xảy ra với van mà thôi; việc điều chỉnh và bảo trì định kỳ hiếm khi được thực hiện. Các quy định về quản lý đo lường trong doanh nghiệp cũng không yêu cầu điều này một cách nghiêm ngặt. Thực tế, các sự cố xảy ra với van là do sự tích tụ của nhiều yếu tố bất ổn; khi những yếu tố này tích tụ đến một mức độ nhất định thì sẽ gây ra sự cố. Do đó, việc loại bỏ những yếu tố bất ổn này ngay từ đầu không chỉ giúp kéo dài tuổi thọ của van mà còn tránh được những ảnh hưởng nghiêm trọng do sự cố của van gây ra cho quá trình sản xuất. Điều này đòi hỏi phải xây dựng cơ chế kiểm tra sửa chữa trước cho van, hay nói cách khác là cơ chế kiểm tra sửa chữa định kỳ. Lấy van điều chỉnh lưu lượng khí ở vị trí xử lý canxi hydroxide làm ví dụ, trước khi có cơ chế bảo trì dự phòng, do tính chất dễ kết tinh, dễ hình thành cặn của chất lỏng trong quy trình sản xuất canxi hydroxide, nên các bộ phận có thể di chuyển của van sẽ gặp phải sức cản lớn. Điều này khiến cho bộ phận điều khiển van hoạt động kém linh hoạt, thậm chí không thể hoạt động được nữa. Khi xảy ra sự cố, một mặt cần phải ngừng hoạt động của thiết bị để kiểm tra và sửa chữa van; việc này tất yếu sẽ ảnh hưởng đến quá trình sản xuất. Mặt khác, cần phải chuẩn bị sẵn các linh kiện thay thế. Tuy nhiên, do không thể tìm được linh kiện kịp thời, nên thường xảy ra tình trạng phải áp dụng các biện pháp khắc phục tạm thời, khiến cho sự cố không thể được giải quyết triệt để. Sau khi thiết lập cơ chế kiểm tra sửa chữa trước, người ta có đủ thời gian để chuẩn bị các phụ tùng thay thế cần thiết. Đồng thời, có thể tiến hành bảo dưỡng toàn diện cho van, dựa trên tình trạng sử dụng của nó. Nhờ vậy, hiệu suất hoạt động và tuổi thọ của van sẽ được nâng cao. 4. Kết luận: Việc xây dựng cơ chế kiểm tra sửa chữa trước không chỉ giúp kéo dài tuổi thọ của các van điều tiết, giảm số lần hỏng hóc của chúng, từ đó giảm tỷ lệ hỏng hóc của các thiết bị đo lường. Ngoài ra, điều này còn góp phần ổn định quá trình sản xuất của doanh nghiệp, giảm chi phí và nâng cao hiệu quả kinh doanh. Đồng thời, nó cũng giúp tối ưu hóa quy trình vận hành, đảm bảo cho các thiết bị sản xuất hoạt động ổn định trong thời gian dài.