Un choix inapproprié de la vanne de régulation électro-vapeur entraîne de graves risques

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　　Les vannes de régulation électriques à vapeur se divisent principalement en vannes de régulation de température électriques à vapeur, en vannes de régulation de pression électriques et en vannes de régulation de débit électriques. En raison des hautes températures et pressions du fluide utilisé, le choix de ces vannes exige une grande prudence ; un mauvais choix peut entraîner de fréquents pannes pendant leur utilisation, affectant gravement le fonctionnement normal des équipements et des systèmes. Nous allons maintenant aborder, à travers un exemple, le choix des vannes de régulation électriques à vapeur ainsi que certains points à prendre en compte lors de leur utilisation. 　　Il existait autrefois une grande entreprise chimique qui avait besoin de vapeur pour contrôler la température des cuves de réaction. La vapeur provenait de la chaleur résiduelle d’une centrale thermique, avec une température d’environ 200 °C et une pression d’environ 1,2 MPa. Il était nécessaire d’utiliser une vanne de régulation électrique à vapeur pour maintenir une pression constante de la vapeur, avec une pression à l’entrée de la vanne comprise entre 0,8 et 1,0 MPa, et une pression à la sortie comprise entre 0,4 et 0,5 MPa. Lors du choix initial, comme les paramètres sur site n’étaient pas clairement définis, une vanne de régulation électrique à siège unique a été sélectionnée. Peu de temps après son utilisation, elle a commencé à tomber en panne fréquemment : le moteur de l’actionneur s’est brûlé, le module de commande a été endommagé, et les engrenages de réduction se sont cassés à plusieurs reprises. 　　On a envoyé des personnes sur place pour observer et analyser la situation, afin de déterminer la cause du problème. En fait, la différence de pression entre l’entrée et la sortie de la vanne de régulation électro-vapeur est assez importante, ce qui entraîne une charge excessive pour l’actuateur en fonctionnement, on peut aussi parler de surcharge. C’est pourquoi les engrenages de réduction ne peuvent pas supporter cette charge, se détériorent à plusieurs reprises, tout comme le moteur et le module. De plus, lors de la conception du système, l’utilisateur choisit mal les points de mesure (en les plaçant dans des endroits où la pression change particulièrement rapidement), et les paramètres PID du module de contrôle de pression dans le système présentent également des problèmes. Cela rend l’ensemble du système excessivement sensible : au moindre changement de pression, le régulateur envoie un signal de commande pour actionner la vanne de régulation, ce qui provoque des mouvements fréquents de celle-ci et donc des oscillations, entraînant à leur tour des oscillations dans tout le système. Non seulement la variable contrôlée ne peut pas rester stable, mais la vanne de régulation est également surchargée et incapable d’accomplir sa fonction de régulation. 　　Après consultation avec l’utilisateur, il a été décidé de remplacer la vanne de régulation à siège unique par une vanne de régulation à manchon électrique, car le corps de la vanne à manchon, doté d’une structure d’équilibrage, peut **compenser les forces d’asymétrie générées par le passage de la vapeur, réduire la charge sur l’actionneur électrique et favoriser un fonctionnement stable à long terme de la vanne de régulation. La raison pour laquelle on n’a pas choisi de valve de régulation à siège unique équilibrée est que le joint de guidage des valves à siège unique ne résiste pas à l’usure à long terme en présence de vapeur, et comme les exigences du système en matière de débit de fuite de la valve de régulation ne sont pas élevées, les valves à manchon sont parfaitement adaptées à ces conditions d’utilisation. En même temps, il convient de redéfinir les points de prélèvement de pression. Lorsque la vanne à manchon est remplacée et que le système est mis en service, il faut réinitialiser les paramètres PID : réduire la bande proportionnelle et augmenter le temps d’intégration, c’est-à-dire ajuster légèrement le temps de réponse du système, afin que les fluctuations de pression de la vapeur soient suffisantes pour répondre aux besoins d’utilisation. Après ces ajustements, ce problème a été résolu pour l’essentiel. 　　En réalité, si l’on considère la solution idéale, et compte tenu des conditions opérationnelles sur site ainsi que des exigences, il serait plus approprié d’utiliser une vanne de régulation à double siège pneumatique. Cependant, cette solution n’a pas été retenue car il est difficile pour l’utilisateur de mettre en place les conduites d’alimentation en air. 　　En somme, pour les vannes de régulation électriques à vapeur, le choix du modèle est certes important, mais l’installation, la mise en service et l’entretien le sont encore plus. De nombreux pannes surviennent en effet parce que les utilisateurs ne connaissent pas bien les performances des vannes de régulation ainsi que leurs caractéristiques d’utilisation et d’entretien. On ne peut pas isoler la vanne de régulation du système de contrôle ; il faut l’examiner et l’ajuster en même temps que l’ensemble du système. De plus, la vanne de régulation est un élément d’exécution dynamique qui est sujette à divers défauts, ce dont les vannes manuelles ne souffrent pas. De plus, avec la diffusion croissante des vannes de régulation à bus de terrain, les tâches qui étaient auparavant assurées par le système ont été transférées aux valves de régulation, ce qui exige des exigences plus élevées en matière d’utilisation et de maintenance des valves de régulation à vapeur.