調節弁のサージ発生原因の分析
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当社のコークス製造装置にあるDN100の調整弁と、楽清第9工場製のEPP4000型インテリジェントポジショナーについてですが、最近、プロセス制御時に調整弁の動きが大きく乱れています。そのためプロセスを停止させてポジショナーを調整し、現場で手動操作してみたところ問題なく動作しました。DCSから信号を送って調整しても、設定値の周辺で2～3％程度の振動が続きます。各接続部の漏れを修理し、減圧弁も新しいものに交換し、ポジショナーの各パラメータを調整して最適化を試みましたが、問題は解決しませんでした。その後、新しい回路基板やアンプ、位置フィードバックセンサーに交換し、ケース以外はすべて新しくした。調整した結果、元のポジショナーの回路基板と同じ状態で、依然として不安定だった。最終的にシーメンス製の単作用インテリジェントポジショナーに交換すると、ほぼ正常になった。DCSから信号が送られると、2回喘ぎ動いた後に位置が安定しました。プロセスを稼働させてみると通常通りに動作しますが、今回の問題解決の過程から、この調節弁には依然として問題があることがわかります。皆さん、ご意見を伺いたいです。もう一度分析して、このバルブには他にどのような問題があるのでしょうか？ありがとうございます！
以前にも同様のことがありました。バルブの選定に問題があったのです。通常、配管内の圧力が高すぎるとバルブの調整がうまくいかず、手動で操作するとバルブが開いてしまいます。しかし、配管内の圧力がそれほど高くなければ手動操作は問題ありませんでした。その後、別のバルブに交換すると解決しました
手動で少し開けても喘ぐのか？ DCSでどれくらいの開度で喘がせてみる？ これはバルブですか？
まず、バルブアクチュエータにガス漏れがないか確認します。ポジショナーを手動モードに切り替え、バルブを50％の位置まで開き、バルブが勝手に動くかどうかを見てみます。走らなければ、エアリークはないことが証明される。また、手動で操作する際は、バルブが固着していないか確認してください。これらはバルブの検証を妨げます。オフライン状態でバルブを校正した後に上下の振動がある場合、ほとんどは適切に校正されていないためです。これも、リモートコントローラー内のPIDパラメータを手動で調整することで修正できます。
解決方法は2つあります：1.調節弁の両側にある遮断弁を少し絞り、調節弁の開度を大きくすることで解決できます。2.バルブシートの交換
サージングの場合、まずポジショナーに問題がないかを確認します。それと、このように開度が小さい場合、バルブの交換を検討しませんか？ 5階の方法も正解です。しかし、工程上そんなことはさせないだろう。。。私たちも以前、この問題に遭遇しました。スマートバルブポジショナーを交換すればいいです。
実は見過ごしがちな問題としてフィードバックレバーがあり、それが正しく取り付けられているか、その動きの敏感さもバルブの安定性に直接影響を与えます。また、これは見過ごされがちで、ポジショナーの内部を交換しても解決しない場合は、この点を原因として考慮すべきです
なぜ開度が2～3％しかないのか、それ自体が不合理だ。実際の操作でこの状態なら、バルブを間違えて選んだとしか言えない。
このバルブを使うには、先ほども言われたように手動バルブを絞るのが一つの方法で、あるいはPIDパラメータをもう少し鈍く設定するのもあります。
もし機会があれば、投稿者には小さな実験をしてみることをお勧めします。ポジショナーを交換する前後で、このバルブの最小動作電流はいくらですか？つまり、どれくらいのmaでバルブが実際に動き始めるかということです。今後の機種選定にとても役立ちます。
漏れなし、詰まりなし、オフラインでも全く息切れしない！
調節弁の正常な作動開度は55％なので、低開度の状態は存在しません！ありがとう！
ええ、はい。PIDパラメータを非常に鈍感な値に調整しましたので、DCS側には問題ありません！
ありがとうございます。通常の開度で2～3％の変動であり、低い開度で2～3％動作しているわけではありません。はっきり伝えられず申し訳ありません！
投稿者がバルブは低開度でのチャタリングもなく、固着もしていないと述べているのであれば、4階の「xh8618」が提案した「オフライン状態でバルブを校正した後に上下方向にチャタリングが見られる場合、多くは校正が不十分なためであり、これもポジショナー内のPIDパラメータを手動で調整することで解消できる」という方法を検討すべきだろう。 つまり、調節弁自体に明らかな故障はなく、単に長期間使用したことで性能にわずかな変化が生じた可能性があるだけです（実際、制御対象も当初の設計時と比べてわずかに変化しています）。制御ループとして（インテリジェントポジショナーを備えた調節弁自体が一つの制御ループである以上）、制御パラメータを少し調整する必要があるのです。
ええ、はい、ありがとうございます。厳密に言うと調節弁自体にも問題があるかもしれませんが、私は専門家ではないので具体的な原因は言えません。ポジショナーをシーメンスのスマートポジショナーに交換したらほとんどストロボ現象がなくなったので、元のポジショナーには何か問題があったようです。おそらくフィードバックセンサーに問題があったのでしょう！
調整弁の前にあるバルブを少し絞ると、調整弁の開度をより大きく調整でき、問題が解決します。
私もこのような経験がありますが、調節弁の前に自力式減圧弁を取り付けておく方が良いでしょう。