공압 조절밸브 고장 원인

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이 게시물은 2016년 11월 23일 13시 53분에 아렐님에 의해 마지막으로 편집되었습니다. 공압식 조절밸브는 소다회 산업에서 매우 널리 사용됩니다. 다른 계측기기와 함께 사용될 경우, 생산 과정에서 유량, 액위, 압력, 온도와 같은 공정 변수 및 액체, 기체, 증기와 같은 다른 매체들을 자동으로 조절하고 원격 제어할 수 있습니다.기업의 자동화 수준이 점차 향상됨에 따라, 분산제어시스템(DCS) 및 기타 지능형 계측기들이 자동화 분야에서 점점 더 널리 사용되고 있습니다. 컴퓨터를 활용한 최적화된 제어를 통해 생산성을 극대화할 수 있습니다.또한 최적화 과정에서 제어 시스템의 주요 고장이 조절 시스템의 최종 실행 장치인 조절 밸브에 집중되게 됩니다. 조절 밸브는 유체의 흐름을 제어하는 과정에서 제어 신호를 받아, 제어 규칙에 따라 유량을 조절합니다.그 동작이 민첩한지 여부는 전체 제어 시스템의 품질과 직접적으로 관련되어 있습니다.소다 산업에서의 제어 시스템 활용 통계에 따르면, 조절 시스템의 고장 중 약 80%가 조절 밸브에서 발생합니다.따라서, 우리 공장에서의 생산 과정에서 공압식 필름 조절밸브가 안정적이고 정확하게 작동할 수 있도록 하는 방법은 우리가 반드시 고민해야 할 매우 중요한 문제입니다. 1 현황 조사 소다회 생산 과정에서 암모니아염수는 심각한 부식성을 가지고 있으며, 탄산수소암모늄은 섭씨 25도 이하에서 결정화되기 쉬운 특성이 있습니다. 이로 인해 조절밸브가 작동하는 동안 밸브 내벽에 스케일이나 결정이 생겨 밸브가 걸리거나 움직이지 않거나 반응이 느려지는 현상이 흔히 발생합니다. 이러한 현상은 조절밸브 고장 사례의 50%를 차지할 정도로 빈번하며, 생산에 상당한 영향을 미치고 있습니다；조절밸브의 패킹이 노화되거나 경화되어 밸브가 제대로 작동하지 않거나, 밸브 스티브에서 누수가 발생하는 등의 문제가 15%에 달합니다；막이 손상되어 공기가 새거나, 하드 코어가 파손되어 밸브가 제대로 작동하지 않는 현상이 12%에 달했습니다；위치 센서, 감압 밸브, 액추에이터 등의 부식으로 인해 밸브에 문제가 발생하는 경우가 10%를 차지합니다；기타 원인으로 인한 조절밸브 고장 확률은 13%입니다. 2 고장 원인 분석 다년간 소다회 생산 현장에서 사용된 공압식 다이어프램 조절밸브의 고장 분석을 바탕으로, 흔히 발생하는 고장 및 그 원인을 다음과 같이 정리할 수 있다: 2.1 밸브의 동작 불안정 1) 필터 감압밸브의 고장으로 인해 공기원 압력이 자주 변한다. 2) 포지셔너 내의 증폭기용 볼밸브가 미립자나 이물질에 의해 마모되어 밸브가 제대로 닫히지 않게 되며, 공기 소비량이 급격히 증가할 때 출력 진동이 발생한다. 3) 위치 결정기 내 앰프의 노즐 가드가 평행하지 않아, 가드가 노즐을 가리지 못합니다. 4) 출력 파이프라인 누출. 5) 액추에이터의 강성이 너무 낮아, 유체 압력 변화로 인해 추진력이 부족함. 6) 밸브 스템의 마모력이 크다. 7) 배관의 진동 또는 주변에 진동원이 있음. 2.2 밸브의 작동이 둔화됨 1) 밸브 스티브가 왕복할 때 작동이 둔화됨: ① 밸브 내부에 진흙이나 점성이 높은 매체가 있어 밸브가 막히거나 스케일이 생김； ② 폴리테트라플루오로에틸렌 패킹이 변질되어 경화되었거나, 흑연 석면 패킹의 윤활유가 말랐습니다. 2) 밸브 스템이 한 방향으로 작동할 때 반응이 느림: ① 다이어프램 누출 및 파손； ② 액추에이터 내 “O”링 씰 누출. 2.3 밸브가 작동하지 않음 1) 조절기 고장으로 인해 조절밸브에 전기 신호이 없음. 2) 가스 공급 주관의 누출로 인해 밸브 포지셔너에 가스가 공급되지 않거나 가스 압력이 부족함. 3) 포지셔너 벨로우즈에서 공기가 새어나와 포지셔너에 공기원이 공급되지 않는다. 4) 조절밸브 다이어프램 손상. 5) 포지셔너 내 증폭기의 정류구가 막히고, 압축공기에 수분이 포함되어 증폭기의 볼밸브 부위에 축적됨으로써 포지셔너에는 공기원이 있음에도 불구하고 출력이 발생하지 않는다. 6) 다음과 같은 문제로 인해 조절밸브에 신호와 공기가 공급되어도 밸브가 작동하지 않습니다: ① 밸브 핵심부와 슬리브 또는 밸브 시트가 꽉 끼어 있음； ② 밸브 코어 탈락(핀이 부러짐)； ③ 밸브 스템이 휘거나 부러짐； ④ 실행 기구 고장: ⑤ 반작용식 실행 기구 실링 링 누수； ⑥ 밸브 내에 이물질이 끼어 있습니다. 2.4 밸브가 완전히 닫히지 않음 1) 매체의 압력 차이가 너무 크고, 작동 장치의 강성이 너무 낮음. 2) 밸브 내부에 이물질이 있음. 3) 부싱이 탔다. 2.5 밸브가 완전히 닫혀 있을 때 누설이 심함 1) 밸브 핵심부가 부식되거나 마모됨. 2) 밸브 시트 외부의 나사산이 부식되었습니다. 2.6 충전부 및 밸브 본체의 밀봉 부분에서의 누수 1) 충전용 커버가 제대로 압축되거나 평평하게 눌러지지 않음. 2) 흑연 석면 패킹 부위의 윤활유를 건조시킨다. 3) 폴리테트라플루오로에틸렌을 충전재로 사용할 경우, 폴리테트라플루오로에틸렌이 노화되어 변질된다. 4) 밀폐패드가 부식되었습니다. 3. 밸브의 사전 점검 메커니즘 구축
일상적인 생산 과정에서 공압식 조절밸브의 유지보수는 단지 고장 처리에만 국한되며, 정기적인 조정이나 점검은 거의 이루어지지 않습니다. 기업의 계량 관리 규정에서도 이에 대한 엄격한 요구사항이 없습니다. 사실, 밸브의 고장은 여러 불안정한 요인들이 축적된 결과로 발생합니다. 이러한 요인들을 밸브가 고장나기 전에 미리 제거해준다면, 밸브의 수명을 연장할 수 있을 뿐만 아니라, 밸브 고장으로 인한 생산상의 심각한 문제도 방지할 수 있습니다.이를 위해서는 밸브의 사전점검 메커니즘, 즉 정기점검 메커니즘을 구축해야 합니다.중탄산염 탄화 공정의 3가스 유량 조절밸브를 예로 들면, 사전 점검 및 보수 체계가 확립되기 전에는 소다회 공정 매체가 결정화되기 쉽고 스케일 및 찌꺼기가 생기기 쉬운 특성을 가지고 있어 밸브 본체의 움직이는 부품에 대한 저항이 증가했습니다. 이로 인해 액추에이터의 작동이 둔해지고 경직되는 현상이 발생했으며, 결국 조절밸브의 밸브 코어가 라이너나 밸브 시트에 끼여서 움직이지 못하는 지경에 이르렀습니다. 문제가 발생한 후에는 한편으로는 생산에 차질이 불가피하도록 반응탑을 정지시킨 뒤 밸브를 분해하여 점검 및 수리해야 했고, 다른 한편으로는 예비품과 부품을 준비해야 했습니다. 그러나 급히 필요한 부품을 찾지 못해 응급 조치를 취하는 경우가 빈번하게 발생하여 고장이 완전히 해결되지 못했습니다.사전 점검 체계를 도입하면, 예비 부품을 준비할 충분한 시간을 확보할 수 있으며, 밸브의 사용 상태에 따라 철저한 점검 및 유지보수를 실시함으로써 밸브의 성능과 수명을 향상시킬 수 있다. 4. 결론 예방적 점검 체계를 도입함으로써, 조절 밸브의 수명을 연장하고 고장을 줄일 수 있으며, 계측기의 고장률도 낮출 수 있다. 또한 이는 기업의 생산 안정성을 높이고 비용을 절감하며 효율성을 증진시키는 데 긍정적인 역할을 한다. 아울러 공정 운영을 최적화하여 생산 설비가 장기간 안정적으로 작동할 수 있도록 해준다.