สาเหตุของความผิดปกติของวาล์วควบคุมแบบใช้ลม

Thread Content

โพสต์นี้ถูกแก้ไขครั้งสุดท้ายโดย อาเล่ เมื่อวันที่ 23 พฤศจิกายน 2016 เวลา 13:53 วาล์วควบคุมด้วยแรงดันอากาศนั้นมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมโซเดียมไฮดรอกไซด์ โดยจะถูกนำมาใช้ร่วมกับเครื่องมือวัดอื่นๆ เพื่อให้สามารถควบคุมพารามิเตอร์ต่างๆ ในกระบวนการผลิต เช่น อัตราการไหล ระดับของเหลว ความดัน อุณหภูมิ รวมถึงสามารถควบคุมสื่ออื่นๆ เช่น ของเหลว ก๊าซ ไอน้ำ ได้อย่างอัตโนมัติและจากระยะไกลด้วย เมื่อระดับการใช้ระบบอัตโนมัติในองค์กรเพิ่มสูงขึ้นเรื่อยๆ ระบบควบคุมแบบกระจายกำลัง (DCS) รวมถึงเครื่องมือวัดอัจฉริยะอื่นๆ ก็ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการอัตโนมัติ การควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์จะช่วยให้การผลิตมีประสิทธิภาพสูงสุดได้ ในขณะที่มีการปรับปรุงระบบดังกล่าว ข้อบกพร่องหลักของระบบควบคุมก็จะมุ่งเน้นไปที่อุปกรณ์ที่ใช้ในการควบคุม นั่นก็คือวาล์วควบคุม โดยวาล์วควบคุมจะทำหน้าที่รับสัญญาณควบคุมในระหว่างการควบคุมปริมาณการไหลของของเหลว และจะปรับปริมาณการไหลตามกฎเกณฑ์การควบคุมที่กำหนดไว้ ความรวดเร็วในการทำงานของมันนั้น มีผลโดยตรงต่อคุณภาพของระบบควบคุมโดยรวม จากสถิติการใช้งานระบบควบคุมในอุตสาหกรรมโซเดียมไฮดรอกไซด์ พบว่าปัญหาของระบบควบคุมประมาณ 80% เกิดจากวาล์วควบคุมนั่นเอง ดังนั้น วิธีการที่จะทำให้วาล์วควบคุมแบบใช้ลมทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือและแม่นยำในกระบวนการผลิตของโรงงานเรา จึงเป็นปัญหาสำคัญที่เราจำเป็นต้องหาทางแก้ไข 1. การสำรวจสถานการณ์ปัจจุบัน ในกระบวนการผลิตโซเดียมไฮดรอกไซด์ ด้วยคุณสมบัติที่น้ำยาแอมโมเนียมมีความกัดกร่อนสูง และแอมโมเนียมบิคาร์บอเนตมีแนวโน้มจะตกผลึกเมื่ออุณหภูมิอยู่ที่ต่ำกว่า 25 องศาเซลเซียส ทำให้วาล์วควบคุมมีปัญหาในการทำงาน เนื่องจากมีการเกิดตะกอน ผลึก หรือคราบสกปรกบนผนังภายในวาล์ว ส่งผลให้วาล์วไม่สามารถเปิด-ปิดได้ หรือทำงานได้อย่างช้าๆ ซึ่งเป็นสาเหตุให้ระบบไม่สามารถควบคุมได้อย่างอัตโนมัติ ปัญหานี้พบได้บ่อยมาก โดยคิดเป็น 50% ของจำนวนข้อผิดพลาดของวาล์วควบคุมทั้งหมด ซึ่งส่งผลกระทบอย่างมากต่อกระบวนการผลิต ； มีปัญหาเกิดขึ้นถึง 15% เนื่องจากการเสื่อมสภาพของวัสดุที่ใช้ปิดผนึกวาล์ว ทำให้วาล์วทำงานได้ช้าลง หรือเกิดการรั่วไหลจากบริเวณแกนวาล์ว ； มีกรณีที่วาล์วไม่สามารถทำงานได้อย่างถูกต้อง เนื่องจากแผ่นฟิล์มเสียหายจนมีการรั่วไหลของอากาศ หรือเนื่องจากส่วนที่เป็นแกนแข็งแตกหัก โดยมีอัตราการเกิดเหตุดัง ； ปัญหาที่ทำให้วาล์วเสียหาย เนื่องจากการกัดกร่อนของตัวระบุตำแหน่ง วาล์วควบคุมแรงดัน และอุปกรณ์ควบคุมการทำงานต่างๆ มีสัดส่วนถึง 10% ； สาเหตุอื่นๆ ที่ทำให้วาล์วควบคุมเกิดความขัดข้องมีสัดส่วน 13% 2 การวิเคราะห์สาเหตุของความเสียหาย จากการวิเคราะห์ความเสียหายของวาล์วควบคุมแบบใช้ลมในโรงงานผลิตโซเดียมไฮดรอกไซด์ตลอดหลายปีที่ผ่านมา สามารถสรุปสาเหตุของความเสียหายที่พบบ่อยได้ดังนี้: 2.1 การทำงานของวาล์วไม่สม่ำเสมอ 1) เนื่องจากความเสียหายของวาล์วควบคุมความดัน ทำให้ความดันของลมเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา 2) วาล์วลูกบอลของตัวขยายสัญญาณในตัวกำหนดตำแหน่งอาจเสียหายจากการสึกหรอของอนุภาคหรือสิ่งสกปรก ทำให้วาล์วลูกบอลปิดไม่สนิท และเมื่อมีการใช้ก๊าซในปริมาณมาก ก็จะเกิดความผันผวนในสัญญาณที่ส่งออกมา 3) แผ่นกั้นหัวฉีดของเครื่องขยายสัญญาณในตัวตั้งตำแหน่งไม่อยู่ในแนวเดียวกัน ทำให้แผ่นกั้นนั้นปิดหัวฉีดได้ไม่สนิท 4) ท่อส่งก๊าซรั่วหายใจ 5) โครงสร้างของอุปกรณ์ขับเคลื่อนมีความแข็งตัวน้อยเกินไป ทำให้แรงดันของของไหลไม่เพียงพอสำหรับการขับเคลื่อน 6) แรงสึกหรอของลูกบิดวาล์วสูง 7) ท่อมีการสั่นสะเทือน หรือมีแหล่งกำเนิดคลื่นสั่นสะเทือนอยู่ในบริเวณใกล 2.2 การทำงานของวาล์วช้า 1) การเคลื่อนที่ของแกนวาล์วช้าในระหว่างการเปิด-ปิด: ① มีโคลนหรือสารที่มีความเหนียวสูงอยู่ภายในวาล์ว ทำให้วาล์วอุดตันหรือเกิดตะกรัน ； ② วัสดุเติมในโพลีเทตราฟลูออโรเอทิลีนเกิดการเสื่อมสภาพจนแข็งตัว หรือน้ำมันหล่อลื่นสำหรับวัสดุกรองแบบกราไฟต์-แอสเบสตอสก็แห้งหมดแล้ว 2) ลูกสูบวาล์วทำงานได้ช้าเมื่อเคลื่อนที่ในทิศทางเดียว: ① แผ่นกั้นรั่วหรือเสียหาย ； ② วงแหวนกันน้ำรูปตัว “O” ในอุปกรณ์ขับเคลื่อนมีการรั่วไหล 2.3 วาล์วไม่ทำงาน 1) เนื่องจากความผิดพลาดของตัวควบคุม ทำให้วาล์วควบคุมไม่ได้รับสัญญาณไฟฟ้า 2) เนื่องจากท่อส่งก๊าซมีรอยรั่ว ทำให้ตัวกำหนดตำแหน่งของวาล์วไม่ได้รับก๊าซ หรือมีความดันก๊าซไม่เพียงพอ 3) ท่อสปริงของตัวกำหนดตำแหน่งมีการรั่วไหลของอากาศ ทำให้ตัวกำหนดตำแหน่งไม่สามารถส่งอากาศออกมาได้ 4) แผ่นฟิล์มของวาล์วควบคุมเสียหาย 5) เนื่องจากช่องระบายแรงดันในตัวขยายสัญญาณของตัวกำหนดตำแหน่งถูกอุดตัน ประกอบกับอากาศที่ถูกอัดมีความชื้น และความชื้นเหล่านี้ไปสะสมอยู่ที่วาล์วของตัวขยายสัญญาณ ทำให้ตัวกำหนดตำแหน่งมีแหล่งอากาศอยู่ แต่ไม่สามารถส่งสัญญาณออกมาได้ 6) เนื่องจากปัญหาต่อไปนี้ ทำให้วาล์วควบคุมไม่สามารถทำงานได้ แม้ว่าจะมีสัญญาณและมีแหล่งอากาศก็ตาม: ① ตัววาล์วติดขัดกับชิ้นส่วนที่ใช้รองรับวาล์วหรือที่นั่งของวาล์ว ； ② ตัวสวิตช์หลุดออก (ตัวล็อคหัก) ； ③ ลำกล้องวาล์วบิดหรือหัก ； ④ ความผิดพลาดของอุปกรณ์ขับเคลื่อน: ⑤ แหวนกันน้ำของอุปกรณ์ขับเคลื่อนแบบตอบสนองย้อนกลับมีรอยรั่ว ； ⑥ มีสิ่งแปลกปลอมอุดตันอยู่ภายในวาล์ว 2.4 วาล์วไม่สามารถปิดสนิทได้ 1) ความแตกต่างของความดันของสื่อมีค่าสูงเกินไป และโครงสร้างของอุปกรณ์ควบคุมมีความแข็งน้อยเกินไป 2) มีสิ่งแปลกปลอมอยู่ภายในตัววาล์ว 3) แบริ่งไหม้เกรียม 2.5 มีการรั่วไหลมากเมื่อวาล์วปิดสนิท 1) ตัวชิ้นส่วนของวาล์วเกิดการกัดกร่อนหรือสึกหรอ 2) รอยเกลียวบริเวณขอบนอกของซีลวาล์วเกิดการกัดกร่อน 2.6 การรั่วซึมในส่วนของวัสดุอุดรอยและส่วนที่ใช้ปิดผนึกตัววาล์ว 1) ฝาปิดวัสดุอุดรอยไม่ถูกกดให้แน่นหรือเรียบพอ 2) ทำให้น้ำมันหล่อลื่นบริเวณแผ่นกันรั่วที่ทำจากกราฟีตและแอสเบสตอสแห้งลง 3) เมื่อใช้โพลีเทตราฟลูออโรเอทิลีนเป็นสารเติมแต่ง โพลีเทตราฟลูออโรเอทิลีนจะเสื่อมสภาพไป 4) แผ่นกันรั่วเสื่อมสภาพจากการถูกกัดกร่อน 3. การสร้างกลไกสำหรับการตรวจเช็ควาล์วล่วงหน้า ในกระบวนการผลิตปกติ การบำรุงรักษาวาล์วควบคุมด้วยแรงดันอากาศมักจำกัดอยู่เพียงแค่การแก้ไขข้อบกพร่องของวาล์วเท่านั้น แทบไม่มีการปรับแต่งหรือตรวจเช็ควาล์วเป็นประจำเลย และในข้อกำหนดด้านการจัดการมาตรฐานขององค์กรก็ไม่มีข้อกำหนดที่เข้มงวดเกี่ยวกับเรื่องนี้ด้วย ในความเป็นจริงแล้ว ข้อบกพร่องของวาล์วเกิดจากปัจจัยที่ไม่เสถียรต่างๆ ที่สะสมกันจนถึงระดับหนึ่ง จนก่อให้เกิดข้อบกพร่องขึ้น ดังนั้น หากสามารถกำจัดปัจจัยที่ไม่เสถียรเหล่านี้ได้ตั้งแต่เนิ่นๆ ก็จะช่วยยืดอายุการใช้งานของวาล์วได้ และยังช่วยหลีกเลี่ยงผลกระทบร้ายแรงที่อาจเกิดขึ้นจากข้อบกพร่องของวาล์วต่อกระบวนการผลิตได้อีกด้วย ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีกลไกสำหรับการตรวจเช็ควาล์วล่วงหน้า หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งก็คือกลไกสำหรับการบำรุงรักษาเป็นประจำนั่นเอง ยกตัวอย่างเช่น วาล์วควบคุมอัตราการไหลของก๊าซสามชนิดในกระบวนการผลิตโซเดียมคาร์บอเนต ก่อนที่จะมีการสร้างกลไกสำหรับการตรวจสอบและซ่อมแซมล่วงหน้า ด้วยคุณสมบัติของสารที่ใช้ในกระบวนการผลิตโซเดียมคาร์บอเนตที่มีแนวโน้มจะตกผลึก สะสมคราบสกปรก และเกิดตะกอน ทำให้ชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวได้ของวาล์วมีแรงต้านเพิ่มขึ้น ส่งผลให้อุปกรณ์ควบคุมการทำงานของวาล์วไม่สามารถทำงานได้อย่างราบรื่น จนในที่สุดวาล์วก็จะไม่สามารถเคลื่อนไหวได้เลย เมื่อเกิดปัญหาขึ้น จำเป็นต้องหยุดกระบวนการผลิตเพื่อนำวาล์วไปซ่อมแซม ซึ่งส่งผลกระทบต่อการผลิตอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องเตรียมอะไหล่สำรองไว้ด้วย แต่บ่อยครั้งที่ไม่สามารถหาอะไหล่มาใช้ได้ทันเวลา จึงต้องใช้มาตรการฉุกเฉิน ซึ่งทำให้ปัญหาไม่สามารถแก้ไขได้อย่างสมบูรณ์ หลังจากมีการสร้างกลไกสำหรับการตรวจเช็คล่วงหน้าแล้ว ก็จะมีเวลาเพียงพอในการเตรียมอุปกรณ์สำรองต่างๆ และยังสามารถดูแลรักษาวาล์วได้อย่างครบถ้วนตามสภาพการใช้งาน ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของวาล์วได้ 4 บทสรุป การมีกลไกการตรวจเช็คล่วงหน้านั้น ไม่เพียงแต่จะช่วยเพิ่มอายุการใช้งานของวาล์วควบคุม ลดจำนวนความเสียหายของวาล์วควบคุม และลดอัตราความผิดพลาดของเครื่องมือวัดต่างๆ เท่านั้น แต่ยังช่วยส่งเสริมให้การผลิตขององค์กรมีความมั่นคง ลดต้นทุน และเพิ่มประสิทธิภาพอีกด้วย นอกจากนี้ ยังช่วยให้การดำเนินการทางกระบวนการผลิตมีประสิทธิภาพมากขึ้น และช่วยให้อุปกรณ์การผลิตสามารถทำงานได้อย่างมั่นคงเป็นเวลานานอีกด้วย