Causas y soluciones comunes para el mal funcionamiento de las válvulas de control
válvulas de controlLos componentes esenciales de los sistemas de control de fluidos son susceptibles a diversas averías que pueden afectar su rendimiento. Estos problemas exigen estrategias de resolución de problemas personalizadas para abordarlos eficazmente y restaurar su funcionalidad óptima. Desde obstrucciones causadas por la acumulación de residuos hasta fugas de llenado debido a un empaque inadecuado, y desde... válvula de control deformación del núcleo y del asiento debido a oscilaciones resultantes de una rigidez insuficiente, cada mal funcionamiento requiere enfoques distintos para su resolución.
Bloqueo:
El bloqueo se produce por escoria de soldadura, óxido, residuos, etc., que obstruyen el puerto de aceleración, las piezas de guía y los orificios de compensación de la tapa inferior de la válvula en la tubería, lo que resulta en un flujo deficiente del medio medido. Por otro lado, el sobrellenado del prensaestopas aumenta la fricción, lo que provoca que la válvula no funcione con señales pequeñas y reaccione de forma exagerada con señales altas.
Fuga:
Una longitud inadecuada del vástago de la válvula da como resultado una distancia de movimiento hacia arriba (o hacia abajo) insuficiente, lo que provoca un espacio entre el núcleo de la válvula y el asiento de la válvula, lo que impide el contacto completo y provoca fugas internas de la válvula reguladora.
Las fugas de llenado se producen después de cargar el material de relleno en el prensaestopas y aplicar presión axial a través del casquillo. Debido a la plasticidad del material de relleno, se generan fuerzas radiales que lo presionan firmemente contra el vástago de la válvula, pero el contacto no es uniforme. Algunas áreas tienen contacto flojo, mientras que otras no. Durante el funcionamiento, existe un movimiento relativo entre el vástago de la válvula y el material de relleno, conocido como movimiento axial. Debido a la influencia de la alta temperatura, la alta presión y los fluidos permeables, el prensaestopas de la válvula reguladora es un lugar común de fugas. La principal causa de las fugas de llenado son las fugas de interfaz, que se producen a medida que la presión de contacto entre el material de relleno y el vástago de la válvula disminuye gradualmente y el material de relleno envejece, lo que permite que el fluido de presión se filtre hacia afuera a través del espacio de contacto entre el material de relleno y el vástago de la válvula.
Las fugas debido a la deformación del núcleo y el asiento de la válvula se deben principalmente a defectos de fundición y forjado durante el proceso de producción de la válvula reguladora. Pequeños defectos, como poros y abrasiones locales, pueden intensificar la corrosión química del medio. El paso de medios corrosivos y la descarga de fluidos también pueden causar fugas en la válvula reguladora. La corrosión se presenta principalmente en forma de erosión o cavitación. La erosión o cavitación es causada por el flujo de fluidos dentro del cuerpo de la válvula. Cuando medios corrosivos, como ácidos y álcalis fuertes, atraviesan la válvula reguladora, se produce erosión e impacto en los materiales del núcleo y el asiento de la válvula, lo que provoca que adquieran formas elípticas u otras, lo que genera espacios entre el núcleo y el asiento de la válvula y fugas internas.
Oscilación:
Una rigidez insuficiente del resorte de la válvula de control puede generar señales de salida inestables, lo que provoca fluctuaciones rápidas y susceptibilidad a la oscilación de la válvula. Una vibración intensa de la tubería y del asiento de la válvula también provoca vibraciones en la válvula de control montada. Si la sensibilidad del posicionador de la válvula es demasiado alta, incluso pequeños cambios o desviaciones en la señal de salida del controlador se amplifican y transmiten inmediatamente a la válvula de control, lo que genera señales de salida inestables. Seleccionar un valor de CV de capacidad de flujo demasiado alto puede provocar que la válvula de control funcione con un grado de apertura pequeño, lo que resulta en una pequeña holgura de cierre y una alta velocidad de flujo. Esto provoca grandes cambios de presión antes y después de la válvula, y cuando se excede la rigidez de la válvula, se compromete su estabilidad, lo que provoca oscilaciones severas. Además, una fuerza de precarga insuficiente en la válvula de control también puede causar este fenómeno.
Fuga de membrana:
El funcionamiento continuo de la válvula de control durante un período prolongado provoca que la membrana permanezca estirada, lo que provoca envejecimiento y deterioro. Esto debilita su elasticidad, lo que resulta en un funcionamiento inestable y fluctuaciones en los parámetros controlados. Cuando la válvula de control no puede abrirse o cerrarse completamente bajo una presión externa de 0,1 MPa y se produce una fuga de gas por el orificio de ventilación externo, esto indica un daño en la membrana. Los métodos de solución de problemas incluyen la eliminación de obstrucciones abriendo rápidamente las válvulas de derivación o las válvulas de control para permitir que el medio elimine los residuos. Otro método consiste en usar alicates o tenazas de presión para sujetar el vástago de la válvula y luego aplicar fuerza en ambas direcciones mientras gira el vástago para permitir que el obús o el vástago de la válvula atraviese la obstrucción. Si esto no funciona, aumente la presión de la señal de entrada a 0,1 MPa-0,14 MPa para superar parcialmente el obús o el asiento atascado, moviendo así el vástago o el obús. Repita este movimiento varias veces para resolver el problema de la obstrucción. Sin embargo, la señal de presión adicional no debe ser demasiado alta, superando la presión de la fuente de gas de 0,14 MPa, ya que una fuerza excesiva podría doblar el vástago de la válvula. En caso de fugas causadas por una longitud inadecuada del vástago de la válvula, ajuste la longitud (acortándola o alargándola) del vástago de la válvula de control para asegurar un ajuste correcto y evitar fugas adicionales.
Fuga de llenado:
Para facilitar el llenado, la parte superior del prensaestopas está biselada y en la parte inferior se coloca un anillo protector metálico resistente a la corrosión con una pequeña separación (la superficie de contacto con el relleno no debe estar inclinada) para evitar que este sea expulsado por la presión del medio. Las superficies metálicas del prensaestopas y las piezas en contacto con el relleno deben mecanizarse con precisión para mejorar la suavidad de la superficie y reducir la pérdida de relleno. Se selecciona grafito flexible como relleno debido a su buena hermeticidad, baja fricción, fácil mantenimiento, ausencia de cambios en la fricción tras reapretar los pernos de la tapa de la válvula, buena resistencia a la presión y al calor, resistencia a la erosión por medios internos y resistencia a la corrosión del metal en contacto con el vástago de la válvula y las partes internas del prensaestopas. Esto protege eficazmente el sellado del vástago de la válvula y del prensaestopas, garantizando la fiabilidad y la longevidad del sello del relleno. Fugas causadas por la deformación del obús y el asiento de la válvula: En primer lugar, se debe implementar un estricto control de calidad y los productos con defectos como manchas y agujeros de arena deben retirarse con prontitud. Si la deformación del obús y el asiento de la válvula no es grave, se pueden pulir con lija fina para eliminar las marcas y mejorar la suavidad de la superficie de sellado, optimizando así su rendimiento. Si el daño es grave, se deben reemplazar las válvulas.
Tratamiento de oscilación:
Para vibraciones y oscilaciones leves, aumentar la rigidez puede eliminarlas. Por ejemplo, usar un resorte con mayor rigidez o cambiar a un mecanismo de actuador de pistón puede ser útil. Además, reemplazar el componente del acelerador puede eliminar la resonancia o aumentar la fricción contra la vibración. Este método es eficaz para oscilaciones leves.
Bloqueo:
El bloqueo se produce por escoria de soldadura, óxido, residuos, etc., que obstruyen el puerto de aceleración, las piezas de guía y los orificios de compensación de la tapa inferior de la válvula en la tubería, lo que resulta en un flujo deficiente del medio medido. Por otro lado, el sobrellenado del prensaestopas aumenta la fricción, lo que provoca que la válvula no funcione con señales pequeñas y reaccione de forma exagerada con señales altas.
Fuga:
Una longitud inadecuada del vástago de la válvula da como resultado una distancia de movimiento hacia arriba (o hacia abajo) insuficiente, lo que provoca un espacio entre el núcleo de la válvula y el asiento de la válvula, lo que impide el contacto completo y provoca fugas internas de la válvula reguladora.
Las fugas de llenado se producen después de cargar el material de relleno en el prensaestopas y aplicar presión axial a través del casquillo. Debido a la plasticidad del material de relleno, se generan fuerzas radiales que lo presionan firmemente contra el vástago de la válvula, pero el contacto no es uniforme. Algunas áreas tienen contacto flojo, mientras que otras no. Durante el funcionamiento, existe un movimiento relativo entre el vástago de la válvula y el material de relleno, conocido como movimiento axial. Debido a la influencia de la alta temperatura, la alta presión y los fluidos permeables, el prensaestopas de la válvula reguladora es un lugar común de fugas. La principal causa de las fugas de llenado son las fugas de interfaz, que se producen a medida que la presión de contacto entre el material de relleno y el vástago de la válvula disminuye gradualmente y el material de relleno envejece, lo que permite que el fluido de presión se filtre hacia afuera a través del espacio de contacto entre el material de relleno y el vástago de la válvula.
Las fugas debido a la deformación del núcleo y el asiento de la válvula se deben principalmente a defectos de fundición y forjado durante el proceso de producción de la válvula reguladora. Pequeños defectos, como poros y abrasiones locales, pueden intensificar la corrosión química del medio. El paso de medios corrosivos y la descarga de fluidos también pueden causar fugas en la válvula reguladora. La corrosión se presenta principalmente en forma de erosión o cavitación. La erosión o cavitación es causada por el flujo de fluidos dentro del cuerpo de la válvula. Cuando medios corrosivos, como ácidos y álcalis fuertes, atraviesan la válvula reguladora, se produce erosión e impacto en los materiales del núcleo y el asiento de la válvula, lo que provoca que adquieran formas elípticas u otras, lo que genera espacios entre el núcleo y el asiento de la válvula y fugas internas.
Oscilación:
Una rigidez insuficiente del resorte de la válvula de control puede generar señales de salida inestables, lo que provoca fluctuaciones rápidas y susceptibilidad a la oscilación de la válvula. Una vibración intensa de la tubería y del asiento de la válvula también provoca vibraciones en la válvula de control montada. Si la sensibilidad del posicionador de la válvula es demasiado alta, incluso pequeños cambios o desviaciones en la señal de salida del controlador se amplifican y transmiten inmediatamente a la válvula de control, lo que genera señales de salida inestables. Seleccionar un valor de CV de capacidad de flujo demasiado alto puede provocar que la válvula de control funcione con un grado de apertura pequeño, lo que resulta en una pequeña holgura de cierre y una alta velocidad de flujo. Esto provoca grandes cambios de presión antes y después de la válvula, y cuando se excede la rigidez de la válvula, se compromete su estabilidad, lo que provoca oscilaciones severas. Además, una fuerza de precarga insuficiente en la válvula de control también puede causar este fenómeno.
Fuga de membrana:
El funcionamiento continuo de la válvula de control durante un período prolongado provoca que la membrana permanezca estirada, lo que provoca envejecimiento y deterioro. Esto debilita su elasticidad, lo que resulta en un funcionamiento inestable y fluctuaciones en los parámetros controlados. Cuando la válvula de control no puede abrirse o cerrarse completamente bajo una presión externa de 0,1 MPa y se produce una fuga de gas por el orificio de ventilación externo, esto indica un daño en la membrana. Los métodos de solución de problemas incluyen la eliminación de obstrucciones abriendo rápidamente las válvulas de derivación o las válvulas de control para permitir que el medio elimine los residuos. Otro método consiste en usar alicates o tenazas de presión para sujetar el vástago de la válvula y luego aplicar fuerza en ambas direcciones mientras gira el vástago para permitir que el obús o el vástago de la válvula atraviese la obstrucción. Si esto no funciona, aumente la presión de la señal de entrada a 0,1 MPa-0,14 MPa para superar parcialmente el obús o el asiento atascado, moviendo así el vástago o el obús. Repita este movimiento varias veces para resolver el problema de la obstrucción. Sin embargo, la señal de presión adicional no debe ser demasiado alta, superando la presión de la fuente de gas de 0,14 MPa, ya que una fuerza excesiva podría doblar el vástago de la válvula. En caso de fugas causadas por una longitud inadecuada del vástago de la válvula, ajuste la longitud (acortándola o alargándola) del vástago de la válvula de control para asegurar un ajuste correcto y evitar fugas adicionales.
Fuga de llenado:
Para facilitar el llenado, la parte superior del prensaestopas está biselada y en la parte inferior se coloca un anillo protector metálico resistente a la corrosión con una pequeña separación (la superficie de contacto con el relleno no debe estar inclinada) para evitar que este sea expulsado por la presión del medio. Las superficies metálicas del prensaestopas y las piezas en contacto con el relleno deben mecanizarse con precisión para mejorar la suavidad de la superficie y reducir la pérdida de relleno. Se selecciona grafito flexible como relleno debido a su buena hermeticidad, baja fricción, fácil mantenimiento, ausencia de cambios en la fricción tras reapretar los pernos de la tapa de la válvula, buena resistencia a la presión y al calor, resistencia a la erosión por medios internos y resistencia a la corrosión del metal en contacto con el vástago de la válvula y las partes internas del prensaestopas. Esto protege eficazmente el sellado del vástago de la válvula y del prensaestopas, garantizando la fiabilidad y la longevidad del sello del relleno. Fugas causadas por la deformación del obús y el asiento de la válvula: En primer lugar, se debe implementar un estricto control de calidad y los productos con defectos como manchas y agujeros de arena deben retirarse con prontitud. Si la deformación del obús y el asiento de la válvula no es grave, se pueden pulir con lija fina para eliminar las marcas y mejorar la suavidad de la superficie de sellado, optimizando así su rendimiento. Si el daño es grave, se deben reemplazar las válvulas.
Tratamiento de oscilación:
Para vibraciones y oscilaciones leves, aumentar la rigidez puede eliminarlas. Por ejemplo, usar un resorte con mayor rigidez o cambiar a un mecanismo de actuador de pistón puede ser útil. Además, reemplazar el componente del acelerador puede eliminar la resonancia o aumentar la fricción contra la vibración. Este método es eficaz para oscilaciones leves.
