โหมดความล้มเหลวทั่วไปของบอลวาล์วอัตโนมัติคืออะไร

บอลวาล์วอัตโนมัติ เป็นส่วนประกอบควบคุมที่สำคัญในท่อส่งระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม อย่างไรก็ตาม เนื่องจากระบบที่ซับซ้อนที่เชื่อมโยงไดนามิกทางกล ไฟฟ้า และของไหลเข้าด้วยกัน จึงมีแนวโน้มที่จะเกิดความล้มเหลวเมื่อเวลาผ่านไป การทำความเข้าใจโหมดความล้มเหลวทั่วไปของบอลวาล์วอัตโนมัติถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการวินิจฉัยที่รวดเร็ว ลดเวลาหยุดทำงาน และรับประกันความต่อเนื่องของกระบวนการ

1. การทำงานของวาล์วและความล้มเหลวในการวางตำแหน่ง
ความล้มเหลวประเภทนี้มักแสดงออกมาเมื่อบอลวาล์วไม่ครบจังหวะ 90° หรือมีความเบี่ยงเบนในความแม่นยำของตำแหน่ง
ไม่สามารถเปิดหรือปิดได้เต็มที่ (ขีดล่าง)
นี่เป็นหนึ่งในความล้มเหลวทางกลไกที่พบบ่อยที่สุด
จุดวินิจฉัยโดยผู้เชี่ยวชาญ: แรงบิดของแอคชูเอเตอร์ไม่เพียงพอ ซึ่งมักเกิดจากการประเมินสภาวะการทำงานต่ำไปในระหว่างการเลือกวาล์ว เช่น เมื่อแรงดันส่วนต่างสูงสุดจริงเกินแรงบิดพิกัดของแอคทูเอเตอร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังจากปิดวาล์วเป็นเวลานาน แรงบิดแตกหักจะสูงกว่าแรงบิดขณะทำงานอย่างมาก และแอคทูเอเตอร์อาจไม่สามารถ "สตาร์ท" บอลวาล์วได้ สื่อเปรอะเปื้อน/แข็งตัว: สื่อที่มีความหนืดสูงหรือของเหลวข้นที่มีผลึกหรืออนุภาคแข็งตัวระหว่างบ่าวาล์วและลูกบอล ช่วยเพิ่มความต้านทานแรงเสียดทานได้อย่างมาก
การยึดเกาะทางกลไก: ก้านวาล์วหรือบ่าวาล์วอาจติดเนื่องจากมีสิ่งแปลกปลอม การสึกหรอมากเกินไป หรือการขยายตัวจากความร้อน (ในสภาวะที่มีอุณหภูมิสูง)
การเบี่ยงเบนตำแหน่งหรือการพูดคุย (วาล์วควบคุม)
สิ่งนี้มักพบเห็นได้ในบอลวาล์วอัตโนมัติที่ใช้สำหรับการควบคุมมากกว่าการสลับแบบธรรมดา
จุดวินิจฉัยโดยมืออาชีพ: ตัวกำหนดตำแหน่งล้มเหลวหรือแรงดันแหล่งอากาศไม่เสถียร แอคทูเอเตอร์แบบนิวแมติกต้องการแรงดันแหล่งอากาศที่มั่นคงและแม่นยำเพื่อการวางตำแหน่งที่แม่นยำ แอคทูเอเตอร์ไฟฟ้าอาจได้รับสัญญาณป้อนกลับผิดเพี้ยนเนื่องจากโพเทนชิออมิเตอร์สึกหรอหรือบอร์ดควบคุมทำงานล้มเหลว
Dead Band มากเกินไป: Dead Band ที่ตั้งค่าไว้ในระบบควบคุมมีขนาดใหญ่เกินไป ส่งผลให้ขาดการตอบสนองของแอคชูเอเตอร์ต่อการเปลี่ยนแปลงสัญญาณเล็กน้อย

2. ความล้มเหลวในการปิดผนึกและการรั่วไหล
การรั่วไหลถือเป็นความล้มเหลวที่สำคัญที่สุดของบอลวาล์วอัตโนมัติ ซึ่งส่งผลกระทบโดยตรงต่อประสิทธิภาพของกระบวนการและความปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อม การรั่วไหลสามารถแบ่งได้เป็นภายในหรือภายนอก
การรั่วไหลภายใน (การรั่วไหลของที่นั่ง)
สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อตัวกลางผ่านพื้นผิวการปิดผนึกระหว่างลูกบอลและบ่าแม้ว่าวาล์วจะปิดอยู่ก็ตาม
ประเด็นวินิจฉัยโดยผู้เชี่ยวชาญ: การสึกของเบาะนั่ง: นี่เป็นสาเหตุหลัก ส่วนต่างแรงดันสูง การไหลของของไหลความเร็วสูง หรืออนุภาคแข็งในตัวกลางทำให้วัสดุบ่าวาล์วสึกหรอ เช่น PTFE และ PEEK
การปิดที่ไม่สมบูรณ์: ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น แรงบิดที่ไม่เพียงพอจะทำให้ลูกบอลกดกับเบาะจนสุดไม่ได้
การพังทลายของสื่อ: การกัดกร่อนของสารเคมีหรือการเกิดโพรงไอน้ำทำให้พื้นผิวซีลเสียหาย
การรั่วไหลภายนอก (การรั่วไหลของการเชื่อมต่อก้านหรือตัวเครื่อง)
สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อตัวกลางหลุดออกจากภายนอกตัววาล์ว โดยทั่วไปจะอยู่ที่การอัดก้านหรือการเชื่อมต่อหน้าแปลน จุดวินิจฉัยโดยมืออาชีพ: การเสื่อมสภาพหรือความล้มเหลวของการบรรจุ: การทำงานที่อุณหภูมิสูงและแรงดันสูงในระยะยาวทำให้การอัด (เช่น กราไฟต์และวงแหวน PTFE) สูญเสียความยืดหยุ่นหรือแข็งตัว
ก้านวาล์วงอหรือชำรุด: การบิดและแรงผลักซ้ำๆ ทำให้พื้นผิวของก้านวาล์วเสียหาย ทำให้ไม่สามารถรักษาการปิดผนึกที่มีประสิทธิภาพกับบรรจุภัณฑ์ได้
ข้อต่อที่หลวมหลวม: โบลท์หน้าแปลนหลวมหรือปะเก็นเสื่อมสภาพ

3. ความล้มเหลวของแอคชูเอเตอร์และระบบควบคุม
แอคชูเอเตอร์คือสมองและกล้ามเนื้อของบอลวาล์วอัตโนมัติ ความล้มเหลวนำไปสู่การสูญเสียฟังก์ชันการทำงานอัตโนมัติโดยตรง
ความล้มเหลวของแอคชูเอเตอร์ไฟฟ้า
มอเตอร์ไหม้: สาเหตุที่พบบ่อยที่สุดคือแรงบิดของแอคชูเอเตอร์ไม่เพียงพอ ส่งผลให้มอเตอร์หยุดทำงานเป็นเวลานาน การสตาร์ทและการหยุดบ่อยครั้งอาจทำให้มอเตอร์ร้อนเกินไปได้
สวิตช์จำกัด/แรงบิดล้มเหลว: สิ่งนี้จะป้องกันไม่ให้ระบบควบคุมรับสัญญาณ "เปิดเต็ม" หรือ "ปิดเต็ม" ที่ถูกต้อง หรือปิดเครื่องโดยอัตโนมัติในกรณีที่เกิดการโอเวอร์โหลด ความล้มเหลวของกระปุกเกียร์: เกียร์สึกหรอหรือแตกหักเนื่องจากการกระแทกหรือการหล่อลื่นไม่ดี
ความล้มเหลวของตัวกระตุ้นแบบนิวแมติก
แรงดันอากาศไม่เพียงพอหรือไม่เสถียร: ส่งผลให้แรงขับหรือแรงบิดของแอคชูเอเตอร์ไม่เพียงพอ ความล้มเหลวของหน่วยจัดการอากาศ (FRL) เป็นสาเหตุทางอ้อมที่พบบ่อย
ซีลที่เสื่อมสภาพหรือเสียหาย: ซีลที่เสียหายภายในลูกสูบหรือแอกทำให้เกิดการรั่วไหลของแก๊ส ส่งผลให้ไม่สามารถเปลี่ยนแรงดันลมเป็นแรงบิดเชิงกลได้อย่างมีประสิทธิภาพ
โซลินอยด์วาล์วหรือส่วนประกอบควบคุมอากาศทำงานล้มเหลว: คอยล์โซลินอยด์วาล์วที่ไหม้หรือแกนม้วนที่ติดอยู่ช่วยป้องกันการไหลเวียนของอากาศที่เหมาะสม

4. การกัดกร่อนและความล้มเหลวของวัสดุ
ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น อุตสาหกรรมเคมี ทางทะเล และโลหะ ความล้มเหลวของวัสดุถือเป็นความเสี่ยงในการดำเนินงานในระยะยาว
การแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเครียด (SCC): ภายใต้ผลกระทบร่วมกันของตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อนบางชนิด (เช่น เหล็กสแตนเลสในสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์) และความเครียดสูง วัสดุจะเกิดการแตกร้าวแบบเปราะ ซึ่งอาจนำไปสู่การแตกหักของตัววาล์วหรือก้านวาล์วอย่างกะทันหัน การเกิดโพรงอากาศ/การกัดเซาะ-การกัดกร่อน: เมื่อตัวกลางผ่านบริเวณพอร์ตที่ลดลงด้วยความเร็วสูง หรือวาล์วเปิดบางส่วน จะทำให้เกิดความเสียหายสองเท่ากับผนังตัววาล์วและบ่าวาล์ว เนื่องจากการกัดเซาะทางกลและการกัดกร่อนของสารเคมี