Al corriente mar 17, 2022
Detección de fallas de la válvula
La válvula es un equipo común en la fabricación industrial, que se utiliza principalmente para controlar el flujo y el corte del medio. Las válvulas están sujetas a factores ambientales, de impacto medio, corrosión, fluencia de alta temperatura y otros, y son propensas a fallas. Tomando como ejemplo las válvulas de energía nuclear, las válvulas de compuerta y las válvulas electromagnéticas tienen la mayor probabilidad de fallas, seguidas de las válvulas de retención, las válvulas reguladoras y las válvulas reductoras de presión. Si la válvula falla, no se puede descubrir a tiempo y manejar con precisión, lo que traerá peligros ocultos para la producción industrial y la seguridad del personal. Con el rápido desarrollo de la tecnología de la información, la tecnología de detección de fallas de válvulas puede captar de manera oportuna y precisa el estado de funcionamiento de la válvula, lo que proporciona una forma importante para el mantenimiento y la solución de problemas de las válvulas. Sin embargo, en la actualidad, existen muchos métodos para la detección de fallas de válvulas, con diferentes condiciones aplicables y sin un estándar uniforme. Por lo tanto, el resumen y el progreso de la investigación de la tecnología de detección de fallas de válvulas es de gran importancia práctica para la producción industrial estable, la reducción de costos y la utilización de recursos.
Modo de Fallo y Causas
El análisis del modo de fallo y la causa de la válvula es la base para garantizar el diseño razonable y el funcionamiento normal de la válvula. Los principales modos de fallo y causas se muestran en la Tabla 1.
Figura 1 Principio del método de caída de presión
Tabla 1 Modos principales de falla y razones de las válvulas
Fugas: ① Diseño irrazonable. No hay un sistema de diseño confiable que combine con el entorno operativo, y no hay un diseño razonable para sellar la superficie, el embalaje, el anillo de sellado, la rugosidad del material y otros factores.
② Estructura irrazonable. El tamaño de la estructura de la válvula, el intervalo de sellado, la presión específica de sellado, etc. no están correctamente diseñados.
③ materiales irracionales. Las propiedades mecánicas, la resistencia a la corrosión y la composición de los materiales de sellado no se seleccionan razonablemente.
Ruptura del cuerpo de la válvula: ① Selección inadecuada de materiales del cuerpo de la válvula o defectos en materiales, como orificios de arena, burbujas de aire, cavidades de contracción, etc.
Los factores ambientales externos, como baja temperatura, alta temperatura, alta presión, etc., causan fluencia, fatiga, impacto y otros fenómenos del cuerpo de la válvula, lo que resulta en el agrietamiento del cuerpo de la válvula.
③ La fuerte vibración, la resonancia o el desmontaje y montaje violentos hacen que la fuerza de la válvula sea desigual y se agriete. Durante el proceso de trabajo, debido al impacto medio, la grieta se prolonga y el cuerpo de la válvula se daña.
Atascado: ① La válvula está atascada debido a la deformación causada por materiales, superposición de tensión y otros factores o razones físicas como un embalaje excesivo y apretado.
La válvula está atascada debido a otras razones, como la contaminación causada por el entorno de trabajo o la corrosión química.
Vibración y ruido: ① Vibración mecánica. El diseño irrazonable del número y el espaciado de las tuberías, codos y válvulas de proceso conduce a la vibración o pulsación de presión del fluido medio en las tuberías.
El entorno externo resuena con el fluido del medio, causando así vibraciones en la válvula.
③ vibración de cavitación.
(2) Uso de medidores de tensión o medidores de tensión para medir la tensión, el par y otra información de la parte medida. La simulación numérica y la prueba de tensión de la carcasa de la válvula muestran que la superficie de la carcasa no es una tensión unidireccional, por lo que se deben usar medidores de tensión para las pruebas, y los resultados están en buen acuerdo. El sensor de empuje tipo abrazadera se puede utilizar para medir el empuje del vástago de la válvula, y el sensor de aceleración, el medidor de tensión dinámico y el sensor de presión instalados en el extremo de la válvula pueden realizar mediciones en tiempo real de los datos de la válvula.
(3) Combinando la tecnología infrarroja con la tecnología ultrasónica, se pueden detectar grietas en partes importantes, como el cuerpo de la válvula. Además de los métodos de detección comunes mencionados anteriormente, existen métodos de detección de agua, métodos halógenos, espectrometría de masas de helio, etc., pero no son adecuados para la producción industrial a gran escala debido a errores, contaminación fácil y otras razones. La precisión de detección de diferentes métodos de detección se muestra en la Tabla 2.
Tabla 2 Precisión de detección de diferentes métodos de detección
Método de caída de presión: precisión de detección/(pa m3/s): 10-5 ~ 10-3
Método ultrasónico: precisión de detección/(Pa m3/s): 10-4 ~ 10-3
Método de infrarrojos: precisión de detección/(Pa m3/s): 10-7
Método de amoníaco: precisión de detección/(Pa m3/s): 10-8
Método de inspección de agua: precisión de detección/(Pa m3/s): 10-6 ~ 10-5
Espectrometría de masas de helio: precisión de detección/(Pa m3/s): 10-9
Método halógeno: precisión de detección/(pa m3/s): 10-7 ~ 10-6
4 Conclusión
La investigación y el desarrollo de la tecnología de detección de fallas de la válvula es particularmente importante para la producción industrial. Al discutir diferentes métodos de detección y resumir sus ventajas y desventajas, proporciona condiciones convenientes para la investigación experimental y proporciona el soporte técnico necesario para la confiabilidad de las válvulas y el progreso sin problemas de la producción industrial. Debido a la influencia de las condiciones de servicio y el entorno de detección, se deben considerar varios métodos para ayudar a mejorar la precisión de la detección. Para señales de interferencia como el ruido, se deben tomar las medidas de tratamiento correspondientes para evitar efectos adversos en los resultados de detección. Debemos continuar estudiando los métodos de prueba de válvulas en profundidad, ampliar su rango de aplicación, mejorar la eficiencia de las pruebas y reducir los costos.
Modo de Fallo y Causas
El análisis del modo de fallo y la causa de la válvula es la base para garantizar el diseño razonable y el funcionamiento normal de la válvula. Los principales modos de fallo y causas se muestran en la Tabla 1.
Figura 1 Principio del método de caída de presión
Tabla 1 Modos principales de falla y razones de las válvulas
Fugas: ① Diseño irrazonable. No hay un sistema de diseño confiable que combine con el entorno operativo, y no hay un diseño razonable para sellar la superficie, el embalaje, el anillo de sellado, la rugosidad del material y otros factores.
② Estructura irrazonable. El tamaño de la estructura de la válvula, el intervalo de sellado, la presión específica de sellado, etc. no están correctamente diseñados.
③ materiales irracionales. Las propiedades mecánicas, la resistencia a la corrosión y la composición de los materiales de sellado no se seleccionan razonablemente.
Ruptura del cuerpo de la válvula: ① Selección inadecuada de materiales del cuerpo de la válvula o defectos en materiales, como orificios de arena, burbujas de aire, cavidades de contracción, etc.
Los factores ambientales externos, como baja temperatura, alta temperatura, alta presión, etc., causan fluencia, fatiga, impacto y otros fenómenos del cuerpo de la válvula, lo que resulta en el agrietamiento del cuerpo de la válvula.
③ La fuerte vibración, la resonancia o el desmontaje y montaje violentos hacen que la fuerza de la válvula sea desigual y se agriete. Durante el proceso de trabajo, debido al impacto medio, la grieta se prolonga y el cuerpo de la válvula se daña.
Atascado: ① La válvula está atascada debido a la deformación causada por materiales, superposición de tensión y otros factores o razones físicas como un embalaje excesivo y apretado.
La válvula está atascada debido a otras razones, como la contaminación causada por el entorno de trabajo o la corrosión química.
Vibración y ruido: ① Vibración mecánica. El diseño irrazonable del número y el espaciado de las tuberías, codos y válvulas de proceso conduce a la vibración o pulsación de presión del fluido medio en las tuberías.
El entorno externo resuena con el fluido del medio, causando así vibraciones en la válvula.
③ vibración de cavitación.
(2) Uso de medidores de tensión o medidores de tensión para medir la tensión, el par y otra información de la parte medida. La simulación numérica y la prueba de tensión de la carcasa de la válvula muestran que la superficie de la carcasa no es una tensión unidireccional, por lo que se deben usar medidores de tensión para las pruebas, y los resultados están en buen acuerdo. El sensor de empuje tipo abrazadera se puede utilizar para medir el empuje del vástago de la válvula, y el sensor de aceleración, el medidor de tensión dinámico y el sensor de presión instalados en el extremo de la válvula pueden realizar mediciones en tiempo real de los datos de la válvula.
(3) Combinando la tecnología infrarroja con la tecnología ultrasónica, se pueden detectar grietas en partes importantes, como el cuerpo de la válvula. Además de los métodos de detección comunes mencionados anteriormente, existen métodos de detección de agua, métodos halógenos, espectrometría de masas de helio, etc., pero no son adecuados para la producción industrial a gran escala debido a errores, contaminación fácil y otras razones. La precisión de detección de diferentes métodos de detección se muestra en la Tabla 2.
Tabla 2 Precisión de detección de diferentes métodos de detección
Método de caída de presión: precisión de detección/(pa m3/s): 10-5 ~ 10-3
Método ultrasónico: precisión de detección/(Pa m3/s): 10-4 ~ 10-3
Método de infrarrojos: precisión de detección/(Pa m3/s): 10-7
Método de amoníaco: precisión de detección/(Pa m3/s): 10-8
Método de inspección de agua: precisión de detección/(Pa m3/s): 10-6 ~ 10-5
Espectrometría de masas de helio: precisión de detección/(Pa m3/s): 10-9
Método halógeno: precisión de detección/(pa m3/s): 10-7 ~ 10-6
4 Conclusión
La investigación y el desarrollo de la tecnología de detección de fallas de la válvula es particularmente importante para la producción industrial. Al discutir diferentes métodos de detección y resumir sus ventajas y desventajas, proporciona condiciones convenientes para la investigación experimental y proporciona el soporte técnico necesario para la confiabilidad de las válvulas y el progreso sin problemas de la producción industrial. Debido a la influencia de las condiciones de servicio y el entorno de detección, se deben considerar varios métodos para ayudar a mejorar la precisión de la detección. Para señales de interferencia como el ruido, se deben tomar las medidas de tratamiento correspondientes para evitar efectos adversos en los resultados de detección. Debemos continuar estudiando los métodos de prueba de válvulas en profundidad, ampliar su rango de aplicación, mejorar la eficiencia de las pruebas y reducir los costos.
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