Почему промышленные клапаны выходят из строя и как их ремонтировать

Посмотреть увеличенное изображение
Промышленные клапаны не вечны.Они тоже недешевы.Во многих случаях ремонт начинается через 3-5 лет использования.Однако понимание и знание распространенных причин отказа клапана может продлить срок службы клапана.

В этой статье содержится информация о том, как ремонтировать неисправные клапаны, общие причины, по которым клапаны нуждаются в ремонте, и признаки того, что клапаны уже неисправны.

Что продлевает срок службы клапанов

Срок службы клапана зависит от трех факторов: качества уплотнения, внутренней и внешней среды и частоты эксплуатации.

Если уплотнение работает отлично, клапан тоже работает хорошо.Выбор правильного уплотнения обеспечивает лучшую производительность и техническое обслуживание.

С другой стороны, стоит учитывать такие факторы, как давление, температура, а также тип среды.Наконец, если клапан работает все время, период обслуживания составляет около 3 месяцев, чтобы обеспечить оптимальное состояние.

Как понять, что пора ремонтировать клапаны

# 1 Когда есть внутренняя утечка

Одной из причин внутренней утечки является то, что клапан не может быть полностью перекрыт.Согласно международным стандартам каждый тип клапана имеет максимально допустимую утечку (MAL).Контрольным признаком того, что клапан нуждается в ремонте, является то, что утечка выходит за пределы требуемого диапазона для MAL.

# 2 Когда есть внешняя утечка

Есть несколько виновников того, почему присутствует внешняя утечка.Во многих случаях имело место ненадлежащее техническое обслуживание.Также возможно, что материал клапана и среда несовместимы.Экстремальная температура также может вызвать внешнюю утечку.

#3 Когда клапан становится шумным

Гидравлический удар — это термин, используемый в промышленности для описания звука, издаваемого клапанами.Это показатель того, что клапан нуждается в обслуживании.Диск, бьющий о седло клапана, вызывает этот шум.

#4 Когда клапан больше не работает

Очевидно, что когда клапан больше не работает, пришло время его спасти или отремонтировать.Хотя многие клапаны можно отремонтировать, есть такие, ремонт которых почти невозможен.

Распространенные причины отказов промышленных клапанов

#1 Неправильный размер клапана

Неправильный расчет размера клапана может привести к тому, что размер клапана будет меньше или больше.Это важно, потому что поток среды зависит от размера клапана.Клапан большего размера может снизить давление, тогда как клапан меньшего размера может вызвать узкие места.

Решение
Найдите онлайн-калькулятор размеров клапана.Существуют различные формулы для жидкостей, а также для газов.Если ручной расчет слишком утомителен, онлайн-расчеты помогут.

Это значительно упростит поиск нужного клапана.Для справки также обратите внимание на значение Kv, указанное в описании продукта.Кроме того, следует учитывать требуемый расход и диапазон перепада давления.

# 2 Несовместимость материалов

Тип среды, материал седла и материал корпуса клапана должны совпадать.Несовместимость означает, что клапан более подвержен износу.

Решение
В описании продукта указан тип материала, использованного для седла и корпуса клапана.Они должны соответствовать отраслевым стандартам в отношении того, какие носители использовать.Кроме того, проверьте клапан на наличие повреждений, если вы подозреваете, что материал был использован неправильно.Замена клапана стоит дорого.Замените детали, соприкасающиеся со средой, на те, которые могут ее выдержать.

# 3 Повреждение эластомера

Эластомеры часто используются в качестве седел клапанов, прокладок или уплотнительных колец, которые действуют как уплотнение.Поскольку они эластичны, они являются естественным выбором для герметизации.Это также предотвращает контакт металлического корпуса клапана со средой.Примеры эластомеров, используемых в промышленности, включают нитрил, афлас и тефлон.

Повреждение из-за износа эластомера вызвано естественным движением жидкостей.Чаще всего причиной может быть несовместимость эластомера и носителя.

Решение
Учитывайте совместимость эластомера и среды.Проверьте описание продукта, чтобы узнать, какие типы материалов использовать с эластомерами.При покупке проверяйте описание клапана.Если эластомер несовместим, найдите другие уплотнительные компоненты, подходящие для эластомера.

Как только на эластомерном уплотнении появятся вмятины, трещины и т.п., замените этот компонент.Кроме того, проверьте, есть ли следы износа, которые следуют за потоком среды, это означает, что последняя слишком абразивна.

№ 4 Износ штока клапана

Меньшие компоненты, такие как уплотнение штока клапана или сальниковые болты, вызывают износ штока.Кроме того, постоянное движение диска клапана, а также контакт с коррозионной средой также способствуют износу штока.

Для уплотнения штока отсутствие эластичности, которое сужает уплотнительный зазор, вызывает износ.Это особенно верно в случае комбинации неэластичного уплотняющего материала и сальниковых болтов.

Решение
Для клапанов меньшего размера единственным решением является их замена, в конце концов, они легко доступны.Однако для более крупных клапанов замена нерентабельна.Лучшее решение — обновить текущий клапан.

Перед проверкой штока сначала проверьте другие более мелкие компоненты, такие как шпильки сальника, болты и сальниковые коробки.Следующим шагом является проверка штока, если он нуждается в доработке или замене.

#5 Кавитация

Кавитация часто возникает в регулирующих клапанах с жидкими средами.Двумя факторами, способствующими кавитации, являются скорость жидкости и перепад давления.Кавитация возникает при изменении уровней давления и скорости жидкости.

Пузырьки образуются, когда давление жидкости ниже давления пара в клапане.Эти пузыри каким-то образом останавливают поток среды.Когда давление жидкости восстанавливается после упавшего уровня, пузырьки схлопываются, что приводит к повреждению клапана.Вы можете проверить процесс в видео для кавитации.

Решение
Убедитесь, что приложение использует правильный клапан.Если это неправильный стиль или размер, существует большая вероятность кавитации.Используйте антикавитационные клапаны для воды и жидкостей.При использовании регулирующих клапанов размещайте их в местах, где клапан имеет более низкую ориентацию по отношению к трубам.

#6 Гидравлический удар

Гидравлический удар — это состояние, при котором в клапане возникают резкие скачки давления.Это одна из самых разрушительных сил, которые могут нанести ущерб корпусу клапана.Гидравлический удар создают три фактора: как быстро закрывается клапан, как быстро течет жидкость в момент закрытия клапана и какова волна давления вдоль трубы.Вы также можете просмотреть это видео для дальнейшего ознакомления с гидравлическим ударом.

Другими существенными факторами, способствующими этому явлению, являются толщина внутренней полости клапана, прочность трубы и давление среды.

Решение
Используйте дроссельный клапан, чтобы свести к минимуму гидравлический удар.Кроме того, используйте быстродействующий двухпозиционный клапан, например дроссельный клапан.Медленнодействующий также подходит, так как он снижает давление гидравлического удара.Вместо ручного открытия и закрытия клапана используйте гидравлический привод, чтобы обеспечить более быстрое открытие и закрытие.

#7 Давление и температура превышают требуемые параметры

Клапаны имеют особые требования к давлению и температуре.Выход за пределы того, что может выдержать клапан, может привести к его повреждению.

Решение
Перед установкой проверьте требования к продукту, чтобы убедиться в отсутствии скачков давления и температуры.Важное значение имеет регулярное техническое обслуживание и ремонт.Замените поврежденные детали из-за повышенной температуры и давления.

#8 Неисправный привод

Приводы бывают трех видов: ручные, электрические и автоматические.Приводы управляют входом и выходом среды, а также потоком среды, давлением и температурой.При этом выбор неправильного привода сокращает срок службы клапана, поскольку клапан быстро изнашивается.

Неправильное использование напряжения может вызвать перегрев.Мало того, что перегрев может привести к возгоранию, он также может полностью повредить привод.

Решение
Сильный вход от привода может фактически повредить шток и диск клапана, когда клапан закрывается или открывается.Если среда движется медленно, выберите актуаторы, которые подходят для этого.Чтобы избежать потери давления, выберите привод, который может легко открываться или закрываться.

Чтобы узнать, поврежден ли клапан или просто привод ведет себя странно, включите ручное дублирование.Если с клапаном все в порядке, то привод поврежден.

Если клапан не двигается, проблема в приводе.Кроме того, проверьте шток клапана на наличие повреждений.Изношенный шток клапана влияет на ход привода.

Устанавливать его чувствительные компоненты следует вдали от привода при высоком давлении или возможности сильных вибраций.Это необходимо для защиты чувствительных частей от повреждений.

NEMA (Национальная ассоциация производителей электрооборудования) установила рейтинги безопасности электрических клапанов.

#9 Неправильная установка

Некоторые клапаны легче установить, чем другие.К сожалению, многие случаи поломки клапана происходят из-за неправильной установки клапана.Возьмем, к примеру, установку поворотных обратных клапанов.Некоторые люди устанавливали их в неправильной ориентации.Имеются символы для облегчения установки.

Решение
Большинство клапанов устанавливаются в вертикальном положении, если не указано иное.Убедитесь, что человек, устанавливающий клапан, имеет достаточные навыки и подготовку для надлежащего выполнения задачи.

#10 Неправильный рабочий и установленный перепад давления

Рабочее давление – это величина фактического давления, возникающего при работе.С другой стороны, заданное давление — это стандартное давление, которое оператор трубопровода устанавливает для трубопроводной системы.Часто возникает проблема, когда рабочее давление близко к заданному давлению.

Решение
Проверьте целостность клапана.Особенно обратите внимание на диск клапана, седло и шток.Также проверьте на утечку.При необходимости замените поврежденные детали.

Такие факторы, как материал клапана, рабочая среда, герметичность седла и другие, обуславливают разницу между рабочим и заданным давлением не менее 10 %.Однако идеальная разница составляет 20%.

# 11 Обратный поток

Обратный поток относится к случаю, когда поток среды внезапно изменяется.Это, наряду с гидравлическим ударом, является двумя наиболее распространенными и очень опасными причинами повреждения клапана.

Решение
Профилактика является ключом.Установка бесшумного обратного клапана или любого клапана, который быстро закрывается, значительно улучшит работу клапана.

# 12 Мусор

Более густые частицы, такие как суспензии, вызывают истирание седла.Они могут застрять в клапанах, в результате чего клапан останется открытым или закрытым.Кроме того, мусор, когда он затвердевает в клапане, потенциально может привести к поломке компонентов клапана.

Решение
Важное значение имеет регулярное техническое обслуживание и очистка клапанов.Они удаляют мусор и предотвращают затвердевание мусора и дальнейшее повреждение клапанов.

# 13 Неправильное техническое обслуживание и ремонт

Неправильный ремонт и техническое обслуживание не только наносят ущерб, но и требуют больших затрат и времени.

Решение
Убедитесь, что ориентация клапана правильная.Используйте направляющие в корпусе клапана, которые могут помочь в правильной установке клапана.Убедитесь, что соблюдаются указания относительно ориентации клапана.

Рекомендации по предотвращению отказов клапанов

Как и во многих случаях, профилактика лучше, чем лечение.Регулярное техническое обслуживание высококвалифицированными специалистами.Часто проблемы с клапанами возникают из-за человеческого фактора.Чтобы решить эту проблему, наймите квалифицированный и хорошо обученный персонал для установки и обслуживания клапана и системы трубопроводов.

Очистите клапаны и убедитесь, что на них нет мусора.При необходимости установите фильтры для отделения мусора от проточной среды.Промойте трубы, чтобы уменьшить накопление.

В дополнение к этому смажьте клапан.Клапан состоит из подвижных меньших компонентов.Их смазка означает меньшее трение, что снижает износ и повышает производительность.

Время от времени проверяйте клапаны и их детали.Замените компоненты, которые показали повреждения.Это продлит срок службы клапана.Также убедитесь, что клапаны установлены правильно.

В итоге

Замена клапана стоит очень дорого.Вот почему необходимо приобрести прочные клапаны с соответствующими сертификатами безопасности.Всегда проверяйте клапаны при первых признаках повреждения клапана, ремонтируйте то, что необходимо отремонтировать, и заменяйте поврежденные детали.