在評(píng)估控制閥及其性能時(shí),您需要理解不同的控制閥類型,以及需要測(cè)試哪些方面。對(duì)于沒(méi)有模擬控制的開(kāi)/關(guān)截止閥,測(cè)試非常簡(jiǎn)單。閥門(mén)是開(kāi)還是關(guān)?如果打開(kāi),是否保持打開(kāi)?如果是關(guān)閉,是否完全關(guān)斷?主要靠觀察進(jìn)行測(cè)試:觀察閥門(mén),發(fā)現(xiàn)循環(huán)期間的因果關(guān)系。
控制閥是完全不同的“猛獸”
這些閥門(mén)成比例打開(kāi)和關(guān)閉,打開(kāi)的程度取決于施加的4-20 mA信號(hào)的跨距百分比。通過(guò)觀察閥門(mén)的位置,可直接查看行程指示器上的指示,技術(shù)人員或操作人員能夠知道在特定設(shè)置下的行程百分比——但并不能知道閥門(mén)在動(dòng)態(tài)和變化條件下工作情況。
大多數(shù)復(fù)雜的閥門(mén)性能測(cè)試要求將閥門(mén)拆下,并在“閥門(mén)校準(zhǔn)儀”上測(cè)試其性能。這是一種非常昂貴的測(cè)試設(shè)備,絕大多數(shù)儀器部門(mén)都沒(méi)有。通常只有閥門(mén)制造商在閥門(mén)出廠時(shí)才使用閥門(mén)校準(zhǔn)儀進(jìn)行測(cè)試,或者高級(jí)現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)工程師使用。該儀器提供非常完備的測(cè)試,但對(duì)于儀器部門(mén)來(lái)說(shuō)并不實(shí)際。
那么,技術(shù)人員使用什么來(lái)測(cè)試控制閥呢?
有什么有意義的測(cè)試可用作基線呢?由于大多數(shù)閥門(mén)使用4至20 mA輸入信號(hào),任何具有mA輸出信號(hào)的測(cè)試工具都可為控制閥門(mén)提供輸入信號(hào),控制其在工作范圍內(nèi)工作。當(dāng)想常閉閥門(mén)施加3.8 mA輸入信號(hào)時(shí),閥門(mén)應(yīng)該截止。閥門(mén)在4.0 mA時(shí)應(yīng)保持關(guān)閉,而在4.2 mA時(shí)略微打開(kāi)。在其工作范圍 的另一端,19.8 mA,閥門(mén)應(yīng)接近完全打開(kāi)。在20.0 mA時(shí),閥門(mén)應(yīng)完全打開(kāi),并在20.2 mA時(shí)強(qiáng)制打開(kāi)(停留在行程停止位置)。這種性質(zhì)的測(cè)試可以確定閥門(mén)是否能夠正確打開(kāi)和關(guān)閉,但仍然無(wú)法對(duì)閥門(mén)在其整個(gè)控制范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)試
許多閥門(mén),包括所謂的“智能”閥門(mén),都有內(nèi)置元件,輸出其打開(kāi)/關(guān)閉百分比的實(shí)際位置。該輸出可以是4至20 mA信號(hào)或數(shù)字HART變量,代表控制閥工作范圍的0%至100%。通過(guò)施加變化的mA信號(hào),并同時(shí)監(jiān)測(cè)輸出mA或行程百分比信號(hào),技術(shù)人員就能夠查看控制閥在其整個(gè)范圍之內(nèi)是否工作正常。通過(guò)同時(shí)記錄施加的mA信號(hào)和輸出mA信號(hào)后行程的PV百分比,即可將閥門(mén)的性能文檔化。文檔化的測(cè)試和結(jié)果通常被稱為閥門(mén)的“特性曲線”。輸出應(yīng)該平滑映射施加的mA輸入信號(hào)。相對(duì)于施加信號(hào)的任何偏差,都說(shuō)明閥門(mén)可能發(fā)生異常。
維護(hù)策略可降低成
福祿克的產(chǎn)品經(jīng)理Jim Shields表示,控制閥維護(hù)策略能夠更大程度減少?gòu)纳a(chǎn)過(guò)程替換下來(lái)的閥門(mén)數(shù)量,更大程度降低故障風(fēng)險(xiǎn),從而有效降低成本。以下是他的建議。為了制定這樣的實(shí)踐規(guī)程,需要將閥門(mén)在已知良好狀態(tài)的基線條件文檔化。理想情況下,只要閥門(mén)經(jīng)過(guò)調(diào)試或大修,就應(yīng)該進(jìn)行文檔化。技術(shù)人員記錄閥門(mén)在理想狀態(tài)下的特性曲線,繪制輸出mA或行程百分比信號(hào)與輸入信號(hào)的關(guān)系,并存儲(chǔ)這些信息隨時(shí)間的變化、標(biāo)記閥門(mén)的數(shù)量,以及活動(dòng)日期??墒褂眯?zhǔn)管理軟件來(lái)管理該信息。
記錄了閥門(mén)的基線性能特性曲線后,即可確定執(zhí)行閥門(mén)性能測(cè)試的維護(hù)間隔。將現(xiàn)有維護(hù)間隔作為起點(diǎn)。如果尚未確定維護(hù)間隔,則需要評(píng)估閥門(mén)的使用位置。相對(duì)于較輕的負(fù)荷,惡劣應(yīng)用的維護(hù)間隔應(yīng)較短。比較合理的情況是從6個(gè)月的間隔開(kāi)始(除非閥門(mén)的使用位置非常苛刻)。有些安裝在安全或關(guān)機(jī)系統(tǒng)上的裝置,需要每3個(gè)月進(jìn)行檢查,無(wú)論其使用位置如何。
記錄了閥門(mén)的基線特性曲線后,則應(yīng)該按照既定的間隔對(duì)閥門(mén)進(jìn)行測(cè)試,并記錄特性曲線??蓪⑻匦郧€與基線特性曲線進(jìn)行比較,從而確定其性能變化。如果輸出響應(yīng)曲線呈非線性特性,或者曲線存在異常,則表示閥門(mén)可能存在過(guò)大黏滯或遲滯,需要將其拆下進(jìn)行維修。