調節弁のシール性能が低下する原因は何ですか?
この問題を解決するにはどうすればよいでしょうか?
A: 制御バルブのシール性能が低下すると媒体の漏れが発生し、プロセス制御の精度と操作の安全性が損なわれます。根本原因は、内部漏れと外部漏れの 2 つの主なタイプに分類できます。したがって、的を絞った分析とソリューションが必要です。
01.内部漏れ
最も一般的な原因は、バルブコアとシートのシール面の破損です。一方で、これは、高圧差動や微粒子を含んだ媒体によるバルブコア/シートの長期にわたる浸食によって生じ、傷、孔食、キャビテーションを引き起こす可能性があります。 [1] シール面の腐食。一方で、高圧条件下でのソフトシールの変形や、腐食性の高い媒体に対する耐食性材料の選択ミスによるシール面の腐食など、シール構造の適合性の悪さが原因である可能性もあります。
02.外部漏れ
原因は主に 2 つの主要カテゴリに分類されます。パッキンシールの故障 (例: パッキンの経年劣化や磨耗、不適切な取り付け)、およびバルブ本体接続部でのシールの故障 (例: ガスケットの経年劣化、バルブ本体の鋳造欠陥) です。
上記の潜在的な原因に応じて、シール性能が低下した制御弁に対して対象を絞ったメンテナンスを実行できます。
(1)パッキンが劣化、損傷している場合は交換してください。高温媒体にはグラファイトリングパッキン、腐食性媒体にはPTFEパッキンなど、媒体の特性や使用条件に応じて適切なパッキンを選択してください。
(2)パッキンを正しく取り付けてください。適切な締め付け力と、パッキンがステムとパッキン室に均等に固定されていることを確認してください。
(3)バルブステム表面を点検します。傷や腐食が見つかった場合は、ステムを修理または交換してください。
(4) スタフィングボックスの破損等、シール構造に欠陥がある場合は、上部ボンネットの該当部品を修理または交換してください。
[1]キャビテーション：制御弁などの絞り要素を液体が流れると、その局所の圧力がその温度での飽和蒸気圧以下に低下し、液体が蒸発して気泡が発生します。その後、流体がより圧力の高い下流領域に移動すると、これらの気泡は急速に崩壊し、強力な衝撃波とマイクロジェットが発生します。この現象は、機器の騒音、振動、キャビテーション浸食による損傷につながります。
調節弁の作動時に異音が発生するのはなぜですか?
この問題をどのように維持し、解決するか?
A:調節弁の作動中に異音が発生した場合、まずその種類と根本原因を特定する必要があります。制御バルブによって発生する騒音は、主に流体力学的騒音と機械的騒音の 2 つのカテゴリに分類されます。
流体力学的ノイズ
流れ誘発ノイズは最も一般的なタイプで、さらにキャビテーション ノイズ、フラッシング ノイズ、乱流および渦ノイズの 3 つのサブタイプに分類できます。
キャビテーションノイズは、バルブ間の圧力差が過剰になり、絞り点の流体圧力が飽和蒸気圧を下回ると発生します。これにより気泡の発生と崩壊が起こり、バルブコアのキャビテーション損傷に伴う高周波騒音が発生します。絞り後の流体圧力が飽和蒸気圧以下になるとフラッシング音が発生し、安定した気液二相流が形成されます。結果として生じる乱流により騒音が発生しますが、これは液体媒体の用途では一般的です。乱流と渦騒音は、絞りオリフィスを通る不均一な流速によって引き起こされ、渦放出につながります。この騒音は、流速が音速に近づくか音速を超えると大幅に増加し、ガス媒体中でより多く発生します。
メカニカルノイズ
機械的ノイズは、バルブ プラグ/ステムの振動またはアクチュエータからのノイズという 2 つの主な発生源から発生します。これは、低流量運転中のバルブ プラグの振動、またはステムとパッキンの間の摩擦やガイド ブッシュの摩耗による過剰なクリアランスによって発生する低周波振動ノイズを指します。あるいは、空気圧ダイヤフラムアクチュエータの不十分なスプリング剛性、ピストンアクチュエータのギアとラックの摩耗、電動アクチュエータのモータ共振などの問題により、ノイズがバルブ本体に伝達される可能性があります。上記のどちらのタイプのノイズについても、動作の調整と設計の強化によって軽減できます。発生源では差圧、開度、流速を調整することで騒音を回避できます。耐腐食性および耐摩耗性の材料の使用やバルブトリムの形状の最適化などの設計の改善により、騒音も効果的に低減できます。
たとえば、V ポート ボール バルブと偏心ロータリー バルブは、渦の発生を最小限に抑えるための流線型流路設計を特徴とし、ソフトシート バルブ トリムは乱流によって引き起こされる騒音の一部を吸収できます。
流体制御プロセスにおける制御バルブの故障を最小限に抑えて防止するには、バルブを適切に選択し、定期的にメンテナンスを行うことが不可欠です。これには、機能要件を事前に確認し、圧力損失や流量などの主要なパラメータを計算することが含まれます。バルブプラグとバルブシートの磨耗を定期的に検査し、古くなったパッキンとガイドブッシュを交換します。空気圧アクチュエータの場合は定期的なブローダウンを実行し、電動アクチュエータの場合はモータとギアボックスをチェックします。など。
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