Điều gì xảy ra khi van bypass bị trục trặc?

Khi kiểm soát dòng chảy không thành công, các chức năng cốt lõi của nó (như phân phối chất lỏng, điều chỉnh lưu lượng, cân bằng áp suất, v.v.) bị ảnh hưởng trực tiếp, điều này có thể dẫn đến giảm hiệu suất hệ thống, hư hỏng thiết bị và thậm chí là các mối nguy hiểm về an toàn. Các triệu chứng và hậu quả cụ thể phụ thuộc vào loại van điều khiển lưu lượng và ứng dụng của nó. Dưới đây là chi tiết:
I. Các lỗi van điều khiển lưu lượng thường gặp và các triệu chứng của chúng
1.Rò rỉ
Rò rỉ bên trong: Độ kín giữa lõi van và mặt tựa kém, khiến chất lỏng rò rỉ từ phía áp suất cao xuống phía áp suất thấp.
Triệu chứng: lưu lượng bỏ qua đầu ra không đủ, áp suất hệ thống dao động, mức tiêu thụ năng lượng tăng.
Ví dụ, trong hệ thống thủy lực, rò rỉ bên trong van điều khiển dòng chảy có thể khiến nhiều xi lanh chuyển động không nhất quán hoặc thậm chí không hoạt động.
Rò rỉ bên ngoài: Hư hỏng các kết nối thân van (ví dụ: mặt bích, ren) hoặc vòng đệm (ví dụ: vòng chữ O) dẫn đến rò rỉ chất lỏng ra môi trường.
Triệu chứng: Vết dầu hoặc nước tại chỗ; ô nhiễm môi trường tiềm ẩn hoặc nguy cơ hỏa hoạn (ví dụ: rò rỉ dầu nhiên liệu).
Ví dụ, trong đường ống dẫn hóa chất, chất lỏng ăn mòn rò rỉ có thể ăn mòn nền móng thiết bị hoặc gây nguy hiểm cho sự an toàn cá nhân.
2. Độ bám dính hoặc tắc nghẽn
Độ bám dính lõi: vật lạ (như hạt kim loại, cặn dầu) rơi vào thân van, cản trở chuyển động của lõi van.
Triệu chứng: van điều khiển lưu lượng không điều chỉnh lưu lượng hoặc hướng và hệ thống không phản hồi hoặc hoàn toàn không hoạt động bình thường.
Ví dụ, trong hệ thống tưới tiêu nông nghiệp, van điều khiển dòng chảy phù sa có thể ngăn một số vòi phun nước tạo ra nước.
Các hạt rắn hoặc chất kết tinh trên đó chất lỏng được lắng đọng để hạn chế chuyển động.
Triệu chứng: Lưu lượng đầu ra giảm và áp suất hệ thống cao bất thường.
Ví dụ, trong hệ thống khử mặn nước biển, sự kết tinh muối có thể làm tắc van điều khiển dòng chảy và ảnh hưởng đến hiệu quả sử dụng nước.
3. Tỷ lệ dòng chảy không đồng đều
Lỗi van điều khiển lưu lượng theo tỷ lệ cố định: mòn lõi van hoặc hỏng lò xo, thay đổi tỷ lệ lưu lượng đặt trước.
Triệu chứng: sự phân bố không đồng đều của nhiều nhánh ảnh hưởng đến sự ổn định của quá trình.
Ví dụ, trong lò phản ứng hóa học, tỷ lệ nguyên liệu thô không cân bằng có thể dẫn đến giảm chất lượng sản phẩm hoặc phản ứng phụ.
Lỗi van điều chỉnh lưu lượng tỷ lệ: Hư hỏng cơ cấu điều chỉnh (như tay cầm, bộ truyền động điện), cản trở việc điều chỉnh lưu lượng.
Triệu chứng: Hệ thống không thích ứng với việc thay đổi điều kiện vận hành, dẫn đến giảm hiệu quả. Nghiên cứu điển hình: Tỷ lệ dòng chảy không được kiểm soát có thể ảnh hưởng đến độ lặp lại của kết quả thí nghiệm trong hệ thống phân phối chất lỏng trong phòng thí nghiệm.
4. Áp lực bất thường
Mất cân bằng áp suất: van điều khiển lưu lượng không thể duy trì cùng một áp suất giữa nhiều nhánh, dẫn đến chênh lệch áp suất quá mức.
Hiện tượng: rung thiết bị, tăng tiếng ồn, hỏng phớt sớm.
Nghiên cứu trường hợp: Trong mạch đồng bộ thủy lực, sự mất cân bằng áp suất sẽ dẫn đến tải xi lanh không đồng đều, dẫn đến hỏng hóc cơ học.
Biến động áp suất: Tốc độ đáp ứng của van điều khiển lưu lượng không đủ hoặc lưu lượng quá mức trong hệ thống sẽ dẫn đến sự thay đổi áp suất thường xuyên.
Hiện tượng: Đường ống rung, số đo không ổn định, tuổi thọ thiết bị ngắn hơn.
Nghiên cứu trường hợp: Trong hệ thống truyền khí, sự dao động áp suất có thể dẫn đến chuyển động không đều của van an toàn và gián đoạn cung cấp khí.
V. Tiếng ồn và độ rung
Nhật thực khí hoặc hóa hơi: Áp suất giảm đột ngột khiến bong bóng hình thành và vỡ (nhật thực khí) hoặc bốc hơi khi chất lỏng đi qua luồng không khí bị hạn chế.
Hiện tượng: Van điều khiển dòng chảy phát ra tiếng ồn chói tai, bề mặt thân van bị ăn mòn.
Nghiên cứu trường hợp: Trong hệ thống hơi nước, sự bay hơi có thể dẫn đến mòn mặt van nhanh chóng.
Rung cơ học: Lõi van bị tắc hoặc nhịp dao động khiến thân van rung.
Hiện tượng: lỏng mối nối đường ống, nứt thân van.
Nghiên cứu trường hợp: Trong hệ thống cắt tia nước áp suất cao, sự rung động của van điều khiển dòng chảy có thể dẫn đến rò rỉ đường ống.
ii. Hậu quả của sự cố van điều khiển lưu lượng
1. Giảm hiệu quả hệ thống
Lưu lượng không đủ: Lưu lượng đầu ra thấp hơn thiết kế, dẫn đến thiết bị hoạt động chậm hoặc giảm năng lực sản xuất.
Nghiên cứu trường hợp: Trong dây chuyền sản xuất, van điều khiển lưu lượng thủy lực gặp trục trặc, có thể làm chậm chuyển động của cánh tay robot và làm giảm hiệu quả sản xuất.
Tăng tiêu thụ năng lượng: Rò rỉ bên trong hoặc dao động áp suất đòi hỏi máy bơm phải làm việc nhiều hơn, tăng mức tiêu thụ năng lượng.
Trường hợp điển hình: Nếu van điều khiển lưu lượng nước làm mát trong hệ thống điều hòa không khí bị hỏng có thể dẫn đến máy nén phải luân chuyển thường xuyên và tăng điện năng tiêu thụ.
2.Hư hỏng thiết bị
Mài mòn cơ học: Vòng bi, bánh răng, v.v. do mất cân bằng áp suất hoặc tăng độ rung và hỏng hóc sớm.
Nghiên cứu trường hợp: Trong máy xây dựng, van điều khiển lưu lượng chất lỏng thủy lực bị lỗi có thể khiến phớt xi lanh bị hỏng và toàn bộ hệ thống thủy lực cần phải được thay thế.
Thiệt hại do nhiệt: Lưu lượng không đủ dẫn đến tản nhiệt kém, gây ra hiện tượng quá nhiệt.
Nghiên cứu trường hợp: trong tổ máy phát điện, việc tắc van điều khiển dòng nước làm mát có thể dẫn đến nứt lốc động cơ. Rủi ro bảo mật
Rò rỉ gây cháy/nổ: Rò rỉ chất lỏng dễ cháy (ví dụ dầu nhiên liệu, khí tự nhiên) có thể bắt lửa trên các ngọn lửa hở hoặc bề mặt nóng.
Ví dụ, sự rò rỉ ở van phân phối khí trong đường ống của trạm nhiên liệu có thể khiến khí tích tụ và dẫn đến vụ nổ tĩnh điện.
Rò rỉ chất độc hại: Trong các hệ thống hóa học, việc giải phóng chất lỏng ăn mòn hoặc độc hại có thể gây nguy hiểm cho sức khỏe con người.
Ví dụ: trong quá trình sản xuất clo{0}}kiềm, hỏng phốt van có thể dẫn đến rò rỉ khí clo, dẫn đến sự cố ngộ độc.
4. Vấn đề kiểm soát quy trình
Giảm chất lượng sản phẩm: Tốc độ hoặc tỷ lệ dòng chảy không cân bằng ảnh hưởng đến điều kiện phản ứng, dẫn đến sản phẩm không đạt tiêu chuẩn.
Ví dụ, trong ngành dược phẩm, sự cố ở van phân phối điện môi có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của tế bào và làm giảm hiệu quả của vắc xin.
Thời gian ngừng sản xuất: Sự cố nghiêm trọng đòi hỏi thời gian ngừng hoạt động, gây thiệt hại về kinh tế.
Ví dụ: trong sản xuất chất bán dẫn, van phân phối nước siêu tinh khiết bị lỗi có thể cản trở quá trình làm sạch tấm bán dẫn và khiến toàn bộ dây chuyền sản xuất bị đình trệ.
III. Khắc phục sự cố và khắc phục
1. Chẩn đoán
Kiểm tra bằng mắt: kiểm tra rò rỉ, chỉ số đồng hồ và dao động của đồng hồ đo áp suất.
Kiểm tra bằng âm thanh: Những tiếng động bất thường có thể biểu thị hiện tượng tạo bọt, rung hoặc xáo trộn.
Kiểm tra bằng cảm ứng: Thân thân van quá nóng có thể cho thấy rò rỉ bên trong hoặc khả năng tản nhiệt kém.
Kiểm tra thiết bị: sử dụng máy dò rò rỉ siêu âm, lưu lượng kế hoặc cảm biến áp suất để xác định vị trí lỗi.
2.Biện pháp khắc phục
Tắt khẩn cấp: Nếu lỗi gây ra mối nguy hiểm về an toàn (chẳng hạn như rò rỉ hoặc quá nhiệt), hãy tắt hệ thống ngay lập tức và cách ly van phân phối.
Rửa và bảo dưỡng: Thường xuyên vệ sinh thân van và thay thế bộ lọc hoặc vòng đệm.
Hiệu chuẩn và điều chỉnh: hiệu chỉnh lại tỷ lệ dòng chảy của van phân phối tỷ lệ có thể điều chỉnh.
Thay thế phụ tùng: Thay thế các bộ phận bị mòn hoặc hư hỏng nặng, chẳng hạn như lõi van và lò xo.
3. Biện pháp phòng ngừa
Lựa chọn van chất lượng cao: Vật liệu chống ăn mòn và chịu áp lực cao (ví dụ thép không gỉ, hardenite) theo điều kiện sử dụng.
Lắp bộ lọc: Lắp bộ lọc phía thượng lưu van phân phối để ngăn tạp chất xâm nhập.
Kiểm tra định kỳ: lập kế hoạch bảo trì, kiểm tra gioăng, đồng hồ đo áp suất và lưu lượng kế.
Đào tạo người vận hành: Đảm bảo người vận hành quen với cách vận hành và các biện pháp phòng ngừa an toàn của van phân phối. IV. GIỚI THIỆU I. GIỚI THIỆU 1 -6 2
Sự cố van bypass có thể dẫn đến một loạt phản ứng dây chuyền, từ sự cố hiệu quả đến an toàn, mức độ ảnh hưởng tùy thuộc vào loại hệ thống và mức độ nghiêm trọng của sự cố. Việc bảo trì thường xuyên, giám sát{1}}theo thời gian thực và phản hồi nhanh có thể giảm nguy cơ lỗi một cách hiệu quả và đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định. Thiết kế dự phòng hoặc van dự phòng được khuyến nghị cho các ứng dụng quan trọng như xử lý hóa chất, năng lượng và hàng không vũ trụ để cải thiện độ tin cậy của hệ thống.