Onderzoek van de Deaerator Control Valve Fout: Onvoldoende opening & feedback afwijking (ABB Positioner)

Pneumatische regelkleppen dienen als de kern actuërende componenten van het regelsysteem van een unit, en fungeren effectief als de "handen en voeten" van de apparatuur. Tijdens routinebedrijf en onderhoud komen problemen zoals vervormde kleppositiefeedback, beperkte opening en onverwacht schakelen van automatische naar handmatige modus veelvuldig voor; bij het oplossen van problemen wordt vaak prioriteit gegeven aan vermoedelijke positieproblemen of vastzittende klepdelen. De recente storing van de regelklep voor het deaeratorwaterniveau op Unit 4 presenteerde echter een klassieke, zeer misleidende en obscure storing: de klep slaagde voor no-load full-stroke tests, het probleem bleef bestaan zelfs na het vervangen van de positiehouder door een nieuwe, en er waren geen tekenen van luchtlekkage aan de buitenkant van de cilinder. Toch bleef de klep last hebben van trackingfouten, een maximale opening van slechts 20% en spontaan sluiten, wat aanzienlijke uitdagingen voor het oplossen van problemen opleverde.

Dit artikel biedt een uitgebreid overzicht van het proces voor het oplossen van problemen, duikt in de hoofdoorzaak en vat belangrijke lessen en gestandaardiseerde onderhoudsstrategieën samen om praktische begeleiding te bieden aan collega's die vergelijkbare problemen met pneumatische regelkleppen aanpakken.

01 Overzicht storing: plotselinge operationele anomalie

De defecte apparatuur was de regelklep voor het deaeratorwaterniveau van Unit 4, uitgerust met een ABB pneumatische positiehouder. Het werkt op basis van "lucht-om-te-openen" en is cruciaal voor het regelen van het waterniveau van de unit.

02 Een complexe reis voor het oplossen van problemen: meerdere misvattingen en systematische eliminatie

De kenmerkende eigenschappen van deze storing waren de obscure aard, de aanwezigheid van meerdere verwarrende factoren en een hoog risico op verkeerde diagnose. Specialisten uit twee disciplines voerden herhaaldelijke kruiscontroles uit en verwierpen initiële conclusies; het proces was progressief en biedt aanzienlijke waarde voor analyse na incidenten. Het volledige oplossingsproces wordt hieronder geschetst:

Stap 1: Initiële verdenking van vastzittende klep - uitgesloten

Op basis van symptomen zoals onvoldoende klepopening en het niet volgen van het positie-signaal, vermoedde het onderhoudspersoneel aanvankelijk vastzitten van het klephuis. Mechanisch personeel bediende handmatig het klephandwiel om de positie te forceren naar een doel van 25%, maar na het loslaten van het handwiel viel de klep snel terug naar 18%. Visuele inspecties en lektesten toonden geen luchtlekkage aan de buitenkant van de cilinder, waardoor vastzitten van de klep of externe lekkage van de cilinder effectief werd uitgesloten en de verdenking werd verschoven naar de ABB kleppositiehouder.

Stap 2: Kalibreer de positiehouder.

Na bevestiging van normale werking tijdens de no-load test, gaf het thermisch regelpersoneel correct een onderhoudswerkorder uit, implementeerde veiligheidsisolatiemaatregelen en sloot de handmatige isolatiekleppen stroomopwaarts en stroomafwaarts van de regelklep. Een uitgebreide inspectie van het luchttoevoersysteem werd uitgevoerd, waarbij werd bevestigd dat de drukreduceerklep, de toevoerleiding en de pneumatische versterker correct functioneerden zonder lekkages en met stabiele, conforme luchtdruktoevoer.

Vervolgens werd een nauwkeurige full-stroke kalibratie van de ABB positiehouder uitgevoerd, gevolgd door on-site open/dicht testen in coördinatie met operationeel personeel. Onder no-load omstandigheden (zonder procesmedium) werkte de klep soepel over zijn volledige slag; commando- en feedbacksignalen waren perfect gesynchroniseerd zonder afwijking, en alle parameters voldeden aan de specificaties.

Stap 3: Proefdraaien met procesmedium; storing herhaalt zich en leidt tot een impasse.

Nadat het onderhoud was voltooid en de systeemisolatiemaatregelen waren opgeheven, werd een proefdraaien met het procesmedium uitgevoerd. De storing herhaalde zich: onder druk werking bereikte de maximale opening van de klep slechts 20%, waardoor het vereiste werkbereik niet werd gehaald.

In dit stadium presenteerde de apparatuur een zeer misleidend scenario: de kalibratieparameters van de positiehouder waren binnen de limieten, de no-load werking was normaal, het klephuis vertoonde geen tekenen van vastzitten of schade, en het luchttoevoersysteem vertoonde geen lekkages of drukafwijkingen. Conventionele methoden voor het oplossen van problemen konden de locatie van de storing niet vaststellen, waardoor het onderhoudswerk stil kwam te liggen.

Stap 4: Vervanging door een nieuwe positiehouder; storing blijft bestaan.

Om mogelijke problemen met de positiehouder volledig uit te sluiten, heeft het thermisch regelpersoneel de unit vervangen door een gloednieuwe ABB positiehouder van hetzelfde model en opnieuw een full-stroke kalibratie uitgevoerd. Echter, na het handmatig openen van de klep tot 50% on-site, slaagde de klep er niet in zijn positie te behouden en sloot langzaam uit zichzelf.

De storing bleef bestaan ondanks de nieuwe positiehouder; het operationele en onderhoudsteam identificeerde voorlopig interne lekkage van de cilinder als de hoofdoorzaak. Mechanisch personeel voerde echter herhaaldelijk, nauwkeurige lektesten uit op de buitenkant en aansluitingen van de cilinder zonder lekpunten te vinden, waardoor de inspanningen om de storing op te lossen opnieuw stagneerden.

Stap 5: Identificeren van het verborgen defect en elimineren van de storing.

Om de impasse voor het oplossen van problemen te doorbreken, voerden de thermische regel- en mechanische teams een gezamenlijke, gedetailleerde inspectie uit. Ze identificeerden uiteindelijk de kern van het verborgen defect: de afdichting aan de verbinding tussen de cilinder en de klepsteel was verouderd en verslechterd, wat een minuscule interne lekkage veroorzaakte.

Dit was een interne apparatuurl lekkage zonder externe tekenen; het kon niet worden gedetecteerd via conventionele visuele inspecties of externe lekdetectiemethoden, waardoor het een klassiek voorbeeld was van een verborgen defect. Onderhoudspersoneel heeft onmiddellijk de afdichting vervangen door een gloednieuwe, waardoor het risico op interne lekkage volledig werd geëlimineerd. Nadat de apparatuur weer in gebruik was genomen, waren de full-stroke schakel- en regelacties van de klep nauwkeurig en soepel, en de werking onder werkelijke procesomstandigheden was stabiel; de storing was grondig opgelost.

03 Diepgaande analyse van de hoofdoorzaak

Veel O&M collega's vragen zich misschien af: waarom werkt de klep perfect tijdens no-load testen, maar functioneert hij toch vaak slecht wanneer hij onder werkelijke procesomstandigheden en belasting werkt? In feite ligt de hoofdoorzaak van al deze afwijkingen in interne lekkage bij de afdichting van de klepsteel van de cilinder. Het onderliggende mechanisme is eenvoudig:

Het kernprobleem is interne lekkage bij de afdichting van de klepsteel van de cilinder, zoals hieronder uitgelegd:

1. No-load/geen drukverschil - defect blijft verborgen: Zonder procesmedium is er geen tegendruk op de klepplug. Het luchtverlies door lichte interne lekkage van de cilinder is verwaarloosbaar en er blijft voldoende luchtdruk over om aan de operationele behoeften te voldoen; bijgevolg lijken kalibratie- en full-stroke tests normaal.
2. Belast/met medium - defect wordt duidelijk: Tijdens bedrijf met procesmedium oefent de druk van de deaerator een tegenkracht uit op de klepplug, waardoor de cilinder voldoende stuwkracht moet leveren om het drukverschil te overwinnen. Interne lekkage bij de afdichting van de klepsteel veroorzaakt een verlies van luchtdruk en onvoldoende uitgangskracht, waardoor het onmogelijk is om de beoogde kleppositie te handhaven. Dit leidt tot een reeks problemen, zoals beperkte opening, kleppositiedrift en aanzienlijke afwijkingen tussen commando en feedback.
3. Zeer misleidende aard van de storing: Aangezien de lekkage zich binnen de cilinder voordoet, zijn er geen externe tekenen van luchtlekkage. Conventionele externe lekdetectie en visuele inspecties slagen er niet in het probleem te detecteren, waardoor het gemakkelijk is om het probleem verkeerd te diagnosticeren als een storing van de positiehouder of het klephuis, wat resulteert in ineffectieve reparaties en herhaaldelijk nabewerken.

04 O&M lessen geleerd & preventieve maatregelen

Dit incident dient als een klassiek casestudy in de O&M van pneumatische regelkleppen in energiecentrales, en benadrukt blinde vlekken in routineonderhoud. Belangrijke praktische inzichten zijn onder meer:

1. Breek af van conventionele onderhoudsdenkbeelden: Bij kleppositiedrift, onvoldoende opening of grote feedbackafwijkingen, ga niet blindelings door met het kalibreren of vervangen van de positiehouder! Normale no-load testresultaten garanderen geen bevredigende operationele prestaties; geef prioriteit aan het inspecteren van verborgen componenten zoals interne cilinder afdichtingen en klepsteel afdichtingen.
2. Voeg een speciale "kleppositie vasthoud" test toe: Na onderhoud aan pneumatische regelkleppen moet een positie vasthoud test worden uitgevoerd. Dit omvat het instellen van de klep op een specifieke opening, het afsluiten van de luchttoevoer en het monitoren op elke drift of daling van de kleppositie om interne micro-lekken nauwkeurig te detecteren.
3. Strikte naleving van proefdraaien onder werkelijke bedrijfsomstandigheden: Na onderhoud en kalibratie moeten regelkleppen proefdraaien onder belasting en met stromend procesmedium. Het slagen voor een no-load test is slechts een basisvereiste; normale werking onder belasting is de kritische norm voor het in gebruik nemen van de apparatuur.
4. Focus op verborgen componenten die gevoelig zijn voor veroudering: Cilinder- en klepsteel afdichtingen zijn zeer gevoelig voor veroudering en falen door constante heen en weer gaande beweging en temperatuurschommelingen, maar dergelijke storingen zijn vaak verborgen. Deze componenten moeten worden opgenomen in de prioriteitsinspectielijst tijdens routineonderhoud en regelmatig worden vervangen om risico's proactief te beperken.

Storingen van pneumatische regelkleppen in energiecentrales zijn nooit eenvoudige problemen die louter kunnen worden opgelost door onderdelen te wisselen en opnieuw te kalibreren. Veel verborgen defecten bevinden zich in de blinde vlekken van routine-inspecties, wat de logische redenering en de expertise voor het oplossen van problemen van operationeel en onderhoudspersoneel op de proef stelt.

Dit overzicht van de storing van de deaerator regelklep is bedoeld om u te helpen soortgelijke onderhoudsvallen te vermijden, ervaring op te doen met het oplossen van verborgen storingen en de waarborgen voor een veilige en stabiele werking van de opwekkingsunit te versterken.