Altamente Oculto! Revisión de Fallo de Válvula de Control de Desaireador: Apertura Insuficiente y Desviación de Retroalimentación (Posicionador ABB)

Le valvole di controllo pneumatiche fungono da componenti attuatori centrali del sistema di controllo di un'unità, agendo efficacemente come "mani e piedi" dell'apparecchiatura. Durante il normale funzionamento e la manutenzione, sono comuni problemi come feedback distorto della posizione della valvola, apertura limitata e commutazione inaspettata dalla modalità automatica a quella manuale; gli sforzi di risoluzione dei problemi spesso danno priorità a malfunzionamenti sospetti del posizionatore o a blocchi del corpo valvola. Tuttavia, il recente guasto della valvola di controllo del livello dell'acqua del deaeratore sull'Unità 4 ha presentato un guasto classico, altamente ingannevole e oscuro: la valvola ha superato i test di corsa completa a vuoto, il problema è persistito anche dopo la sostituzione del posizionatore con uno nuovo e non c'erano segni di perdite d'aria all'esterno del cilindro. Eppure, la valvola ha continuato a soffrire di guasti di tracciamento, un'apertura massima di solo il 20% e chiusure spontanee, creando significative sfide nella risoluzione dei problemi.

Questo articolo fornisce una revisione completa del processo di risoluzione dei problemi, approfondisce la causa principale e riassume le lezioni chiave e le strategie di manutenzione standardizzate per offrire una guida pratica ai colleghi che gestiscono problemi simili di valvole di controllo pneumatiche.

01 Panoramica del guasto: anomalia operativa improvvisa

L'apparecchiatura guasta era la valvola di controllo del livello dell'acqua del deaeratore per l'Unità 4, dotata di un posizionatore pneumatico ABB. Funziona su base "aria per aprire" ed è fondamentale per regolare il livello dell'acqua dell'unità.

02 Un complesso viaggio di risoluzione dei problemi: molteplici giudizi errati ed eliminazione sistematica

Le caratteristiche distintive di questo guasto erano la sua natura oscura, la presenza di molteplici fattori confondenti e un alto rischio di diagnosi errate. Specialisti di due discipline hanno condotto ripetuti controlli incrociati e hanno ribaltato le conclusioni iniziali; il processo è stato progressivo e offre un valore significativo per l'analisi post-incidente. Il processo di risoluzione completo è delineato di seguito:

Passaggio 1: Sospetto iniziale di blocco della valvola - Escluso

Sulla base di sintomi come apertura insufficiente della valvola e incapacità di tracciare il segnale di posizione, il personale di manutenzione ha inizialmente sospettato un blocco del corpo valvola. Il personale meccanico ha azionato manualmente la ruota della valvola per forzare la posizione a un obiettivo del 25%, ma al rilascio della ruota, la valvola è rapidamente tornata al 18%. Ispezioni visive e test di tenuta non hanno rivelato perdite d'aria all'esterno del cilindro, escludendo efficacemente il blocco della valvola o perdite esterne del cilindro e spostando il focus del sospetto sul posizionatore della valvola ABB.

Passaggio 2: ricalibrare il posizionatore.

Dopo aver confermato il normale funzionamento durante il test a vuoto, il personale di controllo termico ha emesso correttamente un ordine di lavoro di manutenzione, ha implementato misure di isolamento di sicurezza e ha chiuso le valvole di isolamento manuali a monte ea valle della valvola di controllo. È stata condotta un'ispezione completa del sistema di alimentazione dell'aria, confermando che la valvola di riduzione della pressione dell'aria, la tubazione di alimentazione e l'amplificatore pneumatico funzionavano correttamente senza perdite e con una pressione di alimentazione dell'aria stabile e conforme.

Successivamente, è stata eseguita una calibrazione precisa a corsa completa del posizionatore ABB, seguita da test di apertura/chiusura in loco in coordinamento con il personale operativo. In condizioni di vuoto (senza mezzo di processo), la valvola ha funzionato senza intoppi lungo la sua corsa completa; i segnali di comando e di feedback erano perfettamente sincronizzati senza deviazioni e tutti i parametri soddisfacevano le specifiche.

Passaggio 3: Prova con mezzo di processo; il ripetersi del guasto porta a un vicolo cieco.

Dopo il completamento della manutenzione e la rimozione delle misure di isolamento del sistema, è stata condotta una prova con il mezzo di processo. Il guasto si è ripresentato: durante il funzionamento sotto pressione, l'apertura massima della valvola ha raggiunto solo il 20%, non riuscendo a raggiungere l'intervallo operativo richiesto.

A questo punto, l'apparecchiatura presentava uno scenario altamente fuorviante: i parametri di calibrazione del posizionatore erano entro i limiti, il funzionamento a vuoto era normale, il corpo valvola non mostrava segni di blocco o danni e il sistema di alimentazione dell'aria non presentava perdite o anomalie di pressione. I metodi convenzionali di risoluzione dei problemi non sono riusciti a individuare la posizione del guasto, bloccando il lavoro di manutenzione.

Passaggio 4: Sostituzione con un nuovo posizionatore; il guasto persiste.

Per escludere completamente potenziali problemi del posizionatore, il personale di controllo termico ha sostituito l'unità con un posizionatore ABB nuovo di zecca dello stesso modello ed ha eseguito nuovamente una calibrazione a corsa completa. Tuttavia, dopo aver aperto manualmente la valvola al 50% in loco, la valvola non è riuscita a mantenere la sua posizione e si è lentamente chiusa da sola.

Il guasto è persistito nonostante il nuovo posizionatore; il team operativo e di manutenzione ha identificato preliminarmente una perdita interna del cilindro come causa principale. Tuttavia, il personale meccanico ha condotto ripetuti e meticolosi controlli di tenuta sull'esterno del cilindro e sui collegamenti senza trovare alcun punto di perdita, causando un nuovo stallo degli sforzi di risoluzione dei problemi.

Passaggio 5: Individuazione del difetto nascosto ed eliminazione del guasto.

Per rompere l'impasse della risoluzione dei problemi, i team di controllo termico e meccanico hanno condotto un'ispezione congiunta e dettagliata. Hanno infine identificato il difetto nascosto principale: la guarnizione alla connessione tra il cilindro e lo stelo della valvola era invecchiata e deteriorata, causando una minuscola perdita interna.

Si trattava di una perdita interna dell'apparecchiatura senza segni esterni; non poteva essere rilevata tramite ispezioni visive convenzionali o metodi di rilevamento perdite esterni, rendendola un classico esempio di difetto nascosto. Il personale di manutenzione ha immediatamente sostituito la guarnizione con una nuova di zecca, eliminando completamente il rischio di perdite interne. Dopo che l'apparecchiatura è stata rimessa in servizio, le azioni di commutazione e regolazione a corsa completa della valvola sono state precise e fluide, e il funzionamento in condizioni di processo reali è stato stabile; il guasto è stato completamente risolto.

03 Analisi approfondita della causa principale

Molti colleghi O&M potrebbero chiedersi: perché la valvola funziona perfettamente durante i test a vuoto, ma malfunziona frequentemente una volta operativa in condizioni di processo reali e sotto carico? In effetti, la causa principale di tutte queste anomalie risiede nella perdita interna della guarnizione dello stelo della valvola del cilindro. Il meccanismo sottostante è semplice:

Il problema principale è la perdita interna della guarnizione dello stelo della valvola del cilindro, come spiegato di seguito:

1. Vuoto/Nessuna differenza di pressione - il difetto rimane nascosto: Senza mezzo di processo, non c'è contropressione che agisce sul tappo della valvola. La perdita d'aria dovuta a una leggera perdita interna del cilindro è trascurabile e rimane una pressione dell'aria sufficiente per soddisfare le esigenze operative; di conseguenza, la calibrazione e i test a corsa completa appaiono normali.
2. Carico/Con mezzo - il difetto diventa evidente: Durante il funzionamento con mezzo di processo, la pressione del deaeratore esercita una forza contraria sul tappo della valvola, richiedendo al cilindro di fornire una spinta sufficiente per superare la differenza di pressione. La perdita interna della guarnizione dello stelo della valvola causa una perdita di pressione dell'aria e una forza di uscita insufficiente, rendendo impossibile mantenere la posizione target della valvola. Ciò porta a una serie di problemi, come apertura limitata, deriva della posizione della valvola e significative discrepanze tra comando e feedback.
3. Natura altamente ingannevole del guasto: Poiché la perdita si verifica all'interno del cilindro, non ci sono segni esterni di perdite d'aria. Il rilevamento perdite esterno convenzionale e le ispezioni visive non riescono a individuare il problema, rendendo facile diagnosticare erroneamente il problema come un guasto del posizionatore o del corpo valvola, con conseguenti riparazioni inefficaci e ripetuti rifacimenti.

04 Lezioni apprese da O&M e misure preventive

Questo incidente serve come caso di studio classico nella O&M delle valvole di controllo pneumatiche negli impianti di potenza, evidenziando i punti ciechi nella manutenzione ordinaria. Le principali lezioni pratiche includono:

1. Rompere con le mentalità di manutenzione convenzionali: di fronte a deriva della posizione della valvola, apertura insufficiente o grandi deviazioni di feedback, non procedere ciecamente alla calibrazione o alla sostituzione del posizionatore! I risultati normali dei test a vuoto non garantiscono prestazioni operative soddisfacenti; dare priorità all'ispezione di componenti nascosti come guarnizioni interne del cilindro e guarnizioni dello stelo della valvola.
2. Aggiungere un test dedicato di "tenuta della posizione della valvola": Dopo la manutenzione delle valvole di controllo pneumatiche, deve essere eseguito un test di tenuta della posizione. Questo comporta l'impostazione della valvola su una specifica apertura, l'interruzione dell'alimentazione dell'aria e il monitoraggio di eventuali derive o cali della posizione della valvola per rilevare con precisione micro-perdite interne.
3. Applicare rigorosamente le prove sotto condizioni operative reali: Dopo la manutenzione e la calibrazione, le valvole di controllo devono essere sottoposte a prove sotto carico e con il flusso del mezzo di processo. Il superamento di un test a vuoto è solo un requisito di base; il normale funzionamento sotto carico è lo standard critico per la messa in servizio dell'apparecchiatura.
4. Concentrarsi sui componenti nascosti soggetti a invecchiamento: Le guarnizioni del cilindro e dello stelo della valvola sono altamente suscettibili all'invecchiamento e al guasto a causa del costante movimento alternato e delle fluttuazioni di temperatura, eppure tali guasti sono spesso nascosti. Questi componenti devono essere inclusi nell'elenco di ispezione prioritaria durante la manutenzione ordinaria e sostituiti regolarmente per mitigare proattivamente i rischi.

I malfunzionamenti delle valvole di controllo pneumatiche negli impianti di potenza non sono mai problemi semplici che possono essere risolti semplicemente scambiando parti e ricalibrando. Molti difetti nascosti si trovano nei punti ciechi delle ispezioni ordinarie, mettendo alla prova il ragionamento logico e le competenze di risoluzione dei problemi del personale operativo e di manutenzione.

Questa revisione del guasto della valvola di controllo del deaeratore mira ad aiutarti a evitare simili insidie di manutenzione, a costruire esperienza nella risoluzione di guasti nascosti e a rafforzare le salvaguardie per il funzionamento sicuro e stabile dell'unità di generazione.