高度に隠された!デアエーター制御バルブ欠陥のレビュー: 十分な開口とフィードバック偏差 (ABBポジショナー)

空気圧制御弁は、ユニットの制御システムの主要な作動コンポーネントとして機能し、効果的に機器の「手足」として機能します。通常の運転および保守中に、弁位置フィードバックの歪み、開度の制限、および自動から手動モードへの予期しない切り替えなどの問題が一般的です。トラブルシューティングの取り組みは、しばしば位置決め装置の誤動作や弁本体の固着が疑われることに重点が置かれます。しかし、ユニット4の脱気器水位制御弁の最近の故障は、クラシックで非常に欺瞞的で不明瞭な障害を提示しました。弁は無負荷全ストロークテストを通過し、位置決め装置を新品に交換した後も問題は持続し、シリンダー外側に空気漏れの兆候はありませんでした。それにもかかわらず、弁は追跡失敗、最大開度20％、および自発的な閉鎖に苦しみ続け、重大なトラブルシューティングの課題を生み出しました。

この記事は、トラブルシューティングプロセスの包括的なレビューを提供し、根本原因を掘り下げ、同様の空気圧制御弁の問題を扱う同僚に実践的なガイダンスを提供するために、重要な教訓と標準化された保守戦略を要約します。

01 障害の概要：突然の運転異常

故障した機器は、ABB空気圧位置決め装置を備えたユニット4の脱気器水位制御弁でした。これは「空気圧で開く」方式で動作し、ユニットの水位を調整するために不可欠です。

02 複雑なトラブルシューティングの旅：複数の誤判断と体系的な排除

この障害の決定的な特徴は、その不明瞭な性質、複数の混同要因の存在、および誤診のリスクの高さでした。2つの分野の専門家が繰り返しクロスチェックを実施し、初期の結論を覆しました。プロセスは進歩的であり、インシデント後の分析に大きな価値を提供します。完全な解決プロセスを以下に示します。

ステップ1：弁の固着の初期疑い—除外

弁の開度が不十分で位置信号を追跡できないなどの症状に基づいて、保守担当者は当初弁本体の固着を疑いました。機械担当者は、弁のハンドホイールを手動で操作して、位置を25％の目標に強制しましたが、ハンドホイールを放すと、弁はすぐに18％に戻りました。目視検査と漏れテストでは、シリンダー外側に空気漏れがないことが明らかになり、弁の固着または外部シリンダーの漏れが効果的に除外され、疑いの焦点をABB位置決め装置に移しました。

ステップ2：位置決め装置の再校正。

無負荷テスト中の正常な動作を確認した後、熱制御担当者は保守作業指示書を適切に発行し、安全隔離措置を実施し、制御弁の上流および下流の手動隔離弁を閉じました。空気供給システムの包括的な検査が実施され、空気圧調整弁、供給配管、および空気圧アンプが漏れがなく、安定した準拠した空気供給圧で正常に動作していることが確認されました。

その後、ABB位置決め装置の正確な全ストローク校正が実行され、運用担当者と連携してオンサイトでの開閉テストが実施されました。無負荷条件（プロセス媒体なし）では、弁は全ストロークでスムーズに動作しました。コマンド信号とフィードバック信号は、ずれなく完全に同期し、すべてのパラメータが仕様を満たしていました。

ステップ3：プロセス媒体での試運転；障害の再発が行き詰まりにつながる。

保守が完了し、システム隔離措置が解除された後、プロセス媒体での試運転が実施されました。障害が再発しました。加圧運転下では、弁の最大開度はわずか20％に達し、必要な運転範囲を達成できませんでした。

この段階で、機器は非常に誤解を招くシナリオを示しました。位置決め装置の校正パラメータは範囲内であり、無負荷運転は正常であり、弁本体には固着や損傷の兆候がなく、空気供給システムには漏れや圧力異常がありませんでした。従来のトラブルシューティング方法では障害の場所を特定できず、保守作業は停滞しました。

ステップ4：新品の位置決め装置への交換；障害は持続する。

位置決め装置の潜在的な問題を完全に排除するために、熱制御担当者はユニットを同じモデルの新品のABB位置決め装置に交換し、再度全ストローク校正を実行しました。しかし、オンサイトで弁を手動で50％開いた後、弁はその位置を維持できず、ゆっくりと自閉しました。

新品の位置決め装置にもかかわらず障害は持続しました。運用および保守チームは、内部シリンダーの漏れを根本原因として予備的に特定しました。しかし、機械担当者は、シリンダーの外側および接続部で繰り返し慎重な漏れチェックを実施しましたが、漏れ箇所は見つからず、トラブルシューティングの取り組みは再び停滞しました。

ステップ5：隠れた欠陥の特定と障害の排除。

トラブルシューティングの行き詰まりを打破するために、熱制御チームと機械チームは共同で詳細な検査を実施しました。最終的に、彼らは中心的な隠れた欠陥を特定しました。シリンダーと弁棒の接続部のシールが経年劣化して劣化しており、微細な内部漏れを引き起こしていました。

これは外部の兆候がない内部機器の漏れでした。従来の目視検査や外部漏れ検出方法では検出できず、隠れた欠陥の典型的な例でした。保守担当者は直ちにシールを新品に交換し、内部漏れの危険性を完全に排除しました。機器がサービスに戻された後、弁の全ストローク切り替えおよび調整動作は正確かつスムーズであり、実際のプロセス条件下での運転は安定していました。障害は完全に解決されました。

03 根本原因の詳細分析

多くのO&Mの同僚は疑問に思うかもしれません。なぜ弁は無負荷テスト中に完璧に機能するのに、実際のプロセス条件と負荷の下で運転すると頻繁に誤動作するのでしょうか？実際、これらの異常の根本原因はすべて、シリンダー弁棒シールの内部漏れにあります。根本的なメカニズムは単純です：

中心的な問題は、シリンダー弁棒シールの内部漏れであり、以下に説明します：

1. 無負荷/差圧なし—欠陥は隠されたまま：プロセス媒体がない場合、弁プラグにカウンター圧力が作用しません。わずかな内部シリンダー漏れからの空気損失は無視できるほどであり、運用ニーズを満たすのに十分な空気圧が残っています。その結果、校正および全ストロークテストは正常に見えます。
2. 負荷あり/媒体あり—欠陥が明らかになる：プロセス媒体での運転中、脱気器からの圧力が弁プラグにカウンター力を及ぼし、シリンダーが圧力差を克服するために十分な推力を提供する必要があります。弁棒シールの内部漏れは、空気供給圧の損失と出力力の不足を引き起こし、目標弁位置を維持できなくなります。これにより、開度の制限、弁位置のドリフト、およびコマンドとフィードバックの間の大きなずれなどの一連の問題が発生します。
3. 障害の非常に欺瞞的な性質：漏れはシリンダー内部で発生するため、外部に空気漏れの兆候はありません。従来の外部漏れ検出および目視検査では問題を見つけることができず、位置決め装置または弁本体の障害として誤診しやすく、効果のない修理と繰り返しの再作業につながります。

04 O&Mの教訓と予防措置

このインシデントは、発電所における空気圧制御弁のO&Mにおける古典的なケーススタディとして機能し、通常の保守における盲点を浮き彫りにしています。主な実践的な教訓は次のとおりです：

1. 従来の保守の考え方から脱却する：弁の位置ドリフト、開度の不足、または大きなフィードバックのずれに直面した場合、盲目的に位置決め装置の校正または交換に進まないでください！通常の無負荷テストの結果は、満足のいく運用パフォーマンスを保証するものではありません。内部シリンダーシールおよび弁棒シールなどの隠れたコンポーネントの検査を優先してください。
2. 専用の「弁位置保持」テストを追加する：空気圧制御弁の保守後、位置保持テストを実行する必要があります。これには、弁を特定の開度に設定し、空気供給を遮断し、弁位置のドリフトまたは低下がないか監視して、内部のマイクロ漏れを正確に検出することが含まれます。
3. 実際の運転条件下での試運転を厳格に実施する：保守および校正後、制御弁は負荷下でプロセス媒体を流して試運転を行う必要があります。無負荷テストの合格は単なる基本要件です。負荷下での通常の運転が、機器をサービスに配置するための重要な基準です。
4. 経年劣化しやすい隠れたコンポーネントに焦点を当てる：シリンダーおよび弁棒シールは、絶え間ない往復運動と温度変動により、経年劣化や故障の影響を受けやすいですが、そのような障害はしばしば隠されています。これらのコンポーネントは、通常の保守中の優先検査リストに含め、リスクを積極的に軽減するために定期的に交換する必要があります。

発電所における空気圧制御弁の誤動作は、部品の交換と再校正だけで解決できる単純な問題ではありません。多くの隠れた欠陥は、通常の検査の盲点にあり、運用および保守担当者の論理的推論とトラブルシューティングの専門知識を試します。

脱気器制御弁の故障のレビューは、同様の保守の落とし穴を回避し、隠れた障害のトラブルシューティングの経験を積み、発電ユニットの安全で安定した運用のための保護を強化するのに役立つことを目的としています。