Quy trình kiểm tra van điều khiển mới

Van điều khiển thông minh đóng vai trò trọng yếu trong các ngành công nghiệp quy trình. Tuy nhiên, đánh giá chính xác hiệu suất van có thể là một công việc nặng nề thường bao gồm thời gian dừng hoạt động đáng kể cũng như ngắt kết nối van khỏi đường dây.

Quy trình hoạt động và giám sát hiệu suất của van điều khiển

Van mở và đóng theo mức tín hiệu từ 4-20 mA, điều chỉnh hành trình dựa trên tín hiệu đầu vào. Nhiều van có tín hiệu phản hồi thể hiện phần trăm mở/đóng. Đầu ra có thể là tín hiệu 4-20 mA hoặc HART kỹ thuật số, đại diện cho phạm vi hoạt động 0-100% của van.

Một yếu tố quan trọng khác là áp suất cần thiết để van di chuyển đến vị trí mong muốn. Ví dụ, van có thể được lập trình để mở 50% khi nhận tín hiệu 12 mA. Các linh kiện thông minh điều khiển bộ điều áp, điều chỉnh áp suất để van đạt vị trí mong muốn.

Giám sát tín hiệu đầu ra mA hoặc phần trăm hành trình giúp kiểm tra van có hoạt động đúng không. Tương tự, theo dõi áp suất áp dụng vào linh kiện cuối khi thay đổi tín hiệu đầu vào cũng giúp phát hiện van có bị kẹt không. Nếu áp suất tăng, có thể do van bị kẹt, được hiển thị khi đo và lập đồ thị. Việc lưu lại các tín hiệu này giúp tạo hồ sơ hiệu suất của van, thường được gọi là “đặc tính” của van.

Van cũng có chỉ báo thủ công cho biết phần trăm hành trình, nhưng không phản ánh điều kiện hoạt động động và độ chính xác không được đảm bảo.

Chỉ báo trên van cung cấp phép đo sơ bộ

Jim Shields, giám đốc sản phẩm thiết bị hiệu chuẩn quá trình của Fluke, cho biết: “Chỉ báo trên van có thể cho thấy van ở mức 50%, nhưng bạn có thực sự biết là 51% hay 49% không? Sự sai lệch nhỏ này có thể gây khác biệt lớn trong sản xuất.”

Kiểm tra hiệu suất van toàn diện thường yêu cầu tháo van và thử nghiệm trên “thiết bị thử van” – công cụ đắt đỏ và khó tiếp cận với nhiều nhà máy. Kiểm tra khác có thể được thực hiện bằng thiết bị HART, nhưng việc thiết lập và sử dụng có thể phức tạp.

Theo một chuyên gia đo kiểm quy trình, một kỹ thuật viên với trợ lý có thể kiểm tra khoảng tám van mỗi ngày, mỗi van mất khoảng một giờ, bao gồm việc ngắt kết nối và thử nghiệm, tốn khoảng hai giờ công cho mỗi van.

Tự động hóa quy trình kiểm tra

Fluke vừa ra mắt thiết bị hiệu chuẩn mạch vòng 710 mA giúp kiểm tra nhanh tình trạng hoạt động của van mà không cần ngắt kết nối, tiết kiệm thời gian và công sức. Thiết bị này có kiểm tra tự động “Kiểm tra đặc tính” để đánh giá hiệu suất van trong chưa đến 5 phút, cho kết quả rõ ràng: tốt, có rủi ro, hoặc xấu.

Ông Shields cho biết, thiết bị giúp kỹ thuật viên dễ dàng kiểm tra van và quyết định có cần gọi chuyên gia không. 710 tự động ghi lại tín hiệu và áp suất để xác định van có hoạt động chính xác và thay đổi áp suất mượt mà không.

Hình 1. Thiết bị kiểm tra van điều khiển vòng lặp Fluke 710 mA

Kiểm tra xem van tốt, có rủi ro hay xấu

Shield nói “Bằng cách mô tả sơ lược áp suất được sử dụng để di chuyển van, bạn có thể nhìn thấy áp suất tăng đột ngột cần thiết để di chuyển van đến một điểm mặc dù chính vị trí này có thể khá gần vị trí mong đợi.”

Khi kiểm tra hoàn tất, bạn có thể đánh gia hiệu suất van—tốt, có rủi ro hoặc xấu. Fluke 710 cũng ghi lại dữ liệu để bạn có thể tải lên phần mềm ứng dụng và thực hiện phân tích thêm.

Shields cho biết “Khi kỹ thuật viên quen với thiết bị và có thể chạy kiểm tra, họ có thể xác định xem có cần gọi cho chuyên gia không.”

Phương pháp tốt nhất: Đường cơ sở và xu hướng

Cách tốt nhất để giữ van hoạt động tốt là ghi lại hiệu suất của van khi ở tình trạng lý tưởng. Với tín hiệu đầu vào 4-20 mA, thiết bị kiểm tra như Fluke 710 có thể cung cấp tín hiệu này để kiểm tra toàn bộ phạm vi hoạt động của van.

Việc này nên thực hiện khi chạy thử hoặc sau khi bảo trì lớn. Kỹ thuật viên lưu “đặc tính” của van ở trạng thái lý tưởng, ghi lại mA đầu ra hoặc phần trăm phạm vi hoạt động so với đầu vào, kèm thời gian, mã số van và ngày kiểm tra. Phần mềm quản lý có thể lưu trữ và quản lý các thông tin này.

Sau khi lưu đặc tính gốc, cần thiết lập lịch bảo trì để kiểm tra hiệu suất định kỳ. Thời gian bảo trì phụ thuộc vào loại ứng dụng, ví dụ như thiết bị trong hệ thống an toàn nên được kiểm tra mỗi ba tháng.

Hình 2. Phương pháp đường cơ sở và xu hướng

Thời điểm ngắt kết nối van

Nếu dữ liệu đồ thị cho thấy van có đặc tính phi tuyến tính hoặc sai lệch, điều này có thể báo hiệu van gặp vấn đề, làm giảm hiệu suất và tuổi thọ, và có thể cần bảo dưỡng. Chỉ báo “có rủi ro” hoặc “xấu” trên Fluke 710 cũng là dấu hiệu để tạm dừng bộ điều khiển van và/hoặc gọi chuyên gia kiểm tra kỹ lưỡng van trong quy trình.

Nguồn: Theo FLUKE