维护

高级阀门诊断驱动器节省

当与诊断软件结合使用时,智能定位器可用于减少维护成本和停机。

由Brent Baker和Jordan Mandernach 2021年6月9日
礼貌:爱默生

多年来,过程工厂人员追求了预测维护的难以捉摸的目标。植物而不是经常运行到失败或维修,而是尝试监控他们的设备状态,注意主动地解决问题和解决问题。这种技术在提供戏剧性生产和盈利能力的同时显着降低维护成本。

不幸的是,大多数维修人员在他们的探索中只取得了有限的成功。预测即将出现的问题在实践中往往很难实现,而成功的最大障碍通常是缺乏信息。如何轻松确定关键控制阀何时开始失效?

数据是关键组件

痛苦的现实是,对于许多控制阀来说,几乎不可能讲述他们正在发展问题。控制回路是自动的,因此随着阀门性能降级,PID控制器只是补偿并遮挡了问题。环路继续功能,直到阀门完全失败,通常扰乱过程,或强制关闭单元,甚至整个工厂。

避免意外故障的另一种方法是经常按常规拉出阀门并检查它们。这种方法通常在问题变得太严重之前就能发现问题,但代价很高。通常,一个阀门被拔出并维修后,发现它功能齐全,很少或根本不需要维修工作。在其他情况下,阀门内部部件被错误地返工,产生了以前不存在的新问题。

幸运的是,由于智能定位器诊断技术的进步,还有另外一种选择(如图1所示)。数字位置控制器配备了一组传感器,可以监测控制阀,并在其发展过程中检测异常情况。

图1:智能定位器,如Fisher FIELDVUE DVC6200,采用一组传感器来检测空气、执行器、填料和阀门问题,在阀门完全失效之前。礼貌:爱默生

图1:智能定位器,如Fisher FIELDVUE DVC6200,采用一组传感器来检测空气、执行器、填料和阀门问题,在阀门完全失效之前。礼貌:爱默生

当检测到问题时,智能定位器可以将该信息传送到资产管理系统以提醒人员,以便在故障之前检查阀门。在某些情况下,植物已经有诊断能够安装在其阀门上的设备,但无法利用它可以提供的数据。

知识就是力量

嵌入式阀门诊断可以通过多种方式节省成本。在基础水平上,智能定位器提供自我校准功能,使控制阀设置快速和有效。然而,一些型号提供了更先进的功能,远远超过基本的阀门定位功能。

在离线模式下,数字定位器可用于为新阀门创建阀门签名(图2)。该签名捕获了有关包装摩擦,空气使用,阀门行程等的细节 - 所有这些参数 - 所有这些参数都可以与未来的阀门签名测试结果进行比较。通常,比较将迅速突出显示仪器未对准,空气供应问题和执行器泄漏等开发问题。

图2:阀门签名信息可以在调试控制阀并与未来的笔划性能进行比较以突出显示问题和故障排除故障组件时进行突出。礼貌:爱默生

图2:阀门签名信息可以在调试控制阀并与未来的笔划性能进行比较以突出显示问题和故障排除故障组件时进行突出。礼貌:爱默生

更先进单位添加在阀门在线并控制过程时监控阀门性能的能力。在这种情况下资产管理软件可以运行预定的监视会话来观察性能吗在正常操作。如果一种阀门无法达到指挥的状态或表现出过度使用空气或异常摩擦的,例如,此信息可以传输到资产管理系统,以提醒培训人员的开发人员G问题。在许多情况下,诊断软件可以提供一个可能的原因列表,帮助技术人员快速隔离和解决问题(图3)。

图3:高级定位器诊断数据和软件可以检测开发中的问题,并为维护人员提供故障排除支持。礼貌:爱默生

图3:高级定位器诊断数据和软件可以检测开发中的问题,并为维护人员提供故障排除支持。礼貌:爱默生

这些类型的指标直接转化为减少停机时间和更高的控制阀可靠性。

一些先进的数字位置控制器还可以检测触发事件,并在事件发生前、期间和之后捕获阀门轮廓和性能数据。这些数据可能无法阻止事件的发生,但这些信息对于快速隔离问题的根本原因,以及识别出任何失败的组件以便快速修复它们通常是至关重要的。

顶级智能定位器用于防喘振和安全联锁阀门。这些阀门控制器包含了上述所有功能,并能进行部分冲程测试,以确保在喘振或跳闸条件下阀门能够按照要求运行。

开发诊断程序

利用定位器诊断的第一步是评估电站已经具备的信息和设备。许多现有的控制阀可能具有没有被利用的诊断功能。如果可能的话,在调试或维修阀门时,应该捕获每个阀门的数字阀门签名,以便对未来的性能进行评估。

第二步是基于对过程的影响优先考虑控制阀。临界阀门 - 如安全互锁阀,抗喘振阀,锅炉给水阀,以及植物操作的最大风险。因此,对这些阀门的努力将立即对植物生产力和盈利能力产生显着的积极影响。

从最关键的控制阀开始,工厂人员应该评估可用的诊断水平,并在必要时提高这种能力。对于关键控制阀,通常需要进行在线诊断。一些智能定位器可以现场升级,以提供比目前提供的更高级别的诊断。

如果尚未安装,则应采购和安装必要的软件和通信网络,以便诊断警报可以自动路由给维护支持人员和其他相关人员(图4)。该软件可用于安排自动诊断测试和设置警报阈值,任何控制阀可靠性程序的关键组成部分。

图4:只有将警报传递给正确的人员并迅速采取行动时,诊断数据才有用。礼貌:爱默生

图4:只有将警报传递给正确的人员并迅速采取行动时,诊断数据才有用。礼貌:爱默生

在计划关闭工作时,诊断数据可能非常宝贵。通常诊断可以提供一个强有力的指示,哪些控制阀需要维修,哪些不需要。通过把精力集中在有问题的阀门上,工厂可以大大缩短停产时间和减少周转预算。诊断还可以标记出失效的阀门部件,因此可以订购长时间的引线部件,并在停机时及时备好。

现实世界储蓄

控制阀诊断程序的实施为许多最终用户产生了显著的节省。

爱荷华州的一家除草剂工厂通过使用先进的控制阀诊断技术,将工厂从反应式维护转变为预测性维护,从而每年减少了23万美元的维护成本。仅在一个案例中,该厂在关闭机组前检测并解决了一个正在开发中的控制阀问题,从而每小时节省了近10万美元。

路易斯安那州的一家造纸厂因减震器定位问题导致锅炉经常跳脱。配备先进诊断技术的升级智能定位器消除了这些起下作业,避免了因计划外故障造成的每小时1.8万美元的损失。

一家联合循环发电厂在每次停电期间都对所有关键阀门进行返工,以最大限度地延长工厂恢复使用时的正常运行时间。在安装了一些升级的数字阀门定位器和执行诊断警报软件后,工厂能够更有效地集中他们的停机维修工作。这家工厂仅一次停电就节省了6.8万美元,而且每年的成本减少了3.35万美元。其他工厂的类似项目通过把精力集中在有问题的阀门上,而不去管其他阀门,平均每个阀门节省了1200美元。

结论

预测未来并不容易任务,但智能的高级诊断,可以在智能化的数字定位器中提供一些旨在帮助维护人员做的事情。在许多情况下,植物可能会发现他们已经拥有了必要的组件和网络,并且他们只需要收集来自这些组件的数据并使其可以访问人员。在其他情况下,现有的阀定位器可以具有简单的现场升级,以提供更高水平的诊断支持。

利用先进控制阀诊断的程序已经多次对植物正常运行和可靠性产生了重大影响,即使它们降低了维护成本。

如果您的工厂在中断期间遭受意外停工和高维护成本,则调查阀门定位器诊断的力量可能是一个值得和有利可图的努力。如果您不确定启动的地方,与经验丰富的阀门供应商或制造商的咨询将使您进入成功的阀门维护程序的路径。


布伦特贝克和乔丹曼纳赫
作者简介:Brent Baker是Emerson Fisher仪器仪表的产品经理,拥有14年的经验。他在艾默生教育服务公司担任了12年的讲师和内容开发人员,专注于培训客户和艾默生人员关于费雪控制阀和仪表的安装、操作、维护和故障排除。他目前的职责包括支持当前的Fisher仪表和新产品开发。Jordan Mandernach是Fisher仪器公司的软件产品经理。他在过程控制仪表和软件行业有8年的经验。他的背景是新产品开发和软件营销。