Manuel d'utilisation et d'entretien pour la réparation des vannes de commande pneumatiques

Manuel d'utilisation et d'entretien pour la réparation des vannes de commande pneumatiques

1. Dispositions générales
1.1 Contenu principal : Ce manuel d'opération et de maintenance de réparation spécifie la maintenance quotidienne, le dépannage, les précautions de sécurité, ainsi que les exigences techniques spécifiques et les étapes de mise en œuvre pour les vannes de régulation pneumatiques utilisées en ligne. Il fournit également des conseils qui peuvent être consultés pour d'autres types de vannes de régulation.
1.2 Composition de base : La vanne de commande pneumatique se compose de deux composants principaux : l'actionneur pneumatique à membrane et les parties du corps de la vanne. L'actionneur est composé des couvercles de membrane supérieur et inférieur, du diaphragme ondulé, du plateau, du support, de la tige de poussée, du ressort, des composants de réglage et d'autres pièces. La partie du corps de vanne comprend le corps de vanne, le noyau de vanne, le siège de vanne, la tige de vanne, les brides et d'autres composants.
1.3 Principe de fonctionnement de la vanne de commande pneumatique : Lorsque la pression du signal est entrée dans la chambre à air du diaphragme, une poussée est générée sur le diaphragme ondulé, qui déplace la tige de poussée et comprime le ressort jusqu'à ce que la force du ressort équilibre la poussée. Le mouvement de la tige de poussée correspond à la course de l'actionneur pneumatique. Il existe deux types de modes d'action de l'actionneur :
- Action directe : lorsque la pression du signal augmente, la tige de poussée se déplace vers le bas.
- Action inverse : lorsque la pression du signal augmente, la tige de poussée se déplace vers le haut.
1.4 Types de vannes de régulation : selon leur forme structurelle, les vannes de régulation peuvent être classées en :
- Vanne simple passage directe
- Vanne droite à double siège
- Vanne d'équerre
- Vanne à trois voies
- Vanne à membrane
- Vanne papillon
1.5 Champ d'application : ce manuel d'opération et de maintenance de réparation s'applique à tout le personnel des instruments de l'atelier d'instrumentation du département d'électricité et d'instrumentation.

2. Objectif de la réparation
Le but de la réparation est de garantir que la vanne de régulation est en bon état de fonctionnement, sans fuite interne, sans collage et avec des actions d'ouverture et de fermeture douces et flexibles. Tous les points de connexion doivent être étanches, permettant à la vanne de réguler et de contrôler efficacement le fluide contenu dans la canalisation et l'équipement dans n'importe quelle position. Cela garantit le fonctionnement stable du processus de production.

3. Préparatifs avant réparation
3.1 Répartition du travail du personnel :
1. Responsable de la réparation : sur la base des symptômes de panne des composants de l'instrument, le responsable de la réparation déterminera les tâches de réparation, garantira la qualité de la réparation et confirmera si les pièces de rechange sont de qualité acceptable. Les positionneurs de vanne de remplacement et autres composants doivent être adaptés à la position de commande spécifique. Le responsable de la réparation est responsable de s’assurer que la vanne réparée ou remplacée est dans un état optimal et que les travaux de réparation sont effectués de haute qualité et dans les délais.
2. Responsable de la sécurité : Le responsable de la sécurité est chargé de superviser la sécurité pendant les travaux de réparation, de s'assurer que les mesures de sécurité sont pleinement mises en œuvre, que l'équipement de protection est prêt et porté correctement et de rappeler au responsable de la réparation les précautions de sécurité pendant le processus de réparation. Le responsable de la sécurité s'assure que les mesures de sécurité sont en place, garantissant que les travaux de réparation peuvent être effectués en toute sécurité et en douceur.
3.2 Temps de travail : [Le temps de travail spécifique doit être ajouté en fonction de la situation réelle.]
3.3 Outils de réparation :
- 2 clés à molette (12 pouces)
- Pinces
- Tournevis
- Du ruban électrique
- Du papier de verre fin
- Générateur de signaux
3.4 Réparation des pièces de rechange :
- Vanne de régulation
- Positionneur de vanne
- Diaphragme
- Printemps
- Accessoires associés
3.5 Documents requis :
- Notification de réparation
- Liste des tâches de réparation
- Feuille de transfert de processus (en fonction de la situation réelle)
- Certificat de travail en hauteur (le cas échéant)

4. Exigences pendant le processus de réparation :
4.1 Préparation des pièces de rechange :
Assurez-vous que les pièces de rechange requises sont disponibles. Les pièces de rechange doivent correspondre aux spécifications, au modèle, au matériau, à la pression nominale et à la fonction (action directe ou inverse) de la vanne de régulation et de ses composants à remplacer ou à réparer.
4.2 Préparation des outils :
Assurez-vous que tous les outils sont adaptés, en bon état et complets.
4.3Documents :
Assurez-vous que tous les documents requis sont remplis. Les travaux ne peuvent commencer qu'après avoir obtenu l'approbation des répartiteurs, des opérateurs et de tout autre personnel concerné.
4.4 Confirmation avant démontage :
Avant de démonter la vanne de régulation ou ses composants, confirmer que le traitement du procédé a été correctement complété et s'assurer que les opérateurs sont présents pour superviser le site.
4.5 Réparation du positionneur de vanne et de ses composants :
Lors de la réparation du positionneur de la vanne de régulation ou d'autres composants, l'opérateur doit d'abord fermer hermétiquement les vannes amont et aval de la vanne de régulation. Une fois que l'opérateur a stabilisé le processus avec des vannes de dérivation et confirmé que les conditions du processus sont stables, l'opérateur doit être d'accord, et l'opérateur et le responsable de la réparation doivent confirmer que le traitement du processus est qualifié. Assurez-vous que les actions d'ouverture et de fermeture de la vanne de régulation n'affectent pas la production et qu'aucun fluide ou pression résiduelle ne reste à l'intérieur de la vanne avant de procéder à la réparation et au réglage.
4.6 Démontage de la vanne de régulation :
Avant de démonter la vanne de régulation, portez un équipement de protection approprié tel qu'un masque à gaz et des gants. Commencez par desserrer les boulons de connexion en diagonale. Desserrez lentement la bride entre le corps de la vanne et la canalisation jusqu'à ce qu'un espace soit créé. Assurez-vous qu'il n'y a plus de pression moyenne à l'intérieur de la vanne avant de procéder au démontage.
4.7 Installation de la vanne de régulation :
Lors de l'installation de la vanne de régulation, assurez-vous que la flèche sur le corps de la vanne correspond au sens d'écoulement du fluide. Lors du remplacement de vannes de petit diamètre par des raccords filetés, des connecteurs amovibles doivent être utilisés. La vanne de régulation doit être solidement fixée.
4.8 Calibrage du positionneur ordinaire :
- Connectez l'alimentation en air à l'actionneur à membrane via un filtre à air et un régulateur. Réglez la pression d'air pour positionner la tige de poussée de l'actionneur au milieu de sa course complète.
- Lorsque la tige de poussée est positionnée au centre de sa course complète, régler le positionneur de manière à ce que la tige de retour soit perpendiculaire au positionneur.
- Connectez l'alimentation en air à l'entrée du régulateur et du filtre du positionneur, et connectez la sortie du positionneur à la chambre à membrane.
- Entrez un signal de 4 mA et tournez la vis de réglage du zéro pour démarrer l'actionneur.
- Augmentez le signal à 20 mA pour étendre complètement l'actionneur. Si la course est insuffisante, desserrez la vis de verrouillage de réglage de la course, ajustez, puis serrez la vis de verrouillage.
- Ajuster à plusieurs reprises jusqu'à ce que les points finaux de l'actionneur se trouvent dans la plage d'erreur admissible.
4.9 Calibrage du positionneur intelligent :
- Réglez le signal d'entrée de l'AVP (positionneur) sur DC 18 ± 1 mA.
- A l'aide d'un tournevis plat, faire tourner la vis de réglage zéro à pleine échelle dans le sens des aiguilles d'une montre jusqu'à ce qu'elle ne puisse plus tourner (90°).
- Maintenez cette position jusqu'à ce que la vanne commence à fonctionner (environ 3 secondes), puis démarrez le programme de configuration automatique.
- La vanne passera de complètement fermée à complètement ouverte deux fois, puis s'arrêtera à la position 50 % et y restera pendant 3 minutes.
- Modifiez le signal d'entrée pour confirmer que la configuration automatique est terminée. L'ensemble du processus prend environ 3 minutes.
- Si le signal d'entrée descend en dessous de 4 mA pendant la configuration automatique, le processus échouera et devra être redémarré. Après avoir terminé la configuration automatique, maintenez un signal d'au moins 4 mA pendant au moins 30 secondes pour garantir que les données et les paramètres sont enregistrés dans l'EEPROM de l'AVP.
4.10 Inspection pendant le démontage de la vanne :
Portez une attention particulière aux signes de corrosion ou d'usure sur le corps de vanne, le siège de vanne, le noyau (ou la tige) de vanne et les autres composants. Inspectez le diaphragme ou les joints toriques de l’actionneur pour déceler tout vieillissement ou tout dommage. Vérifiez l'étanchéité de l'emballage et des autres accessoires. Remplacez toutes les pièces gravement endommagées.
4.11 Vérification post-étalonnage :
Après avoir calibré la vanne de régulation, assurez-vous que l'échelle et l'indicateur de position de la vanne sont cohérents à toutes les ouvertures de la vanne.

5. Exigences de qualité pour la réparation :
- La vanne de régulation et les accessoires réparés ou remplacés doivent être installés conformément aux normes appropriées et solidement fixés.
- Aucune fuite ne doit être présente au niveau des connexions.
- La vanne doit fonctionner de manière fluide et flexible avec une action stable.
- Les points zéro et les ajustements de plage doivent répondre aux exigences opérationnelles et l'indicateur doit être précis.
- Les pièces de rechange doivent être complètes, les matériaux doivent être corrects et tous les composants doivent être propres.
- Des dossiers d'étalonnage et de maintenance appropriés doivent être conservés, avec des mesures d'étanchéité en place.

6. Exigences après réparation :
6.1 Nettoyage du site :
Une fois la réparation terminée, nettoyez le site rapidement pour vous assurer que la zone de travail est bien rangée et que tous les matériaux sont présents.
6.2 Vérification des vannes après réparation :
L'opérateur doit ouvrir les vannes amont et aval et vérifier l'absence de fuites au niveau des raccords. La vanne de régulation doit être pleinement opérationnelle et prête à l'emploi.

7. Inspection et entretien quotidiens :
7.1 Inspection visuelle :
- Vérifiez l'apparence extérieure de la vanne de régulation pour détecter d'éventuelles fuites au niveau des connexions, des composants desserrés ou des accessoires manquants.
7.2 Vérification du fil de signal :
- Inspectez les fils de signal pour déceler tout jeu ou usure.
7.3 Contrôle des fuites d'air :
- Inspectez le cylindre ou la tête à membrane pour déceler toute fuite d'air et vérifiez s'il y a des fuites au niveau des raccords filetés.
7.4 Lubrification :
- Lubrifiez régulièrement les pièces mobiles et les boulons pour éviter la corrosion.
7.5 Étalonnage et inspection :
- Effectuer l'étalonnage et l'inspection chaque fois que l'occasion se présente.
7.6 Inspection des tuyaux de protection :
- Vérifier l'intégrité des tuyaux de protection et s'assurer que les mesures d'étanchéité aux points d'entrée des câbles sont intactes.
7.7 Entretien du positionneur :
- Inspectez le filtre d'alimentation en air du positionneur de vanne et le diaphragme du régulateur pour vous assurer de leur propreté. Vidangez le robinet à tournant sphérique d'alimentation en air et la conduite d'alimentation en air tous les six mois.
7.8 Vérification du manomètre :
- S'assurer que les manomètres fonctionnent correctement et fournissent des lectures précises.

8. Dépannage
(1) Érosion du corps de vanne
Causes possibles :
- ① Vitesse du fluide élevée
- ② Présence de particules dans le fluide
- ③ Cavitation et flash
Méthodes de traitement :
- ① Augmenter la taille des composants internes du corps de vanne pour réduire la vitesse du fluide
- ② Modifiez le corps de la vanne pour lui donner une conception simplifiée afin de réduire l'impact du fluide.
- ③ Utiliser des matériaux avec une dureté accrue pour le corps de la vanne
- ④ Modifier la structure interne de la vanne pour réduire la vitesse du fluide
- ⑤ Empêchez la cavitation en utilisant une vanne conçue pour la récupération à basse pression
- ⑥ Réparation de soudures avec des matériaux en acier inoxydable
(2) Érosion des composants internes des vannes
Causes possibles :
- ① Vitesse du fluide élevée
- ② Présence de particules dans le fluide
- ③ Cavitation et flash
Méthodes de traitement :
- ① Augmentez la taille de la vanne ou des composants internes de la vanne pour réduire la vitesse du fluide
- ② Utilisez des composants internes de valve plus durs
- ③ Changer la structure interne de la vanne pour réduire la vitesse du fluide
- ④ Évitez la cavitation en utilisant des vannes et des composants internes de vannes conçus à cet effet
- ⑤ Utilisez une conception simplifiée pour éviter les chocs
(3) Fuite entre le clapet et le siège
Causes possibles :
- ① Mauvais état du clapet ou de la surface du siège (usure, corrosion)
- ② Force d'actionnement insuffisante
- ③ Corrosion ou desserrage du filetage du siège de soupape
Méthodes de traitement :
- ① Améliorer les surfaces de contact (faces d'étanchéité)
- ② Ajuster l'actionneur et le support de connexion de la tige de vanne
- ③ Serrer ou réparer/remplacer le clapet ou le siège de la vanne

Les autres problèmes à vérifier lors de la maintenance de routine incluent :
- Fuite entre le siège et le corps de vanne
- Fuite d'emballage
- Fuite entre le couvercle supérieur de soupape et le corps de soupape
- Déconnexion ou casse de la tige de valve
- La vanne n'atteint pas sa course nominale
- Fonctionnement ou mouvement lent ou lent de la vanne

9. Précautions de sécurité pendant la réparation
9.1 Conditions de travail :
- Veiller à ce que les conditions de travail soient correctes : l'arrivée d'air doit être sèche, sans huile, sans poussière et maintenue propre.
9.2 Température moyenne :
- S'assurer que la température du fluide se situe dans la plage de fonctionnement de la vanne de régulation, en particulier pour vanne de régulation haute pression.
9.3 Direction du débit et différence de pression :
- Bien sélectionner le sens d'écoulement et vérifier le différentiel de pression amont et aval.
9.4 Approbation pour réparation :
- Le personnel d'instrumentation doit obtenir l'approbation des opérateurs et compléter toute la documentation nécessaire avant de procéder à la réparation ou à l'étalonnage de la vanne de régulation.
9.5 Démontage et inspection :
- Lors du démontage du corps de vanne pour inspection, s'assurer que les vannes d'arrêt amont et aval sont confirmées comme étant fermées par les opérateurs avant de commencer le démontage.

10. Défauts courants
10.1 Une vanne pneumatique ne se ferme pas complètement pendant le fonctionnement :
Causes possibles :
- ① Forte usure entre le clapet et le siège
- ② Fuite dans la membrane du servomoteur
- ③ Objets étrangers coincés entre le clapet et le siège de la vanne
- ④ Différence de pression excessive à travers la vanne
- ⑤ Précharge excessive sur le ressort du point zéro
- ⑥ La sortie du positionneur ne peut pas atteindre la valeur maximale
- ⑦ La tige de valve est trop courte
10.2 Effet de la déconnexion de la tige de rétroaction dans le positionneur et la tige de vanne :
Lorsque la tige de rétroaction qui relie le positionneur à la tige de vanne est déconnectée, le positionneur perd sa rétroaction et se comporte comme un amplificateur pneumatique à gain élevé.
- Si le positionneur est de type **action directe**, lorsque le signal augmente, la sortie augmentera également et la tige de vanne fonctionnera jusqu'à sa sortie maximale.
- Si le positionneur est du type à action inverse, la sortie tombera à zéro.
10.3 Fonctions du positionneur de vanne :
Le positionneur de vanne a plusieurs fonctions :
- ① Améliore les caractéristiques statiques de la vanne de régulation et améliore la linéarité de la position de la vanne.
- ② Améliore les caractéristiques dynamiques de la vanne de régulation, réduisant ainsi le décalage de transmission du signal.
- ③ Modifie les caractéristiques de débit de la vanne de régulation.
- ④ Ajuste la plage de réponse de la vanne à la pression du signal, permettant un contrôle segmentaire.
- ⑤ Inverse l'action de la vanne si nécessaire.