چگونه یک رویداد "فرار حرارتی" را در گزارش کنترل بخاری PTFE تفسیر کنیم؟

با نگاهی به تاریخچه یک بخاری PTFE، الگوی وحشتناکی بود. کنترلر 100% برق می خواست و بازخوانی دما در نزدیکی محیط گیر کرده بود، اما خود مخزن، البته، در حال جوشیدن یا داغ شدن بیش از حد بود، که ما در آن زمان متوجه نشدیم. این نشانه کلاسیک یک حادثه فرار حرارتی است - یک سیستم کنترلی که بخاری را در حالت انفجار کامل هل می‌دهد، زیرا فکر می‌کند فرآیند هنوز سرد است.

این نمودار یک رکورد پزشکی قانونی از سیستمی است که بازخورد دمای قابل اعتماد را از دست داده است. در یک گزارش کنترل بخاری PTFE فرار حرارتی. کنترل کننده مدام درخواست گرما می کرد، اما مقدار فرآیند اندازه گیری شده دیگر انعکاسی دقیق از واقعیت نبود. این ممکن است باعث گرمای کنترل نشده، آسیب احتمالی به غلاف و شاید آسیب جدی به مخزن شود.

یک فرار حرارتی واقعی چگونه به نظر می رسد
ناپایداری کنترل عادی یا نوسان PID یک رویداد فرار حرارتی نیست.

یک نوسان استاندارد نیست
در یک حلقه PID بد تنظیم شده:

نوسانات دما در بالا و پایین نقطه ثابت

چرخه خروجی بخاری

این فرآیند همچنان به تغییرات قدرت پاسخ می دهد

یک اتفاق فراری کاملاً متفاوت است.

نمودار فرار حرارتی معمولی
گزارش کنترل معمولاً نشان می دهد:

خروجی کامل بخاری مداوم

عدم افزایش یا افزایش کمی در دمای اندازه گیری شده

یک ردپای درجه حرارت صاف، در حال کاهش یا نوسان

مدت زمان طولانی در اوج قدرت

این نمودار داستان یک کنترل کننده ترافیک هوایی نابینا است.

به جای کنترل دما، کنترل کننده انرژی بیشتری اضافه می کرد. این به این دلیل بود که سیگنال بازخورد می گفت که بخاری به اندازه کافی گرم نمی شود.

علت اصلی: خرابی سنسور
اکثر رویدادهای فراری توسط یک مدار سنسور دما معیوب آغاز می شوند.

ترموکوپل/RTD شکسته است
اگر سیم ترموکوپل شکسته یا جدا شده باشد:

سیگنال ممکن است به خواندن پایین سقوط کند

نویز می تواند باعث نوسان در اندازه گیری شود.

کنترلر مخزن را سرد می خواند

سپس کنترلر کاری را که قرار بود انجام دهد انجام می دهد:

حداکثر خروجی بخاری را فراهم می کند

هنوز با قدرت کامل

گرمایش کنترل نشده ادامه دارد

نحوه تشخیص خرابی سنسور در لاگ
یک سنسور خراب معمولاً یک الگوی بسیار متمایز ایجاد می کند.

شاخص ها:

در حالی که دما به طور ناگهانی کاهش می یابد، برق بالا می رود

خواندن کم که به طور غیر واقعی پایدار است

ناپیوستگی یا جهش ناگهانی

تقاضای برق افزایش می یابد، دما ثابت می ماند

احتمال خطای سنسور زمانی که دما کاهش می یابد و توان خروجی در حداکثر اشباع می شود بیشتر است.

حوادث گرمایشی و بخاری خشک
یکی دیگر از دلایل مهم کاهش سطح مایع است.

موقعیت بخاری بر روی مایع
اگر سطح فرآیند پایین بیاید:

غلاف PTFE می تواند تا حدی قابل مشاهده باشد

از دست دادن خنک کننده از مایع

دمای غلاف به سرعت افزایش می یابد

در همین حال، سنسور دما می تواند باقی بماند:

در فضای بخار سردتر

دور از بخاری در معرض نصب نصب شده است

عایق شده از دمای واقعی محلی

دمایی که کنترلر اندازه‌گیری می‌کند هنوز خیلی پایین به نظر می‌رسد، بنابراین همچنان برای گرما تماس می‌گیرد.

ویژگی‌های گزارش بخاری خشک-
یک رویداد خشک-آتش سوزی ممکن است نشان دهد:

حداکثر توان حرارتی

افزایش ظاهری کمتر در دمای فرآیند

اختلال دمایی ناگهانی

توقف ناگهانی پس از خاموش شدن ایمنی

در شرایط شدید، غلاف PTFE ممکن است به طور جبران ناپذیری در اثر حرارت بیش از حد از بین برود.

خطاهای کنترلر و خرابی های خروجی
موقعیت‌های فرار را می‌توان توسط خود سخت‌افزار کنترل ایجاد کرد، اما این موارد کمتر معمولی هستند.

SCR یا خرابی رله
یک دستگاه خروجی معیوب می تواند در حالت ON به دام بیفتد.

دلایل احتمالی عبارتند از:

کنتاکت های رله جوش داده شده

SCR ها کوتاه می شوند

برد کنترل از کار افتاد

آسیب ناشی از نوسانات الکتریکی

در این مورد:

برق بخاری به طور مداوم اعمال می شود

سیگنال فرمان ثبت شده ممکن است واقع بینانه نباشد.

دما ممکن است همچنان از نقطه تنظیم تجاوز کند

شما اغلب می توانید نوع وقوع را با مقایسه تشخیص دهید:

درصد خروجی فرمان

مصرف واقعی فعلی

اندازه گیری مستقل دما

استفاده از Log به عنوان یک ابزار پزشکی قانونی
مورخ کنترل اطلاعات مهمی دارد که ممکن است پس از شکست دیگر دیده نشود.

همپوشانی متغیرهای کلیدی
آموزنده ترین راه برای تشخیص، همپوشانی است:

قدرت بخاری %

دمای فرآیند

شرایط هشدار

سیگنال های سطح مایع

اندازه گیری ها را ارائه دهید

این توالی دقیق رویدادهایی را نشان می دهد که منجر به وضعیت فرار می شود.

وضوح مهر زمانی مهم است
گزارش کنترل باید دارای وضوح تمبر زمانی کافی برای ثبت پویایی رویداد باشد.

اگر داده ها برای ذخیره سازی خیلی کند است:

ممکن است نقص اتصال کوتاه از دست برود

افزایش دما ممکن است ناپدید شود

ترتیب نامشخص رویدادها

ثبت رزولوشن بالا برای سیستم های گرمایش سریع یا مخازن حجمی بسیار مهم است.

تفسیر سنبله های ناگهانی
ناهنجاری های زودگذر می توانند کاملا آشکار باشند.

نشانگرهای قوس الکتریکی
موج کوتاه ناگهانی قبل از خرابی سنسور می تواند نشان دهنده آن باشد

قوس در جعبه ترمینال

ورود آب

اتصالات الکتریکی شل:

خرابی عایق:

این رخدادهای گذرا گاهی فقط برای کسری از ثانیه قبل از اینکه سیگنال سنسور کاملاً فرو بریزد نشان داده می شود.

نویز و تداخل
همراه با سفارشات قدرت متناقض، اندازه گیری دمای نامنظم ممکن است نشان دهد:

تداخل الکترومغناطیسی

خطاهای زمین:

صفحه نمایش شکسته

شرایط سیگنال ناموفق

چرا منطق حفاظتی در کنترلرهای مدرن گنجانده شده است
بسیاری از کنترل‌کننده‌های صنعتی مدرن دارای-تشخیص فرار داخلی هستند.

حلقه برای تشخیص شکست
مانیتورهای زنگ فرسودگی حلقه-شکست یا گرمکن-اگر:

قدرت بخاری اضافی

اما دمای فرآیند تغییر نمی کند

اگر کنترل کننده پس از یک دوره طولانی تقاضای خروجی، افزایش قابل توجه دما را تشخیص ندهد، بلافاصله سیستم گرمایش را خاموش می کند.

حفاظت از فرسودگی بخاری
برخی از سیستم‌های پیشرفته-ممکن است نظارت بیشتری داشته باشند:

مصرف جاری

میزان افزایش دما

قابل قبول بودن سنسور

نرخ-تغییر-محدودیت *

این اقدامات ایمنی به دلیل نقص سنسور، بخاری را به طور نامحدود کار نمی کند.

اقدامات اصلاحی پس از یک رویداد فراری
پس از یک رویداد فرار حرارتی، همیشه باید یک بررسی جامع سیستم انجام شود.

بازرسی سنسور و سیم کشی
اجزای اولیه برای بازرسی عبارتند از:

ترموکوپل: 1.

RTD ها

سیم های اکستنشن

بلوک های ترمینال

زمین سپر

هر قسمت سیگنالی که ناپایدار یا آسیب دیده است باید تعویض شود.

اعتبار سنجی کنترل سطح
سیستم های سطح مایع نیز باید به طور کامل ارزیابی شوند.

مشکلات احتمالی:

سوئیچ های شناور از کار افتادند

سنسورهای سطحی که گیر کرده اند

ارتفاعات نصب اشتباه

منطق دور می زند

ارزیابی بخاری
اگر بخاری PTFE با روشن بودن در معرض قرار گرفت:

غلاف ممکن است در داخل بیش از حد گرم شده باشد.

شما ممکن است هیچ نشانه ظاهری آسیب سازه را مشاهده نکنید

شاید خرابی سیم داخلی اتفاق افتاده باشد.

قرار گرفتن در معرض خشک{0}شدید آتش معمولاً به توصیه جایگزینی منجر می‌شود.

خلاصه
یک رویداد فرار حرارتی که در یک بخاری PTFE ثبت شده است بسیار بیشتر از یک رکورد تاریخچه هشدار است. این یک سابقه پزشکی قانونی از یک سیستم کنترلی است که آگاهی فرآیند خوبی را از دست داده و بدون ورودی مناسب گرمایش را حفظ کرده است. حداکثر خروجی بخاری پایدار همراه با یک سیگنال دمای صاف، رو به کاهش یا نامنظم معمولاً نشان دهنده خرابی سنسور، از دست رفتن سطح مایع{2}} یا اختلال عملکرد کنترلر است.

تجزیه و تحلیل مناسب داده های گذشته به متخصصان تعمیر و نگهداری اجازه می دهد تا روندهایی را شناسایی کنند که ممکن است از خود سخت افزار معیوب آشکار نباشند. اغلب می توان علت اصلی واقعی را با دقت شگفت انگیزی با مطالعه رابطه زمان بندی بین تقاضای توان، پاسخ دما و فعالیت هشدار شناسایی کرد.

اقدامات حفاظتی مدرن مانند حلقه-آژارهای شکست و گرمکن-نظارت بر پاسخ برای کاهش احتمال رخدادهای فرار فاجعه‌بار عمل می‌کنند، اما گزارش کنترل، شاهد معتبر نهایی پس از وقوع خرابی است. مورخ دیجیتال هرگز فراموش نمی کند. در سیستم‌های حرارتی صنعتی، سوابق آن اغلب تنها راه را برای درک مرموزترین مشکلات فراهم می‌کند.