อะไรทำให้เกิดความล้มเหลวในวาล์วควบคุมทิศทาง?

เมื่อวาล์วควบคุมทิศทางหยุดทำงานตามปกติ ก็อาจทำให้ระบบไฮดรอลิกทั้งหมดหยุดชะงักได้ วาล์วเหล่านี้ทำหน้าที่เป็น "ผู้อำนวยการจราจร" ของระบบกำลังของของไหล โดยบอกน้ำมันไฮดรอลิกว่าจะไปที่ไหนและเมื่อใด แต่อะไรที่ทำให้ส่วนประกอบที่สำคัญเหล่านี้ล้มเหลวจริงๆ

สาเหตุที่แท้จริงของความล้มเหลวของวาล์วควบคุมทิศทางมักรวมถึงการปนเปื้อน (เป็นสาเหตุของความล้มเหลว 70-80%) การสึกหรอทางกล ปัญหาทางไฟฟ้า การเสื่อมสภาพของซีล และการติดตั้งที่ไม่เหมาะสม แม้ว่าอาการต่างๆ เช่น วาล์วติดหรือการรั่วไหลคือสิ่งที่ผู้ปฏิบัติงานสังเกตเห็นเป็นอันดับแรก กลไกเบื้องหลังมักจะเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาที่ซับซ้อนระหว่างเคมีของของไหล ความเค้นเชิงกล และผลกระทบจากความร้อน

บทความนี้จะตรวจสอบโหมดความล้มเหลวที่วิศวกรบำรุงรักษาและช่างเทคนิคไฮดรอลิกพบบ่อยที่สุดในการตั้งค่าทางอุตสาหกรรม การทำความเข้าใจกลไกเหล่านี้จะช่วยเปลี่ยนกลยุทธ์การบำรุงรักษาจากการซ่อมแซมเชิงรับไปสู่การป้องกันเชิงคาดการณ์

การปนเปื้อน: ผู้ร้ายหลัก

การปนเปื้อนเป็นสาเหตุที่ใหญ่ที่สุดเพียงสาเหตุเดียวของความล้มเหลวของวาล์วไฮดรอลิกในอุตสาหกรรมต่างๆ การวิจัยแสดงให้เห็นอย่างสม่ำเสมอว่า 70 ถึง 90 เปอร์เซ็นต์ของปัญหาระบบไฮดรอลิกทั้งหมดมีสาเหตุมาจากของเหลวที่ปนเปื้อน ความท้าทายอยู่ที่การทำความเข้าใจว่าการปนเปื้อนมาในรูปแบบที่แตกต่างกันสองรูปแบบ โดยแต่ละรูปแบบโจมตีส่วนประกอบวาล์วผ่านกลไกที่แตกต่างกัน

การปนเปื้อนของอนุภาคแข็งรวมถึงฝุ่น เศษโลหะ และเศษที่มีฤทธิ์กัดกร่อนที่เข้าสู่ระบบระหว่างการประกอบ การบำรุงรักษา หรือผ่านซีลที่เสียหาย อนุภาคเหล่านี้ทำหน้าที่เหมือนกระดาษทรายภายในตัววาล์ว ความพอดีระหว่างแกนม้วนและรูของแกนนั้นมีขนาดเพียง 2 ถึง 5 ไมโครเมตร (0.00008 ถึง 0.0002 นิ้ว) ซึ่งบางกว่าเส้นผมมนุษย์ เมื่ออนุภาคที่มีขนาดใหญ่กว่าช่องว่างนี้เข้าไปในช่องว่าง อนุภาคเหล่านั้นจะติดอยู่ระหว่างพื้นผิวที่เคลื่อนไหวและทำให้เกิดรอยถลอกสามส่วน

วัสดุที่ถูกขัดถูจะสร้างร่องขนาดเล็กมากบนแกนแกนม้วนที่มีการขัดเงาสูง ร่องเหล่านี้ทำลายความสามารถในการซีลของวาล์ว และสร้างเส้นทางบายพาสของไหล จากนั้นของเหลวแรงดันสูงจะไหลโดยตรงไปยังช่องถังผ่านรอยขีดข่วนเหล่านี้ ทำให้แอคทูเอเตอร์เคลื่อนตัวแม้ว่าวาล์วควรอยู่ในตำแหน่งหยุดนิ่งก็ตาม ความเสียหายจะคงอยู่ต่อไปในตัวเอง เนื่องจากเศษสึกหรอที่เกิดจากการเกาครั้งแรกจะสร้างอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อนมากขึ้น

วาล์วประเภทต่างๆ มีความไวต่อการปนเปื้อนของอนุภาคที่แตกต่างกันอย่างมาก เซอร์โววาล์วที่มีส่วนประกอบของหัวฉีดและลิ้นปิดจะล้มเหลวเมื่ออนุภาคขนาดเล็กเพียง 1-3 ไมโครเมตรปิดกั้นรูนำร่อง วาล์วทิศทางโซลินอยด์มาตรฐานสามารถทนต่ออนุภาคขนาดใหญ่ได้ แต่ก็ยังต้องมีการกรองอย่างระมัดระวัง รหัสความสะอาด ISO 4406 กำหนดมาตรฐานสำหรับการวัดระดับการปนเปื้อนของของเหลว โดยใช้ตัวเลขสามตัวเพื่อแสดงจำนวนอนุภาคที่มากกว่า 4, 6 และ 14 ไมโครเมตรต่อมิลลิลิตรของของเหลว

ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าการปรับปรุงความสะอาดของของเหลวจาก ISO 20/18/15 เป็น 16/14/11 สามารถยืดอายุการใช้งานของส่วนประกอบได้สามถึงสี่เท่า ทีมบำรุงรักษาที่เพิกเฉยต่อเป้าหมายเหล่านี้พบว่าวาล์วเสียหายก่อนเวลาอันควร โดยไม่คำนึงถึงมาตรการป้องกันอื่นๆ

ภัยคุกคามการปนเปื้อนประการที่สองมาจากคราบอ่อนที่เรียกว่าวานิชหรือแล็กเกอร์ ซึ่งแตกต่างจากอนุภาคแข็งที่การกรองสามารถขจัดออกได้ วานิชจะเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาทางเคมีภายในของไหลไฮดรอลิกเอง อุณหภูมิที่สูงเกิน 60°C (140°F) จะกระตุ้นให้เกิดออกซิเดชันของน้ำมันพื้นฐาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อถูกเร่งด้วยทองแดงหรือเหล็กที่ละลายจากการสึกหรอของระบบ ผลิตภัณฑ์ออกซิเดชันเริ่มแรกจะละลายในของเหลวแต่จะค่อยๆ รวมตัวกันเป็นสารประกอบเหนียวและไม่ละลายน้ำ

คราบวานิชจะสะสมเป็นพิเศษบนพื้นผิวโลหะในบริเวณที่มีการไหลต่ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งบริเวณปลายหลอดพักและห้องควบคุม วัสดุทำหน้าที่เหมือนกาว เติมเต็มช่องว่างที่สำคัญระหว่างแกนม้วนและแกนเจาะ ความไวต่ออุณหภูมิทำให้เกิดรูปแบบความล้มเหลวที่เป็นลักษณะเฉพาะที่เรียกว่า "การแพ้เช้าวันจันทร์" ในระหว่างการทำงาน น้ำมันอุ่นจะรักษาคราบวานิชให้นุ่มนวลและกึ่งละลาย ช่วยให้วาล์วทำงานได้ เมื่ออุปกรณ์ไม่ได้ใช้งานในช่วงสุดสัปดาห์ ของเหลวจะเย็นลงและสารเคลือบเงาจะแข็งตัวเป็นการเคลือบแข็งซึ่งจะล็อคแกนม้วนให้เข้าที่โดยอัตโนมัติ ผู้ปฏิบัติงานที่พยายามสตาร์ทระบบในเช้าวันจันทร์พบว่าวาล์วไม่ยอมเปลี่ยน ในขณะที่ระบบอุ่นเครื่องผ่านการบายพาสวาล์วระบาย สารเคลือบเงาจะอ่อนตัวลงอีกครั้ง และข้อผิดพลาดก็หายไปอย่างลึกลับ

วิธีการวิเคราะห์น้ำมันแบบดั้งเดิมโดยใช้สเปกโตรเมทรีไม่สามารถตรวจพบสารตั้งต้นของสารเคลือบเงาได้ เนื่องจากมีอยู่เป็นอนุภาคอ่อนขนาดต่ำกว่าไมครอน การทดสอบการวัดสีด้วยแพทช์เมมเบรน (MPC) ตามมาตรฐาน ASTM D7843 เป็นเพียงการเตือนล่วงหน้าที่เชื่อถือได้เท่านั้น การทดสอบนี้ส่งน้ำมันผ่านเมมเบรนกรองขนาด 0.45 ไมโครเมตร เพื่อดักจับผลิตภัณฑ์ย่อยสลายที่ไม่ละลายน้ำซึ่งเปื้อนเมมเบรน สเปกโตรโฟโตมิเตอร์วัดความเข้มของสีในพื้นที่สี CIE Lab ทำให้เกิดค่า ΔE ค่าที่ต่ำกว่า 15 บ่งชี้ว่ามีความเสี่ยงต่อการเคลือบเงาต่ำ ในขณะที่ค่าที่สูงกว่า 30-40 ส่งสัญญาณว่าวาล์วใกล้จะติด และจำเป็นต้องดำเนินการแก้ไขทันทีด้วยระบบกรองไฟฟ้าสถิตหรือเรซินแลกเปลี่ยนไอออน

การสึกหรอทางกลและความล้าของส่วนประกอบ

แม้ในระบบที่สะอาดสมบูรณ์แบบ รอบแรงดันซ้ำๆ จะค่อยๆ ทำให้ส่วนประกอบวาล์วสึกหรอเนื่องจากความเครียดในการทำงานตามปกติ กลไกความล้มเหลวโดยพื้นฐานจะแตกต่างจากความเสียหายจากการปนเปื้อน แต่ในที่สุดก็ทำให้เกิดอาการคล้ายกันของวาล์วทำงานผิดปกติ

วงแหวนซีลและวงแหวนสำรองได้รับการบีบอัดและผ่อนคลายอย่างต่อเนื่องเมื่อแรงดันของระบบมีความผันผวน วัสดุอีลาสโตเมอร์ผ่านการเสียรูปถาวรผ่านกระบวนการที่วิศวกรกระบวนการเรียกว่าชุดการบีบอัด หลังจากผ่านไปหลายล้านรอบ โอริงจะสูญเสียความสามารถในการสปริงกลับสู่รูปร่างเดิม การรบกวนที่ลดลงทำให้มีการรั่วไหลภายในเพิ่มขึ้นผ่านแกนม้วนสาย การดริฟท์ของกระบอกสูบจะสังเกตเห็นได้ชัดเจนเนื่องจากวาล์วไม่สามารถรับแรงกดได้อย่างมีประสิทธิภาพอีกต่อไป อุณหภูมิเร่งกระบวนการชราภาพ - ซีลที่ทำงานที่อุณหภูมิ 80°C (176°F) จะเสื่อมสภาพเร็วกว่าซีลที่อุณหภูมิ 40°C (104°F) ประมาณสองเท่า

สปริงส่งคืนต้องเผชิญกับความท้าทายด้านความล้าที่คล้ายคลึงกันในการใช้งานรอบสูง สปริงเหล่านี้ให้แรงในการทำให้แกนหมุนอยู่ตรงกลางหรือกลับสู่ตำแหน่งที่เป็นกลางหลังจากโซลินอยด์หมดพลังงาน รอบการบีบอัดคงที่ทำให้เกิดความล้าของโลหะซึ่งจะค่อยๆ ลดค่าคงที่ของสปริงลง สปริงที่อ่อนตัวอาจไม่มีแรงเพียงพอที่จะเอาชนะแรงดันไฮดรอลิกหรือแรงเสียดทาน ส่งผลให้แกนม้วนสายค้างในตำแหน่งที่เลื่อน ในกรณีที่รุนแรง การแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นเกิดขึ้นเมื่อการปนเปื้อนของน้ำรวมกับความเค้นเชิงกล ส่งผลให้สปริงแตกหักกะทันหันและสูญเสียการควบคุมวาล์วโดยสิ้นเชิง

ตัวสปูลเองก็ประสบกับการสึกหรอในบริเวณที่มันเลื่อนไปตามรู ความผิดปกติของพื้นผิวด้วยกล้องจุลทรรศน์จะสร้างจุดสัมผัสที่มีความเครียดสูงซึ่งจะค่อยๆ หายไป การสึกหรอในแนวรัศมีนี้จะเพิ่มมิติระยะห่าง ทำให้มีการรั่วไหลมากขึ้น โดยทั่วไปรูปแบบการสึกหรอจะแสดงความไม่สมดุลเนื่องจากการกระจายแรงกดรอบเส้นรอบวงแกนม้วนจะแตกต่างกันไปตามการกำหนดค่าพอร์ต ด้านหนึ่งสึกหรอเร็วกว่าด้านอื่น ๆ อาจทำให้แกนม้วนงอเล็กน้อยในรูและเพิ่มแรงเสียดทาน

บ่าวาล์วต้องเผชิญกับความท้าทายทางกลที่แตกต่างจากสปูลวาล์ว แทนที่จะสวมโดยการเลื่อน วาล์วบ่าจะอาศัยกรวยหรือลูกบอลที่กดกับพื้นผิวเบาะที่เข้ากันเพื่อให้สามารถปิดผนึกได้ ความเค้นจากการสัมผัสจะเน้นไปที่เส้นแคบรอบๆ เบาะนั่ง หากอนุภาคแข็งติดอยู่บนพื้นผิวซีลนี้ แรงดันของระบบจะดันอนุภาคเข้าไปในโลหะที่นิ่มกว่า ทำให้เกิดรอยประทับหรือหลุมถาวร แม้หลังจากเอาอนุภาคออกแล้ว เส้นซีลที่เสียหายก็ยังทำให้เกิดการรั่วซึมได้ โหมดความล้มเหลวนี้อธิบายว่าทำไมบ่าวาล์วจึงมักเปลี่ยนจากการปิดผนึกที่สมบูรณ์แบบไปเป็นการรั่วไหลอย่างมากโดยไม่มีการเตือนล่วงหน้า

ความล้มเหลวทางไฟฟ้าและโซลินอยด์

อินเทอร์เฟซทางไฟฟ้าระหว่างระบบควบคุมและวาล์วไฮดรอลิกทำให้เกิดโหมดความล้มเหลวที่ทำให้ช่างเทคนิคที่มุ่งเน้นเฉพาะสาเหตุทางกลไกเกิดความลึกลับ ความเหนื่อยหน่ายของคอยล์โซลินอยด์จัดอยู่ในกลุ่มความล้มเหลวของวาล์วที่มีการรายงานมากที่สุด แต่จากการวิเคราะห์พบว่าปัญหาทางไฟฟ้ามักเกิดจากสาเหตุทางกลไกมากกว่าความผิดพลาดทางไฟฟ้าล้วนๆ

โซลินอยด์วาล์ว AC (กระแสสลับ) แสดงให้เห็นการมีเพศสัมพันธ์ที่แน่นหนาเป็นพิเศษระหว่างพฤติกรรมทางกลและทางไฟฟ้า อิมพีแดนซ์ของคอยล์จะขึ้นอยู่กับปฏิกิริยารีแอคทีฟเป็นหลัก ซึ่งจะแปรผกผันกับช่องว่างอากาศในวงจรแม่เหล็ก เมื่อแรงดันไฟฟ้าจ่ายให้กับโซลินอยด์ AC เป็นครั้งแรก อาร์เมเจอร์จะอยู่ที่ระยะห่างสูงสุดจากหน้าขั้ว ทำให้เกิดช่องว่างอากาศสูงสุดและความเหนี่ยวนำขั้นต่ำ ความเหนี่ยวนำต่ำหมายถึงความต้านทานต่ำ ทำให้กระแสพุ่งที่อาจสูงถึง 5 ถึง 10 เท่าของกระแสกักเก็บปกติไหลผ่านขดลวดคอยล์

ภายใต้การทำงานปกติ แรงแม่เหล็กไฟฟ้าจะดึงกระดองที่ปิดภายในมิลลิวินาที ช่องว่างอากาศที่ยุบตัวจะเพิ่มการเหนี่ยวนำอย่างมาก เพิ่มความต้านทาน และกระแสไฟตกสู่ระดับสภาวะคงตัวที่ปลอดภัย ลำดับทั้งหมดขึ้นอยู่กับการเคลื่อนที่เชิงกลอย่างอิสระของชุดกระดองและแกนม้วน หากสารเคลือบเงา การปนเปื้อนของอนุภาค หรือการยึดเกาะทางกลไกขัดขวางไม่ให้แกนม้วนงอหมดระยะ ช่องว่างอากาศจะยังคงเปิดอยู่ คอยล์ยังคงดึงกระแสไหลเข้าขนาดใหญ่ต่อไปอย่างไม่มีกำหนด ตามกฎของจูล (Q = I²Rt) ความร้อนที่เกิดขึ้นในขดลวดจะเพิ่มขึ้นตามกำลังสองของกระแส ภายในไม่กี่วินาทีถึงนาที ฉนวนที่พันขดลวดจะละลาย ทำให้เกิดกางเกงขาสั้นแบบเลี้ยวต่อเลี้ยวซึ่งสร้างความร้อนเพิ่มมากขึ้นจนกระทั่งคอยล์เสียหายโดยสิ้นเชิง

กลไกนี้อธิบายว่าทำไมการเปลี่ยนคอยล์ที่ถูกเผาโดยไม่ตรวจสอบการเกาะติดของกลไกจึงรับประกันความล้มเหลวซ้ำแล้วซ้ำเล่า คอยล์ใหม่จะไหม้ทันทีเมื่อมีการจ่ายไฟ หากปัญหาทางกลไกยังคงอยู่ ขั้นตอนการวินิจฉัยจะต้องมีการทดสอบการแทนที่ด้วยตนเองเสมอ โดยกดสปูลวาล์วด้วยแอคทูเอเตอร์แบบมือเพื่อตรวจสอบการเคลื่อนไหวที่ราบรื่นก่อนที่จะสันนิษฐานว่าไฟฟ้าขัดข้อง

โซลินอยด์กระแสตรง (กระแสตรง) มีรูปแบบความล้มเหลวที่ไม่เป็นอันตรายมากกว่า เนื่องจากกระแสไฟฟ้าขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าและความต้านทานเท่านั้น (I = V/R) โดยไม่ขึ้นกับตำแหน่งของกระดอง วาล์วกระแสตรงที่ติดอยู่ทางกลไกไม่สามารถเปลี่ยนได้แต่แทบจะไม่ทำให้คอยล์ไหม้ โดยทั่วไปความล้มเหลวของโซลินอยด์กระแสตรงจะเกิดจากสาเหตุทางไฟฟ้าที่แท้จริง เช่น แรงดันไฟฟ้าเกินเกินค่าพิกัดมากกว่า 10 เปอร์เซ็นต์ อุณหภูมิโดยรอบมากเกินไปป้องกันการกระจายความร้อน หรือความชื้นซึมเข้าไปทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรภายใน

ปฏิกิริยาระหว่างเครื่องกลและไฟฟ้าเกิดขึ้นในท่อแกนกลาง (ตัวนำกระดอง) ท่อผนังบางนี้แยกกระดองออกจากของไหลไฮดรอลิกในขณะที่ปล่อยให้ฟลักซ์แม่เหล็กผ่านไปได้ แรงบิดในการติดตั้งที่มากเกินไปบนน็อตยึดโซลินอยด์หรือแรงดันที่เพิ่มขึ้นผิดปกติอาจทำให้ท่อเสียรูป ทำให้เกิดจุดที่แน่นหนาซึ่งลากบนกระดอง โซลินอยด์สร้างแรงไม่เพียงพอที่จะเอาชนะแรงเสียดทานที่เพิ่มเข้ามานี้ ส่งผลให้เกิดความล้มเหลว "มีพลังงานแต่ไม่มีการเคลื่อนไหว" ที่ดูเหมือนเป็นไฟฟ้าแต่มีสาเหตุมาจากสาเหตุทางกล

ปัญหาเกี่ยวกับพลศาสตร์ของของไหล: การเกิดโพรงอากาศและการพังทลาย

ซีลเป็นตัวแทนของส่วนประกอบที่เสี่ยงต่อสารเคมีมากที่สุดในวาล์วควบคุมทิศทาง แม้ว่าชิ้นส่วนโลหะจะทนทานต่อของเหลวไฮดรอลิกส่วนใหญ่ แต่ซีลยางก็อาจประสบความล้มเหลวร้ายแรงเมื่อสัมผัสกับสารเคมีที่เข้ากันไม่ได้ โหมดความล้มเหลวแตกต่างอย่างสิ้นเชิงกับการเสื่อมสภาพจากการสึกหรอ และมักเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วหลังจากการเปลี่ยนของไหลหรือการเปลี่ยนซีลด้วยวัสดุที่ไม่ถูกต้อง

การโจมตีด้วยสารเคมีมักเกิดจากการบวมและอ่อนตัวลง เมื่อวัสดุซีลไม่เข้ากันกับน้ำมันไฮดรอลิก โมเลกุลของของไหลจะทะลุเมทริกซ์โพลีเมอร์ทำให้เกิดการขยายตัวเชิงปริมาตร ซีลที่บวมเกินขนาดร่องและทำให้เกิดการรบกวนสูงกับชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว ซีลยางไนไตรล์ (NBR หรือ Buna-N) ที่สัมผัสกับของเหลวทนไฟฟอสเฟตเอสเทอร์ เช่น Skydrol แสดงให้เห็นอย่างชัดเจน NBR ดูดซับของเหลวและพองตัวอย่างรุนแรง เปลี่ยนเป็นมวลคล้ายเจลอ่อน การผนึกที่ขยายออกจะทำให้เกิดการเสียดสีกับแกนม้วนใหญ่อย่างมาก และสามารถป้องกันการทำงานของวาล์วได้อย่างสมบูรณ์ภายในไม่กี่ชั่วโมง แรงเฉือนฉีกชิ้นส่วนออกจากยางที่อ่อนตัว ทำให้เกิดเศษที่อุดทางเดินของนักบินและทำให้ส่วนประกอบท้ายน้ำเสียหาย

การเลือกวัสดุซีลที่เหมาะสมจำเป็นต้องจับคู่เคมีของอีลาสโตเมอร์กับน้ำมันไฮดรอลิกเฉพาะที่ใช้งานอยู่ ความท้าทายนี้ทวีความรุนแรงมากขึ้นในระบบที่เปลี่ยนจากน้ำมันแร่ไปเป็นของเหลวสังเคราะห์ หรือสลับระหว่างสูตรทนไฟต่างๆ สิ่งที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์ในแอปพลิเคชันหนึ่งทำให้เกิดความล้มเหลวในแอปพลิเคชันอื่นทันที

ตารางแสดงความสัมพันธ์ที่สำคัญ - EPDM ทำงานได้ดีเยี่ยมในระบบฟอสเฟตเอสเทอร์ แต่ล้มเหลวอย่างร้ายแรงในน้ำมันแร่ โดยแสดงรูปแบบที่ตรงกันข้ามกับ NBR ซีลฟลูออโรคาร์บอน (Viton) มีความเข้ากันได้ในวงกว้างแต่มีราคาสูงกว่าอย่างเห็นได้ชัด และแสดงประสิทธิภาพปานกลางเท่านั้นในของเหลวทนไฟบางชนิด ช่างเทคนิคจะต้องตรวจสอบรหัสวัสดุซีลระหว่างการบำรุงรักษา และให้แน่ใจว่าชิ้นส่วนทดแทนตรงกับเคมีของของไหล

การใช้งานแรงดันสูงทำให้เกิดโหมดความล้มเหลวของซีลเชิงกลเพียงอย่างเดียวที่เรียกว่าการอัดขึ้นรูปหรือการกัดแทะ ที่ความดันเกิน 20 MPa (3000 psi) โอริงจะมีพฤติกรรมเหมือนของเหลวหนืดมากกว่าของแข็งที่ยืดหยุ่น หากระยะห่างระหว่างชิ้นส่วนโลหะที่ผสมพันธุ์เกินขีดจำกัดการออกแบบเนื่องจากการสึกหรอหรือความทนทานต่อการตัดซ้อนกัน แรงดันของระบบจะบังคับให้ยางเข้าไปในช่องว่าง แรงกดเป็นจังหวะทำให้ส่วนที่อัดออกมาบีบออกและดึงกลับซ้ำๆ ขอบโลหะทำหน้าที่เหมือนกรรไกร โดยจะตัดชิ้นเล็กๆ ออกจากซีลในแต่ละรอบแรงดัน ซีลที่เสียหายจะแสดงลักษณะการเคี้ยวที่มีลักษณะเฉพาะที่ด้านแรงดันต่ำ วิศวกรป้องกันการอัดขึ้นรูปในการใช้งานแรงดันสูงโดยการติดตั้งวงแหวนสำรองที่ทำจาก PTFE (โพลีเตตระฟลูออโรเอทิลีน) ที่ด้านแรงดันต่ำของโอริงแต่ละตัว ซึ่งจะปิดกั้นเส้นทางการอัดขึ้นรูปทางกายภาพ

อุณหภูมิสุดขั้วยังทำให้ซีลเสื่อมสภาพด้วยกลไกที่ไม่เกี่ยวข้องกับความเข้ากันได้ทางเคมี การสัมผัสกับความร้อนเป็นเวลานานเหนือระดับอุณหภูมิของซีลทำให้เกิดการแข็งตัวและสูญเสียความยืดหยุ่น ซีลที่เปราะบางจะแตกร้าวภายใต้แรงอัด ทำให้เกิดเส้นทางการรั่วไหลอย่างถาวร อุณหภูมิเย็นที่ต่ำกว่าจุดเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วจะทำให้เกิดความเปราะบางที่คล้ายกัน ซีลที่งอขณะเย็นอาจแตกหักอย่างหายนะ ข้อกำหนดด้านอุณหภูมิในแค็ตตาล็อกซีลแสดงถึงเกณฑ์การคัดเลือกที่สำคัญซึ่งบางครั้งทีมบำรุงรักษามองข้ามไป

ปัญหาเกี่ยวกับพลศาสตร์ของของไหล: การเกิดโพรงอากาศและการพังทลาย

ของไหลความเร็วสูงไหลผ่านช่องวาล์วและทางเดินทำให้เกิดแรงที่สามารถทำลายพื้นผิวโลหะทางกายภาพได้ โหมดความล้มเหลวไดนามิกของของไหลเหล่านี้แตกต่างจากการปนเปื้อนหรือการสึกหรอ เนื่องจากความเสียหายมาจากตัวของไหลเอง แทนที่จะเป็นอนุภาคแปลกปลอมหรือการเคลื่อนที่ซ้ำๆ

การเกิดโพรงอากาศเกิดขึ้นเมื่อความดันเฉพาะที่ลดลงต่ำกว่าความดันไอของของไหลไฮดรอลิก ทำให้มันเดือดและก่อตัวเป็นฟองไอ ตามหลักการของเบอร์นูลลี ความเร็วของของไหลจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อไหลผ่านช่องเปิดแคบที่พอร์ตวาล์ว โดยความดันจะลดลงตามไปด้วย หากแรงดันตกคร่อมนี้ทำให้แรงดันสถิตต่ำกว่าความดันไอของของเหลวที่อุณหภูมิใช้งาน โพรงไอจะก่อตัวอย่างรวดเร็วในกระแสของเหลว

ระยะการทำลายล้างเริ่มต้นเมื่อฟองอากาศที่เต็มไปด้วยไอเหล่านี้ไหลไปทางท้ายน้ำไปยังบริเวณที่มีความดันสูงกว่า ไม่สามารถดำรงอยู่ได้ ฟองสบู่จึงพังทลายลงอย่างรุนแรงในกระบวนการที่เรียกว่าการระเบิด ฟองอากาศที่ยุบแต่ละฟองจะสร้างไอพ่นความเร็วสูงด้วยกล้องจุลทรรศน์ที่สามารถเข้าถึงความเร็วเหนือเสียงและสร้างแรงกดดันในท้องถิ่นเกินกว่าหลายพันบาร์ เมื่อไมโครเจ็ตเหล่านี้กระทบกับพื้นผิวโลหะซ้ำๆ พวกมันจะกัดกร่อนวัสดุออกไปด้วยกลไกที่คล้ายกับการตัดด้วยวอเตอร์เจ็ท พื้นผิวที่เสียหายจะเกิดรูพรุนที่เป็นลักษณะเฉพาะซึ่งจะทำลายขอบสูบจ่ายที่ตัดเฉือนอย่างแม่นยำบนแกนวาล์ว

ผู้ปฏิบัติงานมักจะสามารถตรวจจับการเกิดโพรงอากาศก่อนที่การตรวจสอบด้วยภาพจะเผยให้เห็นความเสียหาย เนื่องจากจะสร้างลายเซ็นเสียงที่โดดเด่น การพังทลายของฟองสบู่ซ้ำๆ ทำให้เกิดเสียงที่คล้ายกับการสั่นของกรวดในภาชนะหรือเสียงแหลมสูง ระบบที่ทำงานใกล้เกณฑ์การเกิดโพรงอากาศจะแสดงสัญญาณรบกวนเป็นระยะๆ ที่เกิดขึ้นและไปพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงโหลด เสียงมีความสัมพันธ์โดยตรงกับการกัดเซาะของโลหะอย่างต่อเนื่อง ทำให้การตรวจสอบเสียงเป็นเครื่องมือบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ที่มีคุณค่า

โหมดความล้มเหลวที่เกี่ยวข้องแต่แตกต่างกันที่เรียกว่าการกัดเซาะของลวดส่งผลกระทบต่อพื้นผิวบ่าวาล์ว เมื่อควรปิดวาล์วแต่ไม่สามารถปิดผนึกได้อย่างสมบูรณ์เนื่องจากอนุภาคที่ยึดบ่าวาล์วไว้หรือพื้นผิวได้รับความเสียหาย แรงของของไหลแรงดันสูงผ่านช่องว่างระดับจุลภาคที่ความเร็วสูงสุด ความเร็วการไหลสามารถเข้าถึงหลายร้อยเมตรต่อวินาทีผ่านการรั่วไหลเล็กๆ เหล่านี้ ฟลูอิดเจ็ทตัดผ่านโลหะเหมือนมีดน้ำ โดยแกะสลักเป็นร่องแคบๆ ที่ดูคล้ายรอยขีดข่วนจากลวดเส้นเล็ก เมื่อความเสียหายจากการวาดลวดเริ่มขึ้น พื้นที่รั่วจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและวาล์วจะสูญเสียความสามารถในการกักเก็บแรงดันทั้งหมด

ส่วนต่างของแรงดันทั่วทั้งวาล์วจะกำหนดความรุนแรงของการเกิดโพรงอากาศและการกัดกร่อน วิศวกรออกแบบจะเลือกวาล์วที่มีความสามารถในการไหลที่เหมาะสมเพื่อรักษาแรงดันที่ลดลงให้อยู่ในขอบเขตที่ยอมรับได้ วาล์วทำงานที่ความแตกต่างของความดันสูงกว่าระดับการออกแบบจะเร่งความเสียหายแบบไดนามิกของของไหล ระบบที่มีท่อระบายนำร่องไม่เพียงพอหรือพอร์ตถังถูกปิดกั้นจะสร้างแรงดันต้านที่บังคับให้แกนม้วนหลักทำงานโดยมีแรงดันตกมากเกินไป ทำให้เกิดโพรงอากาศแม้ว่าข้อกำหนดของระบบจะแสดงเป็นปกติก็ตาม

ปัจจัยด้านการติดตั้งและความเครียดทางกล

ปัจจัยทางกลที่เกี่ยวข้องกับการติดตั้งวาล์วและการออกแบบระบบสร้างโหมดความล้มเหลวที่ทำให้ตัวแก้ไขปัญหาสับสน เนื่องจากวาล์วปรากฏว่ามีข้อบกพร่องทันทีหลังการติดตั้ง แต่ทำงานได้อย่างอิสระเมื่อถอดออกจากระบบ ความล้มเหลวที่เกิดจากการติดตั้งเหล่านี้เป็นผลมาจากการเสียรูปแบบยืดหยุ่นของตัววาล์วภายใต้ความเครียดจากแรงยึด

วาล์วควบคุมทิศทางที่ติดตั้งบนเพลตย่อยหรือท่อร่วมต้องใช้แรงจับยึดที่สม่ำเสมอบนสลักเกลียวยึดหลายตัว การใช้แรงบิดที่ไม่สม่ำเสมอทำให้ตัววาล์วบิดเล็กน้อย แม้ว่าการเสียรูปนี้อาจวัดได้เพียงไม่กี่ไมโครเมตร แต่กลับกลายเป็นเรื่องสำคัญสำหรับวาล์วที่มีระยะห่างระหว่างสปูลถึงรูเจาะเพียง 2-5 ไมโครเมตร การเจาะแบบวงกลมที่บิดเป็นวงรีจะบีบแกนแกนทรงกระบอกที่จุดตรงข้าม ทำให้เกิดแรงเสียดทานเพิ่มขึ้นอย่างมากหรือทำให้แกนแกนติดขัดจนหมด

ลายเซ็นความล้มเหลวเผยให้เห็นอย่างชัดเจน - วาล์วใหม่ที่ไม่ยอมเปลี่ยนเมื่อยึดสลักเกลียวเข้ากับระบบจะเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระเมื่อถือไว้ในมือ ช่างเทคนิคที่ขาดความตระหนักรู้เกี่ยวกับกลไกนี้มักจะตำหนิผู้ผลิตวาล์วและส่งคืนการรับประกันโดยไม่จำเป็น สาเหตุที่แท้จริงอยู่ที่ขั้นตอนการติดตั้งที่ไม่เหมาะสม ผู้ผลิตวาล์วระบุค่าแรงบิดและลำดับการขันให้แน่นสำหรับการติดตั้งฮาร์ดแวร์ การปฏิบัติตามข้อกำหนดเหล่านี้จะช่วยรักษารูปทรงของรูให้อยู่ในพิกัดความเผื่อได้ แรงบิดที่มากเกินไปหรือรูปแบบการขันแบบมุมต่อมุมทำให้เกิดความเค้นจากการบิดที่ทำให้รูมีขนาดเป็นวงรี

ความเรียบของแผ่นซับเพลทแสดงถึงพารามิเตอร์การติดตั้งที่สำคัญอีกประการหนึ่ง หากพื้นผิวติดตั้งแสดงคลื่นหรือพื้นที่ยกขึ้นจากรอยเชื่อมหรือการกัดกร่อน ตัววาล์วจะเป็นไปตามความผิดปกติเหล่านี้เมื่อทำการขันสลักลง ผลการบิดเบือนของร่างกายทำให้เกิดความไม่ตรงแนวภายในระหว่างสปูลและรู วิศวกรระบุค่าเบี่ยงเบนความเรียบสูงสุด โดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ 0.025 มม. (0.001 นิ้ว) ตลอดพื้นผิวติดตั้งวาล์ว บางครั้งทีมบำรุงรักษาจะเพิกเฉยต่อข้อกำหนดนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างการซ่อมแซมภาคสนามหรือการปรับเปลี่ยนระบบ

วาล์วแบบตลับที่ติดตั้งในช่องท่อร่วมเผชิญกับความท้าทายที่คล้ายกัน แรงบิดของเกลียวและความลึกของโพรงส่งผลต่อตำแหน่งของคาร์ทริดจ์ เกลียวที่มีแรงบิดมากเกินไปอาจทำให้ผนังบางของตัวคาร์ทริดจ์เสียรูปได้ ความลึกของช่องที่ไม่ถูกต้องจะทำให้คาร์ทริดจ์เกิดแรงตึงหรือแรงอัด ซึ่งจะทำให้ช่องว่างภายในบิดเบี้ยว ข้อผิดพลาดในการติดตั้งเหล่านี้แสดงออกมาเป็นวาล์วที่ทำงานอย่างสมบูรณ์แบบบนโต๊ะทดสอบ แต่ติดหรือรั่วเมื่อติดตั้งในท่อร่วมการผลิต

แรงสั่นสะเทือนและแรงกระแทกทำให้เกิดแรงเค้นแบบไดนามิกที่ทำให้ส่วนประกอบโลหะเกิดความล้าเมื่อเวลาผ่านไป วาล์วปรับทิศทางที่ติดตั้งบนอุปกรณ์เคลื่อนที่หรือเครื่องจักรแบบลูกสูบประสบกับแรงเร่งความเร็วที่ทำให้ปุ่มยึดแตกร้าว หมุดยึดหัก และคลายการเชื่อมต่อแบบเกลียว แรงกระแทกทางกลจากค้อนน้ำ - แรงดันที่เพิ่มขึ้นเมื่อวาล์วปิดอย่างรวดเร็ว - อาจเกินแรงดันที่กำหนดของวาล์วได้หลายเท่า แรงกดซ้ำๆ จะทำให้พื้นผิวโลหะแข็งตัว และทำให้เกิดรอยแตกเมื่อยล้า ซึ่งในที่สุดจะส่งผลให้ตัวเรือนแตกหรือแกนยึดแกนหัก

แนวทางการวินิจฉัยความล้มเหลวของวาล์วควบคุมทิศทาง

การแก้ไขปัญหาที่มีประสิทธิผลจำเป็นต้องมีการตรวจสอบอย่างเป็นระบบซึ่งจะแยกกลไกความล้มเหลวออกก่อนที่จะเปลี่ยนส่วนประกอบ ลำดับการวินิจฉัยต่อไปนี้ทำงานตั้งแต่การตรวจสอบภายนอกแบบง่ายๆ ไปจนถึงการตรวจสอบภายในแบบบุกรุก ซึ่งช่วยลดเวลาหยุดทำงานพร้อมรวบรวมข้อมูลสาเหตุที่แท้จริงที่แน่ชัด

การตรวจสอบด้วยสายตาและประสาทสัมผัสถือเป็นขั้นตอนแรก การรั่วไหลของของไหลภายนอกรอบๆ ข้อต่อตัวเรือนหรือต่อมซีลบ่งชี้ว่าโอริงชำรุด รอยไหม้หรือพลาสติกที่หลอมละลายบนคอยล์โซลินอยด์ช่วยยืนยันว่าไฟฟ้าร้อนเกินไป กลิ่นฉนวนคอยล์ไหม้ที่แตกต่างอย่างชัดเจนจากกลิ่นน้ำมันไฮดรอลิกทั่วไป การเกิดโพรงอากาศทำให้เกิดเสียงที่มีลักษณะเฉพาะซึ่งช่างเทคนิคที่ได้รับการฝึกอบรมสามารถรับรู้ได้ทันที การบันทึกลายเซ็นเสียงพื้นฐานระหว่างการทำงานที่เหมาะสมช่วยให้สามารถเปรียบเทียบได้เมื่อเกิดปัญหา

การทดสอบการแทนที่ด้วยตนเองจะให้ความแตกต่างทางกลและทางไฟฟ้าที่สำคัญ โซลินอยด์วาล์วควบคุมทิศทางเกือบทั้งหมดมีหมุดหรือปุ่มกดแบบแมนนวลที่บังคับกลไกให้แกนหมุนเปลี่ยน หากวาล์วตอบสนองต่อการสั่งงานด้วยมือและระบบทำงานตามปกติ กลไกวาล์วจะทำงานได้อย่างถูกต้องและปัญหาอยู่ที่วงจรควบคุมไฟฟ้า ในทางกลับกัน การไม่สามารถเลื่อนแกนม้วนได้ด้วยตนเองเป็นการยืนยันการยึดเกาะเชิงกลจากการปนเปื้อน สารเคลือบเงา หรือการเสียรูป การทดสอบง่ายๆ นี้ใช้เวลาไม่กี่วินาที แต่ช่วยลดการเสียเวลาหลายชั่วโมงในการไล่ตามโหมดความล้มเหลวที่ไม่ถูกต้อง

การตรวจสอบทางไฟฟ้าจำเป็นต้องวัดทั้งความต้านทานของขดลวดและแรงดันไฟฟ้าในการทำงานจริง การอ่านค่าความต้านทานอยู่นอกช่วงข้อกำหนด (โดยทั่วไปคือ 50-200 โอห์มสำหรับคอยล์ DC, 10-50 โอห์มสำหรับคอยล์ AC) บ่งชี้ถึงความเสียหายของคอยล์ อย่างไรก็ตาม การต่อต้านเพียงอย่างเดียวสามารถบอกเล่าเรื่องราวที่ไม่สมบูรณ์ได้ การวัดแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วต่อโซลินอยด์ภายใต้โหลดจะเผยให้เห็นแรงดันไฟฟ้าตกจากการเชื่อมต่อที่หลวมหรือสายไฟขนาดเล็กเกินไป โซลินอยด์ที่มีพิกัด 24 VDC ซึ่งรับเพียง 18 VDC เนื่องจากความต้านทานของสายไฟอาจสร้างแรงไม่เพียงพอที่จะเลื่อนแกนม้วนไปตามแรงเสียดทานและแรงกด แรงแม่เหล็กไฟฟ้าแปรผันตามแรงดันไฟฟ้ายกกำลังสอง (F ∝ V²) ทำให้แรงดันไฟฟ้าตกสร้างความเสียหายอย่างยิ่ง

การวัดปริมาณการรั่วไหลภายในต้องใช้อุปกรณ์ทดสอบไฮดรอลิก วิธีการที่ใช้งานได้จริงที่สุดสำหรับอุปกรณ์เคลื่อนที่เกี่ยวข้องกับการปิดกั้นพอร์ตวาล์วและสร้างแรงดันทีละพอร์ตขณะวัดการไหลไปยังถัง การเปรียบเทียบการรั่วไหลที่วัดได้กับข้อกำหนดเฉพาะของผู้ผลิตจะพิจารณาว่าการสึกหรอภายในมีความก้าวหน้าเกินขีดจำกัดที่ยอมรับได้หรือไม่ สำหรับอุปกรณ์ที่อยู่กับที่ การสังเกตการเคลื่อนตัวของแอคชูเอเตอร์ภายใต้โหลดจะช่วยให้ประเมินการรั่วไหลของฟังก์ชันได้ แอคชูเอเตอร์ที่ค่อยๆ ยืดหรือหดกลับเมื่อวาล์วอยู่ในตำแหน่งที่เป็นกลาง บ่งชี้ว่ามีการรั่วไหลภายในมากเกินไป ทำให้แรงดันไปถึงห้องที่ไม่ถูกต้อง

การถ่ายภาพความร้อนนำเสนอเทคนิคที่ไม่รุกรานในการตรวจจับการรั่วไหลภายในก่อนที่จะกลายเป็นวิกฤต การไหลความเร็วสูงผ่านช่องว่างที่มีการสึกหรอขยายจะทำให้เกิดความร้อนผ่านการควบคุมปริมาณ กล้องอินฟราเรดที่สแกนตัววาล์วเผยให้เห็นจุดร้อนในตำแหน่งที่มีการไหลภายในผิดปกติ ความแตกต่างของอุณหภูมิ 10-20°C เหนือพื้นที่โดยรอบบ่งบอกถึงเส้นทางการรั่วไหลที่สำคัญ การเตือนล่วงหน้านี้ช่วยให้สามารถบำรุงรักษาตามกำหนดเวลาก่อนที่ความล้มเหลวทั้งหมดจะหยุดการผลิต

ห้องปฏิบัติการวิเคราะห์น้ำมันจะทดสอบตัวอย่างของเหลวเพื่อดูการปนเปื้อนของอนุภาคและการย่อยสลายทางเคมี การนับอนุภาคจะกำหนดรหัสความสะอาด ISO 4406 และระบุว่าระบบการกรองทำงานอย่างถูกต้องหรือไม่ การทดสอบเลขกรดเผยให้เห็นระดับออกซิเดชัน สิ่งสำคัญที่สุดสำหรับปัญหาที่เกี่ยวข้องกับสารเคลือบเงา การร้องขอการวิเคราะห์ MPC จะช่วยเตือนล่วงหน้าถึงการก่อตัวของคราบเหนียวก่อนที่วาล์วจะเริ่มเกาะติด โปรแกรมวิเคราะห์น้ำมันที่ครอบคลุมจะตรวจจับปัญหาการปนเปื้อนก่อนที่จะทำลายวาล์วราคาแพง

คู่มือการแก้ไขปัญหาจะสังเคราะห์ความสัมพันธ์ของอาการ-สาเหตุ-วิธีแก้ปัญหาที่ช่างเทคนิคภาคสนามพบบ่อยที่สุด การปฏิบัติตามแนวทางที่มีโครงสร้างนี้จะช่วยลดเวลาในการวินิจฉัย ในขณะเดียวกันก็เพิ่มอัตราความสำเร็จในการแก้ไขให้ถูกต้องในครั้งแรก

ก้าวไปสู่การบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์

การทำความเข้าใจกลไกความล้มเหลวช่วยให้สามารถเปลี่ยนจากการบำรุงรักษาที่เสียเชิงปฏิกิริยาไปเป็นกลยุทธ์การบำรุงรักษาตามเงื่อนไขที่คาดการณ์ได้ แทนที่จะรอให้วาล์วทำงานล้มเหลวในระหว่างการผลิต วิธีการเชิงคาดการณ์จะตรวจจับการเสื่อมสภาพตั้งแต่เนิ่นๆ และกำหนดเวลาการซ่อมแซมในช่วงเวลาหยุดทำงานตามแผน

การสร้างตัวชี้วัดประสิทธิภาพพื้นฐานจะเป็นรากฐานสำหรับโปรแกรมคาดการณ์ การบันทึกคุณลักษณะของวาล์วใหม่ รวมถึงแรงในการสั่งงานด้วยตนเอง การดึงกระแสไฟฟ้า อัตราการรั่วไหลภายใน และลายเซ็นเสียงจะสร้างข้อมูลอ้างอิง การวัดเป็นระยะซึ่งแสดงการเบี่ยงเบนจากการตรวจสอบทริกเกอร์พื้นฐานก่อนที่จะเกิดความล้มเหลวโดยสมบูรณ์

การควบคุมการปนเปื้อนสมควรได้รับการให้ความสำคัญเป็นอันดับแรก เนื่องจากต้องรับผิดชอบต่อความล้มเหลวส่วนใหญ่ การเก็บตัวอย่างน้ำมันเป็นประจำโดยมีทั้งการนับอนุภาคและการทดสอบ MPC จะตรวจจับปัญหาก่อนที่วาล์วจะติด ระบบที่แสดงรหัสความสะอาด ISO เกินค่าเป้าหมายจำเป็นต้องมีการตรวจสอบระบบการกรองทันทีและอาจต้องเปลี่ยนไส้กรอง ค่า MPC ΔE ที่เพิ่มขึ้นเกิน 30 ต้องการการติดตั้งระบบกำจัดสารเคลือบเงาด้วยไฟฟ้าสถิตหรือเรซิน

ระยะเวลาการเปลี่ยนชิ้นส่วนควรสะท้อนถึงสภาพการทำงานจริงมากกว่าระยะเวลาที่กำหนด การหมุนเวียนวาล์วหลายล้านครั้งต่อปีจำเป็นต้องเปลี่ยนซีลบ่อยกว่าวาล์วที่ไม่ค่อยได้ใช้งาน อุณหภูมิ ประเภทของของไหล และระดับความดัน ล้วนส่งผลต่ออัตราการย่อยสลาย การรวบรวมข้อมูลประวัติความล้มเหลวช่วยให้สามารถคาดการณ์อายุทางสถิติที่ปรับแต่งตามการใช้งานเฉพาะได้ การดำเนินการบางอย่างใช้ตัวนับการหมุนเวียนของวาล์วที่กระตุ้นการบำรุงรักษาตามการใช้งานจริงมากกว่าเวลาในปฏิทิน

การฝึกอบรมเจ้าหน้าที่บำรุงรักษาในขั้นตอนการติดตั้งที่เหมาะสมจะช่วยป้องกันความล้มเหลวด้านความเครียดทางกลที่ทำให้ผู้แก้ไขปัญหาหงุดหงิด การสร้างขั้นตอนที่บันทึกไว้พร้อมค่าแรงบิด ลำดับการขันแน่น และการตรวจสอบความเรียบที่ระบุ ช่วยให้มั่นใจได้ถึงผลลัพธ์ที่สม่ำเสมอทั้งกะและช่างเทคนิค ประแจวัดแรงบิดควรได้รับการสอบเทียบเป็นประจำและจำเป็นสำหรับงานติดตั้งวาล์วทั้งหมด

การตรวจสอบการออกแบบระบบสามารถระบุสภาวะที่เร่งการสึกหรอของวาล์วได้ ท่อระบายนำร่องไม่เพียงพอ เครื่องป้องกันแรงดันช็อตที่ขาดหายไป และขนาดวาล์วที่ไม่ถูกต้อง ล้วนส่งผลให้เกิดความล้มเหลวก่อนเวลาอันควร การแก้ไขปัญหาระดับระบบเหล่านี้ช่วยลดความถี่ของความล้มเหลวได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าการเปลี่ยนวาล์วด้วยยูนิตที่เหมือนกันซึ่งเผชิญกับสภาวะความเสียหายเดียวกัน

การวิเคราะห์ต้นทุนและผลประโยชน์สนับสนุนอย่างมากในการบำรุงรักษาแบบคาดการณ์สำหรับระบบที่สำคัญ ซึ่งความล้มเหลวของวาล์วทำให้เกิดการหยุดทำงานที่มีราคาแพง แม้ว่าโปรแกรมคาดการณ์จะต้องลงทุนในอุปกรณ์ทดสอบและการฝึกอบรม แต่ผลตอบแทนที่ได้นั้นเกิดจากการหยุดทำงานที่ไม่ได้วางแผนไว้ อายุการใช้งานของส่วนประกอบที่ยาวขึ้น และค่าซ่อมฉุกเฉินที่ลดลง โรงงานที่ใช้โปรแกรมคาดการณ์ที่ครอบคลุมมักจะพบว่าความล้มเหลวที่เกี่ยวข้องกับวาล์วลดลง 60-80 เปอร์เซ็นต์ภายในสองปี

บทสรุป

ความล้มเหลวของวาล์วควบคุมทิศทางเป็นผลมาจากกลไกโต้ตอบหลายตัว แทนที่จะเกิดจากสาเหตุเดียว การปนเปื้อนครอบงำสถิติความล้มเหลว แต่ปรากฏผ่านกระบวนการทางกายภาพที่แตกต่างกัน - อนุภาคแข็งทำให้เกิดการสึกหรอจากการเสียดสี ในขณะที่คราบวานิชอ่อนทำให้เกิดการเกาะติดทางเคมี ความล้มเหลวทางไฟฟ้ามักจะสืบเนื่องมาจากการเชื่อมทางกลที่ขัดขวางการทำงานของโซลินอยด์ที่เหมาะสม การเสื่อมสภาพของซีลสะท้อนถึงความไม่เข้ากันของสารเคมีหรือการอัดขึ้นรูปทางกลบ่อยกว่าการบ่มแบบธรรมดา แรงไดนามิกของของไหลสร้างความเสียหายให้กับพื้นผิวที่แม่นยำผ่านการเกิดโพรงอากาศและการกัดเซาะด้วยความเร็วสูง ความเค้นในการติดตั้งทำให้เกิดความบิดเบี้ยวทางเรขาคณิตที่เกาะยึดชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว

การป้องกันความล้มเหลวที่มีประสิทธิผลต้องใช้การคิดระดับระบบที่ขยายไปไกลกว่าตัววาล์ว ความสะอาดของของไหลตามมาตรฐาน ISO 4406 ที่เหมาะสมสำหรับประเภทวาล์วเป็นรากฐาน ความเข้ากันได้ทางเคมีระหว่างซีลและน้ำมันไฮดรอลิกช่วยป้องกันความล้มเหลวในการบวมตัวอย่างรุนแรง ขั้นตอนการติดตั้งที่เหมาะสมช่วยรักษาระยะห่างภายในที่สำคัญ การแก้ไขปัญหาการออกแบบระบบที่สร้างแรงดันตกมากเกินไปหรือการระบายความร้อนที่ไม่เพียงพอจะช่วยยืดอายุการใช้งานของวาล์วได้อย่างมาก

การเปลี่ยนจากการบำรุงรักษาเชิงโต้ตอบไปเป็นการตรวจสอบสภาพเชิงคาดการณ์จะแยกการปฏิบัติงานที่มีประสิทธิภาพสูงออกจากการดำเนินการที่เกิดจากความล้มเหลวที่ไม่คาดคิด โปรแกรมวิเคราะห์น้ำมัน การสำรวจด้วยภาพความร้อน และการตรวจสอบเสียงจะตรวจจับปัญหาในระยะแรกๆ เมื่อการดำเนินการแก้ไขมีค่าใช้จ่ายเพียงเล็กน้อยและไม่จำเป็นต้องหยุดทำงานฉุกเฉิน การทำความเข้าใจฟิสิกส์และเคมีพื้นฐานเบื้องหลังความล้มเหลวของวาล์วจะเปลี่ยนการบำรุงรักษาจากการเปลี่ยนชิ้นส่วนเป็นวิศวกรรมความน่าเชื่อถือ