Методы тестирования регулятора для проверки производительности

Почему безопасная работа промышленных регуляторов давления требует тщательного тестирования

Регуляторы противодавления и редукторы давления используются в самых разных промышленных средах по всему миру. Они часто должны обеспечивать бескомпромиссную работу в суровых условиях, от высоких температур вблизи экватора до гораздо более холодного климата вблизи полюсов.

В этих и промежуточных средах ставки высоки, если регулятор потерпит неудачу. Утечка жидкости в окружающую среду может быть дорогостоящей, а потеря давления, связанная с отказом, может поставить под угрозу производительность системы и создать серьезные угрозы безопасности.

Как можно быть уверенным в работе регулятора? При выборе и спецификации регуляторов давления для ваших промышленных жидкостных систем может быть важно узнать у вашего поставщика, как они проверяют подтверждение работоспособности. Например, регуляторам, которые продемонстрировали высокую производительность в серии надежных испытаний, можно доверять, чтобы они работали в напряженных полевых условиях в течение длительного времени.

Тщательная разработка регулятора и хорошо продуманный лабораторный анализ могут стоять между успехом и неудачей. Давайте разберемся в причинах.

Методы тестирования регулятора

Не все поставщики регулирующих органов проводят испытания в одинаковом объеме. Не существует единого стандартного теста для общих рабочих характеристик, признанных в разных отраслях, поэтому существуют большие различия в тщательности тестирования оборудования у разных производителей регуляторов.

Выбирая и определяя регуляторы давления для промышленных жидкостных систем, спросите у своего поставщика, как они подтверждают подтверждение работоспособности.

Вместо этого необходим индивидуальный подход к тестированию ряда характеристик производительности, чтобы быть уверенным в том, что регулятор будет работать в соответствии с номинальным значением в самых экстремальных условиях. Надежный метод заключается в использовании прогностического моделирования для теоретического прогнозирования характеристик производительности, а затем в подтверждении этих теорий с помощью практических методологий тестирования. Вот несколько наиболее важных тестов:

<эм> Пакетное тестирование . Одним из первых и наиболее важных критериев эффективности регулятора давления является его способность сохранять целостность при работе под давлением. Испытания на разрыв, которые можно проводить при давлениях, намного превышающих ожидаемое рабочее давление регулятора, могут помочь инженерам-проектировщикам быть уверенными, что их продукты будут работать в соответствии с номинальным давлением. Наиболее надежные регуляторы часто рассчитаны на стабильную работу при рабочих давлениях, в несколько раз превышающих номинальное давление.

Самые надежные регуляторы часто рассчитаны на стабильную работу при рабочем давлении, в несколько раз превышающем номинальное давление.

<эм> Гидродинамические испытания . Рассмотрим редукционный регулятор, задачей которого является снижение давления с 6000 psi на входе до 100 psi на выходе. Чтобы обеспечить стабильное и надежное давление на выходе, конструкторам важно определить любые потенциальные ловушки скорости или места повышения давления внутри регулятора. Поскольку регулятор сам измеряет предполагаемое выходное давление на диафрагме, даже небольшие несоответствия внутренней конструкции могут привести к потерям давления на выходе и привести к снижению производительности.

Вычислительная гидродинамика (CFD) и практическое тестирование потока являются одними из основных методов, с помощью которых производители исследуют зоны давления внутри регулятора, чтобы убедиться, что устройство точно считывает и, таким образом, контролирует выходное давление в соответствии со спецификациями системы. CFD использует численный анализ и структуры данных для анализа и решения задач, связанных с потоками и давлением жидкости. Определяя эти потенциальные влияния на давление, разработчики могут лучше спроектировать регулятор, чтобы гарантировать, что истинное давление на выходе соответствует номинальному значению продукта, что в конечном итоге является показателем качества регулятора.

<эм> Испытания на влияние давления подачи . Влияние давления подачи (SPE), также называемое зависимостью на входе, представляет собой изменение давления на выходе из-за изменения давления на входе. Если давление на входе уменьшится, будет соответствующее увеличение давления на выходе. И наоборот, если давление на входе увеличивается, давление на выходе уменьшается.

SPE в той или иной степени влияет на большинство регулирующих органов, и производитель несет ответственность за его адекватное прогнозирование и минимизацию. Большинство поставщиков предоставляют клиентам цифру, описывающую изменение давления на выходе в расчете на изменение давления на входе. Чтобы обеспечить наименьшее и максимально точное значение, тестирование SPE является неотъемлемой частью проектирования и проектирования регулятора.

<эм> Тестирование элементов жизненного цикла . После установки операторы должны ожидать, что регулятор будет работать годами при многих циклах срабатывания. Чтобы быть уверенным в том, что регулятор достигнет такой продолжительности работы, как было задумано, можно применить серию тестов жизненного цикла.

Тестирование жизненного цикла может выполняться как стендовое испытание, когда инженеры запускают ряд различных циклических нагрузок, иногда до 120 циклов в секунду. Цель состоит в том, чтобы определить, когда и где регулятор может начать изнашиваться, что может повлиять на производительность. Вооружившись этими знаниями, инженеры могут более надежно спроектировать регуляторы с предсказуемым характером износа.

Операторы должны ожидать от регулятора многолетней работы при миллионах циклов срабатывания.

<эм> Тепловые испытания . Поскольку предполагается, что регуляторы давления будут работать в различных условиях окружающей среды, тестирование полной производительности регулятора в различных температурных условиях является важной частью разработки и проектирования надежного продукта.

Например, регуляторы давления из нержавеющей стали обычно используются в ряде общепромышленных приложений и в большинстве случаев обеспечивают предсказуемую производительность. Однако экстремально высокие и низкие температуры могут повлиять на характеристики уплотнения. Очень высокие температуры могут вызвать набухание некоторых эластомерных материалов; очень низкие температуры могут привести к затвердеванию и усадке материалов. Каждое условие может поставить под угрозу надежное уплотнение и, следовательно, надежную работу регулятора.

Что означает для вас тестирование надежных регуляторов

Реальные рабочие характеристики — это высший показатель успеха любого компонента промышленной жидкостной системы. Таким образом, регуляторы давления должны обеспечивать оптимальные результаты для операторов, помогая контролировать давление в системе точно так, как это необходимо, безопасно и надежно.

Дизайн продукта производителя и протоколы испытаний диктуют способность регулирующего органа делать именно это. При выборе и спецификации регуляторов для вашей системы стоит проконсультироваться с вашим поставщиком регуляторов, чтобы обсудить, как их продукты спроектированы и протестированы, чтобы соответствовать самым строгим реальным требованиям производительности. Наши специалисты по регулированию в Swagelok рады такому разговору. Обладая опытом, охватывающим широкий спектр различных применений промышленных регуляторов, мы можем помочь вам оценить ваши потребности в регулировании давления и найти решение, которое наилучшим образом способствует вашему постоянному успеху.