Boravlastningsventil og kontrollventil: Funksjon, feil og utskifting

Trykkavlastningsventiler og tilbakeslagventiler deler en kretsplassering i perkusjons-hydraulikksystemet, men de utfører motsatte oppgaver og svikter på motsatt vis. Trykkavlastningsventilen begrenser maksimalt trykk – den åpner når trykket overstiger innstillingen dens for å beskytte kretsen mot overbelastning. Tilbakeslagventilen holder trykket ved like i én retning – den lukkes for å forhindre tilbakestrømning når trykkforskjellene snus. Å blande sammen hvilken type ventil som forårsaker en bestemt feil fører direkte til feil repareringsarbeid. En trykkavlastningsventil som åpner for lett gir lav perkusjonsenergi; en tilbakeslagventil som ikke lukker gir samme symptomet gjennom en helt annen mekanisme.

Utgangspunktet for feilsøking er å forstå hvor hver type ventil sitter i kretsen og hvilken observerbar konsekvens svikt hos den gir. Fra dette utgangspunktet blir det å skille mellom de to ventiltypene basert på deres feilmønstre veien til riktig repareringsløsning, i stedet for systematisk utskifting av deler.

Trykkavlastningsventil: Trykkbegrensning og dens avvik

Trykkavlastningsventilen i perkusjonskretsen beskytter stempelbores, akkumulatoren og ventilkassen mot trykkspisser som overskrider konstruksjonsgrensene. Innstillingen er vanligvis 10–15 % høyere enn det normale driftstrykket for perkusjon – så en driftsborer som opererer ved 180 bar har en trykkavlastningsventil innstilt på ca. 200–207 bar. Når stempelet treffer skaftet og den reflekterte bølgen kommer tilbake, stiger trykket kortvarigt i bakre kammer; ventilen må ikke åpne seg i dette øyeblikket (ellers går energi tapt via omgåelse), men må åpne seg hvis en reell overtrykkshendelse inntreffer (tomtreff, tilførselsystemet blokkert).

Det er den vanlegaste feilingen i slagkretsar. Forurensing frå nedbryt hydraulolje gjer at dukke og setel forseglar seg inkonsekvent; over 500600 arbeidstimer, kryssar det effektive innstillingsverdien nedover ettersom delvis forurensing held dukken lett open under det nominelle innstillingsverdien. Ein drifter som produserte 180 bar og leverte rett slagkraft ved oppføring kan produsere 165 bar seks månader seinare utan ope feil indikasjon, målaren viser framleis "normal" fordi målaren måler slagkretstrykket, ikkje det effektive innstillingspunktet til lettingsventilen.

Diagnostikk av avløysventilens utslipp krev at trykk målast ved slagkretsar med akkumulatoren isolerad, ikkje den vanlege prøving med kjøremåler, men en statisk trykktest mot avløysventilen. Sett innløpsfløya så låg at avløysventilen er det som begrenser; måle trykket der fløya stoppar å auka. Hvis dette trykket er under det fastsette målestykket med meir enn 5%, må avlastingsventilen settast om eller byttes ut.

Kontrollavlopp: tilbakelevering og konsekvensane

Kontrollventilen i perkusjonskretsen—plassert mellom hydraulikkforsyningsledningen og akkumulatoroljeinngangen—forhindrer at lagret akkumulatorolje renner tilbake til forsyningskretsen når perkusjonspresset faller momentant under omstyringsventilens syklus. Når denne ventilen ikke lukkes fullstendig, tømmes akkumulatoren ved hver ventilomstyring i stedet for å holde sin lagrede mengde inntil neste kraftstøt. Resultatet er at kraftstøtet starter med mindre lagret energi fra akkumulatoren, perkusjonen blir uregelmessig, og tannhjulsformet trykksvingning på manometeret er den diagnostiske indikatoren.

Støttesidenes spjeld for spyllesirkulasjonen forhindrer olje fra støttesiden i å komme inn i spyllevannslinjen når spylletrykket for et kort øyeblikk faller under returtrykket fra støten. Når dette spjeldet svikter, forurenses spyllesirkulasjonen med hydraulikkolje – synlig som en olje-i-vann-utseende på spyllevervannet. Dette feil-diagnostiseres ofte som svikt i tetningen på spylleboksen, fordi begge feilene gir oljeholdig spyllevann. Forskjellen er: ved svikt i tetningen på spylleboksen finner man melkeaktig hydraulikkolje i prøven fra drifterspyleavledningen (vann som går inn i oljen); ved svikt i spyllesirkulasjonens kontrollspjeld finner man oljeholdig spyllevann sammen med ren hydraulikkolje i avledningsprøven (olje som går inn i vannet).

Feil versus spjeldtype: Hurtig skilleveiledning

Utchanging av trykkavlastningsventil for perkusjon: Innstilling av riktig trykk

Å bytte ut en perkusjons-trykkavlastningsventil uten å verifisere innstillingen etter montering fører til samme problem noen måneder senere dersom den nye ventilen ikke var forhåndsinnstilt i henhold til spesifikasjonen. Riktig fremgangsmåte: Etter montering, påfør en kontrollert strømning til perkusjonskretsen med akkumulatoren isolert; øk trykket gradvis inntil strømmingen ikke lenger øker. Registrer dette trykket. Sammenlikn med spesifikasjonen (typisk 200–210 bar for en krets med driftstrykk på 180 bar). Juster skruen på trykkavlastningsventilen hvis den er justerbar, eller bestill en erstatning som allerede er forhåndsinnstilt i henhold til spesifikasjonen dersom det er en ventiltyp med fast innstilling.

Mutteren på innstillingsskruen til trykkavlastningsventilen må strammes fullstendig etter enhver innstilling av innstillingspunktet. En løs sikringsmutter tillater at skruen roterer under slagvibrasjoner, noe som fører til at innstillingspunktet forskyves mellom serviceintervallene. Dette er den vanligste årsaken til forskyvning av innstillingspunktet på trykkavlastningsventiler på driftsverktøy som nylig har fått service på ventilen – innstillingen ble utført riktig, men sikringsmuttern ble ikke strammet fullstendig.

Utveksling av kontrollventil: Rengjøring før montering

Hovedårsaken til at kontrollventiler svikter raskt etter utskifting er forurensning i kretsen oppstrøms ventilen. Partikler som var for store til å passere gjennom den sviktede ventilen ligger i ledningen oppstrøms og vil nå den nye ventilen ved den første trykksyklusen. Før du installerer en erstatningskontrollventil, skyll den tilkoblede kretsen med ren olje – ikke bare manifoldsblokken, men hele lengden på ledningen oppstrøms. Skyllingen fjerner partikler som ellers ville blitt inngrovd i setet til den nye ventilen innen den første timen med drift.

Materialet til kontrollventilens sete er viktig i perkusjonskretser. Stålseter er standard og tilstrekkelige i ren, godt filtrert olje. I kretser med dokumentert forurensningshistorie eller med inntrengning av slibende spylevann (identifisert ved melkeaktige olje-hendelser), tåler ventiler med nitrilsete partikkelinnvirkning bedre før de utvikler en permanent lekkasjepath. Etter enhver hendelse med forurensning av spylevann skal både kontrollventilen og perkusjonstettsettet byttes ut samtidig – forurensningen som skadet kontrollventilen har også gått gjennom perkusjonssylindertettene. HOVOO leverer perkusjonstettsett for alle større driftsplattformer for å fullføre den parvise utskiftningen i én servicehendelse. Fullstendige modellhenvisninger finnes på hovooseal.com.