DE102016203909A1 - Method for condition evaluation of a valve spindle of a valve - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zustandsbewertung einer Ventilspindel (2) eines Ventils (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilspindel (2) im montierten Zustand, insbesondere im bestimmungsgemäßen Zustand des Ventils (1), durch Anschlagen zu Schallwellen erzeugenden Schwingungen angeregt wird, die erzeugten Schallwellen oder diese repräsentierende Signale erfasst und basierend auf den erfassten Schallwellen oder auf den diese repräsentierenden Signalen Rückschlüsse auf Materialfehler gezogen werden, insbesondere auf an der Ventilspindel (2) vorhandene Risse.The invention relates to a method for evaluating the state of a valve spindle (2) of a valve (1), characterized in that the valve spindle (2) is excited in the assembled state, in particular in the intended state of the valve (1), by striking vibrations producing sound waves. the generated sound waves or these signals representing detected and based on the detected sound waves or on the signals representing these conclusions on material defects are drawn, in particular on the valve stem (2) existing cracks.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zustandsbewertung einer Ventilspindel eines Ventils. The present invention relates to a method for condition evaluation of a valve stem of a valve.
Ventile, wie sie beispielsweise in Dampfturbinenanlagen zum Einsatz kommen, sind während des Betriebs starken Belastungen ausgesetzt. Insbesondere die Ventilspindeln neigen unter dem Einfluss von Schwingungen und/oder stoßartigen Belastungen zu Rissbildungen, die Betriebsstörungen der Dampfturbine bis hin zu ungeplanten Stillständen nach sich ziehen können. Valves, such as those used in steam turbine plants, are exposed to heavy loads during operation. In particular, the valve spindles tend under the influence of vibrations and / or jerky loads to cracks, the malfunction of the steam turbine can lead to unplanned downtime.
Um derartige Rissbildungen oder Verschleiß von Ventilspindeln frühzeitig erkennen zu können, werden Ventilspindeln im Rahmen planmäßiger Revisionen, die normalerweise innerhalb standardisierter und anhand von äquivalenten Betriebsstunden vorgegebener Revisionsintervalle durchgeführt werden, Zustandsbewertungen auf Grundlage von definierten Prüfumfängen unterzogen. Hierzu werden die Ventilspindeln ausgebaut, um sie hinsichtlich Materialfehler zu untersuchen, insbesondere hinsichtlich vorhandener Risse. In order to detect such cracking or wear of valve spindles early, valve spindles undergo condition evaluations based on defined test scopes as part of scheduled overhauls, which are normally performed within standardized and equivalent operating hours of specified inspection intervals. For this purpose, the valve spindles are removed in order to examine them for material defects, in particular with regard to existing cracks.
Ein Problem bei den derzeit eingesetzten Verfahren zur Zustandsbewertung einer Ventilspindel besteht darin, dass die nötige Montagearbeiten sehr zeitaufwändig und entsprechend kostenintensiv sind. A problem with the currently used methods for condition evaluation of a valve spindle is that the necessary assembly work is very time-consuming and correspondingly expensive.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Zustandsbewertung einer Ventilspindel zu schaffen, das sich einfach, schnell und preiswert durchführen lässt. Based on this prior art, it is an object of the present invention to provide a method for condition evaluation of a valve stem, which can be performed easily, quickly and inexpensively.
Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren der eingangs genannten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Ventilspindel im montierten Zustand der Ventilspindel, insbesondere im bestimmungsgemäß montierten Zustand des Ventils, durch Anschlagen zu Schallwellen erzeugenden Schwingungen angeregt wird, die erzeugten Schallwellen oder diese repräsentierende Signale erfasst und basierend auf den erfassten Schallwellen oder auf den diese repräsentierenden Signalen Rückschlüsse auf Materialfehler gezogen werden, insbesondere auf an der Ventilspindel vorhandene Risse. Die Beurteilung der Ventilspindel erfolgt dabei qualitativ an Hand von vergleichenden Messungen der Schwingungscharakteristiken einer intakten Ventilspindel (Referenzmessung) mit dem Service Teil. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass es sich ohne Ausbau der Ventileinbauteile durchführen lässt, so dass es sich einfach und preiswert im Rahmen einer Revision ohne großen Zeitaufwand durchführen lässt. To achieve this object, the present invention provides a method of the type mentioned, which is characterized in that the valve stem is excited in the mounted state of the valve stem, in particular in the intended mounted state of the valve, by striking vibrations producing sound waves, the sound waves or These representative signals detected and based on the detected sound waves or on the signals representing these conclusions about material defects are drawn, in particular on existing valve stem cracks. The evaluation of the valve spindle is done qualitatively by means of comparative measurements of the vibration characteristics of an intact valve spindle (reference measurement) with the service part. The inventive method is characterized by the fact that it can be carried out without removing the valve components, so that it can be easily and inexpensively carried out in the context of a revision without much time.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung erfolgt das Anschlagen der Ventilspindel unter Verwendung eines Hammers oder eines einen Schlagbolzen aufweisenden Impulsgebers, bei dem der Schlagbolzen bevorzugt mechanisch, pneumatisch oder elektromagnetisch betätigt wird. Das Anschlagen mit einem Impulsgeber hat gegenüber dem manuellen Anschlagen mit einem Hammer den Vorteil, dass ein Anschlagen der Ventilspindel auch dann möglich ist, wenn sie für einen Hammer nur schlecht zugänglich ist. Das Anschlagen mit einem Schlagbolzen ist insbesondere dahingehend vorteilhaft, dass der Impuls, mit dem angeschlagen wird, reproduzierbar ist, wodurch die Zustandsbewertung vereinfacht wird. According to one embodiment of the present invention, the striking of the valve stem using a hammer or a firing pin having pulse generator, in which the firing pin is preferably operated mechanically, pneumatically or electromagnetically. The striking with a pulse generator has the advantage over manual striking with a hammer that a striking of the valve stem is possible even if it is difficult to access for a hammer. Impacting with a firing pin is particularly advantageous in that the impulse with which it is struck is reproducible, thereby simplifying the condition evaluation.
Vorteilhaft erfolgt die Erfassung der erzeugten Schallwellen unter Verwendung zumindest einer Sensoreinrichtung, die derart ausgebildet ist, dass sie Schallwellen erfasst und diese repräsentierende Signale generiert, wobei die Sensoreinrichtung insbesondere ein Mikrofon, ein Laser-Vibrometer oder einen Beschleunigungsaufnehmer aufweist. Dank einer solchen Sensoreinrichtung lässt sich die Zustandsbewertung der Ventilspindel auch an Orten einige Meter entfernt von der Ventilspindel durchführen. Advantageously, the detection of the generated sound waves by using at least one sensor device which is designed such that it detects sound waves and generates these representative signals, wherein the sensor device comprises in particular a microphone, a laser vibrometer or an accelerometer. Thanks to such a sensor device, the state evaluation of the valve spindle can also be carried out at locations a few meters away from the valve spindle.
Gemäß einer ersten Variante der vorliegenden Erfindung wird/werden der Impulsgeber oder der Impulsgeber und die Sensoreinrichtung zur Durchführung des Verfahrens kurzfristig an oder in unmittelbarer Umgebung der Ventilspindel angeordnet, also nur für die Dauer, die für die Durchführung des Verfahrens erforderlich ist. According to a first variant of the present invention, the pulse generator or the pulse generator and the sensor device for carrying out the method is / are arranged at short notice on or in the immediate vicinity of the valve spindle, ie only for the duration which is necessary for carrying out the method.
Gemäß einer alternativen Variante werden der Impulsgeber und die Sensoreinrichtung an der Ventilspindel oder in deren unmittelbarer Umgebung befestigt und verbleiben dort während des weiteren bestimmungsgemäßen Betriebs der Ventilspindel. Diese Variante ermöglicht eine umgehende Zustandsbewertung der Ventilspindel bei Stillstand der Anlage, ohne dass hierfür viel Aufwand betrieben werden muss. According to an alternative variant, the pulse generator and the sensor device are fastened to the valve spindle or in its immediate vicinity and remain there during the further intended operation of the valve spindle. This variant enables a prompt status evaluation of the valve spindle when the system is at a standstill without much effort having to be made for this.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird die Sensoreinrichtung signaltechnisch mit einem Lautsprecher verbunden, über den die generierten Signale in Form von Tonsignalen ausgegeben werden, woraufhin die Zustandsbewertung der Ventilspindel durch erfahrenes Personal ohne weitere technische Hilfsmittel anhand der ausgegebenen Tonsignale erfolgt. According to one embodiment of the present invention, the sensor device is connected by signal technology to a loudspeaker, via which the generated signals are output in the form of sound signals, whereupon the state evaluation of the valve spindle by experienced personnel without further technical aids based on the output sound signals.
Alternativ wird die Sensoreinrichtung signaltechnisch mit einer Auswerteeinrichtung verbunden, die derart ausgelegt ist, dass sie von der Sensoreinrichtung generierte Signale auswertet, insbesondere deren Signalspektrum und/oder Impulsantwort mit in der Auswerteeinrichtung gespeicherten Referenzwerten vergleicht. Dies hat den Vorteil, dass zur Durchführung des Verfahrens weniger geschultes Personal erforderlich ist, da die Zustandsbewertung vollständig oder zumindest teilweise automatisiert wird. Darüber hinaus werden gegenüber der „manuellen“ Variante objektivere Zustandsbewertungen erzielt. Alternatively, the sensor device is signal-wise connected to an evaluation device which is designed such that it evaluates signals generated by the sensor device, in particular their signal spectrum and / or impulse response compares with reference values stored in the evaluation device. This has the advantage that less skilled personnel are required to carry out the method since the condition assessment is completely or at least partially automated. In addition, more objective status assessments are achieved compared to the "manual" variant.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung deutlich. Darin ist Further features and advantages of the present invention will become apparent from the following description of an embodiment of a method according to the invention with reference to the accompanying drawings. That's it
Gleiche Bezugsziffern bezeichnen nachfolgend gleiche oder gleichartig ausgebildete Bauteile bzw. einander entsprechende Verfahrensschritte. The same reference numbers below designate the same or identically designed components or corresponding method steps.
Das Ventil
Wird eine Kammer
Die Auslösung des Ventils
Zur Zustandsbewertung der Ventilspindel
In einem weiteren Schritt S2 zieht der Prüfer basierend auf den erzeugten Schallwellen bzw. basierend auf dem Klang Rückschlüsse auf Materialfehler, beispielsweise auf an der Ventilspindel
Für den Fall, dass sich der Prüfer nicht nah genug an der zu überprüfenden Ventilspindel
Gemäß einer weiteren, in
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.Although the invention has been further illustrated and described in detail by the preferred embodiment, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.
Claims (7)
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2571409A (en) * | 1944-10-13 | 1951-10-16 | Continental Motors Corp | Metal defect testing method |
DE102011078881A1 (en) * | 2011-07-08 | 2013-01-10 | Krones Aktiengesellschaft | Detection of cracks on metal bellows of valves |
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2016
- 2016-03-10 DE DE102016203909.1A patent/DE102016203909A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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