VALVE SENSE实现阀门内漏检测 | 案例

行业背景

本案例的主角是日本大型造纸企业之一。该公司的制造工厂将从纸浆处理到产品最终加工的所有工序集成一体化管理。

造纸工艺涉及处理大量多种流体，包括水、蒸汽、化学药品和纸浆浆料。工厂内安装了数千个阀门来控制这些流体，其正常运行是稳定生产的基础。

蒸汽是干燥工艺不可或缺的公用工程，多个大口径蒸汽阀门在使用中。化学品注入控制和废水处理系统中也配置了重要阀门，形成了流体控制可靠性直接影响生产质量的环境。

经过多年持续运行，设备老化已成为不可回避的挑战。特别是确认阀门内部状况，一直被认为是设备管理中最困难的问题之一。

造纸厂使用的许多阀门为大口径阀门，在流体控制中发挥关键作用。然而，多年运行造成的腐蚀和劣化已在这些阀门中蔓延，内漏（通过阀座的泄漏）风险始终存在。

最大的问题是几乎没有直接确认阀门内漏的手段。工厂大多数阀门都包裹着保温材料，从外部无法目视检查阀体。此外，配管表面的腐蚀使得从阀门外观推断内部状况极为困难。

现场维护人员在怀疑阀门内漏时，只能依赖目视和听觉检查。虽然蒸汽泄漏声可以提示异常，但对于轻微泄漏或在嘈杂环境中难以检测，疏漏已成常态。

准确确认内漏需要拆解阀门，但拆解大口径阀门需要停线数天和大量人力。因此，内漏检测实际上已成为多年来一直未解决的"放弃的挑战"。

为解决这一挑战，采用了阀门内漏检测设备"VALVE SENSE (LL-VS1)"。VALVE SENSE是一种便携式测量仪器，通过声学分析管道内流体行为，以非破坏性方式检测阀门内漏。

实施时，在阀门上下游管道上安装了检测口（小口径测量孔）。通过将VALVE SENSE传感器连接到这些检测口，可以高精度检测流体是否通过阀座。

这种方法的最大优势在于，即使阀门包裹着保温层或外部腐蚀已经进展，也能准确判断内漏。以前只能通过拆解获取的信息，现在可以通过从管道外部进行非破坏性检测来获取。

检测口安装在计划维护期间进行，一旦安装，可以进行重复测量。测量本身在几分钟内完成，可以融入日常巡检活动。测量数据以数字方式记录，能够追踪时间变化趋势。

采用VALVE SENSE后，实现了对以往无法检测到的内漏的早期发现。在部署后立即进行的初始调查中，发现多个阀门存在超出预期的内漏，揭示了多年来一直存在的能源浪费。

通过对已检测到的内漏实施优先计划维修，蒸汽和热水的浪费大幅减少，实现了可见的能源成本降低。蒸汽系统阀门维修的影响尤为显著，同时也为降低锅炉负荷做出了贡献。

安全方面也有显著改善。化学品系统阀门内漏的早期检测降低了意外化学品污染的风险，提高了运行安全性。泄漏造成的环境污染风险也得到缓解。

此外，定期测量数据的积累现在可以提前了解阀门劣化趋势。这使得预防性维护得以实现，大幅降低了因阀门突发故障导致的计划外停机频率。公司同时实现了设备运行时间的提升和维护成本的优化。