パフォーマンスを検証するためのレギュレータ テスト方法

産業用圧力調整器の安全な性能には厳しい試験が必要な理由

背圧レギュレーターと減圧レギュレーターは、世界中のさまざまな産業環境で使用されています。赤道付近の高温から極付近のはるかに寒い気候まで、過酷な条件で妥協のない性能を提供する必要があります。

これらの環境とその中間の環境では、レギュレーターが機能しなくなった場合のリスクは高くなります。環境への流体の損失はコストがかかる可能性があり、故障に関連する圧力損失はシステムの性能を危険にさらし、重大な安全上の危険を引き起こす可能性があります。

レギュレーターの性能をどのように確信できますか?工業用流体システム用の圧力調整器を選択して指定する場合、サプライヤーに性能の証明をどのように検証するかを尋ねることが重要な場合があります。たとえば、一連の堅牢なテストで高い性能を発揮するレギュレーターは、過酷なフィールド条件下で長期にわたって動作することを信頼できます。

細心の注意を払ったレギュレーターのエンジニアリングと、よく考え抜かれた実験室ベースの分析は、成功と失敗の間に立ちはだかる可能性があります。その理由を探ってみましょう。

レギュレータのテスト方法

すべてのレギュレーターのサプライヤーが同じ能力でテストを実施しているわけではありません。業界全体で認識されている共通の性能特性に対する単一の標準テストは存在しないため、さまざまなレギュレータ メーカー間で機器テストの徹底度に大きなばらつきがあります。

産業用流体システム用の圧力調整器を選択して指定するときは、サプライヤーに性能証明をどのように検証するかを尋ねてください。

代わりに、さまざまな性能属性にわたってテストするためのカスタマイズされたアプローチが必要であり、条件が最も極端なときにレギュレーターが定格どおりに機能することを確信する必要があります。適切な方法は、予測モデリングを使用してパフォーマンス特性を理論的に予測し、次に実用的なテスト方法を使用してそれらの理論を証明することです。最も重要なテストには次のようなものがあります:

バースト テスト .圧力調整器の最初の、そして最も重要な性能基準の 1 つは、圧力下での動作時にその完全性を維持する能力です。予想されるレギュレーターの動作圧力をはるかに超える圧力で実行できる破裂試験は、設計エンジニアが製品が圧力定格に従って動作することを確認するのに役立ちます。最も信頼性の高いレギュレーターは、多くの場合、定格圧力の数倍の使用圧力下で安定した性能を発揮するように設計されています。

最も信頼性の高いレギュレーターは、多くの場合、定格圧力の数倍の使用圧力下で安定した性能を発揮するように設計されています。

流体力学試験 .入口ストリームでの 6000 psi から出口ストリームでの 100 psi に圧力を下げる役割を担う減圧レギュレーターを考えてみましょう。安定した信頼性の高い出口圧力を確保するために、設計者はレギュレーター内の潜在的な速度トラップまたは圧力蓄積スポットを特定することが重要です。レギュレーター自体がダイアフラムで意図した出口圧力を測定するため、内部設計のわずかな不一致でも、出口ストリームで圧力損失が発生し、性能低下につながる可能性があります。

数値流体力学 (CFD) と実際のフロー テストは、メーカーがレギュレーター内の圧力ゾーンを調査して、デバイスがシステム仕様に従って出口圧力を正確に読み取って制御していることを確認するための主要な方法の一部です。 CFD は、数値解析とデータ構造を使用して、流体の流れと圧力に関する問題を解析および解決します。圧力に対するこれらの潜在的な影響を特定することにより、設計者はレギュレーターをより正確に設計して、最終的にレギュレーターの品質の指標となる製品定格に実際の出口圧力が一致するようにすることができます。

供給圧力効果テスト .供給圧力効果 (SPE) は、入口依存性とも呼ばれ、入口圧力の変化による出口圧力の変化です。入口圧力が低下すると、対応する出口圧力が上昇します。逆に、入口圧力が上昇すると、出口圧力は低下します。

SPE は、ほとんどの規制当局にある程度の影響を与えます。SPE を適切に予測して最小限に抑えることは、製造業者の責任です。ほとんどのサプライヤは、入口圧力の変化に対する出口圧力の変化を示す数値を顧客に提供します。可能な限り最小で最も正確な値を提供するために、SPE テストはレギュレーターのエンジニアリングと設計の重要な部分です。

ライフサイクル要素のテスト .一度設置すると、オペレーターは、レギュレーターが多くの作動サイクルにわたって何年にもわたる性能を提供することを期待する必要があります。レギュレーターが設計どおりの性能寿命を達成することを確信するには、一連のライフ サイクル テストを適用できます。

ライフ サイクル テストは、エンジニアがさまざまなサイクル負荷 (場合によっては 1 秒あたり最大 120 サイクル) を実行するベンチ テストとして実行できます。目標は、いつ、どこでレギュレーターがパフォーマンスに影響を与える可能性のある磨耗を示し始めるかを判断することです。この知識を武器に、エンジニアは予測可能な摩耗パターンに対してレギュレーターをより堅牢に設計できます。

オペレーターは、レギュレーターが何百万回もの作動サイクルにわたって何年もの性能を発揮することを期待する必要があります。

熱試験 .圧力調整器はさまざまな環境条件下で機能することが期待されるため、さまざまな熱条件下で完全な調整器の性能をテストすることは、健全な製品の開発と設計に不可欠です。

たとえば、ステンレス製の圧力調整器は、さまざまな一般産業用途で一般的に使用されており、ほとんどの状況で予測可能な性能を発揮します。ただし、極端な高温および低温は、シールの性能に影響を与える可能性があります。非常に高い温度は、特定のエラストマー材料を膨張させる可能性があります。温度が非常に低いと、材料が硬化して収縮する場合があります。それぞれの条件により、信頼性の高いシールが損なわれ、信頼性の高いレギュレーターの性能が損なわれる可能性があります。

堅牢な規制当局の試験が意味するもの

実際の性能は、あらゆる工業用流体システム コンポーネントの成功の究極の指標です。したがって、圧力レギュレーターは、オペレーターに最適な結果を提供できる必要があります。つまり、システムの圧力を必要に応じて安全かつ確実に制御するのに役立ちます。

メーカーの製品設計とテスト プロトコルは、まさにそれを行う規制当局の能力を決定付けます。システムのレギュレーターを選択して指定するときは、レギュレーターのサプライヤーと相談して、最も厳しい実際のパフォーマンスの課題を満たすために製品がどのように設計およびテストされているかについて話し合うことをお勧めします。これは、スウェージロックのレギュレーターのスペシャリストが喜んで話し合う会話です。さまざまな産業用レギュレータ アプリケーションにまたがる幅広い経験を持つ当社は、圧力調整のニーズを評価し、継続的な成功に最も貢献するソリューションを特定するお手伝いをします。