1、 引言
在自動化程度較高的(de)化工控製係統,調節(jiē)閥作為自動調節係統的終端執行裝置,接受控製信號實現對化工流程的調節。它的動作靈(líng)敏(mǐn)度直接關係著調節係統的質量,據現場實際統計大約(yuē)有75%左右(yòu)的故障出自調(diào)節閥。因此(cǐ),在日常維護中總(zǒng)結分析影響調節閥**運行的因素及其對(duì)策顯得尤為重要。
2、 卡堵
調節(jiē)閥經常出現的問題是卡堵,常出現在新投入運行的係統和大修投運初期,由於管(guǎn)道內焊(hàn)渣、鐵鏽等在節流口和導向部位(wèi)造成堵塞從而使介(jiè)質流通不暢,或調節閥檢修(xiū)中填料過緊,造成摩擦力增大,導(dǎo)致小信號(hào)不動作、大信號動作過頭的(de)現象。
此類故障處(chù)理辦法:可迅速開、關副線或調節閥(fá),讓(ràng)贓(zāng)物從副線或調節閥處被介質衝跑。另外還可以用管鉗夾緊閥杆,在外加信號(hào)壓力的情況下,正反用力旋動閥杆,讓閥芯閃過卡處。若(ruò)不能解決問題,可增加(jiā)氣源壓力、增加驅動功(gōng)率反複上下移動幾次,即可(kě)解(jiě)決問題。如果還是不能動作,則(zé)需要對控製閥做解體處理,當然,這一(yī)工作需要很強的(de)專業技能,一(yī)定要在懂行的人員或專家協(xié)助下完成,否則後果更為嚴重。
3 、泄漏
調節(jiē)閥泄漏一般有調節閥內漏、填(tián)料泄(xiè)漏和(hé)閥芯、閥座變形引起的泄漏幾種情(qíng)況,下(xià)麵分別加以分析。
3.1 閥內漏
閥杆長短不適,氣開閥閥杆太長,閥杆向上(shàng)的(或向下)距離不夠,造成閥芯和閥座(zuò)之間(jiān)有空隙,不能充(chōng)分接觸,導致不嚴而內漏。同樣氣(qì)關閥閥杆太短,也(yě)可導致閥芯和閥座之間有空隙,不能充分接觸,導致關不嚴而內漏。解決方法:應(yīng)縮短(或延長)調節閥閥杆使調節閥長度(dù)合適,使其不再內漏。
3.2 填料泄漏
填料(liào)裝入填料函以後,經壓蓋對其(qí)施加軸向壓力。由於(yú)填料的塑性變形,使其產生徑向力,並與閥杆緊密接觸,但這種接觸並非十分(fèn)均勻,有些部位接觸的鬆,有(yǒu)些(xiē)部(bù)位接觸的較緊,甚至有些(xiē)部位根本沒有接觸上。調節閥在使用過程中,閥杆同填料之間存在著相對運動,這個運動叫軸向運動。在使用過(guò)程中,隨著高溫、高(gāo)壓和滲透性強的流體介(jiè)質的影響,調節閥填料函也是(shì)發生泄漏現象(xiàng)較多的部位。造成填(tián)料泄漏的主(zhǔ)要原(yuán)因是界(jiè)麵泄漏(lòu),對於紡織填料還會出現滲漏(lòu)(壓力介質沿著填料纖維之間的微小縫隙(xì)向外泄漏)。閥杆與填料間的界麵泄漏是(shì)由於填料接觸壓力的逐漸衰減,填料自身老化等原因引起的,這時壓力介(jiè)質就會沿著填料與閥杆之間(jiān)的接觸(chù)間隙向外泄漏。
出現此類問題時的解決對策:為了使填料裝入方便,在填料函頂端倒角,在填料函底部放置耐衝蝕的間隙較小的金(jīn)屬保護環,注意(yì)該保護環與填料的接觸(chù)麵不能為斜麵,以防止填料被介質壓力(lì)推出。填料函與填(tián)料接觸(chù)部分的表麵要精(jīng)加(jiā)工(gōng),以提高表麵光潔度,減小填料磨損。填料選用柔性石墨,因為它的氣密性好、摩擦力小,長期使用變化小,磨(mó)損的燒損小(xiǎo),易於維修,且壓蓋螺栓重新(xīn)擰緊後摩擦力不發生變化,耐壓性(xìng)和耐熱性良好,不受內(nèi)部介(jiè)質(zhì)的侵蝕,與閥杆和填料(liào)函內部接觸的金屬不發生點蝕或腐蝕。這樣,有效地保護了閥杆填料函的密封,保證(zhèng)了填料密封的可靠性,使用壽命也有很大(dà)地(dì)提高。
3.3 閥芯、閥座(zuò)變形泄漏(lòu)
閥芯、閥座泄漏的主要原因是由於(yú)調節閥生產過程中的鑄造或鍛造缺陷可導致腐蝕的加強。而腐蝕介質的通過,流體介質的衝刷也會造成調節閥的泄漏。腐蝕主要以侵蝕或氣蝕的形式(shì)存(cún)在。當腐蝕性介質在通過調節閥時,便會產生對閥芯、閥座材料的侵蝕和衝擊,使(shǐ)閥芯、閥座成橢圓形或其他形狀,隨著時間的推移,導致閥芯、閥(fá)座不(bú)匹配,存在間(jiān)隙,關不嚴而發生泄漏。
解決方案為:關鍵(jiàn)把好閥芯、閥座的材質選型關。選擇耐腐蝕的材料,對存在麻點、沙眼等缺陷的(de)產品要堅決剔除。若閥芯、閥座變形不太嚴重(chóng),可用細砂紙研磨,消除痕跡,提高(gāo)密封(fēng)光潔度,以提高密封性能。若損壞嚴重,則應重新(xīn)更換新閥(fá)。
4、 振蕩
調節閥的(de)彈簧剛度不足,調節閥輸出信(xìn)號不(bú)穩定而急劇變動易引(yǐn)起調節閥振蕩(dàng)。還有所選閥的頻率與(yǔ)係統(tǒng)頻率相同或管道、基座劇烈振動,使調節閥隨之振(zhèn)動。選型不當,調節閥工作在小開(kāi)度(dù)存(cún)在著劇(jù)烈的流(liú)阻、流速、壓力(lì)的變(biàn)化,當(dāng)超過閥的剛度,穩定性變差,嚴重時(shí)產生振蕩。
解決對策:由於產生振蕩的(de)原因是多方麵的,要具體問題具(jù)體分析。對振動輕微的,可增加剛度來消除,如選(xuǎn)用大剛度彈簧的調節閥,改用(yòng)活塞執行結構等;管道、基座劇烈振動,可通過增加支撐消除(chú)振動(dòng)幹擾(rǎo);閥(fá)的頻率(lǜ)與係(xì)統的頻率相同時,更換不同結構的調節閥;工作在小開度造(zào)成(chéng)的振蕩,則(zé)是選型不當造成的,具體說是由於(yú)閥的流通能(néng)力C值過大,必須重(chóng)新選型,選擇流通能力C值較小的或采用分程控製或采用子母閥以(yǐ)克服調(diào)節閥工作在小開度所產(chǎn)生的振蕩。
5 、閥門定位器故障
5.1 普通定位器采用機械(xiè)式力平衡原理工作,即噴嘴擋板技術,主要存在以下故障類型:
(1) 因采用機械式力平衡原(yuán)理工作,其(qí)可動部件較多,易受溫度、振動的影響,造成調節閥的波動;
(2) 采用噴(pēn)嘴擋板技術,由於噴嘴孔很小,易被灰塵或不幹淨的氣源堵(dǔ)住,使定位器不能正常工作;
(3) 采用力的平衡原理,彈簧的彈性係數在惡劣現場(chǎng)會發生改變,造成調節閥非線性導致控製質量下降。
5.2 智能定位器(qì)由微處理(lǐ)器(CPU)、A/D、D/A轉換器等部件組成,其工作原理與普通定位器截然不同,給(gěi)定值和實際值的比較純(chún)是電(diàn)動(dòng)信號,不再是力平(píng)衡。因此能夠克服常規定位器的力平衡的(de)缺點。但在(zài)用於緊急停車場合時,如緊急切斷閥(fá)、緊急放(fàng)空閥等,這些閥門要求靜止在某一位置(zhì),隻有緊急情況出現時,才需要可靠地動作,長時間停留在某一位置,容(róng)易使電氣轉換器(qì)失控造成小信號不動作的危險情況(kuàng)。此外。用(yòng)於閥門的位置傳感電位器由於工作在現場(chǎng),電阻值易發生變化造(zào)成小信號不動作、大信號全開的危險情況。因此,為了確保智(zhì)能定位器的可靠性和可利用性,必須對它(tā)們進行頻繁地(dì)測試。
6、 結束語(yǔ)
通過對調(diào)節(jiē)閥故障原因分析,采取適當的處理(lǐ)和改進辦法,將大大提高調節閥的利用率,降低係統故(gù)障率,對流程工藝的生產效率和經濟效益的提高以及能源消耗的(de)降低都有著重要的作用,可有效提高調節係統的質量,從而確保生產裝置長期(qī)、**運行。