1、 引言
在自動(dòng)化程度較高的化工控制系統(tǒng),調(diào)節(jié)閥作為自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的終端執(zhí)行裝置,接受控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)化工流程的調(diào)節(jié)。它的動(dòng)作靈敏度直接關(guān)系著調(diào)節(jié)系統(tǒng)的質(zhì)量,據(jù)現(xiàn)場實(shí)際統(tǒng)計(jì)大約有75%左右的故障出自調(diào)節(jié)閥。因此,在日常維護(hù)中總結(jié)分析影響調(diào)節(jié)閥**運(yùn)行的因素及其對(duì)策顯得尤為重要。
2、 卡堵
調(diào)節(jié)閥經(jīng)常出現(xiàn)的問題是卡堵,常出現(xiàn)在新投入運(yùn)行的系統(tǒng)和大修投運(yùn)初期,由于管道內(nèi)焊渣、鐵銹等在節(jié)流口和導(dǎo)向部位造成堵塞從而使介質(zhì)流通不暢,或調(diào)節(jié)閥檢修中填料過緊,造成摩擦力增大,導(dǎo)致小信號(hào)不動(dòng)作、大信號(hào)動(dòng)作過頭的現(xiàn)象。
此類故障處理辦法:可迅速開、關(guān)副線或調(diào)節(jié)閥,讓贓物從副線或調(diào)節(jié)閥處被介質(zhì)沖跑。另外還可以用管鉗夾緊閥桿,在外加信號(hào)壓力的情況下,正反用力旋動(dòng)閥桿,讓閥芯閃過卡處。若不能解決問題,可增加氣源壓力、增加驅(qū)動(dòng)功率反復(fù)上下移動(dòng)幾次,即可解決問題。如果還是不能動(dòng)作,則需要對(duì)控制閥做解體處理,當(dāng)然,這一工作需要很強(qiáng)的技能,一定要在懂行的人員或?qū)<覅f(xié)助下完成,否則后果更為嚴(yán)重。
3 、泄漏
調(diào)節(jié)閥泄漏一般有調(diào)節(jié)閥內(nèi)漏、填料泄漏和閥芯、閥座變形引起的泄漏幾種情況,下面分別加以分析。
3.1 閥內(nèi)漏
閥桿長短不適,氣開閥閥桿太長,閥桿向上的(或向下)距離不夠,造成閥芯和閥座之間有空隙,不能充分接觸,導(dǎo)致不嚴(yán)而內(nèi)漏。同樣氣關(guān)閥閥桿太短,也可導(dǎo)致閥芯和閥座之間有空隙,不能充分接觸,導(dǎo)致關(guān)不嚴(yán)而內(nèi)漏。解決方法:應(yīng)縮短(或延長)調(diào)節(jié)閥閥桿使調(diào)節(jié)閥長度合適,使其不再內(nèi)漏。
3.2 填料泄漏
填料裝入填料函以后,經(jīng)壓蓋對(duì)其施加軸向壓力。由于填料的塑性變形,使其產(chǎn)生徑向力,并與閥桿緊密接觸,但這種接觸并非十分均勻,有些部位接觸的松,有些部位接觸的較緊,甚至有些部位根本沒有接觸上。調(diào)節(jié)閥在使用過程中,閥桿同填料之間存在著相對(duì)運(yùn)動(dòng),這個(gè)運(yùn)動(dòng)叫軸向運(yùn)動(dòng)。在使用過程中,隨著高溫、高壓和滲透性強(qiáng)的流體介質(zhì)的影響,調(diào)節(jié)閥填料函也是發(fā)生泄漏現(xiàn)象較多的部位。造成填料泄漏的主要原因是界面泄漏,對(duì)于紡織填料還會(huì)出現(xiàn)滲漏(壓力介質(zhì)沿著填料纖維之間的微小縫隙向外泄漏)。閥桿與填料間的界面泄漏是由于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(shí)壓力介質(zhì)就會(huì)沿著填料與閥桿之間的接觸間隙向外泄漏。
出現(xiàn)此類問題時(shí)的解決對(duì)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沖蝕的間隙較小的金屬保護(hù)環(huán),注意該保護(hù)環(huán)與填料的接觸面不能為斜面,以防止填料被介質(zhì)壓力推出。填料函與填料接觸部分的表面要精加工,以提高表面光潔度,減小填料磨損。填料選用柔性石墨,因?yàn)樗臍饷苄院?、摩擦力小,長期使用變化小,磨損的燒損小,易于維修,且壓蓋螺栓重新擰緊后摩擦力不發(fā)生變化,耐壓性和耐熱性良好,不受內(nèi)部介質(zhì)的侵蝕,與閥桿和填料函內(nèi)部接觸的金屬不發(fā)生點(diǎn)蝕或腐蝕。這樣,有效地保護(hù)了閥桿填料函的密封,保證了填料密封的可靠性,使用壽命也有很大地提高。
3.3 閥芯、閥座變形泄漏
閥芯、閥座泄漏的主要原因是由于調(diào)節(jié)閥生產(chǎn)過程中的鑄造或鍛造缺陷可導(dǎo)致腐蝕的加強(qiáng)。而腐蝕介質(zhì)的通過,流體介質(zhì)的沖刷也會(huì)造成調(diào)節(jié)閥的泄漏。腐蝕主要以侵蝕或氣蝕的形式存在。當(dāng)腐蝕性介質(zhì)在通過調(diào)節(jié)閥時(shí),便會(huì)產(chǎn)生對(duì)閥芯、閥座材料的侵蝕和沖擊,使閥芯、閥座成橢圓形或其他形狀,隨著時(shí)間的推移,導(dǎo)致閥芯、閥座不匹配,存在間隙,關(guān)不嚴(yán)而發(fā)生泄漏。
解決方案為:關(guān)鍵把好閥芯、閥座的材質(zhì)選型關(guān)。選擇耐腐蝕的材料,對(duì)存在麻點(diǎn)、沙眼等缺陷的產(chǎn)品要堅(jiān)決剔除。若閥芯、閥座變形不太嚴(yán)重,可用細(xì)砂紙研磨,消除痕跡,提高密封光潔度,以提高密封性能。若損壞嚴(yán)重,則應(yīng)重新更換新閥。
4、 振蕩
調(diào)節(jié)閥的彈簧剛度不足,調(diào)節(jié)閥輸出信號(hào)不穩(wěn)定而急劇變動(dòng)易引起調(diào)節(jié)閥振蕩。還有所選閥的頻率與系統(tǒng)頻率相同或管道、基座劇烈振動(dòng),使調(diào)節(jié)閥隨之振動(dòng)。選型不當(dāng),調(diào)節(jié)閥工作在小開度存在著劇烈的流阻、流速、壓力的變化,當(dāng)超過閥的剛度,穩(wěn)定性變差,嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生振蕩。
解決對(duì)策:由于產(chǎn)生振蕩的原因是多方面的,要具體問題具體分析。對(duì)振動(dòng)輕微的,可增加剛度來消除,如選用大剛度彈簧的調(diào)節(jié)閥,改用活塞執(zhí)行結(jié)構(gòu)等;管道、基座劇烈振動(dòng),可通過增加支撐消除振動(dòng)干擾;閥的頻率與系統(tǒng)的頻率相同時(shí),更換不同結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)閥;工作在小開度造成的振蕩,則是選型不當(dāng)造成的,具體說是由于閥的流通能力C值過大,必須重新選型,選擇流通能力C值較小的或采用分程控制或采用子母閥以克服調(diào)節(jié)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(jī)械式力平衡原理工作,即噴嘴擋板技術(shù),主要存在以下故障類型:
(1) 因采用機(jī)械式力平衡原理工作,其可動(dòng)部件較多,易受溫度、振動(dòng)的影響,造成調(diào)節(jié)閥的波動(dòng);
(2) 采用噴嘴擋板技術(shù),由于噴嘴孔很小,易被灰塵或不干凈的氣源堵住,使定位器不能正常工作;
(3) 采用力的平衡原理,彈簧的彈性系數(shù)在惡劣現(xiàn)場會(huì)發(fā)生改變,造成調(diào)節(jié)閥非線性導(dǎo)致控制質(zhì)量下降。
5.2 智能定位器由微處理器(CPU)、A/D、D/A轉(zhuǎn)換器等部件組成,其工作原理與普通定位器截然不同,給定值和實(shí)際值的比較純是電動(dòng)信號(hào),不再是力平衡。因此能夠克服常規(guī)定位器的力平衡的缺點(diǎn)。但在用于緊急停車場合時(shí),如緊急切斷閥、緊急放空閥等,這些閥門要求靜止在某一位置,只有緊急情況出現(xiàn)時(shí),才需要可靠地動(dòng)作,長時(shí)間停留在某一位置,容易使電氣轉(zhuǎn)換器失控造成小信號(hào)不動(dòng)作的危險(xiǎn)情況。此外。用于閥門的位置傳感電位器由于工作在現(xiàn)場,電阻值易發(fā)生變化造成小信號(hào)不動(dòng)作、大信號(hào)全開的危險(xiǎn)情況。因此,為了確保智能定位器的可靠性和可利用性,必須對(duì)它們進(jìn)行頻繁地測試。
6、 結(jié)束語
通過對(duì)調(diào)節(jié)閥故障原因分析,采取適當(dāng)?shù)奶幚砗透倪M(jìn)辦法,將大大提高調(diào)節(jié)閥的利用率,降低系統(tǒng)故障率,對(duì)流程工藝的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益的提高以及能源消耗的降低都有著重要的作用,可有效提高調(diào)節(jié)系統(tǒng)的質(zhì)量,從而確保生產(chǎn)裝置長期、**運(yùn)行。