调节阀的常见故障及处理方法

原创 2020-07-21 16:46  阅读

  调节阀的常见故障及处理方法_电力/水利_工程科技_专业资料。调节阀的常见故障及处理方法 黄志江 邬建国 大港储气库分公司板 876 储气库管理站 摘 要:在自动化程度较高的控制系统,调节阀作为自动调节系统的终端执行装置,接受控制信号 实现对化工流程的调节。它的

  调节阀的常见故障及处理方法 黄志江 邬建国 大港储气库分公司板 876 储气库管理站 摘 要:在自动化程度较高的控制系统,调节阀作为自动调节系统的终端执行装置,接受控制信号 实现对化工流程的调节。它的动作灵敏度直接关系着调节系统的质量,因此,在日常维护 中总结分析影响调节阀安全运行的因素及其对策显得尤为重要。 主题词:调节阀 安全运行 故障现象 处理方法 前 言 调节阀是流体机械(包括电力机械、化工机械、流体动力机械等)中控制通流能力的关键部件,它 的工作性能、安全性与整个装置的工作性能、效率、可靠性密切相关。影响其工作性能的因素很多, 所以至今各行业中由调节阀引起的各种事故时有发生,影响设备,工艺的安全平稳地运行。 1 我国调节阀在线状况及分析 我国的石油、化工行业取得了长足的发展。在这些装置中都配套采用了大量的调节阀,如美型 Fisher 调节阀, 日本梅索尼兰公司的凸轮挠曲阀 (camfler Ⅰ、 , Ⅱ) 日本山武公司的笼式调节阀 (VDC 型),单导向单座调节阀(VST),小流量调解法(VSL 型),西德的双汽缸蝶阀系列产品等等; 此外,我国其他行业,工厂中也广泛使用着气动薄膜单、双座调节阀等,这些调节阀的可靠运行, 维系了个装置的正常生产。虽然在使用的调节阀品种繁多,千差万别,各有其使用场合,但归结起 来,工艺条件对其基本要求,有如下几方面: (1)材料及结构的选择要满足压力、温度、腐蚀、冲刷、磨损等方面的要求。 (2)流量特性、流通能力要满足工艺规定的要求,达到精确、灵敏、稳定。 (3)执行机构的输出力和刚度要满足允许压差。 (4)能满足对其他配套附件的精确度、灵敏度、稳定性的要求。 (5)满足通过气-液联动,实现快速、强力切断机故障位置的特殊要求。 2 2.1 调解阀使用过程中出现的故障及对策 卡堵 调节阀经常出现的问题是卡堵,常出现在新投入运行的系统和大修投运初期,由于管道内焊渣、 铁锈等在节流口和导向部位造成堵塞从而使介质流通不畅,或调节阀检修中填料过紧,造成摩擦力 增大,导致小信号不动作、大信号动作过头的现象。 此类故障处理办法:可迅速开、关副线或调节阀,让赃物从副线或调节阀处被介质冲跑。另外 还可以用管钳夹紧阀杆,在外加信号压力的情况下,正反用力旋动阀杆,让阀芯闪过卡处。若不能 解决问题,可增加气源压力、增加驱动功率反复上下移动几次,即可解决问题。如果还是不能动作, — 1 — 则需要对控制阀做解体处理,当然,这一工作需要很强的专业技能,一定要在懂行的人员或专家协 助下完成,否则后果更为严重。 2.2 泄漏 调节阀泄漏一般有调节阀内漏、填料泄漏和阀芯、阀座变形引起的泄漏几种情况,下面分别加 以分析。 2.2.1 阀内漏 阀杆长短不适,气开阀阀杆太长,阀杆向上的(或向下)距离不够,造成阀芯和阀座之间有空 隙,不能充分接触,导致不严而内漏。同样气关阀阀杆太短,也可导致阀芯和阀座之间有空隙,不 能充分接触,导致关不严而内漏。解决方法:应缩短(或延长)调节阀阀杆使调节阀长度合适,使 其不再内漏。 2.2.2 填料泄漏 填料装入填料函以后,经压盖对其施加轴向压力。由于填料的塑性变形,使其产生径向力,并 与阀杆紧密接触,但这种接触并非十分均匀,有些部位接触的松,有些部位接触的较紧,甚至有些 部位根本没有接触上。调节阀在使用过程中,阀杆同填料之间存在着相对运动,这个运动叫轴向运 动。在使用过程中,随着高温、高压和渗透性强的流体介质的影响,调节阀填料函也是发生泄漏现 象较多的部位。造成填料泄漏的主要原因是界面泄漏,对于纺织填料还会出现渗漏(压力介质沿着 填料纤维之间的微小缝隙向外泄漏)。阀杆与填料间的界面泄漏是由于填料接触压力的逐渐衰减, 填料自身老化等原因引起的,这时压力介质就会沿着填料与阀杆之间的接触间隙向外泄漏。 出现此类问题时的解决对策:为了使填料装入方便,在填料函顶端倒角,在填料函底部放置耐 冲蚀的间隙较小的金属保护环,注意该保护环与填料的接触面不能为斜面,以防止填料被介质压力 推出。填料函与填料接触部分的表面要精加工,以提高表面光洁度,减小填料磨损。填料选用柔性 石墨,因为它的气密性好、摩擦力小,长期使用变化小,磨损的烧损小,易于维修,且压盖螺栓重 新拧紧后摩擦力不发生变化,耐压性和耐热性良好,不受内部介质的侵蚀,与阀杆和填料函内部接 触的金属不发生点蚀或腐蚀。这样,有效地保护了阀杆填料函的密封,保证了填料密封的可靠性, 使用寿命也有很大地提高。 2.2.3 阀芯、阀座变形泄漏 阀芯、阀座泄漏的主要原因是由于调节阀生产过程中的铸造或锻造缺陷可导致腐蚀的加强。而 腐蚀介质的通过,流体介质的冲刷也会造成调节阀的泄漏。腐蚀主要以侵蚀或气蚀的形式存在。当 腐蚀性介质在通过调节阀时,便会产生对阀芯、阀座材料的侵蚀和冲击,使阀芯、阀座成椭圆形或 其他形状,随着时间的推移,导致阀芯、阀座不匹配,存在间隙,关不严而发生泄漏。 解决方案为:关键把好阀芯、阀座的材质选型关。选择耐腐蚀的材料,对存在麻点、沙眼等缺 陷的产品要坚决剔除。若阀芯、阀座变形不太严重,可用细砂纸研磨,消除痕迹,提高密封光洁度, 以提高密封性能。若损坏严重,则应重新更换新阀。 — 2 — 2.3 振动 调节阀的弹簧刚度不足,调节阀输出信号不稳定而急剧变动易引起调节阀振动。还有所选阀的 频率与系统频率相同或管道、基座剧烈振动,使调节阀随之振动。选型不当,调节阀工作在小开度 存在着剧烈的流阻、流速、压力的变化,当超过阀的刚度,稳定性变差,严重时产生振动。 解决对策:由于产生振动的原因是多方面的,要具体问题具体分析。对振动轻微的,可增加刚 度来消除,如选用大刚度弹簧的调节阀,改用活塞执行结构等;管道、基座剧烈振动,可通过增加 支撑消除振动干扰;阀的频率与系统的频率相同时,更换不同结构的调节阀;工作在小开度造成的 振动,则是选型不当造成的,具体说是由于阀的流通能力 C 值过大,必须重新选型,选择流通能力 C 值较小的或采用分程控制或采用子母阀以克服调节阀工作在小开度所产生的振动。 2.4 2.4.1 阀门定位器故障 普通定位器采用机械式力平衡原理工作,即喷嘴挡板技术,主要存在以下故障类型: (1)因采用机械式力平衡原理工作,其可动部件较多,易受温度、振动的影响,造成调节阀的 波动; (2)采用喷嘴挡板技术,由于喷嘴孔很小,易被灰尘或不干净的气源堵住,使定位器不能正常 工作; (3)采用力的平衡原理,弹簧的弹性系数在恶劣现场会发生改变,造成调节阀非线性导致控制 质量下降。 2.4.2 智能定位器由微处理器(CPU)、A/D、D/A 转换器等部件组成,其工作原理与普通定位器截 然不同,给定值和实际值的比较纯是电动信号,不再是力平衡。因此能够克服常规定位器的力平衡 的缺点。但在用于紧急停车场合时,如紧急切断阀、紧急放空阀等,这些阀门要求静止在某一位置, 只有紧急情况出现时,才需要可靠地动作,长时间停留在某一位置,容易使电气转换器失控造成小 信号不动作的危险情况。此外。用于阀门的位置传感电位器由于工作在现场,电阻值易发生变化造 成小信号不动作、大信号全开的危险情况。因此,为了确保智能定位器的可靠性和可利用性,必须 对它们进行频繁地测试。 3 结束语 通过对调节阀故障原因分析,采取适当的处理和改进办法,将大大提高调节阀的利用率,降低 系统故障率,对流程工艺的生产效率和经济效益的提高以及能源消耗的降低都有着重要的作用,可 有效提高调节系统的质量,从而确保生产装置长期、和记官网,安全运行。 参 考 文 献 (1) 《过程仪表安装与维护》 化工出版社 作者:汪兴云 (2)《自动化仪表及装置设计基础》 中国电力出版社 作者:王家桢 — 3 —

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