1.概述在化工生產(chǎn)中,隨著自動(dòng)化程度的提高,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,`運(yùn)行的好壞直接影響著生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行,調(diào)節(jié)閥操作能否正常與調(diào)節(jié)閥的維護(hù)工作有著很大的.調(diào)節(jié)閥的故障是多種多樣的,而同一種故障出現(xiàn)也可能有不同的原因.根據(jù)我公司調(diào)節(jié)閥的使用情況及維護(hù)特點(diǎn),對(duì)調(diào)節(jié)閥的故障分析以及調(diào)節(jié)閥的維護(hù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹.
2.調(diào)節(jié)閥的主要故障元件
2.1執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主要故障元件 不同的類(lèi)型的調(diào)節(jié)閥及不同的部位都有一些關(guān)鍵的元件,這些元件也是容易出現(xiàn)故障的。
(1)膜片對(duì)薄膜式氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō),膜片是zui重要的元件,在氣源正常的情況下,如果執(zhí)行機(jī)構(gòu)不動(dòng)作,就應(yīng)該想到膜片是否破裂,是否沒(méi)安裝好.當(dāng)金屬接觸面的表面有尖角\毛刺等缺陷就會(huì)把膜片扎破,而膜片不能有泄露.膜片使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng),材料老化也會(huì)影響使用。
(2) 活塞 氣動(dòng)\液動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的活塞產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力,因此活塞的損壞,磨損是不允許的.
(3) 解氣(液)管 這是通向執(zhí)行機(jī)構(gòu)的通路,因此要經(jīng)常檢查是否接牢,不漏氣.
(4) 推桿 要經(jīng)常檢查推桿有無(wú)彎曲,變形,脫落.推桿與閥桿連接要牢固,位置要調(diào)整好,這樣才能確保足夠的行程并關(guān)閉閥門(mén).
(5) 彈簧 要檢查彈簧有無(wú)斷裂.彈簧一般不會(huì)斷裂,有些彈簧在過(guò)大的載荷作用下,也可能斷裂.
2.2閥的主要故障元件
(1)閥體要經(jīng)常檢查閥體內(nèi)壁的受腐蝕和磨損情況,特別是用于腐蝕介質(zhì)和高壓差,空化作用等惡劣工藝條件下的閥門(mén),必須保證其耐壓強(qiáng)度和耐腐,耐磨性能.
(2)閥芯因?yàn)殚y芯起到調(diào)節(jié)和切斷流體的作用,是活動(dòng)的截流元件,因此受介質(zhì)的沖刷,腐蝕,顆粒的碰撞zui為嚴(yán)重,在高差壓空化情況下更易損壞,所以要檢查它各部分是否破壞,磨損,腐蝕,是否要維修或更換.
(3)閥座閥座結(jié)合面是保證閥門(mén)關(guān)閉的關(guān)鍵,它受腐蝕的情況也比較嚴(yán)重.而且由于介質(zhì)的滲透,使固定閥座的螺紋內(nèi)表面常常受到腐蝕而松動(dòng).
(4)閥桿 要檢查閥桿與閥芯,推桿的連接有無(wú)松動(dòng),是否產(chǎn)生過(guò)大的變形,裂紋和腐蝕.
(5)填料 檢查聚四氟乙烯或其他填料是否老化,缺油,變質(zhì)填料是否壓緊.
(6)墊片及O形圈 這些一損零件不能裂損,老化.
3.調(diào)節(jié)閥的故障現(xiàn)象及預(yù)防
3.1調(diào)節(jié)閥的卡(堵)現(xiàn)象調(diào)節(jié)閥在使用時(shí)出現(xiàn)的卡堵問(wèn)題，一般情況下在新投運(yùn)系統(tǒng)和大修后投運(yùn)初期，由于管道內(nèi)有焊渣、鐵銹等雜物在節(jié)流口、導(dǎo)向部位造成堵塞或者將芯卡死,使介質(zhì)流通不暢或者閥門(mén)無(wú)法動(dòng)作:調(diào)節(jié)閥檢修中填料過(guò)緊或者高溫調(diào)節(jié)閥在使用一段時(shí)間,受到高溫填料膨脹,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(guò)頭,也有可能將閥門(mén)卡死的現(xiàn)象.故障處理方法：可迅速開(kāi)、關(guān)副線(xiàn)或調(diào)節(jié)閥，讓臟物從副線(xiàn)或調(diào)節(jié)閥處被介質(zhì)沖跑。另一辦法用管鉗夾緊閥桿，在外加信號(hào)壓力情況下，正反用力旋動(dòng)閥桿，讓閥芯閃過(guò)卡處。若不能則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(wèn)題。如若仍不動(dòng)作，則需調(diào)節(jié)閥打開(kāi),取出雜物即可.
預(yù)防:在新系統(tǒng)安裝和大修檢修時(shí),應(yīng)將管道中的鐵銹、焊逢處的焊渣及雜物清理干凈,
在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)定期在調(diào)節(jié)閥閥桿和其它活動(dòng)的部位加油潤(rùn)滑.特別是調(diào)節(jié)閥采用石墨一石棉為填料時(shí)，大約三個(gè)月應(yīng)在填料上添加一次潤(rùn)滑油，以保證氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的靈活好用。如發(fā)現(xiàn)填料壓帽壓得很低，則應(yīng)補(bǔ)充填料，如發(fā)現(xiàn)聚四氟乙燥填料硬化，則應(yīng)及時(shí)更換；應(yīng)在巡回檢查中注意調(diào)節(jié)閥的運(yùn)行情況，檢查閥位指示器和調(diào)節(jié)器輸出是否吻合；對(duì)有定位器的調(diào)節(jié)閥要經(jīng)常檢查氣源，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理；應(yīng)經(jīng)常保持調(diào)節(jié)閥的衛(wèi)生以及各部件完整好用。
3.2調(diào)節(jié)閥的泄露現(xiàn)象調(diào)節(jié)閥的泄露一般分為內(nèi)漏和介質(zhì)外部泄露,介質(zhì)的外部泄露有壓蓋處泄露、各部件連接處泄露,由于填料裝入填料函以后，經(jīng)壓蓋對(duì)其施加軸向壓力或者在使用一段時(shí)間后由于填料松動(dòng)。由于填料的塑性，使其產(chǎn)生徑向力，并與閥桿緊密接觸，但這種接觸是并不是非常均勻的。有些部位接觸的松，有些部位接觸的緊，甚至有些部位沒(méi)有接觸上。調(diào)節(jié)閥在使用過(guò)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(guò)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。內(nèi)漏一般是由于調(diào)節(jié)閥生產(chǎn)過(guò)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(guò)，流體介質(zhì)的沖刷也可造成調(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(guò)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、閥座不配套，存在間隙，關(guān)不嚴(yán)發(fā)生泄漏。處理方法：為使填料裝入方便，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)（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。填料函各部與填料接觸部分的金屬表面要精加工，以提高表面光潔度，減少填料磨損。填料選用柔性石墨，因其具有氣密性好，摩擦力小，長(zhǎng)期使用后變化小，磨損的燒損小，維修容易，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，保證了填料的密封的可靠性和長(zhǎng)期性。對(duì)于調(diào)節(jié)閥的內(nèi)漏關(guān)鍵要把好閥芯、閥座的材質(zhì)的選型關(guān)、質(zhì)量關(guān)。選擇耐腐蝕材料，對(duì)麻點(diǎn)、沙眼等缺陷的產(chǎn)品堅(jiān)決剔除。若閥芯、閥座變形不太嚴(yán)重，可經(jīng)過(guò)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。
預(yù)防: 定期緊固壓蓋,杜絕外漏,對(duì)于內(nèi)漏要做好調(diào)節(jié)閥的選型,定期檢查閥芯\閥座的損壞情況, 損壞嚴(yán)重的進(jìn)行更換.
3.3調(diào)節(jié)閥的附件故障現(xiàn)象
3.3-1 閥門(mén)定位器故障
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(lèi)型：
1） 因采用機(jī)械式力平衡原理工作，其可動(dòng)部件較多，容易受溫度，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，是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(chǎng)下發(fā)生改變，造成調(diào)節(jié)閥非線(xiàn)性導(dǎo)致控制質(zhì)量下降。
2.智能定位器由微處理器(cpu)、A/D,D/A轉(zhuǎn)換器及等部件組成，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(chē)場(chǎng)合時(shí)，如緊急切斷閥、緊急放空閥等。這些閥門(mén)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(zhǎng)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(mén)的位置傳感電位器由于工作在現(xiàn)場(chǎng)，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(kāi)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)行頻繁的測(cè)試。
處理方法和預(yù)防:定期校驗(yàn)調(diào)節(jié)閥,清理氣路,保證氣源的潔凈. 3.3-2減壓器故障
減壓器故障一般情況下出現(xiàn)濾心堵或膜片漏氣,使氣源過(guò)低,導(dǎo)致閥門(mén)不能正常動(dòng)作.
處理方法和預(yù)防:更換濾芯或更換減壓器,定期排污,調(diào)節(jié)壓力不易過(guò)高,應(yīng)按照標(biāo)示正確使用.
4.調(diào)節(jié)閥的維護(hù)
4.1預(yù)防性維護(hù) 預(yù)防性維護(hù)是閥門(mén)發(fā)生故障前的計(jì)劃性檢修，也可以理解為日常維護(hù)，它包括以下幾個(gè)方面。
a.對(duì)調(diào)節(jié)閥的固定連接件及螺絲定期檢查和防腐潤(rùn)滑(加油).
b.定期清除氣源管道內(nèi)的鐵銹和污物
c.定期排污.
d.巡檢時(shí)檢查膜片是否漏氣
e.消除應(yīng)力
f.定期校驗(yàn).檢查閥門(mén)開(kāi)度是否與輸出一致.
4.2調(diào)節(jié)閥的緊急故障維護(hù)當(dāng)調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)故障時(shí),與現(xiàn)場(chǎng)操作人員緊密配合,手動(dòng)將工藝調(diào)節(jié)穩(wěn)定或改用旁路調(diào)節(jié),根據(jù)故障現(xiàn)象對(duì)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行檢修.
5.結(jié)束語(yǔ)通過(guò)對(duì)調(diào)節(jié)閥主要故障元件以及故障原因的分析，采用適當(dāng)?shù)奶幚?、改進(jìn)辦法，將大大提高調(diào)節(jié)閥的利用率，減少調(diào)節(jié)閥的故障率，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作用，有效提高調(diào)節(jié)系統(tǒng)的質(zhì)量，確保生產(chǎn)裝置長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行?！?/p>
參考文獻(xiàn)
樂(lè)嘉謙 《儀表工手冊(cè)》 化學(xué)工業(yè)出版社 2000.5
吳國(guó)熙 《調(diào)節(jié)閥的使用與維修》 化學(xué)工業(yè)出版社 2003.1
*作者:原建發(fā) 男1978年生, 助理工程師,現(xiàn)從事化工自動(dòng)化維修及應(yīng)用
第二作者:王占旭 男 1973年生, 助理工程師,現(xiàn)從事化工自動(dòng)化維修及應(yīng)用
第三作者:張全保 男 1975年生, 助理工程師, 現(xiàn)從事化工自動(dòng)化維修及應(yīng)用
2007-11-19作
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