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电气百科:气动调节阀的常见故障及处理方法

文章来源:自动化招聘 作者:【*】 点击:次 时间:2018/7/12 9:41:11

调节阀简述:

气动调节阀是工业生产广泛使用的工业过程控制仪表之一,它是组成工业自动化系统的重要环节。气动调节阀就是以压缩空气为动力源,以气缸为执行器,并借助于阀门定位器、转换器、电磁阀、保位阀等附件去驱动阀门,实现开关量或比例式调节,接收工业自动化控制系统的控制信号来完成调节管道介质的流量、压力、温度等各种工艺参数。气动调节阀的特点就是控制简单,反应快速,且本质安全。下面,了解一下气动调节阀的常见故障及处理方法。望能对工厂的现场维护人员起到一点助益,下图气动控制阀应用实例。

1、调节阀不动作

首先确认气动调节阀的气源压力是否正常,查找气源故障。如果气源压力正常,则判断定位器或电/气转换器的放大器有无输出;若无输出,则放大器恒节流孔堵塞,或压缩空气中的水分聚积于放大器球阀处。用小细钢丝疏通恒节流孔,清除污物或清洁气源。如果以上皆正常,有信号而无动作,则执行机构故障或阀杆弯曲,或阀芯卡死。遇此情况,必须卸开阀门进一步检查。

2、调节阀卡堵

如果气动调节阀杆往复行程动作迟钝,则阀体内或有黏性大的物质,结焦堵塞或填料压得过紧,或聚四氟乙烯填料老化,阀杆弯曲划伤等。调节阀卡堵故障大多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。遇到此类情况,可迅速开、关旁通或调节阀,让杂质从旁通或调节阀处被介质冲跑,同时在调节阀前加装过虑器。

3、调节阀泄漏

气动调节阀泄漏一般有调节阀内漏、外漏和阀芯、阀座变形引起的泄漏几种情况,下面分别加以分析。

3.1、阀内漏

1)、阀杆长短不适,气开阀阀杆太长,阀杆太长阀杆向上的(或向下)的距离不够,造成阀芯和阀座之间有空隙,不能充分接触,导致关不严而内漏。同样气关阀阀杆太短,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。

2)、阀芯和阀座密封面上有杂质,也会容易造内漏。

解决办法:应缩短(或延长)调节阀阀杆使调节阀长度合适,清理阀芯和阀座密封面上的杂质,使其不再内漏。(注意:调节阀顾名思义是主要作为比例调节流量来使用,不能作为关断阀使用,调节阀是有泄漏等级的,不同的等级有不同的允许泄漏量。)

3.2、调节阀填料泄漏

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。填料选用柔性石墨,因为它的气密性好、摩擦、磨损的相对小一些,使用寿命也有所提高。

而新型波纹管密封控制阀,阀杆采用波纹管密封结构,采用双层或三层316L不锈钢材质的波纹管与阀瓣焊接在一起,从结构上完全避免了外漏,达到节能的目的。尤其对于高温热油工况,因为油的渗透能力大约是蒸汽的50倍!高温热油会自然的从填料处渗漏出来,因此必须选用这种波纹管密封的控制阀,以避免高温油泄漏对人员的伤害。还有一些有卫生要求的工况、或者是一些腐蚀性介质,不允许有任何泄漏,也需要使用波纹管密封控制阀,真正的解决了调节阀外漏本质问题。

3.3、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。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。

4、调节阀振荡

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荡。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,严重时产生振荡。由于产生振荡的原因是多方面的,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荡,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荡。

5、调节阀噪音大

当流体流经调节阀,如前后压差过大就会产生针对阀芯、阀座等零部件的气蚀现象,使流体产生噪声。流通能力值选大了,必须重新选择流通能力值合适的调节阀,以克服调节阀工作在小开度而引起的噪音

6、总结:

调节阀的维护是一个专业性强的系统工作,要做好这个工作,不仅要在理论上掌握好专业知识,而且要结合实际使用经验来综合分析判断,提高维护水平,这将大大降低仪表故障率,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,对提高经济效益以及降低能耗都有着重要的作用,提高调节系统的质量,确保工艺生产装置长周期安全平稳运行。

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