控製閥在煉油及化工行業應用廣泛,是生產過程中(zhōng)用來控製流體流(liú)量(liàng)、壓力(lì)和液位的一種常用的調節設備(bèi)。在控 製閥的應用(yòng)中,計(jì)算和選(xuǎn)型是前提,安裝和調(diào)試是關鍵,使用和維護是目的。控製閥(fá)如(rú)果選型不當,安裝(zhuāng)不(bú)當或(huò)者調 試不好,就起不到調(diào)節作用。因此熟悉掌握控製閥工作原理和維修技能(néng)相當(dāng)重要。
控(kòng)製(zhì)閥原理
氣動控(kòng)製閥以壓縮空氣為動力源,通過氣缸(gāng)、薄膜為(wéi)執行機構,並借助電氣閥門定位(wèi)器、轉換器、電磁閥,保(bǎo)位 閥等附件(jiàn),實現開關量或者連續(xù)調節,接收DCS的控製信號來調(diào)節介質的流量、壓力、溫(wēn)度等(děng)各種工藝參數。氣動閥 主(zhǔ)要分為氣開(kāi)型(xíng)和氣關型(xíng)兩種,特點是控製簡單、反應快速、本質安全、不需要(yào)采用防爆措施。
控製閥故障形式(shì)及原因
氣(qì)動控製閥故障形式(shì)主要為:內漏閥門不(bú)動作、開(kāi)度波動較大、出現(xiàn)卡塞現象、動作正常但流量未變化。原因主 要有:閥體故障、氣缸故障、定位器故障、DCS故障、控(kòng)製電纜故障、維修保養不到位、閥門品質問題、選型或者設 計原因(yīn)、氣動元件故障。
01、閥體故障及(jí)對策
常見(jiàn)故障
1)蝶閥金屬閥座損壞導(dǎo)致閥體被(bèi)卡住;蝶閥固(gù)定插銷(xiāo)脫落或者半(bàn)球閥閥芯與閥杆連接螺栓 滑絲,主要(yào)表現為閥軸看起來已經動作但實(shí)際閥芯並未動作
2)球閥閥體內部磨損導(dǎo)致閥門容易被卡或(huò)者(zhě)閥門動作遲緩;球閥軟密封墊圈損壞導致閥門 內漏或者被卡。
3)半球閥閥軸軸套損壞導致閥門(mén)動作(zuò)困難。
4)蒸汽閥閥杆密封因高溫(wēn)老化導致蒸汽泄漏;蒸汽閥消音板脫落,導致閥(fá)門經常被卡住而 且管道噪音異常大(dà)。
5)閥杆內部磨損或者腐蝕導致閥門內漏;閥杆填料處密封件損壞而泄漏。
原因對策
1)閥芯閥座泄漏(lòu)的(de)產生原因(yīn)為閥芯閥座表麵磨損或者被腐蝕,執行機構作用力太小,閥座 螺紋被(bèi)磨損(sǔn)而鬆動。故(gù)障處理方式:改善研磨結合麵,調整執行機構和閥杆的連接,擰緊螺栓或者更換閥芯閥座。
2)閥座環與閥體之間泄漏的產(chǎn)生原因(yīn)為擰緊力矩太小,閥體表麵光潔(jié)度差,墊片不合(hé)適, 閥體有小孔(kǒng)或者有毛刺。故障處理方式:加大擰力,重新清洗和處理閥體(tǐ),更換合適的(de)墊片,重新將閥體焊接處理。
3)填料泄漏的產生原因為閥杆(gǎn)光潔度(dù)不好或者產生彎曲,填料蓋沒有壓緊或者(zhě)填料類型不合理(lǐ),填料層堆得太(tài)高, 填料(liào)出現腐蝕坑或者填料蓋變形損壞。故障處理方式:磨光閥杆並壓直,重新擰緊或更換填料;安裝間隔環,減少高(gāo) 度,改為性能好的填料,修理更換壓蓋及相關的法蘭螺栓等。
4)閥杆及(jí)閥振動而導致閥杆連接(jiē)處(chù)脫開或者折斷,產生(shēng)原因(yīn)為力矩太大,銷子連接不合適。故障處理(lǐ)方式(shì):改用閥 芯閥杆整(zhěng)體件或者焊接閥芯,將連接件(jiàn)連接牢固,消除振動因數。閥振動的產生原因為密封填料泄漏,旁路未調好, 定位器增益太高,支撐不好有振動源。故(gù)障處(chù)理方式:潤滑填料並調整,重新調(diào)整旁路,選用低(dī)增益型(xíng)定位器,將閥 固定牢(láo)固避開(kāi)振動源。
02、氣缸故(gù)障原因及對策
常見故障(zhàng)
1)執行機構限位螺栓脫落導致氣缸漏氣,引起閥門不能動作或者動作遲緩,達不到預定開 度。
2)氣(qì)缸O形密(mì)封環損壞導致(zhì)漏氣,引起(qǐ)閥門動作困難或者不能動作。
3)氣缸活塞變形導致摩(mó)擦力增大(dà),氣缸螺(luó)栓鬆動引(yǐn)起氣缸漏氣,從(cóng)而引(yǐn)起閥門動作困難。
4)氣缸帶動閥體動作(zuò)的聯動機構鬆脫或者生鏽導致閥門動作困難。
5)氣缸容量偏小或(huò)者氣缸(gāng)彈簧故障導致閥門動作困難。
原因對策
1)活塞密封(fēng)處泄漏的產生原(yuán)因為氣缸光潔度太差;活塞環裝配(pèi)密封性不夠,密封環使用溫 度過高,密封(fēng)件使用時間太長損壞。故障處理方式(shì):研磨氣缸並(bìng)重新調整氣缸限位螺(luó)栓(shuān),根據使用溫度重新選擇密封 環,更換時應(yīng)正確安(ān)裝。
2)氣缸限位螺栓鬆動的處理方式:重新將螺栓擰緊。
3)活塞摩擦力大的處理方式:重新塗潤滑油,重新清洗及研磨氣缸和活塞。
4)閥門動作困(kùn)難不能達到固定行程,執行(háng)機構(gòu)彈簧定值不夠或者彈簧損壞,限位塊位置(zhì)不 準。處理方式:校準、重調、更換(huàn)彈簧。
03、定位器(qì)故障原因及對策
常見故障(zhàng)
1)定位器電路板故障引起閥門動作不正常。
2)小滑閥(fá)損壞或者有磨損引(yǐn)起閥門動作異常,原因為儀表空氣潔淨度不高,或者有髒物進 入定位器內部導致小滑閥磨損從而引起閥門(mén)動作(zuò)異(yì)常。
3)定位器比(bǐ)例閥損壞引起閥門動作異(yì)常。
4)滑動變阻器損壞導致閥門定位不準,引起閥門動(dòng)作出現異常,主要原因為環(huán)境溫度過(guò)高 且有水等其他液體進入導致變阻器(qì)損壞(huài)。
5)定(dìng)位器氣源接口的O形密封環斷(duàn)裂,導致斷裂的O形密封環卡住小滑閥閥杆,使之不能動 作。
6)定位器葛蘭頭處密封性不(bú)好,導致定位(wèi)器電(diàn)路板進水損壞(huài)。
7)因管道振(zhèn)動過大,周圍環境溫度過高,濕度(dù)過大,引起電路板出現(xiàn)故障。
原因對策
1)葛蘭頭處密封(fēng)問題導致定位器進水引起電路板損壞。故障處理方式:提高葛蘭頭密封性 ,從而避免定位器內(nèi)部進水(shuǐ)導致電路板損壞。
2)因儀表空氣濕度大且灰(huī)塵(chén)較多,導致小滑閥進入髒物而引起小滑閥磨損,從而(ér)使(shǐ)閥門動 作不(bú)正常(cháng)。故障處理方式:增加空氣過濾器以改善儀表空氣質量。
3)因周邊溫度過高(gāo)、濕度過大、振動過大導致滑動(dòng)變阻(zǔ)器(qì)及電路板頻繁損(sǔn)壞。故(gù)障處理方 式:將電路板和小滑閥及滑動變阻器分離,做成分離式閥門定位器。
4)因定位器O形密封環經常斷裂,導致小滑閥(fá)閥杆被卡住,主要原因為氣源壓力過大,正(zhèng) 常情況(kuàng)應(yīng)為0.5MPa左右,高於0.5MPa時會導致密(mì)封(fēng)圈老化加快,容易損壞。故障處理方式:使氣源壓力保(bǎo)持在0.4MPa 左右,另外需提供質(zhì)量(liàng)更好的密封圈。
04、工藝及設計引起的故障(zhàng)及對策
常見故障
1)工藝參(cān)數改(gǎi)變導致管道壓差過大等原因引起的閥門不能動作。
2)因介質原因導致閥體結垢,引起閥門動作異常。
3)因管道堵塞引起的閥門不能正常動作。
4)因設計選型原因,執行機構偏小,力矩不夠(gòu),閥門不能(néng)正常動作,閥體材質不合適(shì),導 致閥體損壞。
原因對策
1)壓差過大(dà)導致控製閥不能正常開啟。處理方式:在控製閥(fá)前後加裝1台旁通(tōng)閥。
2)因工藝原因閥體結垢而(ér)導致控製閥不能正常開(kāi)啟。處理方式:增加衝(chōng)洗(xǐ)水管,另外定期 拆開閥門清洗閥(fá)體,必要時打磨閥芯。
3)管道堵塞導致控製閥不能動作。處理方式:優化操作方式,盡量不使管道堵(dǔ)塞,另外拆 開管道衝洗閥門。
4)關於設計選型問題。處理方式:在設計階段盡量優化各種工藝(yì)參數,保證選型時不會因 為工藝參數不準導致選型出現問題(tí)。
05、DCS原因引起的(de)故障及對策
常見故障
1)I/O卡件(jiàn)損壞沒有信號輸出導致控製閥不能動作。
2)DCS輸(shū)出信號不穩定,導致控製閥開度(dù)波動(dòng),使控製閥動作(zuò)不正常。
3)控製電纜損壞或者絕緣不好、接線鬆動導致信號不正常從(cóng)而(ér)引起控製閥動作不正常。
4)由於保養不(bú)到位導致定位器進水,氣缸(gāng)腐蝕漏氣(qì),氣源管卡套脫落漏氣等原因引起控製 閥動作不正常。
5)由(yóu)於巡查不(bú)細致,隱患(huàn)未及時發現導致進一步擴大,最終引起控製閥動作異常。
原因對策
日常應做(zuò)好維修保養和巡檢工作,發(fā)現隱患及時處理;當(dāng)控製閥開度出現波動時及時檢查 PID參數設置是否正(zhèng)確並及時調整參數(shù)。
06、氣動元(yuán)件(jiàn)損壞導致的故障及對策
常見故障
1)氣源軟管老化破損或(huò)者不鏽鋼氣源管漏氣(qì)導致氣源壓力偏低,使控製閥動作出現異常。
2)空氣過濾器斷裂或者過濾器(qì)濾芯過髒導致控製閥(fá)動作出現異常。
3)氣源壓力偏低或者氣源未開導致控(kòng)製閥動作出(chū)現異常。
原因對策
1)更換質量更好(hǎo)的氣源軟管或者空氣過濾器;定期巡檢,發現氣源軟管或者(zhě)空(kōng)氣過濾器有 破損漏氣跡象時,或者濾芯過髒需找機會盡快更換。
2)調整氣(qì)源壓力滿足氣動閥門最小氣源壓力要(yào)求。