卷烟厂气动薄膜阀故障分析及预防维修

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)四川烟草工业有限责任公司西昌分厂 作者:余敏

  随着烟草行业工业自动化技术的不断进步,卷烟厂制丝线的加热加潮系统配置了大量的气动薄膜调节阀,与其他检测和执行装置配套使用,实现对蒸汽、水、热风等对象的参数控制,从而保障在线加工过程中的温度和水分等工艺指标。四川烟草公司西昌分厂使用的是Samson公司生产的4763型电/气定位器和240系列阀门,在使用过程中因阀门执行不到位导致设备故障,造成烟丝加工工艺指标波动。为保证气动薄膜调节阀在生产中的可靠、准确运行,采取巡检、点检机制预防故障的发生。

一、气动薄膜阀运用情况

  制丝线的工艺指标控制核心是对烟丝流量、温度、水份的控制。制丝线每一台主机均是通过电器控制系统,如红外水分仪、电子皮带秤、温度传感器等信号进行采集,通过采集到的烟丝水份、烟丝流量、烟丝温度等指标,结合在线加工工艺指标要求,电器控制系统输出控制信号控制相关电磁阀、气动薄膜阀的开度,从而达到控制在线烟丝温度、水分工艺指标的目的。气动薄膜阀作为电器控制系统执行机构的最终端,动作灵敏、可靠与否,直接关系到对制丝加工环境和蒸汽、水的添加量,最终影响烟丝加工内在质量。

  制丝线上气动薄膜阀主要为真空回潮机、叶片回潮机、叶丝回潮机、HT、刮板润梗机等进行蒸汽和水流量控制,叶片加料机、梗丝加料机、梗丝膨化装置进行蒸汽流量控制。

二、气动薄膜阀的结构和工作原理

  气动薄膜阀是由电气定位器和带杆型支架阀门组成,配置Samson公司生产的4763型电/气定位器和240系列阀门。

  (1)4763型电/气定位器工作原理。①用于保持阀杆位置和电器控制系统输出之间的对应关系;②将收到的信号与调节阀门的阀杆行程进行比较,进而产生气动信号压力来调节阀杆的行程,控制阀门开度,达到控制的目的。

  (2)240系列阀门工作原理。工艺介质按照阀门箭头方向流过阀门,通过改变作用在执行器膜片上的信号压力(工作范围)来改变阀芯位置。通过杆部连接器将阀杆和执行器连杆连接在一起,并通过弹簧压紧的填料环将其密封。

三、气动薄膜阀故障及原因分析

  气动薄膜阀故障是:不动作、动作不稳定、动作迟钝、阀门泄漏、阀门关闭不严等。根据多年来对气动薄膜调节阀的故障分析来看,主要有以下故障及原因。

  1、气动薄膜阀不动作

  (1)压缩空气压力不足。①因压缩空气进口管道泄漏,使阀门电器定位器无气源或气源压力不足;②电气定位器内波纹管漏气,使定位器无压缩空气输出或压缩空气压力不足;③压缩空气含水并于放大器球阀处集积,导致定位器有气源,但无输出。

  (2)电气定位器故障。①因电气定位器故障,无输出空气压力导致阀门不动作;②因电气定位器中放大器的恒节流孔堵塞,导致压缩空气压力不足。

  (3)调节阀门故障。①调节阀门膜片破损,导致膜片室内的气源信号压力无法带动阀杆动作;②阀芯与衬套或阀座卡死;③阀芯脱落(销子折断);④阀杆弯曲或折断;⑤执行机构变形或连接松动;⑥反作用式执行机构密封圈漏气;⑦阀芯内有异物阻滞。

  2、气动薄膜阀的动作不稳定

  (1)因压缩空气过滤减压阀故障,使气源压力经常变化。

  (2)定位器中放大器球阀受微粒或垃圾磨损,使球阀关不严,当耗气量增大时会产生输出振荡。

  (3)定位器中放大器的喷嘴挡板不平行,挡板盖不住喷嘴。

  (4)输出压缩空气管路漏气。

  (5)执行机构刚性太小,流体压力变化造成推力不足。

  (6)阀杆磨损大,运行不畅。

  (7)管路振荡或周围有振源干扰。

  (8)阀的输出端管路内有气堵现象或冷凝水排放不畅。

  3、气动薄膜阀的动作迟钝

  (1)阀杆往复行程时动作迟钝。①阀体内结垢使阀堵塞;②聚四氟乙烯填料变质硬化,或石墨石棉盘根的润滑油已干结。

  (2)阀杆单方向动作时动作迟钝。①阀门膜片泄漏或破损;②执行机构中“O”形圈密封不严。

  4、气动薄膜阀全闭时泄漏大

  (1)阀芯被腐蚀、磨损。

  (2)阀座外圈的螺纹被腐蚀。

  5、气动薄膜阀达不到全闭位置

  (1)执行机构刚性变差,介质压差很大。

  (2)阀体内有异物堵塞通道。

  6、填料部分及阀体密封部分的渗漏

  (1)填料盖没压紧、压平;聚四氟乙烯填料已老化、变质。

  (2)石墨石棉盘根处润滑油干结。

  (3)密封垫被腐蚀导致变形或受损。

四、预防维修体系的建立及运用

  1、建立气动阀巡检点检机制

  分厂在设备点检和巡检工作中,对气动调节阀没有严格要求,仅限于故障后的处理,平时不进行任何检查、调校及定期检修工作。因此,需建立气动调节阀的点巡检机制,及时发现气动调节阀存在的隐患,并将其消除在萌芽状态。巡检主要是处理日常较小的元器件故障隐患;点检无论气动调节阀是否存在故障,都要对重点部位进行检查,在综合性能下降时提前进行更换或维修。

  2、巡检和点检内容

  (1)在日常巡检工作中,主要对气动薄膜阀压缩空气管路和膜片室是否存在漏气现象,全开和全关时,阀杆伸缩是否到达阀门上的开度标识,阀杆运行是否顺畅,阀门上显示的压力是否在正常范围。

  (2)点检内容。应定期清理空压过滤器,清洁阀门进口过滤网,紧固阀门螺钉,查看密封有无损坏,电器线路接线是否可靠,阀杆、膜片、填料是否有磨损、老化现象。在掌握气动薄膜阀运行性能的前提下及时准备备件,既避免缺件现象,又防止备件积压的情况。

  通过巡检点检及预防维修机制的建立和实施,制丝线投产1年多来未发生因气动薄膜阀故障导致的停机现象,也未进行过更换。不仅延长了阀门使用寿命、减少故障发生、保障执行器稳定运行,也对稳定产品质量、降低生产成本等,起到了积极的促进作用。

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