调节阀的安装、维护和常见故障

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  在煤化工生产过程自动化中,调节阀在稳定生产、优化控制、维护等方面起着重要的作用。文章主要介绍了煤化工行业中调节阀的安装、日常维护和常见故障。

  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,直接关系到整个装置能否正常生产。要做好这个工作,不仅要在理论上充分了解它的各种特性,而且要结合实际使用经验来综合分析判断,这样才能充分发挥调节阀的作用。

1、调节阀的安装

  调节阀安装质量的好坏直接影响着调节阀的操作性能、安全程度、成本高低,保证其在控制系统中起到良好的控制作用。安装过程中应注意以下问题:

  1)调节阀安装前的检验是一个非常重要的环节,以确认调节阀是否满足设计要求。调节阀的规格型号包括:阀型号、阀型式、公称通径、阀座尺寸、阀芯形式、流量特性、泄漏等级、阀体材质、阀芯材质、阀座材质、CV值、法兰标准等级尺寸及密封面形式等。

  2)调节阀在安装之前,必须仔细地清除阀门在储存期间所累积的灰尘,因为灰尘杂质会使阀座和内件损坏,通常在开口法兰端部装上盖板或用塑料包裹密封。

  3)调节阀应当垂直安装在水平管道上,若必须倾斜或水平安装时应增加支撑。阀的前后应有大于10倍管径长度的直管道。

  4)流体的流向应与阀体上的标志一样。

  5)安装调节阀,常会受到振源的干扰,这直接会影响到调节阀的性能。因此,要尽量避免安装在有振源的地方。

  6)调节阀安装位置的好坏直接影响到维修费用的高低,因此调节阀应安装在便于维护、修理的位置上。

  7)为了稳定气源、保护仪表,调节阀常与空气过滤减压器及安全阀配套安装使用。

  8)安装后,管道在试压和吹除时,调节阀应拆下,用相应的直管段相连以防止焊渣、铁削等杂物卡在阀芯与阀座之间。拆下的调节阀开口法兰端部应用塑料布包扎牢固。

2、调节阀的日常维护与常见故障

  2.1、调节阀的日常维护

  调节阀的维护常常被人们所忽视,由于维护不当,造成整个控制系统失灵的事故时有发生。调节阀是自动化控制系统中一个十分重要且不可或缺的组成部分,如果把调节器比作人的大脑,那么调节阀就是人的手和脚,必须重视它的维护工作,才能保证调节系统正常、可靠、有效地运行。调节阀日常维护工作分为巡回检查和定期维护两部分。

  巡回检查工作内容如下:①向当班工艺操作人员了解调节阀的运行情况;②查看调节阀或定位器供气压力及气源净化情况是否正常;③检查调节阀的各静、动密封点有无泄漏;④检查调节阀的连接部位是否松动,接头是否松动、泄漏或腐蚀;⑤检查仪表是否在规程行程内动作,检查手轮机构是否置于“释放”位置;⑥调节阀在手动位置时观察调节阀杆是否仍有上下移动现象;⑦检查调节阀的动作是否灵活,在控制信号变化时是否及时变化;⑧查看执行器及调节阀防雨和防腐情况,避免执行器进水等原因造成损坏;⑨发现问题及时联系处理;⑩做好巡回检查的记录,并归档。

  定期维护工作内容如下:①定期对调节阀外部进行清洁工作;②定期对调节阀填料函和其他密封部件进行调整,必要时应更换密封部件,保持静、动密封点的密封性;③定期对手轮部件进行检查,保持手轮灵活好用;④定期检查膜片、活塞、弹簧、密封等关键部件,并进行防腐、润滑或更换;⑤定期对需润滑的部件添加润滑油;⑥定期对气源或液压过滤系统进行排污和清洁工作;⑦定期检查各连接点的连接、腐蚀情况,必要时应更换连接件。

  2.2、调节阀的常见故障

  调节阀是自动控制系统中一个重要环节,是直接接触工艺介质的控制机构,承受着流体的压力、温度、冲刷、腐蚀和磨损,并且调节阀的附件容易受到周围环境的影响。调节阀常见故障有:

  2.2.1、气源系统故障

  1)仪表风线堵塞。由于球阀在仪表分支风线末端有节流作用,风线中脏物在此处易堆积堵塞。使仪表风压过低,调节阀不能全开全关,甚至调节阀不动作。

  2)空气过滤减压阀故障。空气过滤减压阀长时间使用脏物太多,减压阀漏风,减压阀设定输出压力过低使输出的仪表风压小于规定的压力,使调节阀动作迟缓,不能全开、全关甚至不动作。

  3)铜管连接故障。铜管老化漏风,接头连接处松动或脏物堵死铜管使仪表信号风压低,致使调节阀不动作,不能全开、全关。

  2.2.2、电源系统故障

  1)电源线接线端子处松动,短路。由于现场振动,接线不牢造成接线松动或灰尘太多造成接触不良使控制室到达现场的信号时有时无,致使调节阀动作混乱产生调节振荡。设备进水或受潮等原因使电源线接线处短路,造成调节阀不能全开全关。

  2)电源线中间接头或中间受伤处故障。电源线受环境的振动、外力的拉扯,绝缘胶带失效,绝缘性能下降及接头进水高温烘烤等原因使电源线接头松动或似断非断,电源线之间短路或对地短路,接线头或电源线断裂。致使调节阀动作不连续,不能全开、全关甚至不动作。

3、阀门定位器故障

  3.1、机械电气阀门定位器

  1)零点、量程不准。由于定位器安装过程中调试不准或现场振动、温度变化及调节阀阀杆行程改变,反馈杆位置的改变等原因使调节阀最小开度和最大开度与控制室的信号不一致。致使阀门定位器输出的信号不能使调节阀全开全关,造成泄露量大、限量等现象。在对定位器现场调校中首先应保证调节阀动作良好,反馈系统安装牢固动作良好,然后通过标准信号来进行调整。使调节阀的行程与控制信号一致。

  2)节流孔堵塞。由于仪表风不干净,脏物堵塞节流孔,使定位器无输出信号,导致调节阀不动作。

  3)喷嘴、挡板间有脏物。受现场环境的影响,定位器使用一段时间后会附着一层灰尘,影响喷嘴挡板的背压,从而影响定位器的输出。造成调节阀状态不稳,产生震荡。

  4)密封不好。长期使用的定位器各种紧固螺母、密封垫片易发生松动、老化现象,造成定位器漏风,使调节阀不能全开全关,阀位不稳,产生调节振荡。

  5)反馈杆故障。长期运行中反馈杆紧固螺母逐渐松动甚至脱落,造成反馈杆松动、歪斜、与固定件卡碰、脱落,使调节阀动作迟缓,波动频繁,调节阀限位甚至失去控制。反馈板上的限位弹簧脱落,或反馈杆从中脱出,造成反馈杆与反馈板接触不良,产生滞后,造成调节阀动作频繁,使被控参数难以稳定,特别在调节阀动作要求准确的温度控制中产生较大影响。

  6)固定螺母松动。定位器固定螺母安装不牢产生松动,造成定位器歪斜,影响反馈杆动作,造成卡碰现象;使调节阀动作不稳定,产生限位等现象。定位器中各种弹簧的紧固螺丝在震动环境下松动,改变了弹簧的预紧量,影响弹簧的张力和状态;使定位器的零点量程发生改变,定位器不线性,致使调节阀不能全开全关,调节阀动作不线性。

  3.2、智能定位器

  1)反馈杆故障。反馈杆紧固螺母松动甚至脱落,造成反馈杆松动、歪斜、与固定件卡碰、脱落,使调节阀动作迟缓,波动频繁,调节阀限位甚至失去控制。定位器固定不牢发生歪斜松动,影响反馈杆的活动,造成卡碰现象使调节阀限位。反馈板上的限位弹簧脱落,或反馈杆从中脱出,造成反馈杆与反馈板接触不良,产生滞后,造成调节阀动作频繁。

  2)电子反馈装置故障。电子反馈装置(或反馈电位器)长期反复运行、或长时间在某一范围内运行,电位器出现线性变差或波动等情况,严重影响定位器正常使用,在运行一段时间后应尽量检查电位器线性或在全行程范围运行一段时间。

  3)控制电路故障。因定位器在运行过程中环境温度、湿度、密封等条件下,由于温度过高、过低,湿度过大或腐蚀等原因造成控制电路电子元件老化、变质等,直接导致定位器故障引起生产事故。

4、结语

  现代科技的发展日新月异,调节阀的安全稳定运行不仅直接影响着化工装置的“安、稳、长、满、优”运行,而且危及广大人民群众的生命和财产安全。通过介绍调节阀的安装,维护和常见故障,希望为同行业的朋友们在处理和判断调节阀故障时提供一种有效的工作方法和思路。

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