計算機在化工、冶金生產中(zhōng)的全麵推廣,大大地優化了自動化(huà)係統的(de)操控性能,使生產取得(dé)了很好的效益。調節閥作為自動調(diào)節係(xì)統的終端執行裝置,可按控製信(xìn)號(hào)的輸出大小改變(biàn)調節(jiē)介質的(de)流量,把被調參數(shù)維持在所要求的範圍內(nèi),從而達到生產的(de)自(zì)動化(huà)。它的性能好壞,將直接影響到調節(jiē)係統的控製質量和工藝生產的產品品質。因此,保證調節閥在運行中(zhōng)的準確可靠性、穩定靈活性有著很重要的意義。本文以氣動直通雙座調節閥為例,探討其有(yǒu)關問題。
一、氣動薄膜調節閥的常見故障及(jí)原因分析
1、泄漏(lòu)或開度不夠影響調節性(xìng)能
調節閥常(cháng)因關閉不嚴致使介質泄漏或開(kāi)度不夠導致介質(zhì)流(liú)量小,不能滿足工藝(yì)生產要求,原因有以下(xià)幾方麵。
A、閥杆長短不合適造成泄漏
(1)氣開式調節(jiē)閥。圖1為氣開式(shì)調節閥的正(zhèng)反圖,當調節閥定位器(qì)給調節閥膜頭(tóu)發送(sòng)關閥的壓力信號時,如果閥杆太長,閥杆向上(或向下)移動距(jù)離不夠,造成閥芯和閥座之間有間隙,不能充分接觸,導致調節閥關不(bú)嚴而內漏。同樣,如果閥杆太短,閥杆向下(或向上)移動距離不夠,不能充分打(dǎ)開閥芯導致調節流量太小。
(2)氣閉式調節閥(fá)。圖2為氣閉式(shì)調節閥的正(zhèng)反圖,當閥門定位器給調節閥膜頭(tóu)發(fā)送關閥的(de)壓力信號時,如果閥杆太短,閥(fá)芯向下(或向上)移動距離不夠,造成(chéng)閥芯和閥座之間有間隙,而不能充(chōng)分(fèn)接觸,導致調(diào)節閥關不嚴而有漏。同樣,如果閥杆太長,閥杆向上(或向下)移動距離不夠,而不能充分打開閥芯導致調節流量太小。
B、閥杆軸心(xīn)泄漏
閥杆軸心主要靠填料函中填料來密封,填料裝入填料函以後,經壓蓋對(duì)其施加軸向壓力。由於填料的塑(sù)性,使其產生徑向力,並與閥杆緊密接觸,但這種接觸有時並不是非常均勻。有些部(bù)位接觸得緊,有些部位接觸得鬆,還(hái)有些(xiē)部位(wèi)沒有接觸上,造成軸心的滲漏、泄漏。閥杆與填料間的界麵泄漏很多是由於填(tián)料自身老化、填料接觸壓力減弱等原因引起的。
C、閥芯和(hé)閥座的滲漏或泄漏
閥(fá)芯、閥座(zuò)的滲漏或泄漏與設備(bèi)品質有關,主要原(yuán)因是由於調節閥生產過程(chéng)中的鑄造或鍛造缺陷所引起(qǐ)的。如局部擦傷(shāng)或缺失、細小的砂眼、觸麵的變形等(děng)因素,再加上有腐蝕介質的通過,流體介(jiè)質的長期衝刷也可造成調節閥的泄漏。比如當強酸、強堿等腐蝕性介質在通過調節閥時,便會產生對閥(fá)芯、閥座材料的侵(qīn)蝕和衝擊(jī),使閥(fá)芯、閥(fá)座不再密合,存在間(jiān)隙而關不嚴,發生泄漏。
2、閥杆振蕩(dàng)和工作不穩影響調(diào)節性能
主要從電氣、機械兩方麵考慮。電(diàn)氣信號對調節閥的影響主要有:調節閥接收的弱電信(xìn)號不穩定,導致閥門定位(wèi)器輸(shū)出的(de)氣壓信號波動;閥門定(dìng)位器靈敏度過高,信號微小變化導致自身波動;調節閥所處環境有(yǒu)較強的變頻、電流或電壓波(bō)動信號導致輸出信號有波動。機械方麵(miàn)的影響主要有:調節閥彈簧的剛度不足、不(bú)勻或變形;管道中流體的壓力波動引起調(diào)節閥振蕩;管道或調節閥基座劇烈振動(dòng),調節閥隨之振動;選(xuǎn)型(xíng)與工藝(yì)參數不匹配,量程選得過(guò)大,使調節閥(fá)隻能在小開度下工作,閥前閥後壓降(jiàng)增大,閥穩定性變差(chà),此時調(diào)節閥的預緊(jǐn)力不合適,往往就會產生嚴重振蕩。
3、卡(kǎ)和(hé)堵(dǔ)現象影響調節性能
卡和堵都會導致(zhì)調節閥失(shī)靈,嚴重時(shí)調節閥幾乎失去調節(jiē)功能,它是調節閥(fá)故障中的最常見、影響最嚴重的形式之一。卡堵現象常發生於新投運和大(dà)修後的生產係統中,主要(yào)原因是:第一,工藝管道中的焊渣、鐵鏽、雜物等積(jī)淤在調節(jiē)閥節流(liú)口、導向部位、下閥蓋平衡孔內等,使(shǐ)被測介質流(liú)通(tōng)不暢或斷流;第二,調節閥芯被卡或(huò)閥杆部位填料裝填過實,動作摩擦力增(zēng)大,或腐蝕(shí)性介質將閥杆侵蝕成重鏽造成信號小時(shí)動(dòng)作不了,信號大時,一旦動作又過(guò)了頭,使調節閥動作(zuò)不靈;第三,鋼行渣(zhā)粒卡死閥杆、閥芯(xīn)或閥杆彎曲變形不能動作而失(shī)去調節功能。
4、工作狀態(tài)中伴有噪音(yīn)
噪(zào)音(yīn)是一種環境汙染,它的危害已越來越受人(rén)所重視。噪(zào)音不僅會降低人的工(gōng)作效率,而(ér)且還會引起多種疾病(bìng)。工作狀態中調節閥的(de)噪音對(duì)其(qí)性(xìng)能、使用壽命將產生很大影響,所以(yǐ)不容忽視。其主要來源有以下兩種。
A、流(liú)體介質動力性噪音。當(dāng)流液體介(jiè)質流經調節(jiē)閥時由於閥(fá)芯、閥座所造成的流通(tōng)麵積(jī)的局部縮小形成局部阻力,使其節流作用產生空化現象,發生空化時氣泡迅速破裂釋放出能量在液體中(zhōng)產生強大的局部壓力從而引起噪音、振動和材質的損壞;此外,高壓氣體介質(zhì)流經節(jiē)流截麵最小(xiǎo)處流速(sù)可達到高音速,從而形成衝(chōng)擊波(bō)、噴射(shè)流、超強渦流等亂流,這種噪音有時(shí)頻率(lǜ)很(hěn)高刺激性很強,同時對閥芯、閥座、閥體等零部件有氣蝕現象,嚴重影響調節閥的使用壽命。
B、機械(xiè)性噪音。閥體內流體介質的衝擊和(hé)壓(yā)力波動引起(qǐ)可動零部件的機械振動,如閥杆隨介質流(liú)動而橫向擺動。這種(zhǒng)振動產生的(de)噪音一(yī)般不太刺激耳鼓,常(cháng)被忽視(shì),但當閥內可動組件(閥芯、閥杆)長(zhǎng)期處於這種(zhǒng)應力振動中,易導致振動件磨損,縮短(duǎn)調(diào)節閥使用壽命。
5、閥門定位器的膜片漏氣影響調節性能
閥門定位器膜片的彈性好壞直接影響調節閥的性能,膜片長期(qī)不停地(dì)工作一直處於緊縮(suō)狀態且易老化(huà)變質,使其彈力減弱而漏氣,導致工作不穩定,被控製的參數波(bō)動。調節閥在外加開關信號時不能全開或全關,且向外有氣漏出,證明膜片破(pò)損了。
二、調節閥(fá)故障的處理
1、泄漏或開(kāi)度不(bú)夠的處(chù)理
A、閥杆不合適泄漏
調節閥杆頂端螺栓縮短(或伸長)調節閥(fá)閥杆(gǎn),使調節閥閥杆長度合適,使其不再內漏(lòu),同時(shí)保證調節閥全開時(shí)開度的完整性。
B、閥杆軸心泄漏
從處理填料入手,填料函(hán)各部與填料接觸部分的金屬表麵要精加工,以提高(gāo)其表(biǎo)麵光潔度,減小填料磨損;或更(gèng)換填(tián)料(liào),選用柔性好、氣(qì)密性(xìng)好、摩擦力小、長期使用後變化小、容易維修的材料(如柔性石墨材質),可保證閥杆和填料函間的密封,保證填料密封的可(kě)靠性和長(zhǎng)期性(xìng)。
C、閥芯和閥(fá)座的滲漏或泄漏
首(shǒu)先嚴把設備質量關,對有缺陷的(de)產品堅(jiān)決剔除。若閥芯和閥座粗(cū)劣但變形不嚴重,可經過細砂紙(zhǐ)研磨,消除痕跡,提高密封(fēng)麵嚴密(mì)度;若破損嚴重,應及時根據介質屬性選用一些特定膠(jiāo)(如AB膠、航空(kōng)膠等)修補,最好更換新(xīn)閥,一次性徹底解決。
2、閥杆(gǎn)振蕩及工作不穩的處理
對機械因素造成的振蕩和輕微振蕩,選用大鋼性的彈簧增大剛度來消除;或選用工作地點和介質流動穩定的地方來安裝,這對消(xiāo)除共振(zhèn)有一定的作用。對電氣因素的振蕩首先是調整合適的電阻阻尼,或增加電氣(qì)接地濾掉幹(gàn)擾信號,或增設金屬殼屏蔽環境中(zhōng)外來的頻率或電磁(cí)幹擾。
3、卡堵(dǔ)的處理
開關旁通讓贓物從副線(xiàn)被介質衝走,同時伴隨開(kāi)、關調節閥使贓物盡可(kě)能(néng)從閥下被介質(zhì)衝(chōng)走,如此循環往複操(cāo)作數次可排除此故障。或用管鉗夾緊閥杆,在外加(jiā)開、關壓力信號(信號不宜太大,力量太大會把閥杆壓彎)的情況下,正反用力旋動閥杆(gǎn),這樣上下來回推動閥杆移動幾次可(kě)克服卡滯力(lì),即可解決問題。如卡、堵嚴重,上述(shù)方法失(shī)靈,那就隻能打開旁通卸下調節閥進行處理。