一般情況下,調(diào)節(jié)閥均不推薦反向使用,只有在高壓差、高粘度、易結(jié)焦和含懸浮顆粒介質(zhì)才推薦反向使用。反向使用時(shí),應(yīng)避免長期小開度情況下運(yùn)行,尤其在試車時(shí)更應(yīng)注意。
影響調(diào)節(jié)閥正常運(yùn)行的因素及對策
1、前言
在自動化程度較高的化工控制系統(tǒng),調(diào)節(jié)閥作為自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的終端執(zhí)行裝置,氣動調(diào)節(jié)閥廠,接受控制信號實(shí)現(xiàn)對化工流程的調(diào)節(jié)。它的動作靈敏度直接關(guān)系著調(diào)節(jié)系統(tǒng)的質(zhì)量。據(jù)現(xiàn)場實(shí)際統(tǒng)計(jì)有70%左右的故障出自調(diào)節(jié)閥。因此在日常維護(hù)中總結(jié)分析影響調(diào)節(jié)閥安全運(yùn)行的因素及其對策。
2、卡堵
調(diào)節(jié)閥經(jīng)常出現(xiàn)的問題是卡堵,常出現(xiàn)在新投運(yùn)系統(tǒng)和大修投運(yùn)初期,由于管道內(nèi)焊渣、鐵銹等在節(jié)流口、導(dǎo)向部位造成堵塞使介質(zhì)流通不暢,或調(diào)節(jié)閥檢修中填料過緊,造成摩擦力增大,導(dǎo)致小信號不動作大信號動作過頭的現(xiàn)象。
故障處理:可迅速開、關(guān)副線或調(diào)節(jié)閥,讓臟物從副線或調(diào)節(jié)閥處被介質(zhì)沖跑。另一辦法用管鉗夾緊閥桿,在外加信號壓力情況下,正反用力旋動閥桿,讓閥芯閃過卡處。若不能則增加氣源壓力增加驅(qū)動功率反復(fù)上下移動幾次,即可解決問題。如若仍不動作,則需解體處理。
3、泄漏
3.1閥內(nèi)漏,閥桿長短不適。氣開閥,閥桿太長閥桿向上的(或向下)的距離不夠,造成閥芯和閥座之間有空隙,不能充分接觸,導(dǎo)致關(guān)不嚴(yán)而內(nèi)漏。同樣氣關(guān)閥閥桿太短,導(dǎo)致閥芯和閥座之間有空隙,不能充分接觸,導(dǎo)致關(guān)不嚴(yán)而內(nèi)漏。
解決辦法:應(yīng)縮短(或延長)調(diào)節(jié)閥閥桿使調(diào)節(jié)閥長度合適,使其不再內(nèi)漏。
3.2填料泄漏。填料裝入填料函以后,經(jīng)壓蓋對其施加軸向壓力。由于填料的塑性,使其產(chǎn)生徑向力,并與閥桿緊密接觸,但這種接觸是并不是非常均勻的。有些部位接觸的松,有些部位接觸的緊,甚至有些部位沒有接觸上。調(diào)節(jié)閥在使用過程中,閥桿同填料之間存在著相對運(yùn)動,這個(gè)運(yùn)動叫軸向運(yùn)動。在使用過程中,隨著高溫、高壓和滲透性強(qiáng)的流體介質(zhì)的影響,調(diào)節(jié)閥填料函也是發(fā)生泄漏現(xiàn)象較多的部位。造成填料泄漏的主要原因是界面泄漏,對于紡織填料還會出現(xiàn)滲漏(壓力介質(zhì)沿著填料纖維之間的微小縫隙向外泄漏)。閥桿與填料間的界面泄漏是由于填料接觸壓力的逐漸衰減,填料自身老化等原因引起的,這時(shí)壓力介質(zhì)就會沿著填料與閥桿之間的接觸間隙向外泄漏。
解決對策:為使填料裝入方便,在填料函頂端倒角,在填料函底部放置耐沖蝕的間隙較小的金屬保護(hù)環(huán)(與填料的接觸面不能為斜面),以防止填料被介質(zhì)壓力推出。填料函各部與填料接觸部分的金屬表面要精加工,以提高表面光潔度,減少填料磨損。填料選用柔性石墨,因其具有氣密性好,摩擦力小,長期使用后變化小,磨損的燒損小,維修容易,壓蓋螺栓重新擰緊后摩擦力不發(fā)生變化,氣動調(diào)節(jié)閥 廠家,耐壓性和耐熱性良好,不受內(nèi)部介質(zhì)的侵蝕,與閥桿和填料函內(nèi)部接觸的金屬不發(fā)生點(diǎn)蝕或腐蝕。這樣,有效地保護(hù)了閥桿填料函的密封,保證了填料的密封的可靠性和長期性。
3.3閥芯、閥座變形泄漏。芯、閥座泄漏的主要原因是由于調(diào)節(jié)閥生產(chǎn)過程中的鑄造或鍛造缺陷可導(dǎo)致腐蝕的加強(qiáng)。而腐蝕介質(zhì)的通過,流體介質(zhì)的沖刷也可造成調(diào)節(jié)閥的泄漏。腐蝕主要以侵蝕或氣蝕的形式存在。當(dāng)腐蝕性介質(zhì)在通過調(diào)節(jié)閥時(shí),便會產(chǎn)生對閥芯、閥座材料的侵蝕和沖擊使閥芯、閥座成橢圓形或其他形狀,隨著時(shí)間的推移,導(dǎo)致閥芯、閥座不配套,存在間隙,關(guān)不嚴(yán)發(fā)生泄漏。
解決方法:關(guān)鍵把好閥芯、閥座的材質(zhì)的選型關(guān)、質(zhì)量關(guān)。選擇耐腐蝕材料,對麻點(diǎn)、沙眼等缺陷的產(chǎn)品堅(jiān)決剔除。若閥芯、閥座變形不太嚴(yán)重,可經(jīng)過細(xì)砂紙研磨,消除痕跡,提高密封光潔度,以提高密封性能。若損壞嚴(yán)重,則應(yīng)重新更換新閥。
4、振蕩
調(diào)節(jié)閥的彈簧剛度不足,調(diào)節(jié)閥輸出信號不穩(wěn)定而急劇變動易引起調(diào)節(jié)閥振蕩。還有說選閥的頻率與系統(tǒng)頻率相同或管道、基座劇烈振動,使調(diào)節(jié)閥隨之振動。選型不當(dāng),調(diào)節(jié)閥工作在小開度存在著急劇的流阻、流速、壓力的變化,當(dāng)超過閥剛度,穩(wěn)定性變差,嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生振蕩。
解決對策:由于產(chǎn)生振蕩的原因是多方面的,因此具體問題具體分析。對振動輕微的振動,可增加剛度來消除。如選用大剛度彈簧,改用活塞執(zhí)行結(jié)構(gòu)。管道、基座劇烈震動通過增加支撐消除振動干擾;選閥的頻率與系統(tǒng)頻率相同,則更換不同結(jié)構(gòu)的閥;工作在小開度造成的振蕩,則是選型不當(dāng)流通能力C值選大,必須重新選型流通能力C值較小的或采用分程控制或子母閥以克服調(diào)節(jié)閥工作在小開度。
5、閥門定位器故障
5.1普通定位器采用機(jī)械式力平衡原理工作,即噴嘴擋板技術(shù),主要存在以下故障類型:
1)因采用機(jī)械式力平衡原理工作,其可動部件較多,容易受溫度,振動的影響,造成調(diào)節(jié)閥的波動;
2)采用噴嘴擋板技術(shù),由于噴嘴孔很小,易被灰塵或不干凈的氣源堵住,是定位器不能正常工作;
3)采用力的平衡原理,彈簧的彈性系數(shù)在惡劣現(xiàn)場下發(fā)生改變,造成調(diào)節(jié)閥非線性導(dǎo)致控制質(zhì)量下降。
5.2智能定位器由微處理器(cpu)、A/D,D/A轉(zhuǎn)換器及等部件組成,其工作原理與普通定位器截然不同。給定值和實(shí)際值的比較純是電動信號,不再是力平衡。因此能夠克服常規(guī)定位器的力平衡的缺點(diǎn)。但在用于緊急停車場合時(shí),如緊急切斷閥、緊急放空閥等。這些閥門要求靜止在某一位置,只有緊急情況出現(xiàn)時(shí),才需要可靠地動作。長時(shí)間停留在某一位置容易使電氣轉(zhuǎn)換器失控造成小信號不動作的危險(xiǎn)情況。此外用于閥門的位置傳感電位器由于工作在現(xiàn)場,電阻值易發(fā)生變化造成小信號不動作,大信號全開的危險(xiǎn)情況。因此為了確保智能定位器的可靠性和可利用性,必須對它們進(jìn)行頻繁的測試。
調(diào)節(jié)閥的發(fā)展自20世紀(jì)初始至今已有八十年的歷史,先后產(chǎn)生了十個(gè)大類的調(diào)節(jié)閥產(chǎn)品、自力式閥和定位器調(diào)節(jié)閥等,調(diào)節(jié)閥和控制閥的發(fā)展歷程如下:20年代:原始的穩(wěn)定壓力用的調(diào)節(jié)閥問世。30年代:以“V”型缺口的雙座閥和單座閥為代表產(chǎn)品V型調(diào)節(jié)球閥問世。40年代:出現(xiàn)定位器,調(diào)節(jié)閥新品種進(jìn)一步產(chǎn)生,出現(xiàn)隔膜閥、角型閥、蝶閥、球閥等。50年代:球閥得到較大的推廣使用,三通閥代替兩臺單座閥投入系統(tǒng)。60年代:在國內(nèi)對上述產(chǎn)品進(jìn)行了系列化的改進(jìn)設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化后,國內(nèi)才才有了完整系列產(chǎn)品。我們還在大量使用的單座閥、雙座閥、角型閥、三通閥、隔膜閥、蝶閥、球閥七種產(chǎn)品仍然是六十年代水平的產(chǎn)品。這時(shí),國外開始推出了第八種結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)閥——套筒閥。70年代:又一種新結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品——偏心旋轉(zhuǎn)閥問世(第九大類結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)閥品種)。這一時(shí)期套筒閥在國外被廣泛應(yīng)用。70年代末,國內(nèi)聯(lián)合設(shè)計(jì)了套筒閥,使中國有了自己的套筒閥產(chǎn)品系列。80年代:改革開放期間,中國成功引進(jìn)了石化裝置和調(diào)節(jié)閥技術(shù),使套筒閥、偏心旋轉(zhuǎn)閥得到了推廣使用,尤其是套筒閥,大有取代單、雙座閥之勢,其使用越來越廣。80年代末,調(diào)節(jié)閥又一重大進(jìn)展是日本的Cv3000和精小型調(diào)節(jié)閥,它們在結(jié)構(gòu)方面,氣動調(diào)節(jié)閥廠家,將單彈簧的氣動薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)改為多彈簧式薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu),閥的結(jié)構(gòu)只是改進(jìn),不是改變。它的突出特點(diǎn)是使調(diào)節(jié)閥的重量和高度下降30%,泰州氣動調(diào)節(jié)閥,流量系數(shù)提高30%。90年代:90年代的調(diào)節(jié)閥重點(diǎn)是在可靠性、特殊疑難產(chǎn)品的攻關(guān)、改進(jìn)、提高上。到了90年代末,由華林公司推出了第十種結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品——全功能超輕型閥。它突出的特點(diǎn)是在可靠性上、功能上和重量上的突破。功能上的突破——具備全功能的產(chǎn)品,故此,可由一種產(chǎn)品代替眾多功能上不齊全的產(chǎn)品,使選型簡化、使用簡化、品種簡化;在重量上的突破——比主導(dǎo)產(chǎn)品單座閥、雙座閥、套筒閥輕70~80%,比精小型閥還輕40~50%;可靠性的突破——解決了傳統(tǒng)調(diào)節(jié)閥等各種不可靠性因素,如密封的可靠性、定位的可靠性、動作的可靠性等。該產(chǎn)品的問世,使中國的調(diào)節(jié)閥技術(shù)和應(yīng)用水平達(dá)到了九十年代末先進(jìn)水平;它是對調(diào)節(jié)閥的重大突破;尤其是電子式全功能超輕型閥,必將成為下世紀(jì)調(diào)節(jié)閥的主流。