如何降低化工裝置調(diào)節(jié)閥的故障頻次

馮 斌，周紅燕

（1.新疆天業(yè)集團(tuán)天能電廠，新疆 石河子 832000；2.新疆石河子中發(fā)化工有限責(zé)任公司，新疆 石河子 832000）

1 常用調(diào)節(jié)閥種類及應(yīng)用

1.1 調(diào)節(jié)閥基本情況

隨著企業(yè)自動(dòng)化程度的逐步提高，集散控制DCS 與PLC 控制在自動(dòng)化領(lǐng)域中應(yīng)用已越來(lái)越普遍，通過(guò)計(jì)算機(jī)的優(yōu)化控制，取得了好的效益。作為自動(dòng)化控制關(guān)鍵儀表設(shè)施之一的調(diào)節(jié)閥在石油化工企業(yè)中應(yīng)用極其普遍，與其他輔助儀表配套使用，可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中流量、液位、壓力、溫度等工藝參數(shù)與其他介質(zhì)如液體、氣體、蒸汽等的自動(dòng)化調(diào)節(jié)和遠(yuǎn)程控制。在化工生產(chǎn)中，調(diào)節(jié)閥因其安裝的特性，與工藝管線內(nèi)的高溫高壓、強(qiáng)腐蝕、高黏度、易結(jié)焦結(jié)晶、有毒有害等工藝物料直接接觸，極易被腐蝕、老化和損壞。調(diào)節(jié)閥控制的好壞直接影響生產(chǎn)運(yùn)行，維護(hù)不善或故障處理不及時(shí)均會(huì)影響整個(gè)工藝控制回路的正常調(diào)節(jié)，給連續(xù)性生產(chǎn)過(guò)程控制造成危害。在生產(chǎn)工藝不斷優(yōu)化的同時(shí)，也使控制系統(tǒng)的主要故障集中在調(diào)節(jié)系統(tǒng)的終端執(zhí)行裝置即調(diào)節(jié)閥上。因化工生產(chǎn)工藝控制的復(fù)雜特性，且每一環(huán)節(jié)錯(cuò)蹤交替，直接影響至下一生產(chǎn)環(huán)節(jié)，所以，保證調(diào)節(jié)閥在化工生產(chǎn)裝置中穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要，并與工藝運(yùn)行控制人員及維護(hù)人員的操作聯(lián)系極為密切。

1.2 現(xiàn)有調(diào)節(jié)閥的種類及應(yīng)用

調(diào)節(jié)閥的選型與計(jì)算是前提，安裝與調(diào)試維護(hù)是關(guān)鍵，最終均為使用于生產(chǎn)。較有代表性的過(guò)程控制如流量控制、壓力控制、液面控制、溫度控制，是高精度部件的集成品。主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥體2部分組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出推動(dòng)力，閥體接受推動(dòng)力后，調(diào)節(jié)經(jīng)過(guò)閥體的流量，附件為智能定位器系統(tǒng)。按照?qǐng)?zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)不同，可分為氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和液動(dòng)調(diào)節(jié)閥。目前，化工中發(fā)公司使用的調(diào)節(jié)閥多為氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，有氣動(dòng)V 型調(diào)節(jié)球閥、氣動(dòng)O 型切斷球閥、氣動(dòng)活塞式直行程調(diào)節(jié)閥、電磁式隔膜閥、氣動(dòng)直行程隔膜閥，與閥門定位器配套使用，可實(shí)現(xiàn)比例調(diào)節(jié)。按其結(jié)構(gòu)的特殊性、應(yīng)用特性等，適用于各種調(diào)節(jié)場(chǎng)合，如用于控制聚合反應(yīng)溫度的冷水調(diào)節(jié)閥、用于氯氫氣壓力控制的放空調(diào)節(jié)閥、用于控制汽提塔液位的液位調(diào)節(jié)閥及用于控制離心機(jī)下料流量的下料調(diào)節(jié)閥等。

2 調(diào)節(jié)閥常見(jiàn)故障

在生產(chǎn)過(guò)程中，控制閥與工藝介質(zhì)直接接觸，這些介質(zhì)的工藝條件比較復(fù)雜，控制閥如選擇不當(dāng)，往往給生產(chǎn)控制帶來(lái)困難，以致于調(diào)節(jié)質(zhì)量下降，嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)操作，甚至造成嚴(yán)重的生產(chǎn)及安全事故。

2.1 調(diào)節(jié)閥的選型不適

調(diào)節(jié)閥閥型的選用與工藝參數(shù)、調(diào)節(jié)控制要求、介質(zhì)的物理及化學(xué)特性、流量、壓力、溫度等都有重要聯(lián)系，其中，流通能力決定了調(diào)節(jié)閥的口徑，調(diào)節(jié)控制要求決定了調(diào)節(jié)閥的控制特性，同時(shí)也是最重要的參數(shù)，決定了閥芯和閥座的結(jié)構(gòu)形狀。因此，在調(diào)節(jié)閥選型時(shí)，需要提供調(diào)節(jié)閥中所經(jīng)過(guò)的工藝介質(zhì)、用途、正常及最大閥門開度、管道材質(zhì)、管道規(guī)格、法蘭標(biāo)準(zhǔn)及等級(jí)、法蘭尺寸及密封面、法蘭材質(zhì)操作溫度、閥前壓力、閥關(guān)閉壓差、閥后壓力、作用形式、流量等工藝參數(shù)。

在調(diào)節(jié)閥選型時(shí)，工藝提出的流量都是根據(jù)裝置的生產(chǎn)能力、物料平衡、控制對(duì)象的極限負(fù)荷和常用工藝變化以及可能擴(kuò)大的生產(chǎn)能力和操作條件的變化等因素綜合考慮后確定的，而要使控制閥起調(diào)解作用，就必須在閥前閥后有一定的壓差，因這2項(xiàng)參數(shù)提供不準(zhǔn)確造成調(diào)節(jié)閥故障的情況較多，大流量，小口徑閥以及小流量，大口徑閥造成工藝控制失調(diào)、工藝控制不穩(wěn)定的情況也很多。因此，合理計(jì)算閥前后壓差、流量可以使調(diào)節(jié)閥長(zhǎng)期運(yùn)行在比較穩(wěn)定的狀態(tài)，延長(zhǎng)控制閥的使用壽命，從而使調(diào)節(jié)性能得到保證，使各種消耗有所降低。

2.2 調(diào)節(jié)閥供給氣源故障

由現(xiàn)場(chǎng)故障來(lái)看，氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的定位器易出問(wèn)題。究其原因，都是氣源的油水泄漏問(wèn)題。該公司使用過(guò)不同廠家的閥門，包括機(jī)械和智能的。其間，定位器發(fā)生過(guò)幾種故障現(xiàn)象，因氣源問(wèn)題產(chǎn)生的故障、氣源密封件損壞、氣源管腐蝕、塑料管老化裂口、接頭損壞等原因，均可使定位器工作異常。此時(shí)，大多需要檢查供氣管線現(xiàn)場(chǎng)使用情況，檢查減壓閥、汽缸連接處及氣源管接頭是否泄漏等，由專門的檢查人員核對(duì)所有調(diào)節(jié)閥供氣閥門，逐一打開，測(cè)量供氣壓力，增加壓力以滿足工作使用；在各密封端連接處或膜片處聽(tīng)漏氣聲，加墊片處理泄漏點(diǎn)，查看儀表氣管線，更換塑料管，檢查減壓閥氣源壓力是否正常，有無(wú)泄漏等情況。

2.3 調(diào)節(jié)閥設(shè)備附件故障

調(diào)節(jié)閥設(shè)備附件故障主要表現(xiàn)在法蘭外漏介質(zhì)，閥桿彎曲或折斷、腐蝕，閥內(nèi)件損壞。此時(shí)，需要檢查執(zhí)行機(jī)構(gòu)、附件及填料，檢查石棉墊圈并將閥門整體解體，檢查閥桿、閥體內(nèi)部件，從而發(fā)現(xiàn)因介質(zhì)泄漏而造成的異常故障。在檢查中，如發(fā)現(xiàn)填料干燥，石棉墊圈有腐蝕現(xiàn)象，需更換石棉墊圈，并堅(jiān)固填料箱蓋螺母。將解體的閥桿抽出，如發(fā)現(xiàn)腐蝕的閥桿出現(xiàn)點(diǎn)狀坑槽，需打磨閥桿，使其表面光潔后將閥桿裝回閥體，打壓試漏后，如無(wú)任何泄漏即可判定處理合格。

2.4 調(diào)節(jié)閥閥體故障

調(diào)節(jié)閥中常見(jiàn)的故障現(xiàn)象還有閥體故障，主要表現(xiàn)在閥座或閥芯損傷以及相關(guān)密封損壞。需將閥門解體，打開閥座、閥芯，檢查閥門管線，如發(fā)現(xiàn)管線內(nèi)有介質(zhì)結(jié)晶，說(shuō)明管線中也有結(jié)晶介質(zhì)，需將管線疏通，查看閥芯有無(wú)輕微腐蝕。處理方法可采用打磨閥芯，更換零部件，并對(duì)閥門再次組裝，打壓測(cè)試其密封性，然后，輸入儀電信號(hào)，測(cè)試行程閥位正常后，方可進(jìn)行修復(fù)后的組裝。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)一系列調(diào)節(jié)閥性能分析及維修測(cè)試，明顯降低了調(diào)節(jié)閥的故障頻次，使生產(chǎn)車間的儀表設(shè)備持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

為了鞏固相關(guān)措施，該公司還制定了調(diào)節(jié)閥相關(guān)工作制度，規(guī)定由維護(hù)人員定期給填料添加潤(rùn)滑油，以保證調(diào)節(jié)閥好用靈活；及時(shí)更換、補(bǔ)充填料。在日常巡檢時(shí)，注意調(diào)節(jié)閥的運(yùn)行情況，檢查閥位指示器和調(diào)解器的輸出是否吻合；經(jīng)常檢查氣源，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理；保持調(diào)節(jié)閥清潔以及各部件的完整耐用。由專業(yè)技術(shù)人員逐一落實(shí)上述工作細(xì)節(jié)，同時(shí)將解決調(diào)節(jié)閥故障處理納入儀表專業(yè)技術(shù)人員年度培訓(xùn)計(jì)劃中，并將重要工序的調(diào)節(jié)閥作為重點(diǎn)巡檢點(diǎn)，要求維修技術(shù)人員不僅要了解調(diào)節(jié)閥的理論知識(shí)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際出現(xiàn)的問(wèn)題也要能及時(shí)快捷地處理，提高服務(wù)質(zhì)量和效率。

通過(guò)降低化工裝置調(diào)節(jié)閥的故障頻次，使調(diào)節(jié)閥控制功能得到完善和提升，維修維護(hù)比較穩(wěn)定，提高了生產(chǎn)運(yùn)行的安全、可靠及穩(wěn)定性。