論調(diào)節(jié)閥發(fā)生故障的影響因素及其處理措施

惠濤(陜西神木化學(xué)工業(yè)有限公司,陜西 榆林 719319)

論調(diào)節(jié)閥發(fā)生故障的影響因素及其處理措施

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近些年來，隨著我國(guó)科技水平的不斷提升，企業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化程度也得到了不斷提高。而調(diào)節(jié)閥是保證生產(chǎn)過程自動(dòng)化的重要部分，調(diào)節(jié)閥是自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的終端執(zhí)行裝置，是通過對(duì)控制信號(hào)的接收對(duì)生產(chǎn)工藝流程進(jìn)行調(diào)節(jié)，是維持工藝過程正常運(yùn)行的重要保障。但是調(diào)節(jié)閥在工作過程中，由于調(diào)節(jié)閥動(dòng)作不穩(wěn)定、反應(yīng)遲鈍、調(diào)節(jié)閥振動(dòng)等原因發(fā)生故障，就會(huì)對(duì)設(shè)備的正常穩(wěn)定運(yùn)行造成影響，從而對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益造成影響。

調(diào)節(jié)閥；故障；影響因素；處理措施

1 引言

在工業(yè)行業(yè)中，在進(jìn)行自動(dòng)化應(yīng)用過程中調(diào)節(jié)閥是控制系統(tǒng)對(duì)各種介質(zhì)溫度、液位以及流量等進(jìn)行調(diào)節(jié)的裝置，其工作與整個(gè)裝置生產(chǎn)有著直接影響。但是由于在生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)環(huán)境經(jīng)常受到各方面因素的限制，如：高溫高壓、潮濕以及容易燃燒爆炸等，因此要想調(diào)節(jié)閥正常運(yùn)作，主要是做好選型、安裝以及維護(hù)等方面的工作，采取相應(yīng)的處理措施對(duì)調(diào)節(jié)閥故障進(jìn)行有效解決。

2 調(diào)節(jié)閥的選型與安裝

2.1 調(diào)節(jié)閥的選型

對(duì)調(diào)節(jié)閥型號(hào)進(jìn)行合理的選擇，能夠很大程度減少維修率，一般情況下要對(duì)工藝條件進(jìn)行考慮，根據(jù)介質(zhì)對(duì)閥體的材料質(zhì)量進(jìn)行選擇；根據(jù)工藝參數(shù)對(duì)閥門的口徑進(jìn)行選擇；根據(jù)工藝對(duì)象的特征對(duì)流量進(jìn)行選擇。要想保證運(yùn)行安全，就要對(duì)氣開閥和氣關(guān)閥等進(jìn)行選擇。以某企業(yè)為例，在反應(yīng)釜生產(chǎn)中蒸汽管路要使用氣開閥，這樣氣路或者電路在出現(xiàn)異常時(shí)蒸汽管路閥門就會(huì)自動(dòng)關(guān)閉；循環(huán)水管路就要使用氣開閥，這樣在氣路或者電路出現(xiàn)異常時(shí)循環(huán)水管路閥門就會(huì)自動(dòng)打開。

2.2 調(diào)節(jié)閥的安裝

對(duì)于調(diào)節(jié)閥，首先在進(jìn)行安裝之前要對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)，還要將管道清洗干凈，把污染物質(zhì)和焊接渣排除干凈，這樣就可以避免調(diào)節(jié)閥在運(yùn)行的時(shí)候出現(xiàn)卡住。 一般調(diào)節(jié)閥是垂直安裝，在安裝的時(shí)候，閥體箭頭方向要與介質(zhì)流向一致。

3 調(diào)節(jié)閥發(fā)生的常見故障及其影響因素

3.1 卡堵

調(diào)節(jié)閥在運(yùn)行時(shí)卡堵是經(jīng)常出現(xiàn)的現(xiàn)象，主要發(fā)生在新投入運(yùn)行的系統(tǒng)、經(jīng)過大幅度維修，且重新投入運(yùn)行的過程中。出現(xiàn)這一現(xiàn)象主要是因?yàn)楣艿纼?nèi)部出現(xiàn)了焊接渣、鐵屑等，并且這些雜質(zhì)集中在節(jié)流口和導(dǎo)向位置，進(jìn)而就形成了堵塞。卡堵現(xiàn)象出現(xiàn)之后會(huì)促使介質(zhì)流通不暢或調(diào)節(jié)閥在檢查維修過程中填充材料太緊，從而就促使摩擦力變大，小信號(hào)不動(dòng)作、大信號(hào)動(dòng)作過頭的現(xiàn)象。

3.2 調(diào)節(jié)閥泄漏

(1)閥泄漏，是由于閥桿的長(zhǎng)度不合適，氣開閥的閥桿長(zhǎng)度過長(zhǎng)，使閥桿向上或者向下的距離太短，導(dǎo)致閥芯和閥座之間存在空隙，沒有完全接觸，從而導(dǎo)致泄漏出現(xiàn)。

(2)填料泄漏，倘若將料裝到填料函中，就會(huì)使得調(diào)節(jié)閥抽向壓力變大，這主要是因?yàn)樘盍习l(fā)生塑性變形，會(huì)產(chǎn)生徑向壓力，并且與閥桿緊密接觸在一起。但是因?yàn)榻佑|不夠均勻，調(diào)節(jié)閥在工作時(shí)閥桿和填料之間會(huì)出現(xiàn)軸向運(yùn)動(dòng)。此外在高溫高壓的環(huán)境下工作受到高滲透性流體介質(zhì)的影響，填料泄漏非常容易發(fā)生。

(3)閥芯和閥座變形泄漏，出現(xiàn)這一現(xiàn)象主要是因?yàn)檎{(diào)節(jié)閥在生產(chǎn)中鑄造或鍛造過程中的強(qiáng)腐蝕作用和腐蝕介質(zhì)通過流體介質(zhì)的沖刷，腐蝕作用主要是侵蝕和氣蝕。調(diào)節(jié)閥中通過高腐蝕性介質(zhì)時(shí)，會(huì)對(duì)閥芯和閥座進(jìn)行侵蝕和沖擊，使之發(fā)生變形。此外伴隨著時(shí)間的不斷推移，就會(huì)促使閥芯和閥座出現(xiàn)不匹配，它們就會(huì)產(chǎn)生一定間隙，而發(fā)生泄漏。

3.3 調(diào)節(jié)閥振蕩

調(diào)節(jié)閥振蕩產(chǎn)生的原因是調(diào)節(jié)閥的彈簧剛度不足、調(diào)節(jié)閥輸出信號(hào)不穩(wěn)定而產(chǎn)生的急劇變動(dòng)、調(diào)節(jié)閥的頻率和系統(tǒng)的頻率相同、管道和基座劇烈振動(dòng)。還有調(diào)節(jié)閥選型不當(dāng)，在調(diào)節(jié)閥小開度工作時(shí)，產(chǎn)生劇烈的流阻、流速和壓力的變化，當(dāng)這種變化超過調(diào)節(jié)閥的剛度時(shí)，使調(diào)節(jié)閥的穩(wěn)定性降低，嚴(yán)重的情況下會(huì)產(chǎn)生調(diào)節(jié)閥振蕩。

3.4 調(diào)節(jié)閥不動(dòng)作

調(diào)節(jié)閥不動(dòng)作的故障現(xiàn)象包括：(1)無信號(hào)、無氣源。產(chǎn)生的原因是氣源沒有打開或者氣源發(fā)生故障，風(fēng)管堵塞或者減壓閥由于堵塞失效，壓縮機(jī)發(fā)生故障；(2)有氣源，無信號(hào)。產(chǎn)生原因是定位器由于波紋管破裂產(chǎn)生漏氣現(xiàn)象而發(fā)生故障，或者轉(zhuǎn)換器發(fā)生故障；(3)定位器無氣源。產(chǎn)生原因是過濾器、減壓器發(fā)生堵塞現(xiàn)象而失效；(4)定位器有氣源但是無輸出。產(chǎn)生原因是定位器節(jié)流孔內(nèi)有堵塞物而發(fā)生故障。

3.5 調(diào)節(jié)閥動(dòng)作不穩(wěn)定

調(diào)節(jié)閥動(dòng)作不穩(wěn)定原因是：(1)壓縮機(jī)容量太小，導(dǎo)致減壓閥發(fā)生故障，從而產(chǎn)生氣源壓力不穩(wěn)定的現(xiàn)象；(2)調(diào)節(jié)器不穩(wěn)定，控制系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)不合適，從而產(chǎn)生信號(hào)壓力不穩(wěn)定現(xiàn)象；(3)閥桿在運(yùn)動(dòng)中的摩擦阻力很大，在接觸過程中會(huì)發(fā)生阻滯現(xiàn)象。

3.6 調(diào)節(jié)閥動(dòng)作遲鈍

氣動(dòng)薄膜在運(yùn)行中發(fā)生破損泄漏，使閥桿在單方向動(dòng)作時(shí)遲鈍；定位器反應(yīng)性能較弱，會(huì)導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥動(dòng)作遲鈍；調(diào)節(jié)閥內(nèi)有鐵銹等阻塞物，發(fā)生堵塞現(xiàn)象，使調(diào)節(jié)閥在軸向運(yùn)動(dòng)中動(dòng)作遲緩；填料質(zhì)量差或者填料填充太緊密，就促使摩擦阻力增大，從而導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥動(dòng)作遲鈍的現(xiàn)象。

4 調(diào)節(jié)閥的故障處理措施和調(diào)節(jié)閥的維護(hù)

4.1 調(diào)節(jié)閥的故障處理措施

(1)調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)卡堵問題之后，要馬上將調(diào)節(jié)閥的開、關(guān)，這樣就能使用流體介質(zhì)將堵塞雜物沖掉，也可以使用管鉗將閥桿夾緊，在外力信號(hào)壓力下，正反用力將閥桿炫動(dòng)，促使閥芯閃過卡處。如果在這個(gè)時(shí)候不能將卡堵現(xiàn)象進(jìn)行合理處理，可以適當(dāng)增加外源壓力和驅(qū)動(dòng)功率，且對(duì)其進(jìn)行反復(fù)移動(dòng)，若不能回復(fù)動(dòng)作，則需要專業(yè)人員進(jìn)行控制閥解體處理。

(2)調(diào)節(jié)閥內(nèi)漏后，要適當(dāng)調(diào)節(jié)閥桿的長(zhǎng)度，使閥桿長(zhǎng)度適合，不再產(chǎn)生內(nèi)漏。填料泄漏后，要想保證填充更加方便和快捷，就要在料函頂端倒角，在填料函底部加入一些防腐蝕和間隙比較小的金屬保護(hù)環(huán)。同時(shí)金屬保護(hù)環(huán)在與填料接觸的時(shí)候，接觸面不能夠成斜面，這樣就可以對(duì)表面光潔度進(jìn)行提高，對(duì)填料磨損進(jìn)行降低。此外，在進(jìn)行材料填充的時(shí)候要選擇柔性石墨，主要是因?yàn)槿嵝允珰饷苄员容^高、摩擦力比較小、長(zhǎng)期使用后磨損小，并且容易維修，具有較高的耐壓性和耐熱性，并且閥芯和閥座變形泄漏，要嚴(yán)格選擇閥芯和閥座的材質(zhì)，選擇耐腐蝕性高材料，要將存在麻點(diǎn)、沙眼等缺陷的產(chǎn)品替出掉，使閥芯和閥座有較高的密封光潔度，當(dāng)閥芯和閥座磨損、損壞嚴(yán)重時(shí)，要更換新閥。

(3)調(diào)節(jié)閥振蕩，當(dāng)振蕩比較輕微時(shí)，可以增加彈簧的剛度，例如：調(diào)節(jié)閥選擇剛度大的彈簧；當(dāng)管道、基座劇烈振動(dòng)時(shí)，要增加支撐來消除振動(dòng)干擾；閥的頻率與系統(tǒng)頻率相同要對(duì)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行更換。

(4)調(diào)節(jié)閥不動(dòng)作時(shí)，要對(duì)減壓閥進(jìn)行調(diào)整，使壓力達(dá)到規(guī)定的氣源壓力。同時(shí)對(duì)定位器接頭和管線的泄漏點(diǎn)進(jìn)行檢查，緊固或者更換接頭和管線，并且檢查定位器的放大孔、節(jié)流孔并進(jìn)行維修。

(5)調(diào)節(jié)閥動(dòng)作不穩(wěn)定，要對(duì)信號(hào)管線、接頭、密封環(huán)等地方進(jìn)行檢查，并消除泄漏；找到松動(dòng)部件，并進(jìn)行加緊；對(duì)摩擦力較大的部件添加潤(rùn)滑油。

4.2 調(diào)節(jié)閥的維護(hù)

(1)被動(dòng)性維護(hù)，當(dāng)調(diào)節(jié)閥發(fā)生故障后，要對(duì)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行檢修，查明故障原因，并進(jìn)行及時(shí)維修。(2)預(yù)防性維護(hù)，要對(duì)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行定期清洗，保持調(diào)節(jié)閥的衛(wèi)生和各個(gè)部件的完整耐用，定期對(duì)管道進(jìn)行沖洗，要注意管道內(nèi)的堵塞物和垃圾等，對(duì)調(diào)節(jié)閥的固定接件進(jìn)行定期檢查，保證部件的防腐蝕性能和潤(rùn)滑性。在安裝調(diào)節(jié)閥時(shí)，減少安裝中的硬拉硬彎現(xiàn)象，降低壓力和減少變形。保持調(diào)節(jié)閥和壓縮機(jī)的距離，從振動(dòng)源上減少振動(dòng)。要定期對(duì)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行巡檢，要密切關(guān)注調(diào)節(jié)閥的運(yùn)行情況，檢查填料是否泄漏，定期對(duì)填料添加潤(rùn)滑油。(3)預(yù)測(cè)性維護(hù)，通過智能儀表或者其他診斷設(shè)備來獲取調(diào)節(jié)閥的運(yùn)行信息，加強(qiáng)調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)品質(zhì)和診斷功能。通過智能儀表或其他診斷設(shè)備的診斷，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)閥存在的問題，并及時(shí)找到解決措施進(jìn)行維護(hù)。加大智能型閥門定位器的開發(fā)和使用。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程中，應(yīng)用比較廣泛的儀表是調(diào)節(jié)閥，它的正常工作，對(duì)車間生產(chǎn)的正常運(yùn)行和安全生產(chǎn)有著非常重要的作用。因此，一定要做好調(diào)節(jié)閥選型、安裝、維護(hù)工作，對(duì)于調(diào)節(jié)閥發(fā)生的故障要采取相應(yīng)的處理措施，從而才能確保調(diào)節(jié)閥在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中能夠長(zhǎng)期、安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。

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