電動閥門運(yùn)行過程中常見問題及原因分析

王慶陽

哈電集團(tuán)哈爾濱電站閥門有限公司 黑龍江哈爾濱 150000

電動閥門運(yùn)行過程中常見問題，大體可分為機(jī)械故障問題、電氣故障問題、內(nèi)外漏問題。機(jī)械故障問題主要是閥門、電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)及兩者配合的問題，電氣故障問題主要是電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的問題，內(nèi)外漏問題主要指閥門出現(xiàn)的泄漏問題。電動閥門作為工業(yè)過程控制系統(tǒng)的重要設(shè)備，若設(shè)計(jì)依據(jù)的參數(shù)不準(zhǔn)，運(yùn)行維護(hù)不專業(yè)，檢修不及時(shí)，運(yùn)行環(huán)境惡劣等，長此以往，必然出現(xiàn)問題影響工業(yè)生產(chǎn)。為盡量消除電動閥門故障給工業(yè)生產(chǎn)帶來的影響，對經(jīng)常遇到的問題進(jìn)行歸納總結(jié)、原因分析、找出解決措施。

1 電動閥門概述

電動閥門是利用電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制閥瓣動作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)閥門的啟閉，實(shí)現(xiàn)介質(zhì)的開關(guān)、調(diào)節(jié)。閥門種類多樣，用途和工作原理不盡相同，但閥門都是通過升降或旋轉(zhuǎn)閥瓣來控制閥門啟閉。電動閥門通常由電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥門兩部分組成，電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)利用電能提供動力來驅(qū)動閥門，實(shí)現(xiàn)閥桿運(yùn)作、閥瓣開關(guān)，進(jìn)而達(dá)到開關(guān)、調(diào)節(jié)介質(zhì)的目的。電動閥門設(shè)計(jì)原理簡單、制造工藝簡便、運(yùn)行檢修方便，在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中它的運(yùn)用廣泛，如控制水、油、空氣、蒸汽、各種腐蝕性介質(zhì)等，可控制介質(zhì)的開關(guān)及調(diào)節(jié)流量。

2 電動閥門運(yùn)行過程中常見問題

電動閥門應(yīng)用廣泛，動作頻繁，出現(xiàn)的問題多種多樣，但問題大體可分為三類：機(jī)械故障問題、電氣故障問題、內(nèi)外漏問題。

電動閥門機(jī)械故障問題有卡澀、抱死、振動等，故障常出現(xiàn)在閥門開關(guān)動作過程中。故障發(fā)生后，需先判別故障發(fā)生部位再做處理，閥門內(nèi)部故障發(fā)生在閥瓣與閥座、閥瓣與閥體導(dǎo)向，閥門外部故障發(fā)生在閥桿與閥桿填料處，閥桿導(dǎo)向板與支架配合處，閥桿螺母上部下部推力軸承部位，閥桿與閥桿螺母配合部位，電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)機(jī)械故障發(fā)生在渦輪蝸桿傳動齒輪、手電動切換機(jī)機(jī)構(gòu)中間離合器、行程控制機(jī)構(gòu)凸輪處，另閥桿彎曲、支架變形等同樣會出現(xiàn)導(dǎo)致電動閥門出現(xiàn)故障。

電動閥門電氣故障問題發(fā)生，DCS會發(fā)出報(bào)警提示，通常出現(xiàn)情況有執(zhí)行器不動作，無輸出力矩，輸出偏差信號，閥位顯示與實(shí)際位置不符，固態(tài)繼電器損壞，電機(jī)溫度控制器動作或損壞，過力矩保護(hù)或誤動作，電路板損壞，電機(jī)及電容損壞，控制回路不通等等[1]。

電動閥門內(nèi)漏問題指閥門處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)仍有介質(zhì)流通的現(xiàn)象，通常發(fā)生在閥瓣、閥座密封面未貼合，介質(zhì)的沖蝕磨損或雜質(zhì)導(dǎo)致密封面損傷，閥門密封面比壓不足，閥門運(yùn)行超壓等情況下。電動閥門外漏問題指閥桿填料處、閥體密封處、閥體部出現(xiàn)介質(zhì)外漏的現(xiàn)象。

3 電動閥門運(yùn)行過程中常見問題產(chǎn)生原因分析

機(jī)械故障產(chǎn)生原因分析如下：

電動閥門種類較多，功能不同選用的閥門類型不同，起關(guān)斷作用可選用截止閥、閘閥、蝶閥、球閥等進(jìn)行開關(guān)控制，調(diào)節(jié)作用選用調(diào)節(jié)閥進(jìn)行流量控制，調(diào)節(jié)閥功能在于調(diào)節(jié)性能，關(guān)斷閥在于關(guān)斷后的密封性能，選用合適的閥門直接影響電動閥門的運(yùn)行使用效果。

電動閥門設(shè)計(jì)參數(shù)與實(shí)際工況參數(shù)存在偏差，將影響電動閥門的運(yùn)行使用效果，如電動閘閥若設(shè)計(jì)壓力、溫度遠(yuǎn)高于實(shí)際工作壓力、溫度，閥門設(shè)計(jì)時(shí)為提高密封比壓，保證閥門密封性能，會選擇更高輸出扭矩的電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可實(shí)際工況閥門不需要如此大的密封比壓，長此以往，閥門會出現(xiàn)閥瓣下亢，密封面損傷，甚至閥瓣楔死，閥門無法開啟的情況。相反若系統(tǒng)超壓運(yùn)行，實(shí)際工況參數(shù)超設(shè)計(jì)參數(shù)，輕者輸出力矩偏低閥門難啟閉，閥門關(guān)閉不嚴(yán)，重者出現(xiàn)閥門外漏，導(dǎo)致重大安全事故。

電氣故障產(chǎn)生原因分析如下：

電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)不動作，可檢查電源是否正常、交流接觸器和中間繼電器是否損壞、線路是否接觸良好和轉(zhuǎn)矩保護(hù)開關(guān)是否動作；閥位的反饋信號與閥門的實(shí)際位置不符，應(yīng)檢查末端位置行程開關(guān)是否正常、反饋電位器線性是否良好。智能型電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可根據(jù)顯示屏報(bào)警提示內(nèi)容查找原因；運(yùn)行環(huán)境溫度過高或過低，空氣潮濕、露天使用，重點(diǎn)檢查電源板和控制板，及時(shí)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。

內(nèi)外漏問題產(chǎn)生原因分析如下：

電動閥門發(fā)生內(nèi)漏情況，先分析執(zhí)行器輸出力矩、行程定位有無問題，將電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)切換到手動控制，繼續(xù)搖動手輪輸出力矩關(guān)閉閥門，檢查閥門泄漏量變化情況，若在搖動過程中，漏量減少直至不漏，此情況內(nèi)漏問題可通過重新設(shè)定閥門定位，調(diào)節(jié)輸出力矩解決，使閥門達(dá)到密封要求。若在搖動過程中，漏量無變化或直至搖不動仍就存在泄漏情況，可判定此電動閥門密封面已損壞，需進(jìn)行閥門解體研磨維修，查找密封面損壞原因[2]。

電動閥門發(fā)生外漏情況，一般在閥桿填料、閥體密封、閥體三處。溫度、壓力變化造成填料及密封損壞，閥桿往復(fù)運(yùn)動對填料造成磨損，導(dǎo)致閥桿填料處發(fā)生介質(zhì)外漏。閥桿填料通常由一組石墨環(huán)組成，設(shè)備運(yùn)行溫度、壓力逐步升高，石墨環(huán)高溫變軟，此時(shí)閥桿填料要及時(shí)進(jìn)行熱緊，通過填料壓蓋擠壓使填料固化成為一體，提高密封性能，同時(shí)減少填料與閥桿的接觸面積，減少填料磨損。閥體密封若為石墨自密封圈同樣需要隨著溫度、壓力升高進(jìn)行熱緊，防止外漏情況發(fā)生。閥體由于介質(zhì)沖蝕、原材料缺陷等原因，長期運(yùn)行易產(chǎn)生外漏現(xiàn)象。建議每次停機(jī)檢修時(shí)檢查更換密封填料，檢查閥體表面有無損壞情況發(fā)生。

4 結(jié)語

綜上所述，電動閥門運(yùn)行過程中常見問題產(chǎn)生原因與諸多因素有關(guān)，主要相關(guān)內(nèi)容有閥門類型、設(shè)計(jì)參數(shù)、配套電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)、閥門的運(yùn)行維護(hù)等。本文粗淺探討電動閥門運(yùn)行過程中常見問題及原因分析，意在為電動閥門的設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行、維護(hù)、檢修等提供幫助，希望不斷提高電動閥門技術(shù)水平，完善運(yùn)行維護(hù)規(guī)程，從而更好地為工業(yè)生產(chǎn)提供服務(wù)。