调节阀的常见故障及维护处理

调节阀的常见故障及维护处理

作者：赵红星毛玉环郭永胜戴琳藏

来源：《魅力中国》2010年第04期

摘要:针对化工生产装置的仪表调节阀运行十几年来典型故障现象进行了总结,并分析其原因,提出了相应的处理方法及日常的维护处理。

关键词:调节阀自动化;故障处理;计划检修;日常维护

中图分类号:TQ056 文献标识码:A 文章编号:1673-0992(2010)02-021-01

随着生产技术的不断进步,为稳定安全生产,提高化工操作的自动化程度,化工生产设备的智能自动化技术含量越来越高,化工生产中根据生产工艺独自的特点,选择不同的装置設备。若使其生产装置达到安全稳定长周期合理控制运行,不断提高经济效益,这都离不开装置中的仪表调节阀,监控和调节其生产工艺过程。调节阀是自动化调节系统中重要的、必不可少的组成部分。

1调节阀

1.1调节阀的种类

1.1.1按照能源形式可分为:气动调节阀;电动调节阀;液动调节阀三大类。

1.1.2根据调节阀的结构、用途来分,基本形式是:直通单座阀、直通双座阀、蝶阀、三通阀、偏心旋转阀、套筒阀等。在此基础上根据特殊用途要求,派生出波纹管密封阀、低温阀、保温夹套阀等。近几年来,随着工业自动化装置向大型化、高性能发展,研制出许多新型调节阀如:高温蝶阀、高压蝶阀和超高压调节阀。

1.2调节阀的组成及功能(以气动薄膜调节阀为例)

根据国际电工委员会(IEC)对调节阀(国外叫做控制阀 Control Valve)的定义,调节阀由执行机构和阀体部件两部分组成,即调节阀=执行机构+阀体部件,气动控制信号进入薄膜气室①该信号压力在膜片②上产生的推力使硬心盘③移动,此推力被弹簧④的反作用力相平衡。硬心盘的移动带动推杆⑤移动,同时也通过连接组件⑥带动调节阀杆组件⑦产生了垂直方向的位移,从而使套筒阀塞组件⑧相对套筒组件⑨直线位移,改变了套筒窗口流通面积的大小,进而改变了调节阀的阻力系数,控制调节了工艺参数,达到调节目的。⑩为调节阀阀座。

1.3调节阀的作用方式

正作用方式(ZMA):信号压力增大时,调节阀推杆向下动作的叫正作用执行机构。

反作用方式(ZMB): 信号压力增大时,调节阀推杆向上动作的叫反作用执行机构。

阀体部件分为正装、反装两种。阀杆下移时,阀芯与阀座间流通面积减小的为正装,反之称为反装。

调节阀的调节作用分气开阀和气闭阀。气开阀:有信号压力时调节阀开,无信号压力时调节阀关的为气开阀;气闭阀:有信号压力时调节阀关,无信号压力时调节阀开的为气闭阀。

2调节阀常出现的故障

2.1调节阀不动作

现象1:无气源。应首先检查气源(仪表空气)是否通畅,气源压力是否达到该阀使用要求。

现象2:有气源,无信号。去掉阀门定位器控制信号线,用数字万用表测量中控室来控制电源信号DC4—20ma是否正常,如不正常或没有,检查中控室调节器、线路等故障。

现象3:定位器有气源,仍无输出。检查定位器中放大器的恒节流孔,是否堵塞;压缩仪表空气质量低,带水份,聚积于放大器球阀处,应排水、干燥。

现象4:有信号压力,仍不动作。由于阀体内温度应力或阀芯、阀杆变形或阀芯结垢,阀芯与衬套或阀座卡死;阀芯脱落或调节阀膜片破裂漏气、活塞密封O型环老化损坏、执行机构故障都可导致阀不动作,及时根据情况分析原因解决问题。

2.2调节阀工作时不稳定

现象1:气源压力经常变化。空气压缩机或气源管线小,调节阀本身压力泄漏严重,活塞密封O型环、膜片漏气,定位球、减压阀故障。

现象2:信号压力不稳。一般是调节阀器的故障,调节器输出不稳定,PID参数整定不合适,可根据调节曲线的变化进行整定。

现象3:气源信号压力一定,但调节阀仍不动作。定位器中放大器的喷嘴挡板不平行,挡板盖不住喷嘴。这就要对仪表空气的质量提出要求(包括油份、水份)。并选择更换合适的平衡弹簧;结合工艺操作人员调整调节阀前后差压。

2.3调节阀震荡且伴有鸣声

现象1:调节阀接近全闭位置时震荡。调节阀的流通能力选择不当,应重新根据现行工艺参数计算阀的流通特性,选择合适的阀。

现象2:调节阀在任何开度都振动。调节阀附近有较大振动源,工艺管道支撑不稳产生振动;调节阀阀芯与衬套的磨损也是产生振动的关键。

2.4阀动作迟缓跳跃

一般是阀体内有泥浆或粘性大的介质堵塞,应解体检查,消除垢污或异物。调节阀的聚四氟乙烯填料、石墨石棉填料干燥,执行机构中的O形密封环、膜片漏气也可以造成这种现象,应及时更换处理。

2.5调节阀阀杆动作,但所调节工艺参数不变化

调节阀阀头、阀杆脱落或阀体内有污物堵塞,应及时解体检查,清除堵塞物,或更换新的阀杆、阀头。

2.6调节阀关不死,不能全开,线性不好

检查气源压力,用标准信号源、仿真仪送信号检查定位器输出是否正常,调整定位器的零点、量程、线性;检查控制室调节器看信号输出是否正常;适当调整定位器反馈杆的位置;检查阀芯填料的松紧度等。

以上调节阀的各种故障处理,均应提前通知或结合工艺调度、班长、操作人员,根据工艺状况,有联锁的工艺的要解除联锁,使工艺介质走旁路(副线),关闭调节阀的前后截止阀,并且开导淋把调节阀内压力泄完后开始检修处理。

3调节阀日常维护

调节阀的正常工作及其使用寿命与日常维护检修有很大关系,在高压差和有腐蚀性介质中,阀体内壁、隔膜阀的隔膜经常受到介质的冲击和腐蚀,所以计划检修时必须重点检查耐腐蚀情况,还要注意阀座内表面及阀芯阀杆的腐蚀和磨损情况,检查执行机构中膜片和O形密封环是否老化或破损。

在日常工作中,仪表值班人员应定点、按时做好仪表设备巡检,搞好调节阀现场卫生,保证调节阀所使用的压缩空气达到要求:清洁、水分小。注意阀芯、阀杆处的润滑和光洁度(阀杆定期加注润滑油)。定期维护、保养,建立调节阀运行台帐,搞好计划检修工作,并做好检修记录。

4结束语