
控製(zhì)閥在(zài)煉油及化工行業應用廣泛,是(shì)生產過程中用來(lái)控製流體流量、壓(yā)力和液位的一種常用的調(diào)節設備。在控 製閥的應用中,計(jì)算和選型是前提,安裝(zhuāng)和調試是關鍵,使用和(hé)維護是目的。控(kòng)製閥如果選型不當,安裝不當或者調(diào) 試不好,就起不到調(diào)節作用。因此熟悉掌握(wò)控製閥工作(zuò)原理和維修技能相當重(chóng)要(yào)。
控製閥原理
氣動控製閥以壓縮空氣為動力源,通過(guò)氣缸(gāng)、薄膜為執行機構,並借助電氣閥門定(dìng)位器、轉換器、電磁閥,保位 閥(fá)等附件,實現開關量或者連續調節,接收DCS的控製信號來調節介質的流量、壓力、溫度等各種(zhǒng)工(gōng)藝參數。氣動閥(fá) 主要分為氣(qì)開型和(hé)氣關型兩種,特點是控製簡單(dān)、反應快速、本質安全、不(bú)需要采用防爆(bào)措施。
控製閥故障形(xíng)式及原因
氣動控製閥故障形式主(zhǔ)要為:內(nèi)漏閥門(mén)不動作、開度波動較大、出現卡塞現象、動作正常但流量未變化。原因主 要有:閥體故障、氣缸故障、定位器故障(zhàng)、DCS故障、控製(zhì)電纜(lǎn)故障、維修保養不到(dào)位、閥門品質問題、選型或者設 計(jì)原因、氣動元件故障。
01、閥體故(gù)障(zhàng)及(jí)對策
常見故障(zhàng)
1)蝶(dié)閥金屬閥座損壞(huài)導致閥體被卡住;蝶閥固定插銷脫(tuō)落或者半球閥閥芯與閥杆連接螺栓 滑絲(sī),主要表現為閥軸看起來已經(jīng)動作但實際閥芯並未動(dòng)作
2)球閥閥體內(nèi)部磨損導致閥門容易被卡或(huò)者閥(fá)門動作遲緩;球閥軟密封墊圈(quān)損壞導致閥(fá)門 內漏或者(zhě)被(bèi)卡。
3)半(bàn)球閥閥軸軸套損壞(huài)導致閥門動作困難。
4)蒸汽閥閥杆密封因高溫老化導致蒸汽泄漏;蒸汽閥消音(yīn)板脫落,導致閥門經常被卡住而 且管道噪音異(yì)常大。
5)閥杆內部磨損(sǔn)或者腐蝕導致閥門內(nèi)漏;閥杆填料處密封件損(sǔn)壞而泄漏。
原因對策
1)閥芯閥座泄漏的產生原因為閥芯閥座表麵磨損或者被腐蝕,執行機構作用力(lì)太小,閥座 螺紋被磨損而鬆(sōng)動。故障處(chù)理方式:改善研(yán)磨結合麵,調整執行機構和閥杆的連接,擰緊螺栓或者更換閥芯閥座。
2)閥座環與閥體(tǐ)之間泄漏的產生原因為擰緊力矩太小(xiǎo),閥體表麵光潔度差,墊片(piàn)不合適, 閥體有小孔或者有毛(máo)刺。故障處(chù)理方式:加大擰力(lì),重新清洗和處理閥體,更換合適(shì)的(de)墊片,重新將閥體焊接處理。
3)填料泄漏(lòu)的產生原因為(wéi)閥杆光潔度不好或者產生彎曲,填料蓋沒有(yǒu)壓緊或者填料類型不(bú)合理,填(tián)料層堆得太高, 填(tián)料出現腐(fǔ)蝕坑或者填料(liào)蓋變形損壞。故障處理方式:磨光閥杆(gǎn)並壓直(zhí),重(chóng)新擰緊或更換填料(liào);安裝間隔環,減少高 度,改為性能好的填料,修理更換壓蓋及相關的法蘭螺栓等。
4)閥杆及閥振動而導致閥(fá)杆連接處脫開或者折斷,產(chǎn)生原因為力矩太大,銷子連接不合適。故障處理方式:改用閥 芯閥杆(gǎn)整體件或者焊接閥芯,將連接件(jiàn)連接牢固,消除振動因數。閥(fá)振動的產(chǎn)生原因為密封(fēng)填料泄(xiè)漏,旁(páng)路未(wèi)調好, 定位(wèi)器增益太高,支撐不好有振動源(yuán)。故障處理方式:潤滑填料並調整,重新調整旁(páng)路,選(xuǎn)用低增益型(xíng)定位器,將閥 固定牢固避(bì)開振動源。
02、氣缸故障原因及對策
常見故障
1)執行機構限位螺栓脫落(luò)導致氣缸漏氣,引起閥門(mén)不能動作或者動作遲緩,達不到(dào)預(yù)定(dìng)開 度。
2)氣缸O形密封環損壞導致漏氣,引起閥門動作困難或者不能動作。
3)氣缸活塞變形導致摩擦力增大,氣(qì)缸螺栓(shuān)鬆動引(yǐn)起氣缸(gāng)漏氣,從而引起閥門動作困難。
4)氣缸帶動(dòng)閥體動作的聯動機構鬆脫(tuō)或者(zhě)生鏽(xiù)導致閥門動作(zuò)困難。
5)氣缸容量偏小或者(zhě)氣缸彈簧故障導致閥門動作困難。
原因對策(cè)
1)活(huó)塞密封處(chù)泄漏的產生原因為氣(qì)缸光潔度太差;活塞環裝配密封性不夠,密封環使用溫 度過高,密封件使用時間(jiān)太長損壞。故障處(chù)理方式:研磨氣缸(gāng)並重新調整氣缸(gāng)限位螺栓,根據使用溫度重新選(xuǎn)擇密(mì)封 環,更換時應正確安裝。
2)氣缸限位螺栓鬆動的處理方式:重新將螺栓擰緊。
3)活塞(sāi)摩擦力大的處理方式:重新塗潤滑油,重新清洗及研磨氣缸和活(huó)塞。
4)閥門動作困難不能達到固定行程,執行機構彈簧定值不夠或者(zhě)彈(dàn)簧損壞,限位塊位置不 準(zhǔn)。處理方式:校準、重調、更換彈簧。
03、定位器故障原因及對策
常見故障
1)定位器電路(lù)板故障引起閥門(mén)動作不正(zhèng)常。
2)小滑閥損壞或者有磨損(sǔn)引起閥門動作異常,原因為儀表空氣潔淨度不高,或者有髒物進 入定位器內部導致小滑閥磨損從而引(yǐn)起閥門動(dòng)作異常。
3)定位器比例閥損壞(huài)引起(qǐ)閥門動作(zuò)異常。
4)滑動變阻器損壞導致閥門定位不準,引起閥門動作出現異常,主要原因為環境溫度(dù)過高 且有水等其他(tā)液(yè)體進入導(dǎo)致變阻器損壞。
5)定位器氣源接口的O形密封環斷裂,導致斷裂的O形密封環卡住小滑閥閥杆,使之不能動 作。
6)定位器葛蘭頭處密封性不好,導致定位器電路板進水損壞。
7)因管(guǎn)道振動過大,周圍環境溫度過高,濕度過大,引起電路板出現故障。
原(yuán)因對策(cè)
1)葛蘭頭處密封問題導致定位器進水引起電路板(bǎn)損(sǔn)壞。故障處理方式:提高葛(gě)蘭頭密封(fēng)性 ,從而避免定位器內部進水導致電路板損壞。
2)因儀表空氣濕度大且灰塵較(jiào)多,導致小滑(huá)閥進入髒物而引起小滑閥(fá)磨損,從而使閥(fá)門動 作不正常(cháng)。故障(zhàng)處理方(fāng)式:增加空氣過濾器以改善儀表空氣質量。
3)因周邊溫度過高(gāo)、濕(shī)度(dù)過大、振動過(guò)大導致滑動變阻器及電路板頻繁損壞。故障處(chù)理方 式:將電路板和小滑閥及滑動變阻器分離(lí),做成分離式閥門定位器。
4)因定位(wèi)器O形密封環經常斷裂,導致小滑閥閥杆被卡住,主(zhǔ)要原因為氣(qì)源壓力過大,正 常情況應為0.5MPa左右,高於0.5MPa時會導致密封圈老化加(jiā)快(kuài),容易損壞。故障處理方式:使氣源壓力保持在0.4MPa 左右,另外需提供質量更(gèng)好(hǎo)的密封圈。
04、工藝及設計引起的故障(zhàng)及對策
常見故障
1)工(gōng)藝參(cān)數改變導致管道壓(yā)差過大等原因引起的閥門不能動作(zuò)。
2)因介質原(yuán)因導致閥體結垢,引起閥(fá)門動作異常。
3)因管道堵塞引起(qǐ)的閥門(mén)不能正常動作(zuò)。
4)因設計(jì)選型原因,執行機構偏小,力矩不(bú)夠,閥門不能正(zhèng)常動作,閥體(tǐ)材質不合適,導 致閥體損壞。
原因對策
1)壓差過(guò)大導(dǎo)致控製閥不能正常(cháng)開啟。處理方式:在控製閥前後加裝(zhuāng)1台旁通閥。
2)因工藝原因(yīn)閥體結垢而導致控製閥不能正常開啟。處理方式:增加衝洗水管(guǎn),另外定期 拆開閥門清洗閥體,必要時打磨閥芯。
3)管道(dào)堵塞導致控製閥不(bú)能動作。處理方式:優(yōu)化操作(zuò)方式,盡量不使管道堵塞,另外拆 開管道衝洗閥門。
4)關於(yú)設計選型問題。處理(lǐ)方式:在設計(jì)階段盡量優化各種工藝參數,保證選型時不會因 為工藝參數(shù)不準導致選型出(chū)現問(wèn)題。
05、DCS原因引起的故障及對策
常見故障
1)I/O卡件損壞沒有信號(hào)輸出導致控製閥不能動作。
2)DCS輸出信號不穩定,導致控製閥開度波動,使控製閥動作不正常。
3)控製電纜損(sǔn)壞或者絕緣(yuán)不(bú)好、接線鬆動導致信號不正常從而(ér)引起控製閥動作不(bú)正常。
4)由於保養不到位導致定位器進水,氣缸腐蝕漏氣,氣源管卡套脫(tuō)落漏氣等原因引起控製(zhì) 閥動作不正常。
5)由於巡查不細致,隱患未及時發現導致進一步擴大,最(zuì)終引起控製閥動作異常。
原因對策
日常(cháng)應做好維修保養和巡檢工作,發現(xiàn)隱患及時處理;當控製閥開度(dù)出現波動時及時檢查 PID參數設置是否正確並及時調整參數。
06、氣動元件(jiàn)損(sǔn)壞導致的故障及對(duì)策
常見故障
1)氣源軟管老化破損或者不鏽鋼氣源管漏(lòu)氣導致氣源壓力(lì)偏低,使控(kòng)製閥動(dòng)作出現異常。
2)空氣過濾器斷裂或者過濾器(qì)濾芯(xīn)過髒導致控製閥動作出現異常。
3)氣(qì)源壓力偏低或者氣(qì)源未開導致控製閥動作出現異常。
原因對策(cè)
1)更(gèng)換質(zhì)量更好的氣(qì)源軟管或者(zhě)空氣過濾器;定(dìng)期(qī)巡檢,發現氣源軟管或者空氣過濾器有 破損漏氣跡象時(shí),或者(zhě)濾芯過髒需找機會盡快更換。
2)調整氣源(yuán)壓(yā)力滿足氣動(dòng)閥門最小氣源壓力要求。