氣動薄膜式調(diào)節(jié)閥故障維護

【資料簡介】

氣動薄膜式調(diào)節(jié)閥故障維護本系列產(chǎn)品有調(diào)節(jié)型、調(diào)節(jié)切斷型、波紋管密封型、夾套保溫型等多種品種。產(chǎn)品公稱壓力等級有PN10、16、40、64；閥體口徑范圍DN20~200。適用流體溫度由-200℃~560℃范圍內(nèi)多種檔次。泄漏量標準有IV級或VI級。流量特性為線性或等百分比。多種多樣的品種規(guī)格可供選擇。氣動薄膜調(diào)節(jié)閥在純堿行業(yè)中應(yīng)用極其普遍，與其它儀表配套使用，可實現(xiàn)生產(chǎn)過程中流量、液位、壓力、溫度等工藝參數(shù)與其它介質(zhì)如液體、氣體、蒸汽等的自動調(diào)節(jié)和遠程控制。隨著企業(yè)自動化程度的逐步提高，集散控制系統(tǒng)（DCS）以及其它智能型儀表在自動化領(lǐng)域中的應(yīng)用已越來越普遍，通過計算機的優(yōu)化控制，將使生產(chǎn)取得大效益。而在優(yōu)化的同時也使控制系統(tǒng)的主要故障集中于調(diào)節(jié)系統(tǒng)的終端執(zhí)行裝置即調(diào)節(jié)閥上，調(diào)節(jié)閥在控制流體流量的工作過程中，接受控制操作信號，按控制規(guī)律實現(xiàn)對流量的調(diào)節(jié)。它的動作靈敏與否，直接關(guān)系著整個控制系統(tǒng)的質(zhì)量。根據(jù)控制系統(tǒng)在純堿行業(yè)的應(yīng)用統(tǒng)計，調(diào)節(jié)系統(tǒng)有80%左右的故障出自調(diào)節(jié)閥。因此，如何保證氣動薄膜調(diào)節(jié)閥在我廠生產(chǎn)中的可靠、準確運行，是我們需要探討的一個很重要的問題。
P氣動薄膜單座調(diào)節(jié)閥采用頂導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，配用多彈簧執(zhí)行機構(gòu)。具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、動作靈敏、流體通道呈S流線型、壓降損失小、閥容量大、流量特性精確、拆裝方便等優(yōu)點。廣泛應(yīng)用于精確控制氣體、液體、蒸汽等介質(zhì)，工藝參數(shù)如壓力、流量、溫度、液位保持在給定值。特別適用于允許泄漏量小閥前后壓差不大的工作場合。
產(chǎn)品特點
◇　頂導(dǎo)向單座調(diào)節(jié)閥，結(jié)構(gòu)緊湊，部件少、易維修。
◇　金屬閥芯適用多種工作場合，達IV級泄漏標準，ZXPQ型軟密封結(jié)構(gòu)閥芯達VI級泄漏標準。
◇　閥體按流體力學(xué)原理設(shè)計成等截面低流阻流道，額定流量系數(shù)增大30%。
◇　可調(diào)范圍大，固有可調(diào)比為50。
◇　執(zhí)行機構(gòu)采用多彈簧結(jié)構(gòu)，高度減少30%、重量減輕30%。
◇　ZXPV型波紋管密封型調(diào)節(jié)閥，對移動的閥桿形成*的密封，堵絕流體外漏。
◇　ZXPJ型調(diào)節(jié)閥帶有保溫夾套，用于流體冷卻后易結(jié)晶、凝固造成堵塞的場合。

1 氣動薄膜式調(diào)節(jié)閥故障維護現(xiàn)狀調(diào)查
我廠共有237臺氣動薄膜調(diào)節(jié)閥，特別是在全廠的核心崗位重堿車間使用尤為廣泛，其中碳化的三氣流量調(diào)節(jié)全部使用氣動薄膜調(diào)節(jié)閥。
在純堿生產(chǎn)過程中，由于氨鹽水有嚴重的腐蝕性，碳酸氫銨在攝氏25℃以下易結(jié)晶的性質(zhì)，使調(diào)節(jié)閥在運行中因閥體內(nèi)壁結(jié)疤、結(jié)晶、結(jié)垢導(dǎo)致閥卡、不動作或動作遲鈍，使系統(tǒng)不能進行自動調(diào)節(jié)的現(xiàn)象比較普遍，占調(diào)節(jié)閥故障總數(shù)的50%，給生產(chǎn)造成的影響較大；由調(diào)節(jié)閥填料老化、變硬導(dǎo)致閥動作遲鈍或從閥桿處泄漏等故障達15%；由于膜片損 壞漏氣或硬芯碎裂導(dǎo)致閥不能調(diào)節(jié)的現(xiàn)象達12%；由于定位器、減壓閥、執(zhí)行機構(gòu)等腐蝕導(dǎo)致閥門故障的現(xiàn)象占10%；其它原因?qū)е抡{(diào)節(jié)閥故障的概率占13%.
氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的動作是調(diào)節(jié)器來信號壓力，輸入氣動執(zhí)行機構(gòu)的氣室中，產(chǎn)生推力，通過連接推桿推動閥芯，產(chǎn)生相應(yīng)位移—即行程，閥芯位置的變化使閥的流通截面積發(fā)生變化，從而達到調(diào)節(jié)介質(zhì)流量的目的。

氣動薄膜式調(diào)節(jié)閥故障維護氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的選型
1. 根據(jù)使用要求選型
氣動薄膜調(diào)節(jié)閥由閥芯和閥體（包括閥座）兩部分組成，按不同的使用要求有不同的結(jié)構(gòu)形式，氣動薄膜調(diào)節(jié)閥主要有直通單座閥、雙座調(diào)節(jié)閥和高壓角式調(diào)節(jié)閥。
1.1直通單座閥泄漏量小，流體對單座閥芯的推力所形成的不平衡力很大，因此直通單座閥適用于要求泄漏量小、管徑小和閥前后壓差較低的場合。
1.2直通雙座閥閥體內(nèi)有上下兩個閥芯，由于流體作用于上下閥芯的推力方向相反而大致抵消；所以雙座閥的不平衡力很小，允許閥前后有較大的壓差。但由于閥體內(nèi)流路復(fù)雜，用于高壓差時對閥體的沖蝕損傷較嚴重，不宜用于高粘度、含懸浮顆?；蚝w維的介質(zhì)。此外由于受加工條件的限制，雙座閥上下兩個閥芯不易同時關(guān)嚴，所以關(guān)閉時泄漏量大，尤其是在高溫或低溫的場合下使用時，因材料的熱膨脹系數(shù)不同，更易引起嚴重的泄漏。
1.3角式高壓閥閥體為直角式，流路簡單、阻力小，受高速流體的沖蝕也小，特別適用于高壓差、高粘度和含懸浮物顆粒狀物質(zhì)的流體，也可用于處理汽液混相，易閃蒸汽蝕的場合。這種閥體可以避免結(jié)焦、粘結(jié)和堵塞。

2 氣動薄膜式調(diào)節(jié)閥故障維護故障原因分析
根據(jù)多年來純堿生產(chǎn)現(xiàn)場使用的氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的故障分析，可歸納出常見故障及其原因如下：
2.1 閥不動作
1）因調(diào)節(jié)器故障，使調(diào)節(jié)閥無電信號。
2）因氣源總管泄漏，使閥門定位器無氣源或氣源壓力不足。
3）定位器波紋管漏氣，使定位器無氣源輸出。
4）調(diào)節(jié)閥膜片損壞。
5）由于定位器中放大器的恒節(jié)流孔堵塞、壓縮空氣含水并于放大器球閥處集積導(dǎo)致定位器有氣源但無輸出。
6）由于下列問題使調(diào)節(jié)閥雖有信號、有氣源但閥仍不動作： ① 閥芯與襯套或閥座卡死； ② 閥芯脫落（銷子斷了）； ③ 閥桿彎曲或折斷； ④ 執(zhí)行機構(gòu)故障： ⑤ 反作用式執(zhí)行機構(gòu)密封圈漏氣； ⑥ 閥門內(nèi)有異物阻滯。

2.2 氣動薄膜式調(diào)節(jié)閥故障維護閥的動作不穩(wěn)定
1）因過濾減壓閥故障，使氣源壓力經(jīng)常變化。
2）定位器中放大器球閥受微?；蚶p，使球閥關(guān)不嚴，耗氣量特別增大時會產(chǎn)生輸出振蕩。
3）定位器中放大器的噴嘴擋板不平行，擋板蓋不住噴嘴。
4）輸出管線漏氣。
5）執(zhí)行機構(gòu)剛性太小，流體壓力變化造成推力不足。
6）閥桿磨損力大。
7）管路振蕩或周圍有振源。
2.3 閥的動作遲鈍
1）閥桿往復(fù)行程時動作遲鈍： ① 閥體內(nèi)有泥漿或粘性大的介質(zhì)，使閥堵塞或結(jié)垢； ② 聚四氟乙烯填料變質(zhì)硬化，或石墨石棉盤根的潤滑油已干燥。
2）閥桿單方向動作時動作遲鈍： ① 膜片泄漏和破損； ② 執(zhí)行機構(gòu)中"O"形密封圈泄漏。
2.4 閥全閉時泄漏大
1）閥芯被腐蝕、磨損。
2）閥座外圈的螺紋被腐蝕。
2.5 閥達不到全閉位置
1）介質(zhì)壓差很大，執(zhí)行機構(gòu)剛性太小。
2）閥門內(nèi)有異物。
3）襯套燒焦。
2.6 填料部分及閥體密封部分的滲漏
1）填料蓋沒壓緊、沒壓平。
2）用石墨石棉盤根處潤滑油干燥。
3）采用聚四氟乙烯作填料時，聚四氟乙烯老化變質(zhì)。
4）密封墊被腐蝕。

3 氣動薄膜式調(diào)節(jié)閥故障維護建立閥的預(yù)檢修機制
氣動薄膜調(diào)節(jié)閥組件可以安裝在任何方位上，除非受防震準則的限制。可是一般的方式是將執(zhí)行機構(gòu)垂直安裝在閥門的上方，其它位置可能會導(dǎo)致閥心和閥籠不均勻的磨損及不適當?shù)牟僮鳌τ谀承╅y門，當執(zhí)行機構(gòu)不垂直時，它可能還需要支持物的支持。在日常的生產(chǎn)過程中，對調(diào)節(jié)閥的維護僅局限于對閥的故障處理，很少進行定期調(diào)校與定期檢修，在企業(yè)的計量管理規(guī)程中對此也沒有嚴格要求，事實上，閥的故障源于若干不穩(wěn)定因素的積累，積累到一定程度就形成故障，因此，在閥的故障形成之前就把這些不穩(wěn)定因素排除在萌芽狀態(tài)，不僅可以延長閥的使用壽命，還可以避免因閥的故障給生產(chǎn)帶來的嚴重影響。這就需要建立閥的預(yù)檢修機制或者說是定期檢修機制。以重堿碳化崗位三氣流量調(diào)節(jié)閥為例，預(yù)檢修機制建立之前，由于純堿工藝介質(zhì)存在易結(jié)晶、易結(jié)垢、結(jié)疤的特點，造成閥體可動部件阻力增大，導(dǎo)致執(zhí)行機構(gòu)動作不靈活、呆滯，直至調(diào)節(jié)閥的閥芯與襯套或閥座卡死不能動作，問題發(fā)生后，一方面需要停塔對閥進行解體檢修，影響生產(chǎn)是不可避免的，一方面需要準備備品、備件，因臨時找不到備件采取應(yīng)急措施的現(xiàn)象時有發(fā)生，致使故障不能*解決。建立預(yù)檢修機制以后，可以有充足的時間準備好備品、備件，并可根據(jù)閥的使用狀況對閥門進行全面的維護保養(yǎng)，從而提高閥的使用性能及使用壽命。

4 氣動薄膜式調(diào)節(jié)閥故障維護結(jié)語
通過預(yù)檢修機制的建立，不僅可以增加調(diào)節(jié)閥的使用壽命，減少調(diào)節(jié)閥故障，降低儀表故障率，還可對穩(wěn)定企業(yè)生產(chǎn)，降低成本，提高效益起到積極的促進作用，同時還可以優(yōu)化工藝操作，保證生產(chǎn)裝置的長周期穩(wěn)定運行。