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气动调节阀常见故障众多处理方法

发布时间:20-05-12 关注次数:

故障在工业自动化仪表中,气动调节阀算是笨重的了,加之结构简单,往往不被人们重视。但是,它在工艺管道上,工作条件复杂,一旦出现问题,大家又忙手忙脚。因其笨重,问题难找准,常常费力不讨好,还涉及系统投运、系统完全、调节品质、环境污染等。
一、提高寿命的方法(8种方法)
1)大开度工作延长寿命法
气动调节阀一开始就尽量在最大开度上工作,如90%。这样,汽蚀、冲蚀等破坏发生在阀芯头部上。随着阀芯破坏,流量增加,相应阀再关一点,这样不断破坏,逐步关闭,使整个阀芯全部充分利用,直到阀芯根部及密封面破坏,不能使用为止。同时,大开度工作节流间隙大,冲蚀减弱,这比一开始就让阀在中间开度和小开度上工作提高寿命1~5倍以上。如某化工厂采用此法,阀的使用寿命提高了2倍。
2)减小S增大工作开度提高寿命法
减小S,即增大系统除气动调节阀外的损失,使分配到阀上的压降降低,为保证流量通过气动调节阀,必然增大气动调节阀开度,同时,阀上压降减小,使气蚀、冲蚀也减弱。具体办法有:阀后设孔板节流消耗压降;关闭管路上串联的手动阀,至气动调节阀获得较理想的工作开度为止。对一开始阀选大处于小开度工作时,采用此法十分简单、方便、有效。
3)缩小口径增大工作开度提高寿命法
通过把阀的口径减小来增大工作开度,具体办法有:①换一台小一档口径的阀,如DN32换成DN25;②阀体不变更,更换小阀座直径的阀芯阀座。如某化工厂大修时将节流件dgl0更换为dg8,寿命提高了1倍。
4)转移破坏位置提高寿命法
把破坏严重的地方转移到次要位置,以保护阀芯阀座的密封面和节流面。
5)增长节流通道提高寿命法
增长节流通道最简单的就是加厚阀座,使阀座孔增长,形成更长的节流通道。一方面可使流闭型节流后的突然
扩大延后,起转移破坏位置,使之远离密封面的作用;另一方面,又增加了节流阻力,减小了压力的恢复程度,使汽蚀减弱。有的把阀座孔内设计成台阶式、波浪式,就是为了增加阻力,削弱汽蚀。这种方法在引进装置中的高压阀上和将老的阀加以改进时经常使用,也十分有效。
6)改变流向提高寿命法
流开型向着开方向流,汽蚀、冲蚀主要作用在密封面上,使阀芯根部和阀芯阀座密封面很快遭受破坏;流闭型向着闭方向流,汽蚀、冲蚀作用在节流之后,阀座密封面以下,保护了密封面和阀芯根部,延长了寿命。故作流开型使用的阀,当延长寿命的问题较为突出时,只需改变流向即可延长寿命1~2倍。7)改用特殊材料提高寿命法
为抗汽蚀(破坏形状如蜂窝状小点)和冲刷(流线型的小沟),可改用耐汽蚀和冲刷的特殊材料来制造节流件。这种特殊材料有6YC-1、A4钢、司太莱、硬质合金等。为抗腐蚀,可改用更耐腐蚀,并有一定机械性能、物理性能的材料。这种材料分为非金属材料(如橡胶、四氟、陶瓷等)和金属材料(如蒙乃尔、哈氏合金等)两类。
8)改变阀结构提高寿命法
采取改变阀结构或选用具有更长寿命的阀的办法来达到提高寿命的目的,如选用多级式阀,反汽蚀阀、耐腐蚀阀等。
二、气动调节阀经常卡住或堵塞的防堵(卡)方法(6种方法)
1)清洗法
管路中的焊渣、铁锈、渣子等在节流口、导向部位、下阀盖平衡孔内造成堵塞或卡住使阀芯曲面、导向面产生拉伤和划痕、密封面上产生压痕等。这经常发生于新投运系统和大修后投运初期。这是最常见的故障。遇此情况,必须卸开进行清洗,除掉渣物,如密封面受到损伤还应研磨;同时将底塞打开,以冲掉从平衡孔掉入下阀盖内的渣物,并对管路进行冲洗。投运前,让气动调节阀全开,介质流动一段时间后再纳入正常运行。
2)外接冲刷法
对一些易沉淀、含有固体颗粒的介质采用普通阀调节时,经常在节流口、导向处堵塞,可在下阀盖底塞处外接冲刷气体和蒸汽。当阀产生堵塞或卡住时,打开外接的气体或蒸气阀门,即可在不动气动调节阀的情况下完成冲洗工作,使阀正常运行。
3)安装管道过滤器法
对小口径的气动调节阀,尤其是超小流量气动调节阀,其节流间隙特小,介质中不能有一点点渣物。遇此情况堵塞,最好在阀前管道上安装一个过滤器,以保证介质顺利通过。带定位器使用的气动调节阀,定位器工作不正常,其气路节流口堵塞是最常见的故障。因此,带定位器工作时,必须处理好气源,通常采用的办法是在定位器前气源管线上安装空气过滤减压阀
4)增大节流间隙法
如介质中的固体颗粒或管道中被冲刷掉的焊渣和锈物等因过不了节流口造成堵塞、卡住等故障,可改用节流间隙大的节流件—节流面积为开窗、开口类的阀芯、套筒,因其节流面积集中而不是圆周分布的,故障就能很容易地被排除。如果是单、双座阀就可将柱塞形阀芯改为“V”形口的阀芯,或改成套筒阀等。例如某化工厂有一台双座阀经常卡住,推荐改用套筒阀后,问题马上得到解决。
5)介质冲刷法
利用介质自身的冲刷能量,冲刷和带走易沉淀、易堵塞的东西,从而提高阀的防堵功能。常见的方法有:①改作流闭型使用;②采用流线型阀体;③将节流口置于冲刷最厉害处,采用此法要注意提高节流件材料的耐冲蚀能力。
6)直通改为角形法
直通为倒S流动,流路复杂,上、下容腔死区多,为介质的沉淀提供了地方。角形连接,介质犹如流过90℃弯头,冲刷性能好,死区小,易设计成流线形。因此,使用直通的气动调节阀产生轻微堵塞时可改成角形阀使用。
三、气动调节阀外泄的解决方法(6种方法)
1)增加密封油脂法
对未使用密封油脂的阀,可考虑增加密封油脂来提高阀杆密封性能。
2)增加填料法
为提高填料对阀杆的密封性能,可采用增加填料的方法。通常是采用双层、多层混合填料形式,单纯增加数量,如将3片增到5片,效果并不明显。
3)更换石墨填料法
大量使用的四氟填料,因其工作温度在-20~+200℃范围内,当温度在上、下限,变化较大时,其密封性便明显下降,老化快,寿命短。柔性石墨填料可克服这些缺点且使用寿命长。因而有的工厂全部将四氟填料改为石墨填料,甚至新购回的气动调节阀也将其中的四氟填料换成石墨填料后使用。但使用石墨填料的回差大,初时有的还产生爬行现象,对此必须有所考虑。
4)改变流向,置P2在阀杆端法
当P较大,P1又较大时,密封P1显然比密封P2困难。因此,可采取改变流向的方法,将P1在阀杆端改为P2在阀杆端,这对压力高、压差大的阀是较有效的。如波纹管阀就通常应考虑密封P2。
5)采用透镜垫密封法
对于上、下盖的密封,阀座与上、下阀体的密封。若为平面密封,在高温高压下,密封性差,引起外泄,可以改用透镜垫密封,能得到满意的效果。
6)更换密封垫片
至今,大部分密封垫片仍采用石棉板,在高温下,密封性能较差,寿命也短,引起外泄。遇到这情况,可改用缠绕垫片,“O”形环等,现在许多厂已采用。
四、气动调节阀振动的解决方法(8种方法)
1)增加刚度法
对振荡和轻微振动,可增大刚度来消除或减弱,如选用大刚度的弹簧,改用活塞执行机构等办法都是可行的。
2)增加阻尼法
增加阻尼即增加对振动的摩擦,如套筒阀的阀塞可采用“O”形圈密封,采用具有较大摩擦力的石墨填料等,这对消除或减弱轻微的振动还是有一定作用的。
3)增大导向尺寸,减小配合间隙法
轴塞形阀一般导向尺寸都较小,所有阀配合间隙一般都较大,有0.4~lmm,这对产生机械振动是有帮助。因此,在发生轻微的机械振动时,可通过增大导向尺寸,减小配合间隙来削弱振动。
4)改变节流件形状,消除共振法
气动调节阀的所谓振源发生在高速流动、压力急剧变化的节流口,改变节流件的形状即可改变振源频率,在共振不强烈时比较容易解决。具体办法是将在振动开度范围内阀芯曲面车削0.5~1.0mm。如某厂家属区附近安装了一台自力式压力气动调节阀,因共振产生啸叫影响职工休息,我们将阀芯曲面车掉0.5mm后,共振啸叫声消失。5)更换节流件消除共振法
其方法有:①更换流量特性,对数改线性,线性改对数;②更换阀芯形式。如将轴塞形改为“V”形槽阀芯,将双座阀轴塞型改成套筒型;将开窗口的套筒改为打小孔的套筒等。如某氮肥厂一台DN25双座阀,阀杆与阀芯连接处经常振断,我们确认为共振后,将直线特性阀芯改为对数性阀芯,问题得到解决。又如某航空学院实验室用一台DN200套筒阀,阀塞产生强烈旋转无法投用,将开窗口的套筒改为打小孔的套筒后,旋转立即消失。
6)更换气动调节阀类型以消除共振.
不同结构形式的气动调节阀,其固有频率自然不同,更换气动调节阀类型是从根本上消除共振的最有效的方法。一台阀在使用中共振十分厉害强烈地振动(严重时可将阀破坏),强烈地旋转(甚至阀杆被振断、扭断),而且产生强烈的噪音(高达100多分贝)的阀,只要把它更换成一台结构差异较大的阀,立刻见效,强烈共振奇迹般地消失。如某维尼纶厂新扩建工程选用一台DN200套筒阀,上述三种现象都存在,DN300的管道随之跳动,阀塞旋转,噪音100多分贝,共振开度20~70%,考虑共振开度大,改用一台双座阀后,共振消失,投运正常。
7)减小汽蚀振动法
对因空化汽泡破裂而产生的汽蚀振动,自然应在减小空化上想办法。①让气泡破裂产生的冲击能量不作用在固体表面上,特别是阀芯上,而是让液体吸收。套筒阀就具有这个特点,因此可以将轴塞型阀芯改成套筒型。②采取减小空化的一切办法,如增加节流阻力,增大缩流口压力,分级或串联减压等。
8)避开振源波击法
外来振源波击引起阀振动,这显然是气动调节阀正常工作时所应避开的,如果产生这种振动,应当采取相应的措施

 

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