發(fā)布于:2019/11/6 8:58:26 點(diǎn)擊量:119
作 者: 鐘聲
摘 要: 從工程實(shí)用的角度概述了調(diào)節(jié)閥在安裝設(shè)定時(shí)應(yīng)做的常規(guī)性維護(hù)和準(zhǔn)備工作,并介紹了一些有關(guān)調(diào)節(jié)閥常見(jiàn)救障的維護(hù)檢修常識(shí)。
典型的調(diào)節(jié)閥維護(hù)方式有3種:
1)應(yīng)答性維護(hù)(Reacitive Maintenance);
2)預(yù)防性維護(hù)(Preventive Maintenance);
3)預(yù)估性(Predictive Maintenance)維護(hù)。
眾所周知,前兩種方式早已在工業(yè)控制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,而第3)種方式卻是近十幾年才發(fā)展起來(lái)的模式。特別是通過(guò)借助計(jì)算機(jī)技術(shù),先進(jìn)的專(zhuān)家診斷系統(tǒng)使預(yù)估性維護(hù)更加簡(jiǎn)單快捷。
調(diào)節(jié)閥的預(yù)先性維護(hù)(Preemptive Maintenance)是一種演繹過(guò)來(lái)的方式。它基于全面質(zhì)量管理(Total Quality control)理論--事先花點(diǎn)時(shí)間做一些工作,把那些可能會(huì)發(fā)生的問(wèn)題消除在萌芽狀態(tài)。預(yù)先性維護(hù)是安裝設(shè)定調(diào)節(jié)閥時(shí)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),也是延長(zhǎng)調(diào)節(jié)閥使用壽命的關(guān)鍵因素之一。那么在安裝設(shè)定調(diào)節(jié)閥時(shí)應(yīng)傲些什么前期準(zhǔn)備工作,這些工作又能起什么作用?“預(yù)先性維護(hù)”將給您提供一些信息和答案。見(jiàn)表1。
表1 預(yù)先性維護(hù)
應(yīng)做的工作 | 結(jié)果和作用 |
安裝前要保護(hù)好調(diào)節(jié)閥組件不受外界損傷 | 可防止連接法蘭端面泄漏、空氣管線泄漏以及由于空氣管線彎皺壓扁而導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥的響應(yīng)速度變慢 |
移去閥門(mén)的包裝物品(如固定物、保護(hù)塞或盞面罩等) | 避免因異物存在防礙調(diào)節(jié)閥正常工作,影響響應(yīng)速度(變慢) |
安裝調(diào)節(jié)閥前應(yīng)沖洗工藝管道,并進(jìn)行水壓試驗(yàn) | 避免閥內(nèi)組件1)受損、閥內(nèi)部泄漏以及波紋管損壞 |
選用合適的法蘭墊圈 | 避免法蘭連接處外泄 |
在安裝調(diào)節(jié)閥時(shí),應(yīng)采用固定夾板(箍條)支撐閥門(mén) | 防止因應(yīng)(重)力作用導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥附件出現(xiàn)故障而不能正常工作,并避免空氣管路泄漏 |
采用標(biāo)準(zhǔn)的閥門(mén)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)定位取向方式 | 防止軸套和密封件過(guò)早受損;另外也可使維護(hù)檢修以及操作使用管理更加方便簡(jiǎn)單 |
在夾裝無(wú)法蘭(Flangeless或Wafer)閥體時(shí),應(yīng)注意控制緊固的力矩和均勻性 | 避免因緊過(guò)頭或緊固不均勻面損傷閥體和密封件 |
確保旋轉(zhuǎn)閥為打開(kāi)狀態(tài),且流道 (Flow Element)要高于轉(zhuǎn)軸 | 有助于使雜物沉集在閥底部,而不至于被帶入密封件和軸套內(nèi) |
在安裝調(diào)節(jié)閥和水壓試驗(yàn)期間,要保護(hù)好波紋管不受損 | 這樣可避免經(jīng)波紋管外泄 |
必要時(shí)應(yīng)裝保溫材料 | 保持填料系統(tǒng)低冷,有助于避免經(jīng)波紋管外泄 |
吹掃空氣管線 | 防止雜物損害閥門(mén)附件的性能,避免閥門(mén)行程速度受到影響(變慢) |
提供充足的供氣壓力和容量 | 供氣量不足會(huì)影響到閥門(mén)行程速度;而供氣壓力不足會(huì)導(dǎo)致閥門(mén)關(guān)不死、縮減行程或降低行程速度 |
盡可能靠近調(diào)節(jié)閥安裝電/氣轉(zhuǎn)換器 | 如果電/氣轉(zhuǎn)換器離調(diào)節(jié)閥太遠(yuǎn),將會(huì)增加滯后,降低行程速度2) |
避免電/氣轉(zhuǎn)換器分程 | 分程會(huì)增加滯后,降低行程速度 |
移去附件所有的包裝物和保護(hù)塞 | 包裝物和保護(hù)塞會(huì)影響附件的性能和閥門(mén)的行程速度 |
確保排氣管線有足夠量的氣排出 | 氣量不足(排氣不暢)會(huì)降低行程速度 |
正確調(diào)整臺(tái)座設(shè)定 (Benchset)3) | 如果沒(méi)有正確設(shè)定,將縮減行程、關(guān)不死閥門(mén)、以及降低行程速度 |
正確調(diào)整閥門(mén)行程 | 對(duì)于蝶閥,過(guò)行程(Overtravel)會(huì)導(dǎo)致密封件和閥蝶(Disc)損壞;對(duì)于旋轉(zhuǎn)閥,不正確的零點(diǎn)設(shè)置會(huì)導(dǎo)致閥內(nèi)部泄漏大;行程不足(Undertravel)會(huì)影響閥的流通能力;對(duì)于滑動(dòng)閥桿(sliding-stem)調(diào)節(jié)閥,不正確的行程調(diào)整程序會(huì)導(dǎo)致大的閥內(nèi)部泄漏 |
正確調(diào)整填料系統(tǒng) | 不適當(dāng)?shù)奶盍涎b填會(huì)導(dǎo)致行程縮減、動(dòng)態(tài)響應(yīng)差、經(jīng)由填料系統(tǒng)的內(nèi)/外部泄漏大 |
正確調(diào)校電/氣轉(zhuǎn)換囂和閥門(mén)定位器 | 不正確的調(diào)控或配置會(huì)導(dǎo)致行程縮減或太的閥內(nèi)部泄漏 |
注:
1)閥內(nèi)組件(trim)系指與工藝介質(zhì)接觸的可拆內(nèi)都零件,即閥芯、閥座、閥桿閥芯導(dǎo)向件、襯套及籠式閥芯、填料函(包括填料壓環(huán)、彈簧、液封環(huán)及填料底杯),而不包括填料、閥蓋、底法蘭、閥蓋及底法蘭與閥體間的密封墊片[4]。
2)有時(shí)為了方便維護(hù)檢修調(diào)校,會(huì)將若干個(gè)電/氣轉(zhuǎn)換器集中安裝在一個(gè)軌道上,然后把它們分別連接到不同距離的調(diào)節(jié)閥上。但如果距離太遠(yuǎn)會(huì)影響調(diào)節(jié)系統(tǒng)的品質(zhì)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),如果電/氣轉(zhuǎn)換器后接閥門(mén)定位器,則距離應(yīng)小于3ft(約9m);如果電/氣轉(zhuǎn)換器不接閥門(mén)定位囂而直接連接執(zhí)行機(jī)構(gòu),則距離應(yīng)小于10ft(約3m)。
3)又稱(chēng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)臺(tái)座設(shè)定(Actualor Benchset),是與執(zhí)行機(jī)構(gòu)彈簧(Actuator Sping)和膜片(或活塞)等部件有關(guān)的一項(xiàng)設(shè)定。設(shè)定的好壞將直接影響到閥座荷載(Set Load)、閥門(mén)行程范圍、行程速度以及閥座泄漏量(全關(guān)時(shí)的嚴(yán)密等級(jí))等重要閥門(mén)工作性能參數(shù)。有時(shí)可利用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的彈簧調(diào)整器(Sping Adjustor,位于執(zhí)行機(jī)構(gòu)彈簧座下)進(jìn)行調(diào)整設(shè)定。一般應(yīng)在調(diào)節(jié)閥出廠前或安裝前設(shè)定好。
如果調(diào)節(jié)閥控制品質(zhì)不佳或者出現(xiàn)故障,應(yīng)及時(shí)檢查和維修,以確保工藝操作正常運(yùn)行,維護(hù)人身生命安全。但如何能快捷準(zhǔn)確地查找出結(jié)癥并解決問(wèn)題呢?“故障查找檢修指南”也許能給您一解決問(wèn)題呢?“故障查找檢修指南”也許能給您些提示和幫助;見(jiàn)表2。
表2 故障查找檢修指南
癥狀和起因 | 解決辦法 |
1)填料泄露 | |
a)閥桿的表面光潔度1),清潔度有問(wèn)題 | a)清潔并拋光閥桿,使其表面光潔度達(dá)到4mm2) |
b)閥桿彎曲 | b)矯直閥桿,在全行程范圍內(nèi),閥桿運(yùn)動(dòng)的直線度3)應(yīng)小于 0.002in(約50μm) |
c)填料充填不夠緊密(或充填不足) | c)重新擰緊填料箱壓蓋螺母或者更換新的填料 |
d)填料的類(lèi)型或配置構(gòu)成不對(duì) | d)對(duì)照實(shí)際應(yīng)用檢查核實(shí)填料的類(lèi)型和配置構(gòu)成,必要時(shí)應(yīng)重新裝填 |
e)填料堆積過(guò)高(石墨) | e)加裝調(diào)整襯墊(Spacer,一種特殊間隔定位墊圈),以降低填料高度,然后重新裝填 |
f] 腐蝕且產(chǎn)生坑凹洞穴(石墨) | f)采用括牲墊圈4)。如果閥門(mén)的動(dòng)作在2至3周以后仍遲緩,那么就應(yīng)該換掉石墨填料 |
g)填料壓環(huán)(或稱(chēng)填料函壓蓋)磨損或翹起變形 | g)檢查并更換所有損傷部件,諸如填料壓緊法蘭,螺母和填料壓環(huán)等,使整個(gè)填料系統(tǒng)保持高性能狀態(tài) |
2)閥門(mén)對(duì)控制信號(hào)不響應(yīng) | |
a)無(wú)儀表空氣供給或者供氣壓力不足;或執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)出現(xiàn)泄露 | a)根據(jù)檢查調(diào)節(jié)系統(tǒng)核對(duì)是否所有的供氣閥門(mén)都已打開(kāi)?測(cè)量并核實(shí)供氣壓力是否滿足要求;在各密封端接縫處或膜片處聽(tīng)竄氣( 或漏氣)的聲音。修理或更換損傷的部件 |
b)供氣入口管路上的電磁閥關(guān)閉 | b)通電激磁驅(qū)動(dòng)電磁閥。如果發(fā)現(xiàn)電磁閥有故障不動(dòng)作,修復(fù)它 |
c)無(wú)控制信號(hào)輸入 | c)無(wú)控制信號(hào)輸入可能說(shuō)明熔斷器燒壞了。更換它 |
d)供氣管路彎皺(卷曲,壓扁),破損 | d)檢查所有的供氣管線,核對(duì)它們是否彎皺(卷曲,壓扁),破損?修理或更換損壞的管線 |
e)供氣管路上的管件泄漏 | e)檢查所有管件是否泄漏如果有泄漏,將其擰緊或更換 |
f)流向不對(duì),導(dǎo)致閥芯承受特別大的負(fù)荷 | f)倘若閥門(mén)僅僅是被安裝在管道上,那么就應(yīng)查看調(diào)節(jié)閥的流向箭頭,確認(rèn)工藝介質(zhì)是按正確的方向流過(guò),如果條件舍適,應(yīng)將流向反向 |
g)空氣管路連接不對(duì) | g)檢查活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)(Piston Achuator)的出入氣路,確認(rèn)供氣管路沒(méi)有被錯(cuò)接到排氣口(或者確認(rèn)排氣口沒(méi)有被錯(cuò)接到供氣管路)當(dāng)然還應(yīng)檢查所有的空氣連接管路 |
h)填料系統(tǒng)的部件制約了閥桿或轉(zhuǎn)軸的運(yùn)動(dòng) | h)檢查填料系統(tǒng)的密封壓圈(Gland)。密封壓圈的使用配置不當(dāng)是制約閥桿或轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)的一個(gè)主要原因。必要時(shí)應(yīng)更換填料系統(tǒng)的部件,并將閥內(nèi)組件擦拭光潔 |
i)閥門(mén)定位器或電/氣轉(zhuǎn)換器受損(故障) | i)檢查閥門(mén)定位器及電/氣轉(zhuǎn)換器,看是否能手動(dòng)改變它們的輸出值。如果不能,則表明它們有故障,修理或更換 |
j)填料太緊 | j)導(dǎo)向件(Guides)裝填或裝配得過(guò)緊會(huì)導(dǎo)致很大的摩擦阻力,從而阻礙閥門(mén)的動(dòng)作。松開(kāi)填料系統(tǒng)進(jìn)行潤(rùn)滑、轉(zhuǎn)動(dòng)(閥桿),然后重新擰緊 |
k)閥內(nèi)組件損傷;閥芯被卡死在閥座內(nèi) | k)更換或者修復(fù)受損傷的閥內(nèi)組件,破損部件可能可以將其研磨拋光后再用;用人工或機(jī)械加工方式將閥芯從閥座中拔出,修復(fù)或更換破損的部件 |
3)閥門(mén)不能打開(kāi)至額定行程 | |
a)供氣壓力不足 | a)核實(shí)是否有足夠的供氣壓力 |
b)執(zhí)行機(jī)構(gòu)或附件存在泄漏 | b)將執(zhí)行機(jī)構(gòu)、空氣管線、管件和附件的所有泄露問(wèn)題解決 |
c)閥門(mén)定位器或電/氣轉(zhuǎn)換器的調(diào)校不正確 | c)正確調(diào)校閥門(mén)定位器和電/氣轉(zhuǎn)換器 |
d)行程調(diào)整不正確 | d)重新調(diào)整閥門(mén)行程 |
e)執(zhí)行機(jī)構(gòu)彈簧的額定彈簧范圍(又稱(chēng)彈簧剛性)不對(duì) | e)更換執(zhí)行機(jī)構(gòu)彈簧 |
f)臺(tái)座設(shè)定不正確 | f)調(diào)整臺(tái)座設(shè)定 |
g)閥桿或轉(zhuǎn)軸彎曲 | g)更換彎曲的閥桿或轉(zhuǎn)軸 |
h)閥內(nèi)組件受損 | h)更換損傷的閥內(nèi)組件 |
i)閥內(nèi)組件中有雜物 | i)清潔閥內(nèi)組件 |
j)流向不對(duì) | j)將流向反向 |
k)執(zhí)行機(jī)構(gòu)選配太小(作用的有效面積太?。?/td> | k)更換執(zhí)行機(jī)構(gòu) |
l)填料系統(tǒng)摩擦阻力太大 | l)松開(kāi)填料系統(tǒng)進(jìn)行潤(rùn)滑、轉(zhuǎn)動(dòng)(閥桿),然后重新擰緊 m)重新調(diào)整定位手動(dòng)機(jī)構(gòu)或行程止擋 |
4)閥門(mén)的行程動(dòng)作靈敏度低或遲緩 | |
a)填料系統(tǒng)摩擦阻力太大 | a)重新調(diào)整或更換填料 |
b)閥桿或轉(zhuǎn)軸彎曲 | b)更換彎曲的閥桿或轉(zhuǎn)軸 |
c)供氣壓力不足 | c)增大供氣壓力 |
d)供氣量不夠 | d)換管徑更大一點(diǎn)的供氣管(推薦管徑為1/4in~3/8in,1in=25.4mm)或增大供氣閥的流通能力 |
e)附件的規(guī)格尺寸不夠要求 | e)增大附件的流通能力 |
f)活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)摩擦阻力太大 | f)清潔并拋光活塞氣缸的內(nèi)壁,并將過(guò)余的潤(rùn)滑油脂清除 |
g)( 密封)軸套摩擦阻力太大 | g)修復(fù)或更換受損傷的(密封)軸套 |
h)閥門(mén)定位器響應(yīng)慢 | h)修復(fù)或更換閥門(mén)定位器 |
5)閥門(mén)的行程動(dòng)作跳躍 | |
a)填料密封或軸套制約行程動(dòng)作 | a)松開(kāi)填料系統(tǒng)進(jìn)行潤(rùn)滑。更換或修復(fù)密封部件和軸套 |
b)可能放大器7)的旁路需調(diào)整 | b)調(diào)節(jié)放大器的旁路 |
c)閥門(mén)定位器可能有故障 | c)修復(fù)或更換閥門(mén)定位器 |
d)閥門(mén)定位器的增益可能太高 | d)調(diào)整增益放大系數(shù)或換成低增益型的閥門(mén)定位器 |
6)旋轉(zhuǎn)閥不旋轉(zhuǎn)(旋轉(zhuǎn)閥除了有第 2)、3)條中已涉及的那些問(wèn)題外,還有下列一些特有的問(wèn)題) | |
a)旋轉(zhuǎn)葉片式執(zhí)行機(jī)構(gòu)(Rotary Vane Actuator)的止擋設(shè)定不對(duì) | a)重新調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)的止擋 |
b)轉(zhuǎn)軸斷裂 | b)更換轉(zhuǎn)軸 |
c)閥座污穢或閥座被侵蝕可能導(dǎo)致閥桿或者閥門(mén)的凸輪楔桿(C 鋤 Jam)斷裂 | c)更換或清潔部件 |
d)工藝操作條件改變了 | d)重新檢查執(zhí)行機(jī)構(gòu)的規(guī)格尺寸和閥門(mén)的可使用范圍 |
7)流量調(diào)節(jié)控制不佳(轉(zhuǎn)軸式閥桿和滑動(dòng)式閥桿)——亦可參見(jiàn)第4)、5)條中有關(guān)“響應(yīng)靈敏度低”和“跳躍動(dòng)作”行程 | |
a)籠式閥芯(Cage)變形 | a)更換籠式閥芯 |
b)活塞環(huán)(Piston Ring)損壞 | b)更換活塞環(huán) |
c)沖蝕磨損、腐蝕以及氣蝕會(huì)侵蝕改變閥內(nèi)組件的輪郭外形 | c)解決這些蝕變的根源,更換損壞部件 |
d)調(diào)節(jié)閥的流向可能安裝反了 | d)將管道上的調(diào)節(jié)閥反向安裝 |
e)流量特性選擇不正確 | e)修正流量特性 |
f)調(diào)節(jié)閥(組件)本身性能差 | f)應(yīng)按控制要求選用合適的調(diào)節(jié)閥(組件) |
注:
1)表面光潔度(Finish)目前習(xí)慣上稱(chēng)作表面粗糙度(Surface Roughness)。
2)“rms”是指均方根(Rq,root-mean-squared)。它本身不是工程單位,是用來(lái)描述表面粗糙度(即微觀不平度)的一種統(tǒng)計(jì)計(jì)算方法。我國(guó)一般不用這種方法,而采用算術(shù)平均(Ro,arithmetical mean) 最大高度(Rj,maximum height)和十點(diǎn)高度(Rz,ten point height)等方法描述。Rq是指的最大值為4μm,表面粗糙度相當(dāng)于我國(guó)舊標(biāo)準(zhǔn)的▽5-▽6。有關(guān)詳細(xì)解釋?zhuān)蓞㈤唴⒖嘉墨I(xiàn)[2,3]。
3)直線度的定義解釋?zhuān)蓞㈤唴⒖嘉墨I(xiàn)[3]。這里要求閥桿的直線度小于50μm,即公差值t=50μm。
4)犧牲墊圈又稱(chēng)犧牲陽(yáng)極墊圈或陰極保護(hù)墊圈或防蝕墊圈。
5)又稱(chēng)人工操作器(Manual Operator),與手輪(Handwheel)同屬一類(lèi),為調(diào)節(jié)閥的附件,可用于正向或反向動(dòng)作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)談裝置與可謂行程止擋同注6),用于限制閥門(mén)的全開(kāi)或全關(guān)(即行程),或者給閥門(mén)手動(dòng)定位——引自參考文獻(xiàn)[1]。
6)又稱(chēng)行程止步器(Travel Stop),屬調(diào)節(jié)閥的附件。用于限制閥門(mén)的全開(kāi)或全關(guān)(即行程)。
7)又稱(chēng)放大器(Booster),屬調(diào)節(jié)閥的附件,太部分帶有旁路調(diào)節(jié)裝置。用于放大氣動(dòng)輸出信號(hào)的壓力或氣量,以加快行程速度或增大氣動(dòng)輸出信號(hào)的有效壓力。但如果使用不當(dāng),會(huì)產(chǎn)生不穩(wěn)定因素,導(dǎo)致閥門(mén)行程大的跳躍降低調(diào)節(jié)品質(zhì)。
參考文獻(xiàn):
[1] 美國(guó)費(fèi)希爾控制設(shè)備公司.控制閥手冊(cè).能源部電站閥門(mén)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)等譯.第二版
[2]GB 3505-83表面粗糙度 術(shù)語(yǔ) 表面及其參數(shù)
[3](機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè))聯(lián)合編寫(xiě)組編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).上冊(cè),第一分冊(cè),第二版(修訂),北京:化學(xué)工業(yè)出版社
[4] 北京燕山石油化工公司基本建設(shè)指揮部/化學(xué)工業(yè)部化學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)公司合編.英漢石油化學(xué)工程圖解詞匯.北京:化學(xué)工業(yè)出版社
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