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自动化仪表调节阀常见故障分析

2021-09-17王立明

中国设备工程 2021年17期
关键词:阀杆直通阀座

王立明

(大庆石化公司化工一厂仪表车间,黑龙江 大庆 163000)

自动化仪表在生产的过程中,调节阀是至关重要的一个组件,其在自动化仪表中属于自动执行器,且调节阀的结构相对简单,具备着较强的稳定性。但自动化仪表的调节阀是在化工生产的工艺管道上进行直接的安装,在实际的生产过程中,调节阀会长期的处于高温、强腐蚀、高压的环境下,进而导致出现一些常见的故障,例如调节阀卡堵、震荡等问题。因此,在生产环节,想要提高调节阀稳定性,降低出现故障的概率,就必须要加强对常见故障的了解,采取合理化措施来进行解决。

1 调节阀分析

调节阀作为自动化仪表运行的关键,可以使生产效率得到显著的提高,图1 为调节阀的构造图。在正常情况下,调节阀可以分为直通单座调节阀、套筒阀与直通双座调节阀等。以下对自动化仪表的调节阀内容进行了分析与阐述。

图1 自动化仪表调节阀

1.1 直通单座调节阀

体内只存在单个阀芯、阀座的调节阀为直通单座调节阀,该种调节阀适用于密封盒泄漏量比较小的环境中。但在调节阀的生产环节,压差会对阀芯产生影响,进而产生出较大不平衡推力,不平衡推力越大,允许压差也就会随之变小。此外,直通单座的调节阀流路具备着较高的复杂性,导向槽很容易受到化学介质结晶与沉淀方面的影响,进而引发堵塞问题的出现,对生产水平产生直接性的影响。基于此,直通单座的调节阀在实际生产环节,对于化学介质要进行合理的选择,易结晶、固体颗粒含量高、黏度较高的化学介质都不能使用,避免产生不必要的问题,进一步提高生产效益。

1.2 直通双座调节阀

该种调节阀与直通单座调节阀相比,存在着较大的差别,其具备着两个阀座与两个阀芯,阀芯呈现出双导向,如图2所示。此外,在生产环节,流体压力会同时作用在两个阀芯上。在此情况下,不平衡力会出现相互抵消的情况,在此基础上允许产生较大的压差。但在完成直通双座调节阀的生产后,调节阀如果处于关闭状态,阀芯与阀座无法同时处于密封状态,这会加大出现泄漏问题的几率。基于此,直通双座的调节阀在进行生产的过程中,必须要具备较高的针对性,有效避免一些常见故障的出现。

图2 直通双座调节阀

1.3 套筒阀

该种调节阀是较为常见的一种,主要是通过套筒塞节流来对单做与双座的调节阀来进行替代,套筒阀在进行生产时,具备着较高的稳定性,并且可以在很大程度降低噪音与共振问题的出现几率。除此之外,套筒阀在生产环节,允许产生较大压差,后期对其进行维护工作也具备着较大的便利性。

2 常见故障分析

自动化仪表的调节阀在进行生产时,化学介质与生产环境会对调节阀产生直接性的影响,进而引发出一些常见的故障,例如卡堵、泄漏与振荡等,以下对几点故障内容进行了分析与阐述。

2.1 卡堵故障

卡堵是调节阀生产过程中的常见故障之一,在生产过程中,管道内的焊渣与铁锈会导致节流口出现堵塞现象,化学介质无法进行流畅的通过,这会对自动化仪表调节阀的生产产生直接性的影响。此外,调节阀如果出现卡堵现象,就会导致摩擦力增大,小信号不动作,而打信号动作出现过头的现象,对于自动仪表调节阀生产的稳定性产生直接性的影响,生产效益也就无法得到提高。

2.2 泄漏故障

在调节阀的生产过程中,泄漏问题是较为容易产生的故障,在正常情况下,泄漏可以分为四个方面,以下对这四项内容进行分析与阐述。

(1)阀内漏。自动化仪表调节阀在进行生产时,阀杆向上或向下距离不够,就会导致阀芯与阀座间存在孔隙,无法进行充分接触,导致阀内漏问题的出现。此外,气关阀的阀杆如果太短,也会导致出现该现象,使生产效率出现大幅度下降。

(2)填料泄漏。填料在进入固定的装置之后,使用压盖来对填料进行轴向压力的处理,填料具备着较高的塑性,在此过程中会产生径向力,且会和阀杆之间呈现出一种紧密接触的现象。但该种接触现象会呈现出不均匀状态,因此,阀杆和填料的接触压力会呈现出逐渐衰减的情况,这就会引发填料泄漏的问题出现,对于自动化仪表调节阀运行的稳定性会产生直接性的影响。

(3)阀芯与阀座的变形。阀芯与阀座的变形与泄漏主要是由于自动化仪表调节阀在实际的运行过程中会长期处于高温环境,导致腐蚀介质大量产生。腐蚀介质会提高流体冲刷的可能,导致阀芯与阀座出现变形与泄漏。

2.3 振荡故障

导致调节阀出现振荡问题的原因有很多,根据具体情况来进行具体的分析,在一般情况下,调节阀弹簧的刚度较差,影响信号输出稳定性,导致调节阀出现振荡情况。此外,如果对于调节阀的选择不够合理,就会导致调节阀在运行过程中,流阻与流速压力等方面都会存在较大变化,如果超过阀门刚度,稳定性就会降低,振荡问题也会随之而出现。

3 处理措施分析

对常见故障进行明确以后,要采取针对性的措施来进行解决,降低常见故障的产生几率,保证自动化仪表的调节阀可以时刻处于稳定与安全的生产状态,进一步提高生产效益。基于此,以下对处理措施进行分析与论述。

3.1 卡堵故障的处理

在对调节阀的故障进行处理的过程中,对于卡堵现象要快速对调节阀实行开关调节,从副线与调节阀来进行处理,降低化学介质出现结晶与堵塞问题的几率,减少卡堵故障的出现。此外,在对卡堵现象进行解决时,可以使用管钳工具来将阀杆进行加紧,在外加信号压力的背景下,通过正反用力来对阀杆进行旋转,保证阀杆可以与阀芯进行紧密的衔接。但在应用该种方式时,增加气源的压力与驱动功率,使其反复的进行上下移动,进而对调节阀卡堵问题进行有效的解决。

3.2 泄漏故障处理

(1)阀内漏处理。在对此故障进行处理时,要根据调节阀的生产需要来对对阀杆进行调节,保证阀杆的长度合理,在最大程度上降低出现阀内漏问题的几率。

(2)填料泄漏处理。在对该项故障进行处理时,要将填料装置的顶端倾斜倒角。这样可以使填料填装更加方便,但在填料装置底部要设置耐冲刷的金属保护环,避免填料被挤压出来后产生填料泄漏问题。对填料装置的表面要进行有效处理,确保表面能具备更好的光洁度,实现摩擦力的降低。此外,要做好密封处理,避免出现腐蚀点。

(3)阀芯与阀座变形处理。对阀芯与阀座要进行合理的选择,保证阀芯与阀座不会出现沙漏与麻点现象。同时,阀芯与阀座的变形如果不严重的话,使用细砂可以保证表明的光洁程度,提高密封性,实现阀芯与阀座间衔接性的提高。

3.3 振荡故障处理

根据调节阀的生产需求,要适度增加调节阀刚度,在对刚度进行调节的过程中,如果使用大刚度的弹簧就可以使用活塞执行结构,进一步提高调节阀的稳定性与安全性。根据实际情况来适当增加支撑力,对振荡现象可以进行有效的消除,实现调节阀稳定性的提高。

4 结语

综上所述,自动仪表调节阀是化工生产中的一项重要设备,其所具备的稳定性与安全性会对化工生产效率产生直接性的影响。因此,加强对自动仪表调节阀的常见故障分析,并采取相应措施来进行预防是至关重要的,可以进一步提高经济效益,促进化工行业的快速发展。

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