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氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的故障分析
氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的故障分析 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(shí)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(yuǎn)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(jì)算機(jī)的優(yōu)化控制,將使生產(chǎn)取得最大效益。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(shí)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(jì),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(zhǔn)確運(yùn)行,是我們需要探討的一個很重要的問題。
1 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(yán)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(yùn)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(jìn)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(dá)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(dá)12%;由于定位器、減壓閥、執(zhí)行機(jī)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%.
2 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(jī)構(gòu)故障: ⑤ 反作用式執(zhí)行機(jī)構(gòu)密封圈漏氣; ⑥ 閥內(nèi)有異物阻滯。
2.2 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(yán),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(jī)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(jī)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(dá)不到全閉位置
1)介質(zhì)壓差很大,執(zhí)行機(jī)構(gòu)剛性太小。
2)閥體內(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 建立閥的預(yù)檢修機(jī)制
在日常的生產(chǎn)過程中,對調(diào)節(jié)閥的維護(hù)僅局限于對閥的故障處理,很少進(jìn)行定期調(diào)校與定期檢修,在企業(yè)的計(jì)量管理規(guī)程中對此也沒有嚴(yán)格要求,事實(shí)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(yán)重影響。這就需要建立閥的預(yù)檢修機(jī)制或者說是定期檢修機(jī)制。以重堿碳化崗位三氣流量調(diào)節(jié)閥為例,預(yù)檢修機(jī)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(diǎn),造成閥體可動部件阻力增大,導(dǎo)致執(zhí)行機(jī)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(jìn)行解體檢修,影響生產(chǎn)是不可避免的,一方面需要準(zhǔn)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,致使故障不能徹底解決。建立預(yù)檢修機(jī)制以后,可以有充足的時間準(zhǔn)備好備品、備件,并可根據(jù)閥的使用狀況對閥進(jìn)行全面的維護(hù)保養(yǎng),從而提高閥的使用性能及使用壽命。
4 結(jié)語
通過預(yù)檢修機(jī)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(jìn)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(yùn)行。
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