提高調(diào)節(jié)閥工作穩(wěn)定性方法探討

陳棟

摘要：現(xiàn)階段，隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，化工企業(yè)的發(fā)展也十分迅速。在化工生產(chǎn)中，儀表可以簡單地分為測量儀表與執(zhí)行儀表，常說的執(zhí)行儀表就主要是調(diào)節(jié)閥，所有生產(chǎn)工藝參數(shù)調(diào)節(jié)、加減負(fù)荷、儀表聯(lián)鎖，最終都是通過調(diào)節(jié)閥完成。在工藝生產(chǎn)中有時會遇到閥門突然動作，給裝置生產(chǎn)帶來了很大的影響，甚至?xí)鹛嚺c生產(chǎn)事故。

關(guān)鍵詞：調(diào)節(jié)閥;工作;穩(wěn)定性;方法

引言

在化工生產(chǎn)中，調(diào)節(jié)閥是生產(chǎn)裝置的最終執(zhí)行者，所有工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)，儀表聯(lián)鎖的動作最終都是通過調(diào)節(jié)閥完成。所以說保證了調(diào)節(jié)閥的工作穩(wěn)定，就保證了裝置的生產(chǎn)安全，該文從儀表氣源、閥門附件等幾方面進(jìn)行分析如何提高閥門工作穩(wěn)定性。

1概述

調(diào)節(jié)閥屬典型的機械或機電類產(chǎn)品，但它跟手動的閥的最大區(qū)別在于其結(jié)合了現(xiàn)代信息技術(shù)后可通過現(xiàn)場總線技術(shù)對其進(jìn)行精確調(diào)節(jié)，極大地增強了調(diào)節(jié)閥在控制系統(tǒng)中的重要地位。調(diào)節(jié)閥的主要功能是通過改變通流部分的面積進(jìn)而改變閥后壓力、溫度、流量等參數(shù)以適應(yīng)不同工況的需要。在某些工況，調(diào)節(jié)閥內(nèi)可能由于流體流動強烈的非定常性而影響閥門工作的穩(wěn)定性，甚至引起閥門的振動。僅就調(diào)節(jié)閥門安全性而言，閥桿振動和斷裂等事故曾經(jīng)發(fā)生。這些現(xiàn)象基本上與流體誘發(fā)的閥門不穩(wěn)定有關(guān)，即調(diào)節(jié)閥內(nèi)氣體（液體）流動的不穩(wěn)定導(dǎo)致閥門的振動，其中閥桿-閥芯的振動表現(xiàn)比較明顯。本文試驗利用微小型高頻動態(tài)壓力傳感及其采集系統(tǒng)，對引起調(diào)節(jié)閥桿振動或不穩(wěn)定的工況進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、處理和分析，通過動態(tài)壓力變化和閥桿振動特性測試及相應(yīng)的結(jié)果，研究閥內(nèi)流場對閥門工作穩(wěn)定性的影響。

2提高調(diào)節(jié)閥工作穩(wěn)定性方法探討

2.1閥門附件的穩(wěn)定

調(diào)節(jié)閥工作時閥門附件是必不可少的，主要是定位器、放大器、鎖止閥、電磁閥、儀表緩沖罐。（1）根據(jù)閥門使用的實際情況選擇合適的閥門附件。（2）儀表氣路設(shè)計盡可能簡潔，減少中間接頭的使用，以此減少漏點。（3）加裝儀表空氣緩沖罐，在遇到儀表氣源中斷的時候還能保證閥門短時間內(nèi)正常動作。（4）聯(lián)鎖電磁閥采用雙電磁閥設(shè)計，當(dāng)一個電磁閥故障時另一個電磁閥仍能正常運行，避免閥門發(fā)生故障。（5）重要的閥門采用并聯(lián)氣路設(shè)計。（6）對于工作環(huán)境惡劣的地方采用分體時閥門定位器。（7）加裝防雨、隔熱裝置，提高閥門的工作環(huán)境。（8）加強帶電類閥門附件的防水處理。

2.2安裝管道過濾器法

對小口徑的調(diào)節(jié)閥，尤其是超小流量調(diào)節(jié)閥，其節(jié)流間隙特小，介質(zhì)中不能有一點點渣物。遇此情況堵塞，最好在閥前管道上安裝一個過濾器，以保證介質(zhì)順利通過。帶定位器使用的調(diào)節(jié)閥，定位器工作不正常，其氣路節(jié)流口堵塞是最常見的故障。因此，帶定位器工作時，必須處理好氣源，通常采用的辦法是在定位器前氣源管線上安裝空氣過濾減壓閥。

2.3動態(tài)信號處理

調(diào)節(jié)閥內(nèi)的流動具有典型的非定特性，動態(tài)測量能夠準(zhǔn)確及時地確定其內(nèi)部流場的瞬時什及其隨時間而變化的量值。動態(tài)測試中數(shù)據(jù)處理分析內(nèi)容廣泛，涉及的問題很多，必須得到真實可靠的數(shù)據(jù)和結(jié)果，以便找出規(guī)律，其中頻譜分析和波形分析就是動態(tài)數(shù)據(jù)處理中最重要的和最基本的方法。頻譜分析和波形分析既相互獨立又密切相關(guān)，它們之間有明顯的區(qū)別，通過傅立葉變換可以相互轉(zhuǎn)換。頻譜和波形分析與隨機數(shù)據(jù)處理方法已經(jīng)成為信號分析中最常用的方法。

2.4壓力信號調(diào)節(jié)儀

壓力信號調(diào)節(jié)儀是一種對壓力信號進(jìn)行調(diào)節(jié)的儀表，通過調(diào)節(jié)最后獲得的輸出信號可供顯示與數(shù)據(jù)采集，在試驗中作為高頻動態(tài)采集系統(tǒng)的前置放大器使用。調(diào)節(jié)儀主要由壓力傳感器、傳感器供電電源、測量儀用放大器、限波線路以及整機供電源5部分組成，可同時對12路壓力信號進(jìn)行調(diào)理，不僅可以滿足對于不同型號的壓力傳感器信號進(jìn)行的調(diào)理，同時還可以對其他的電壓信號進(jìn)行調(diào)理。為減小工頻交流信號的干擾，其輸出部分設(shè)有限波線路，其限波頻率為50±5Hz，因此大大提高了整個調(diào)節(jié)電路的抗干擾能力。微型動態(tài)壓力傳感器將感受的動態(tài)壓力測量信號先經(jīng)過高頻前置放大器將mV級信號放大，然后輸入高頻動態(tài)采集系統(tǒng)快速并行采集并存儲。再經(jīng)過各種時域、頻域和濾波等信號處理得到真正的有用信號，最終繪制出其特征曲線，進(jìn)而得到閥內(nèi)非定常流動特性。

2.5儀表氣源的穩(wěn)定

化工生產(chǎn)中多數(shù)的調(diào)節(jié)閥都是儀表空氣作為動力，主要是考慮其工作的安全性及生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性。氣源穩(wěn)定的高低直接影響閥門的動作，可以從以下幾個方面提高氣源的穩(wěn)定性。（1）如果有多個生產(chǎn)裝置在一起的情況，可以將各個裝置的儀表空壓系統(tǒng)并網(wǎng)，這樣可以避免單個空壓機故障引起氣源壓力波動。（2）可以將裝置區(qū)內(nèi)的非易燃易爆氣體系統(tǒng)并入儀表空氣管網(wǎng)，如氮氣系統(tǒng)，這種情況只能是用于緊急情況下的處理。（3）利用空氣干燥系統(tǒng)與凈化系統(tǒng)對系統(tǒng)空氣除水除塵，提高空氣質(zhì)量。

2.6數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

高頻動態(tài)采集和分析系統(tǒng)可以進(jìn)行多通道并行動態(tài)采集、具有高速、大容量和瞬態(tài)數(shù)字化的優(yōu)點，是集測量、分析和結(jié)果輸出為一體的高性能綜合性測量系統(tǒng)。它具有高度穩(wěn)定的電路設(shè)計和儀器結(jié)構(gòu)設(shè)計，優(yōu)良的硬件和軟件模塊化特性，可方便的應(yīng)用于瞬態(tài)采集和動態(tài)過程監(jiān)測紀(jì)錄等測試領(lǐng)域，同時可作并行多通道數(shù)據(jù)采集。各采集通道把數(shù)據(jù)分別存入各自的緩沖器中，內(nèi)部計算機通過統(tǒng)一的總線處理這些數(shù)據(jù)。由于各個通道都自帶A/D和緩沖器，因而不會因為通道擴(kuò)展而使最高采集率下降或儲存深度下降，整個采樣通道是并行進(jìn)行的，因而可以不考慮通道間的時差。它的基本工作方式是按采集、處理、再采集和再處理的順序進(jìn)行工作。動態(tài)分析時，主要是利用它較深的緩沖器儲存足夠的數(shù)據(jù)以供處理之用。系統(tǒng)最高采樣率為1.25MPa、采樣精度為12bit，能夠及時響應(yīng)閥內(nèi)非定常流動的參數(shù)及其變化。

2.7增大節(jié)流間隙法

如介質(zhì)中的固體顆?；蚬艿乐斜粵_刷掉的焊渣和銹物等因過不了節(jié)流口造成堵塞、卡住等故障，可以用節(jié)流間隙大的節(jié)流件—節(jié)流面積為開窗、開口類的閥芯、套筒，因其節(jié)流面積集中而不是圓周分布的，故障就能很容易地被排除，如果是單、雙座閥就可將柱塞形閥芯改為“V”行口的閥芯，或改成套筒閥等。

結(jié)語

調(diào)節(jié)閥在使用過程中常會出現(xiàn)故障，調(diào)節(jié)閥維修是工程技術(shù)人員必不可少的工作。調(diào)節(jié)閥的維修是一個專業(yè)性很強的技術(shù)性工作，做好調(diào)節(jié)閥的維修工作，要求工程技術(shù)人員不但要掌握理論上的知識，而且要結(jié)合本單位調(diào)節(jié)閥的實際使用情況來綜合分析和維護(hù)，提高維修速度和水平，保證油氣集輸系統(tǒng)的穩(wěn)定、長期、安全運行。

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