氣動調(diào)節(jié)閥的常見故障與維護(hù)處理策略

馬志江

摘 ?要：隨著我國化工生產(chǎn)技術(shù)的提升，在實際生產(chǎn)中會利用各種儀表設(shè)備來測量生產(chǎn)的各種參數(shù)，并執(zhí)行信號轉(zhuǎn)換和控制指令等操作。一旦儀表使用中出現(xiàn)問題會影響到化工設(shè)備指標(biāo)，甚至阻礙其運行。因此，對于氣動調(diào)節(jié)閥的選擇和應(yīng)用必須高度關(guān)注，利用科學(xué)有效的方法，使石油化工自動控制中氣動調(diào)節(jié)閥的作用能夠得到最大程度的發(fā)揮，實現(xiàn)石油化工企業(yè)可持續(xù)發(fā)展，并且在經(jīng)濟(jì)市場競爭異常激烈的環(huán)境下占有一席之地。

關(guān)鍵詞：氣動調(diào)節(jié)閥;故障;策略

引言

自動化控制系統(tǒng)是化工生產(chǎn)系統(tǒng)的神經(jīng)中樞、安全保障和運行中心， 同時氣動調(diào)節(jié)閥、儀表也是現(xiàn)代化工廠不可或缺的部分。因此對進(jìn)氣化爐的氧氣流量進(jìn)行了恒流量設(shè)定，若氣化爐的氧氣流量與設(shè)定的流量偏差超過偏差允許范圍，并在幾秒內(nèi)不能修正到允許的偏差值內(nèi)，就會引起氣化單元的聯(lián)鎖停車，因此對調(diào)節(jié)閥出口氧氣流量的穩(wěn)定性要求較高，應(yīng)避免流量出現(xiàn)大幅波動超過設(shè)定流量允許偏差。

1、氣動調(diào)節(jié)閥的常見故障

1.1、調(diào)節(jié)閥填料泄露故障

具一般來說，在填料函中填充填料，然后通過壓蓋對其施加軸向壓力。由于壓力的作用，填料會發(fā)生一定程度的變形，產(chǎn)生徑向力，然后與閥桿緊密接觸。但是仔細(xì)看，這種接觸狀態(tài)并不是很均勻，有的部分接觸松動，有的部分接觸緊密，有的部分沒有接觸。就調(diào)節(jié)閥而言，其在運行過程中，閥桿也會隨著填料進(jìn)行相應(yīng)運動，這種運動稱為是軸向運動，因受到高溫、高壓以及強滲透力流體介質(zhì)帶來的影響，使得調(diào)節(jié)閥填料函成為發(fā)生泄漏故障問題比較多的位置。導(dǎo)致填料發(fā)生泄漏，主要在于界面發(fā)生泄漏，如果填料為紡織類填料，還會產(chǎn)生一定的滲漏問題，這里所講的滲漏主要是指壓力介質(zhì)隨著填料纖維間縫隙向外泄漏。對于閥桿和填料兩者之間出現(xiàn)的界面泄露主要是因為填料與接觸面之間的壓力衰減，填料本身發(fā)生老化等方面因素導(dǎo)致，壓力介質(zhì)會通過填料和閥桿兩者間隙處泄露。

1.2、振動問題

化工生產(chǎn)現(xiàn)場調(diào)節(jié)閥處于生產(chǎn)環(huán)境中，不可避免會產(chǎn)生振動，因此也容易引發(fā)故障。振動問題主要會引發(fā)故障現(xiàn)場，如固定螺絲出現(xiàn)滑動、定位器接線位置損壞等。大型生產(chǎn)設(shè)備更換不易，長期下去需要多次更新設(shè)備，會加大生產(chǎn)浪費。

1.3、生產(chǎn)過程常見故障

（1）調(diào)節(jié)閥不動作。無信號、無氣源。 氣源未開，由于氣源含水在冬季結(jié)冰，導(dǎo)致風(fēng)管堵塞或過濾器、減壓閥堵塞失靈，壓縮機(jī)故障;氣源總管泄漏。 有氣源，無信號。調(diào)節(jié)器故障，信號管泄漏;定位器波紋管漏氣;調(diào)節(jié)網(wǎng)膜片損壞。 定位器無氣源。 過濾器堵塞;減壓閥故障，管道泄漏或堵塞。 定位器有氣源，無輸出。 定位器的節(jié)流孔堵塞。 有信號、無動作。 閥芯脫落，閥芯與社會或與閥座卡死;閥桿彎曲或折斷;閥座閥芯凍結(jié)或焦塊污物;執(zhí)行機(jī)構(gòu)彈簧因長期不用而銹死。 （2）調(diào)節(jié)閥的動作不穩(wěn)定。氣源壓力不穩(wěn)定。 壓縮機(jī)容量太小;減壓閥故障。 信號壓力不穩(wěn)定。 控制系統(tǒng)的時間常數(shù)（T=RC）不適當(dāng);調(diào)節(jié)器輸出不穩(wěn)定。 氣源壓力穩(wěn)定，信號壓力也穩(wěn)定，但調(diào)節(jié)閥的動作仍不穩(wěn)定。定位器中放大器的球閥受臟物磨損關(guān)不嚴(yán)，耗氣量特別增大時會產(chǎn)生輸出震蕩;定位器中放大器的噴咀擋板不平行，擋板蓋不住噴咀;輸出管、線漏氣;執(zhí)行機(jī)構(gòu)剛性太小;閥桿運動中摩擦阻力大，與相接觸部位有阻滯現(xiàn)象。

1.4、閥門定位器故障

閥門定位器的工作原理是由閥桿位置傳感器拾取閥門的實際開度信號，通過 A/D轉(zhuǎn)化變?yōu)閿?shù)字編碼信號，與定位器的輸入設(shè)定信號的數(shù)字編碼在 CPU 中進(jìn)行對比，計算二者偏差值，然后CPU通過控制壓電閥來調(diào)節(jié)輸出氣源壓力的大小，使輸入信號與實際閥位達(dá)到新的平衡。閥門定位器自身的故障，也會造成調(diào)節(jié)波動，跟隨性差。因其可靠性在現(xiàn)場無有效檢查手段，不能排除此原因，最好是通過更換進(jìn)行比對觀察。

2、氣動調(diào)節(jié)閥處理策略

2.1、定期檢修

其一，如果調(diào)節(jié)閥的環(huán)境是壓差高、介質(zhì)有腐蝕性的地方，由于環(huán)境因素的影響，調(diào)節(jié)閥的閥體內(nèi)壁和隔膜會受到不同程度的介質(zhì)腐蝕。因此，應(yīng)重點檢查調(diào)節(jié)閥的耐壓性和耐腐蝕性。其二，對于同定閥座中的螺紋，其內(nèi)表面在運行期間容易腐蝕影響，導(dǎo)致閥座出現(xiàn)松動問題，這部分應(yīng)作為重點進(jìn)行檢查，另外，對高壓差環(huán)境下調(diào)節(jié)閥還要對其閥座密封面是否受到?jīng)_蝕影響進(jìn)行檢查。其三，對于調(diào)節(jié)閥中的閥芯，受到介質(zhì)沖刷腐蝕影響相對比較嚴(yán)重，在進(jìn)行檢修過程中重點對其磨損、腐蝕情況檢查。其四，對膜片、“O”型圈以及其他密封墊是否發(fā)生老化、裂縫進(jìn)行檢查。對聚四氟乙烯填料、密封潤滑油脂是否發(fā)生老化現(xiàn)象，配合面是否發(fā)生損壞進(jìn)行檢查，必要情況下可對其進(jìn)行換新處理。在儀表自動化設(shè)備日常維護(hù)的過程中，分級維護(hù)可以發(fā)揮較好的作用，主要是因為不同階段的維護(hù)和要求的針對性都比較強，科學(xué)劃分設(shè)備類型，使用不同的維護(hù)級別完成設(shè)備維護(hù)情況，從而使日常設(shè)備維護(hù)的針對性得到全面的體現(xiàn)。在創(chuàng)建維護(hù)系統(tǒng)的時候，區(qū)域主管要定期檢查所有的設(shè)備，責(zé)任落實到人，不斷地提高設(shè)備維護(hù)質(zhì)量。在維護(hù)特殊關(guān)鍵的設(shè)備時，需要高度重視其穩(wěn)定性，采取分級管理的模式，突破重難點，不斷地提升儀表自動化設(shè)備的維護(hù)水平和設(shè)備管理的針對性。

2.2、氣動調(diào)節(jié)閥控制

調(diào)節(jié)閥以壓縮氣體為動力源，氣缸為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，通過閥門定位器、多路復(fù)用器、氣動油門、電磁閥、調(diào)速閥、儲氣罐、氣體過濾器等附件驅(qū)動閥門調(diào)節(jié)閥門開度，接收 DCS 系統(tǒng)的控制信號來完成管道介質(zhì)的流量、壓力、溫度、液位等各種工藝過程參數(shù)調(diào)節(jié)。故障關(guān)：當(dāng)無氣源的時候，閥門關(guān)閉（帶電磁閥的閥門電磁閥失電時，閥門關(guān)閉）;故障開：當(dāng)無氣源的時候，閥門打開（帶電磁閥的閥門電磁閥失電時，閥門打開）;當(dāng)信號壓力增大時，推桿向下移動稱為正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu);信號壓力增大時，推桿向上移動稱為反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

2.3、預(yù)防性維護(hù)

為了有效控制儀表自動化設(shè)備的故障，企業(yè)通常采用預(yù)防性維護(hù)方法，將所有故障扼殺在搖籃中。規(guī)范儀器設(shè)備的操作，不斷優(yōu)化和提升設(shè)備的生產(chǎn)、維護(hù)和管理水平，使儀表自動化設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)平穩(wěn)運行。在使用預(yù)防性維護(hù)措施的時候，維護(hù)人員需要全面掌握設(shè)備操作的客觀規(guī)律，從而使設(shè)備操作應(yīng)用規(guī)范變得更加規(guī)范、科學(xué)。在對儀表自動化設(shè)備實施科學(xué)化管理的過程中，需要不斷地規(guī)范設(shè)備操作、維護(hù)和保養(yǎng)的相關(guān)制度，從而使設(shè)備故障的發(fā)生幾率得到高效的控制。

2.4、 開展巡檢工作

在儀器管理和維護(hù)過程中，日常檢查是必要的，通過檢查儀器，可以及時掌握其運行的相關(guān)信息。企業(yè)需要制定一個合理的檢查制度，讓每個員工都能了解自己的日常任務(wù)。在檢查工作中，需要注意兩個方面內(nèi)容。（1）要合理劃分巡檢工作所需要的時間，可以具體到小時，讓巡檢人員嚴(yán)格遵循此項規(guī)定。在規(guī)定時間做好巡檢工作，這樣有規(guī)律的開展巡檢工作，不僅可以有效提升儀表的運行效率，還可以減少儀表故障。（2）巡檢工作按照小組形式進(jìn)行，每一個小組有固定的人數(shù)要求，確保每一位工作人員都有相應(yīng)的責(zé)任。這種分工明確、職責(zé)細(xì)化的方法，能夠有效防止在面對問題時出現(xiàn)責(zé)任推諉的情況。

結(jié)束語

綜上所述，要想切實做好對調(diào)節(jié)閥的維護(hù)工作，一方面需要一定的專業(yè)理論作為支撐;另一方面還要根據(jù)實際經(jīng)驗進(jìn)行判斷，以此來進(jìn)一步提升對調(diào)節(jié)閥的維護(hù)水平，降低對調(diào)節(jié)閥的故障發(fā)生幾率，在生產(chǎn)過程中會發(fā)生各種故障，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)的穩(wěn)定性。 因此，在化工生產(chǎn)過程中，如何分析、 解決和預(yù)處理儀器出現(xiàn)的故障對化工生產(chǎn)至關(guān)重要。

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