化工調(diào)節(jié)閥故障解決

                               上海申弘閥門有限公司

之前介紹化工裝置調(diào)節(jié)閥故障維護(hù)，現(xiàn)在介紹化工調(diào)節(jié)閥故障解決隨著企業(yè)自動(dòng)化程度的逐步提高，集散控制DCS與PLC控制在自動(dòng)化領(lǐng)域中應(yīng)用已越來越普遍，通過計(jì)算機(jī)的優(yōu)化控制，取得了好的效益。作為自動(dòng)化控制關(guān)鍵儀表設(shè)施之一的調(diào)節(jié)閥在石油化工企業(yè)中應(yīng)用極其普遍   在火災(zāi)危險(xiǎn)性較高的化工控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)閥作為調(diào)節(jié)系統(tǒng)的終端執(zhí)行裝置，廣泛地用在各種壓力容器和管道系統(tǒng)上，接受控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)化工流程的調(diào)節(jié)，當(dāng)受壓系統(tǒng)中的壓力超過規(guī)定值時(shí)，它能自動(dòng)打開，把過剩的可燃或易燃介質(zhì)排放到大氣中去，以保證壓力容器和管道系統(tǒng)安全運(yùn)行，防止火災(zāi)事故的發(fā)生，而當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)壓力回降到工作壓力或略低于工作壓力時(shí)又能自動(dòng)關(guān)閉。調(diào)節(jié)閥工作的可靠與否直接關(guān)系到生產(chǎn)設(shè)備及人身的消防和生產(chǎn)安全。                                                                                                         

1常用調(diào)節(jié)閥種類及應(yīng)用

1.1化工調(diào)節(jié)閥故障解決調(diào)節(jié)閥基本情況

隨著企業(yè)自動(dòng)化程度的逐步提高，集散控制DCS與PLC控制在自動(dòng)化領(lǐng)域中應(yīng)用已越來越普遍，通過計(jì)算機(jī)的優(yōu)化控制，取得了好的效益。作為自動(dòng)化控制關(guān)鍵儀表設(shè)施之一的調(diào)節(jié)閥在石油化工企業(yè)中應(yīng)用極其普遍，與其他輔助儀表配套使用，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)與其他介質(zhì)如液體、氣體、蒸汽等的自動(dòng)化調(diào)節(jié)和遠(yuǎn)程控制。在化工生產(chǎn)中，調(diào)節(jié)閥因其安裝的特性，與工藝管線內(nèi)的高溫高壓、強(qiáng)腐蝕、高黏度、易結(jié)焦結(jié)晶、有毒有害等工藝物料直接接觸，極易被腐蝕、老化和損壞。調(diào)節(jié)閥控制的好壞直接影響生產(chǎn)運(yùn)行，維護(hù)不善或故障處理不及時(shí)均會(huì)影響整個(gè)工藝控制回路的正常調(diào)節(jié)，給連續(xù)性生產(chǎn)過程控制造成危害。在生產(chǎn)工藝不斷優(yōu)化的同時(shí)，也使控制系統(tǒng)的主要故障集中在調(diào)節(jié)系統(tǒng)的終端執(zhí)行裝置即調(diào)節(jié)閥上。因化工生產(chǎn)工藝控制的復(fù)雜特性，且每一環(huán)節(jié)錯(cuò)蹤交替，直接影響至下一生產(chǎn)環(huán)節(jié)，所以，保證調(diào)節(jié)閥在化工生產(chǎn)裝置中穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要，并與工藝運(yùn)行控制人員及維護(hù)人員的操作極為密切。

1.2 現(xiàn)有調(diào)節(jié)閥的種類及應(yīng)用

調(diào)節(jié)閥的選型與計(jì)算是前提，安裝與調(diào)試維護(hù)是關(guān)鍵，zui終均為使用于生產(chǎn)。較有代表性的過程控制如流量控制、壓力控制、液面控制、溫度控制，是高精度部件的集成品。主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥體2部分組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出推動(dòng)力，閥體接受推動(dòng)力后，調(diào)節(jié)經(jīng)過閥體的流量，附件為智能定位器系統(tǒng)。按照?qǐng)?zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)不同，可分為氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和液動(dòng)調(diào)節(jié)閥。目前，化工中發(fā)公司使用的調(diào)節(jié)閥多為氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，有氣動(dòng)V型調(diào)節(jié)球閥、氣動(dòng)O型切斷球閥、氣動(dòng)活塞式直行程調(diào)節(jié)閥、電磁式隔膜閥、氣動(dòng)直行程隔膜閥，與閥門定位器配套使用，可實(shí)現(xiàn)比例調(diào)節(jié)。按其結(jié)構(gòu)的特殊性、應(yīng)用特性等，適用于各種調(diào)節(jié)場合，如用于控制聚合反應(yīng)溫度的冷水調(diào)節(jié)閥、用于氯氫氣壓力控制的放空調(diào)節(jié)閥、用于控制汽提塔液位的液位調(diào)節(jié)閥及用于控制離心機(jī)下料流量的下料調(diào)節(jié)閥等。

2 調(diào)節(jié)閥常見故障

在生產(chǎn)過程中，控制閥與工藝介質(zhì)直接接觸，這些介質(zhì)的工藝條件比較復(fù)雜，控制閥如選擇不當(dāng)，往往給生產(chǎn)控制帶來困難，以致于調(diào)節(jié)質(zhì)量下降，嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)操作，甚至造成嚴(yán)重的生產(chǎn)及安全事故。

2.1 調(diào)節(jié)閥的選型不適

調(diào)節(jié)閥閥型的選用與工藝參數(shù)、調(diào)節(jié)控制要求、介質(zhì)的物理及化學(xué)特性、流量、壓力、溫度等都有重要，其中，流通能力決定了調(diào)節(jié)閥的口徑，調(diào)節(jié)控制要求決定了調(diào)節(jié)閥的控制特性，同時(shí)也是zui重要的參數(shù)，決定了閥芯和閥座的結(jié)構(gòu)形狀。因此，在調(diào)節(jié)閥選型時(shí)，需要提供調(diào)節(jié)閥中所經(jīng)過的工藝介質(zhì)、用途、正常及zui大閥門開度、管道材質(zhì)、管道規(guī)格、法蘭標(biāo)準(zhǔn)及等級(jí)、法蘭尺寸及密封面、法蘭材質(zhì)操作溫度、閥前壓力、閥關(guān)閉壓差、閥后壓力、作用形式、流量等工藝參數(shù)。

在調(diào)節(jié)閥選型時(shí)，工藝提出的流量都是根據(jù)裝置的生產(chǎn)能力、物料平衡、控制對(duì)象的極限負(fù)荷和常用工藝變化以及可能擴(kuò)大的生產(chǎn)能力和操作條件的變化等因素綜合考慮后確定的，而要使控制閥起調(diào)解作用，就必須在閥前閥后有一定的壓差，因這2項(xiàng)參數(shù)提供不準(zhǔn)確造成調(diào)節(jié)閥故障的情況較多，大流量，小口徑閥以及小流量，大口徑閥造成工藝控制失調(diào)、工藝控制不穩(wěn)定的情況也很多。因此，合理計(jì)算閥前后壓差、流量可以使調(diào)節(jié)閥長期運(yùn)行在比較穩(wěn)定的狀態(tài)，延長控制閥的使用壽命，從而使調(diào)節(jié)性能得到保證，使各種消耗有所降低。

2.2 調(diào)節(jié)閥供給氣源故障

由現(xiàn)場故障來看，氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的定位器易出問題。究其原因，都是氣源的油水泄漏問題。該公司使用過不同廠家的閥門，包括機(jī)械和智能的。其間，定位器發(fā)生過幾種故障現(xiàn)象，因氣源問題產(chǎn)生的故障、氣源密封件損壞、氣源管腐蝕、塑料管老化裂口、接頭損壞等原因，均可使定位器工作異常。此時(shí)，大多需要檢查供氣管線現(xiàn)場使用情況，檢查減壓閥、汽缸連接處及氣源管接頭是否泄漏等，由專門的檢查人員核對(duì)所有調(diào)節(jié)閥供氣閥門，逐一打開，測量供氣壓力，增加壓力以滿足工作使用；在各密封端連接處或膜片處聽漏氣聲，加墊片處理泄漏點(diǎn)，查看儀表氣管線，更換塑料管，檢查減壓閥氣源壓力是否正常，有無泄漏等情況。

2.3 調(diào)節(jié)閥設(shè)備附件故障

調(diào)節(jié)閥設(shè)備附件故障主要表現(xiàn)在法蘭外漏介質(zhì)，閥桿彎曲或折斷、腐蝕，閥內(nèi)件損壞。此時(shí)，需要檢查執(zhí)行機(jī)構(gòu)、附件及填料，檢查石棉墊圈并將閥門整體解體，檢查閥桿、閥體內(nèi)部件，從而發(fā)現(xiàn)因介質(zhì)泄漏而造成的異常故障。在檢查中，如發(fā)現(xiàn)填料干燥，石棉墊圈有腐蝕現(xiàn)象，需更換石棉墊圈，并堅(jiān)固填料箱蓋螺母。將解體的閥桿抽出，如發(fā)現(xiàn)腐蝕的閥桿出現(xiàn)點(diǎn)狀坑槽，需打磨閥桿，使其表面光潔后將閥桿裝回閥體，打壓試漏后，如無任何泄漏即可判定處理合格。

2.4 調(diào)節(jié)閥閥體故障

調(diào)節(jié)閥中常見的故障現(xiàn)象還有閥體故障，主要表現(xiàn)在閥座或閥芯損傷以及相關(guān)密封損壞。需將閥門解體，打開閥座、閥芯，檢查閥門管線，如發(fā)現(xiàn)管線內(nèi)有介質(zhì)結(jié)晶，說明管線中也有結(jié)晶介質(zhì)，需將管線疏通，查看閥芯有無輕微腐蝕。處理方法可采用打磨閥芯，更換零部件，并對(duì)閥門再次組裝，打壓測試其密封性，然后，輸入儀電信號(hào)，測試行程閥位正常后，方可進(jìn)行修復(fù)后的組裝。

閥門漏泄

在設(shè)備正常工作壓力下，閥瓣與閥座密封面處發(fā)生超過允許程度的滲漏，調(diào)節(jié)閥的泄漏不但會(huì)引起介質(zhì)損失。另外，介質(zhì)的不斷泄漏還會(huì)使硬的密封材料遭到破壞，但是，常用的調(diào)節(jié)閥的密封面都是金屬材料對(duì)金屬材料，雖然力求做得光潔平整，但是要在介質(zhì)帶壓情況下做到不漏也是非常困難的。因此，對(duì)于是可燃或易燃介質(zhì)的調(diào)節(jié)閥，在規(guī)定壓力值下，如果采用專業(yè)測驗(yàn)工具測驗(yàn)，如達(dá)到規(guī)范許可范圍，可認(rèn)為密封性能是合格的。一般造成閥門漏泄的原因主要有以下三種情況：

一是雜物落到密封面上，將密封面墊住，造成閥芯與閥座間有間隙，從而閥門滲漏。消除這種故障的方法就是清除掉落到密封面上的雜物，一般在壓力容器準(zhǔn)備大小維修時(shí)，首先做壓力容器安全門跑砣試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)漏泄時(shí)，停止壓力容器工作并對(duì)閥門進(jìn)行檢修，對(duì)密封面進(jìn)行沖刷。

二是密封面損傷。造成密封面損傷的主要原因有以下幾點(diǎn)：一是密封面材質(zhì)不良。由于多年的使用，閥芯與閥座密封面普遍已經(jīng)研得很低，使密封面的硬度也大大降低了，從而造成密封性能下降，消除這種現(xiàn)象的方法就是將原有密封面車削下去，然后按圖紙要求重新堆焊加工，提高密封面的表面硬度。注意在加工過程中一定保證加工質(zhì)量，如密封面出現(xiàn)裂紋、沙眼等缺陷一定要將其車削下去后重新加工。新加工的閥芯閥座一定要符合圖紙要求。二是檢修質(zhì)量差，閥芯閥座研磨的達(dá)不到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，消除這種故障的方法是根據(jù)損傷程度采用研磨或車削后研磨的方法修復(fù)密封面或重新安裝新的調(diào)節(jié)閥。

三是造成調(diào)節(jié)閥漏泄的另一個(gè)原因是由于裝配不當(dāng)或有關(guān)零件尺寸不合適。在裝配過程中閥芯閥座未*對(duì)正或結(jié)合面有透光現(xiàn)象，或者是閥芯閥座密封面過寬不利于密封。消除方法是檢查閥芯周圍配合間隙的大小及均勻性，保證閥芯*孔與密封面同正度，檢查各部間隙不允許抬起閥芯，根據(jù)圖紙要求適當(dāng)減小密封面的寬度實(shí)現(xiàn)有效密封。

上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動(dòng)截止閥,氣動(dòng)截止閥,電動(dòng)蝶閥,氣動(dòng)蝶閥四是閥芯、閥座變形泄漏。閥芯、閥座泄漏的主要原因是由于調(diào)節(jié)閥生產(chǎn)過程中的鑄造或鍛造缺陷可導(dǎo)致腐蝕的加強(qiáng)。而腐蝕介質(zhì)的通過，流體介質(zhì)的沖刷也可造成調(diào)節(jié)閥的泄漏。腐蝕主要以侵蝕或氣蝕的形式存在，當(dāng)腐蝕性介質(zhì)在通過調(diào)節(jié)閥時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生對(duì)閥芯、閥座材料的侵蝕和沖擊使閥芯、閥座成橢圓形或其他形狀，隨著時(shí)間的推移，導(dǎo)致閥芯、閥座不配套，存在間隙，關(guān)不嚴(yán)發(fā)生泄漏。解決方法關(guān)鍵把好閥芯、閥座等材質(zhì)的選型關(guān)、質(zhì)量關(guān)。選擇耐腐蝕材料，對(duì)麻點(diǎn)、沙眼等缺陷的產(chǎn)品堅(jiān)決剔除。若閥芯、閥座變形不太嚴(yán)重，可經(jīng)過細(xì)砂紙研磨，消除痕跡，提高密封光潔度，以提高密封性能。若損壞嚴(yán)重，則應(yīng)重新更換新閥。

閥體結(jié)合面滲漏

閥體結(jié)合面滲漏指上下閥體間結(jié)合面處的滲漏現(xiàn)象，造成這種漏泄的主要原因有以下幾個(gè)方面：一是結(jié)合面的螺栓緊力不夠或緊偏，造成結(jié)合面密封不好。消除方法是調(diào)整螺栓緊力，在緊螺栓時(shí)一定要按對(duì)角把緊的方式進(jìn)行，是邊緊邊測量各處間隙，將螺栓緊到緊不動(dòng)為止，并使結(jié)合面各處間隙一致。二是閥體結(jié)合面的齒形密封墊不符合標(biāo)準(zhǔn)。例如，齒形密封墊徑向有輕微溝痕，平行度差，齒形過尖或過坡等缺陷都會(huì)造成密封失效。從而使閥體結(jié)合面滲漏。在檢修時(shí)把好備件質(zhì)量關(guān)，采用合乎標(biāo)準(zhǔn)的齒形密封墊就可以避免這種現(xiàn)象的發(fā)生。三是閥體結(jié)合面的平面度太差或被硬的雜質(zhì)墊住造成密封失效。對(duì)由于閥體結(jié)合面的平面度太差而引起閥體結(jié)合面滲漏的，消除的方法是將閥門解體重新研磨結(jié)合面直至符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。由于雜質(zhì)墊住而造成密封失效的，在閥門組裝時(shí)認(rèn)真清理結(jié)合面避免雜質(zhì)落入。

沖量調(diào)節(jié)閥動(dòng)作后主調(diào)節(jié)閥不動(dòng)作

沖量調(diào)節(jié)閥動(dòng)作后主調(diào)節(jié)閥不動(dòng)作通常被稱為主調(diào)節(jié)閥的拒動(dòng)。主調(diào)節(jié)閥拒動(dòng)對(duì)設(shè)備來說危害是非常大的，是重大的設(shè)備火災(zāi)隱患，嚴(yán)重影響設(shè)備的安全運(yùn)行，一旦運(yùn)行中的壓力容器及管路中的介質(zhì)壓力超過額定值時(shí)，主調(diào)節(jié)閥不動(dòng)作，使設(shè)備超壓運(yùn)行極易造成設(shè)備損壞及重大火災(zāi)事故。主調(diào)節(jié)閥拒動(dòng)主要與以下三方面因素有關(guān)：

一是閥門運(yùn)動(dòng)部件有卡阻現(xiàn)象。這可能是由于裝配不當(dāng)，臟物及雜質(zhì)混入或零件腐蝕；活塞室表面光潔度差，表面損傷，有溝痕硬點(diǎn)等缺陷造成的。

二是主調(diào)節(jié)閥活塞室漏氣量大。造成活塞室漏氣量大的主要原因與閥門本身的氣密性和活塞環(huán)不符合尺寸要求或活塞環(huán)磨損過大達(dá)不到密封要求有關(guān)系。消除這種缺陷的方法是：對(duì)活塞室內(nèi)表面進(jìn)行處理，更換合格的活塞及活塞環(huán)，在有節(jié)流閥的沖量安全裝置系統(tǒng)中關(guān)小節(jié)流閥開度，增大進(jìn)入主調(diào)節(jié)閥活塞室的進(jìn)汽量，在條件允許的情況下也可以通過增加沖量調(diào)節(jié)閥的行程來增加進(jìn)入主調(diào)節(jié)閥活塞室內(nèi)的進(jìn)汽量方法推動(dòng)主調(diào)節(jié)閥動(dòng)作。

三是主調(diào)節(jié)閥與沖量調(diào)節(jié)閥的匹配不當(dāng)，沖量調(diào)節(jié)閥的蒸汽流量太小。沖量調(diào)節(jié)閥的公稱通徑太小，致使流入主調(diào)節(jié)閥活塞室的蒸汽量不足，推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)的作用力不夠，致使主調(diào)節(jié)閥閥芯不動(dòng)。這種現(xiàn)象多發(fā)生于主調(diào)節(jié)閥式?jīng)_量調(diào)節(jié)閥有一個(gè)更換時(shí)，由于考慮不周而造成的。

3 結(jié)語

通過一系列調(diào)節(jié)閥性能分析及維修測試，明顯降低了調(diào)節(jié)閥的故障頻次，使生產(chǎn)車間的儀表設(shè)備持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。為了鞏固相關(guān)措施，該公司還制定了調(diào)節(jié)閥相關(guān)工作制度，規(guī)定由維護(hù)人員定期給填料添加潤滑油，以保證調(diào)節(jié)閥好用靈活；及時(shí)更換、補(bǔ)充填料。在日常巡檢時(shí)，注意調(diào)節(jié)閥的運(yùn)行情況，檢查閥位指示器和調(diào)解器的輸出是否吻合；經(jīng)常檢查氣源，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理；保持調(diào)節(jié)閥清潔以及各部件的完整耐用。由專業(yè)技術(shù)人員逐一落實(shí)上述工作細(xì)節(jié)，同時(shí)將解決調(diào)節(jié)閥故障處理納入儀表專業(yè)技術(shù)人員年度培訓(xùn)計(jì)劃中，并將重要工序的調(diào)節(jié)閥作為重點(diǎn)巡檢點(diǎn)，要求維修技術(shù)人員不僅要了解調(diào)節(jié)閥的理論知識(shí)，對(duì)現(xiàn)場實(shí)際出現(xiàn)的問題也要能及時(shí)快捷地處理，提高服務(wù)質(zhì)量和效率。

通過降低化工裝置調(diào)節(jié)閥的故障頻次，使調(diào)節(jié)閥控制功能得到*和提升，維修維護(hù)比較穩(wěn)定，提高了生產(chǎn)運(yùn)行的安全、可靠及穩(wěn)定性。與本文相關(guān)的產(chǎn)品有：固定比例式減壓閥在穩(wěn)健醫(yī)療應(yīng)用