調(diào)節(jié)閥的預(yù)先維護(hù)及故障檢修指南
摘譯 鐘聲 ( 湖南化學(xué)工業(yè)設(shè)計院 , 湖南 長沙 410007)
摘要:從工程實用的角度概述了調(diào)節(jié)閥在安裝設(shè)定時應(yīng)做的常規(guī)性維護(hù)和準(zhǔn)備工作,并介紹了一些有關(guān)調(diào)節(jié)閥常見故障的維護(hù)檢修常識。
關(guān)鍵詞:調(diào)節(jié)閥;維護(hù)方式;預(yù)先性維護(hù);故障查找檢修
中圖分類號: TP214 ; TP207 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: B 文章編號: 1007-7324 ( 2000 ) 01-0072-04
典型的調(diào)節(jié)閥維護(hù)方式有 3 種: 1 )應(yīng)答性維護(hù)( Reactive Maintenance ); 2 )預(yù)防性維護(hù)( Preventive Maintenance ); 3 )預(yù)估性( Predictive Maintenance )維護(hù)。眾所周知,前兩種方式早已在工業(yè)控制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,而* 3 )種方式卻是近十幾年才發(fā)展起來的模式。特別是通過借助計算機技術(shù),先進(jìn)的專家診斷系統(tǒng)使預(yù)估性維護(hù)更加簡單快捷。
調(diào)節(jié)閥的預(yù)先性維護(hù)( Preemptive Maintenance )是一種演繹過來的方式。它基于**質(zhì)量管理( Total Quality Control )理論—事先花點時間做一些工作,把那些可能會發(fā)生的問題消除在萌牙狀態(tài)。預(yù)先性維護(hù)是安裝設(shè)定調(diào)節(jié)閥時的一個重要環(huán)節(jié),也是延長調(diào)節(jié)閥使用壽命的關(guān)鍵因素之一。那么在安裝設(shè)定調(diào)節(jié)閥時應(yīng)做些什么前期準(zhǔn)備工作,這些工作又能起什么作用?“預(yù)先性維護(hù)”將給您提供一些信息和答案,見表 1 。 表 1 預(yù)先性維護(hù)
應(yīng)做的工作
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結(jié)果和作用
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安裝前要保護(hù)好調(diào)節(jié)閥組件不受外界損傷
移去閥門的包裝物品(如固定物、保護(hù)塞或蓋面罩等)
安裝調(diào)節(jié)閥前應(yīng)沖洗工藝管道,并進(jìn)行水壓試驗
選用合適的法蘭墊圈
在安裝調(diào)節(jié)閥時,應(yīng)采用固定夾板(箍條)支撐閥門
采用標(biāo)準(zhǔn)的閥門和執(zhí)行機構(gòu)定位取向方式
在夾裝無法蘭( Flangeless 或 wafer )閥體時,就注意控制緊固的力矩和均勻性
確保旋轉(zhuǎn)閥為打開狀態(tài),且流道( Flow element )要高于轉(zhuǎn)軸
在安裝調(diào)節(jié)閥和水壓試驗期間,要保護(hù)好波紋管不受損
必要時應(yīng)裝保溫材料
吹掃空氣管線
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可防止連接法蘭端面泄漏、空氣管線泄漏以及由于空氣管線彎皺壓扁而導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥的響應(yīng)速度變慢避免因異物存在的防礙調(diào)節(jié)閥正常工作,影響響應(yīng)速度(變慢)
避免閥內(nèi)組件 1 )受損、閥內(nèi)部泄漏以及波紋管損壞
避免法蘭連接處外泄
防止因應(yīng)(重)力作用導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥附件出現(xiàn)故障而不能正常工作,并避免空氣管路泄漏
防止軸套和密封件過早受損;另外也可使維護(hù)檢修以及操作使用管理更加方便簡單
避免因緊過頭或緊固不均勻而損傷閥體和密封件
有助于使雜物沉集在閥底部,而不至于被帶入密封件和軸套內(nèi)
這樣可避免經(jīng)波紋管外泄
保持填料系統(tǒng)低冷,有助于避免經(jīng)波紋管外泄
防止雜物損害閥門附件的性能,避免閥門行程速度受到影響
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提供充足的供氣壓力和容量
盡可能*近調(diào)節(jié)閥安裝電 / 氣轉(zhuǎn)換器
避免電 / 氣轉(zhuǎn)換器分程
移去附件所有的包裝物和保護(hù)塞
確保排氣管線有足夠量的氣排出
正確調(diào)整臺座設(shè)定( Benchset ) 3)
正確調(diào)整閥門行程
正確調(diào)整填料系統(tǒng)
正確調(diào)校電 / 氣轉(zhuǎn)換器和閥門定位器
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供氣量不足會影響到閥門行程速度;而供氣壓力不足會導(dǎo)致閥門關(guān)不死、縮減行程或降低行程速度
如果電 / 氣轉(zhuǎn)換器離調(diào)節(jié)閥太遠(yuǎn),將會增加滯后,降低行程速度 2 )
分程會增加滯后,降低行程速度
包裝物和保護(hù)塞會影響附件的性能和閥門的行程速度
氣量不足(排氣不暢)會降低行程速度
如果沒有正確設(shè)定,將縮減行程、關(guān)不死閥門、以及降低行程速度
對于蝶閥,過行程( Overtravel )會導(dǎo)致密封件和閥蝶( Disc )損壞;對于旋轉(zhuǎn)閥,不正確的零點設(shè)置會導(dǎo)致閥內(nèi)部泄漏大;行程不足( Undertravel )會影響閥的流通能力;對于滑動閥桿( Sliding-stem )調(diào)節(jié)閥,不正確的行程調(diào)整程序會導(dǎo)致大的閥內(nèi)部泄漏。
不適當(dāng)?shù)奶盍涎b填會導(dǎo)致行程縮減、動態(tài)響應(yīng)差、經(jīng)由填料系統(tǒng)的內(nèi) / 外部泄漏大
不正確的調(diào)?;蚺渲脮?dǎo)致行程縮減或大的閥內(nèi)部泄漏
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注: 1 )閥內(nèi)組件( Trim )系指與工藝介質(zhì)接觸的可拆內(nèi)部零件,即閥芯、閥座、閥桿閥芯導(dǎo)向件、襯套及籠式閥芯、填料函(包括填料壓環(huán)、彈簧、液封環(huán)及填料底環(huán))而不包括填料、閥蓋、底法蘭、閥蓋及底法蘭與閥體間的密封墊片。
2 )有時為了方便維護(hù)檢修調(diào)校,會將若干個電 / 氣轉(zhuǎn)換器集中安裝在一個軌道上,然后把它們分別連接到不同距離的調(diào)節(jié)閥上。但如果距離太遠(yuǎn)會影響調(diào)節(jié)系統(tǒng)的品質(zhì)。根據(jù)經(jīng)驗,如果電 / 氣轉(zhuǎn)換器后接閥門定位器,則距離應(yīng)小于 30ft (約 9m );如果電 / 氣轉(zhuǎn)換器不接閥門定位器而直接連接執(zhí)行機構(gòu),則距離應(yīng)小于 10ft( 約 3m) 。
3 )又稱執(zhí)行機構(gòu)臺座設(shè)定( Actuator Benchset ),是與執(zhí)行機構(gòu)彈簧( Autuator Spring )和膜片(或活塞)等部件有關(guān)的一項設(shè)定。設(shè)定的好壞將直接影響到閥座荷載( Seat Load )、閥門行程范圍、行程速度以及閥座泄漏量(全關(guān)時的嚴(yán)密等級)等重要閥門工作性能參數(shù)。有時可利用執(zhí)行機構(gòu)的彈簧調(diào)整器( Spring Adjustor ,位于執(zhí)行機構(gòu)彈簧座下)進(jìn)行調(diào)整設(shè)定。一般應(yīng)在調(diào)節(jié)閥出廠前或安裝前設(shè)定好。
如果調(diào)節(jié)閥控制品質(zhì)不佳或者出現(xiàn)故障,應(yīng)及時檢查和維修,以確保工藝操作正常運行,維護(hù)人身生命**。但如何能快捷地查找出結(jié)癥并解決問題呢?“故障查找檢修指南”也許能給您一些提示和幫助;見表 2 。
表 2 故障查找檢修指南
癥狀和起因
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解決辦法
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1 )填料泄漏
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a) 閥桿的表面光潔度 1 ),清潔度有問題
b) 閥桿彎曲
c) 填料充填不夠緊密(或充填不足)
d) 填料的類型或配置成不對
e) 填料堆積過高(石墨)
f) 腐蝕且產(chǎn)生坑凹洞穴(石墨)
g) 填料壓環(huán)(或稱填料函壓蓋)磨損或翹起變形
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a) 清潔并拋光閥桿,使其表面光潔度達(dá)到 4rms 2
b)矯直閥桿,在全行程范圍內(nèi),閥桿運動的直線度3)應(yīng)小于0.02in(約50μm)
c)重新擰緊填料箱蓋螺母或者更換新的填料
d)對照實際應(yīng)用檢查核實填料的類型和配置構(gòu)成,必要時應(yīng)重新裝填
e)加裝調(diào)整襯墊(Spacer,一種特殊間隔定位墊圈)以降低填料高度,然后重新裝填
f)采用犧牲墊圈4)。如果閥門的動作在2至3周以后仍遲緩,那么就應(yīng)該換掉石墨填料
g)檢查并更換所有損傷部件,諸如填料壓緊法蘭,螺母和填料壓環(huán)等,使整個填料系統(tǒng)保持高性能狀態(tài)
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2 )閥門對控制信號不響應(yīng)
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a) 無儀表空氣供給或者供氣壓力不足;或執(zhí)行機構(gòu)內(nèi)出現(xiàn)泄漏
b) 供氣入口管路上的電磁閥關(guān)閉
c) 無控制信號輸入
d) 供氣管路彎皺(卷曲,壓扁),破損
e) 供氣管路上的管件泄漏
f) 流向不對,導(dǎo)致閥芯承受特別大的負(fù)荷
g) 空氣管路連接不對
h) 填料系統(tǒng)的部件制約了閥桿或轉(zhuǎn)軸的運動
i) 閥門定位器或電 / 氣轉(zhuǎn)換器受損(故障)
j) 填料太緊
k) 閥內(nèi)組件損傷;閥芯被卡死在閥座內(nèi)
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a) 根據(jù) P & IDs 。核對是否所有的供氣閥門都已打開?測量并核實供氣壓力是否滿足要求;在各密封端接鍵處或膜片處聽竄氣(或漏氣)的聲音。修理或更換損傷的部件
b) 通電激磁驅(qū)動電磁閥。如果發(fā)現(xiàn)電磁閥有故障不動作,修復(fù)它
c) 無控制信號輸入可能說明熔斷器燒壞了。更換它
d) 檢查所有的供氣管線,核對它們是否彎皺(卷曲,壓扁),破損?修理或更換損壞的管線
e) 檢查所有管件是否泄漏?如果有泄漏,將其擰緊或更換
f) 倘若閥門僅僅是被安裝在管道上,那么就應(yīng)查看調(diào)節(jié)閥的流向箭頭,確認(rèn)工藝介質(zhì)是按正確的方向流過,如果條件合適,應(yīng)將流向反向
g) 檢查活塞執(zhí)行機構(gòu)( Piston Actuator )的入出氣路,確認(rèn)供氣管路沒有被錯接到排氣口(或者確認(rèn)排氣口沒有被錯接到供氣管路)。當(dāng)然還應(yīng)檢查所有的空氣連接管路
h) 檢查填料系統(tǒng)的密封壓圈( Cland )。密封壓圈的使用配置不當(dāng)是制約閥桿或轉(zhuǎn)軸運動的一個主要原因。必要時更換填料系統(tǒng)的部件,并將閥內(nèi)組件擦拭光潔
i) 檢查閥門定位器及電 / 氣轉(zhuǎn)換器,看是否能手動改變它們的輸出值。如果不能,則表明它們有故障,修理或更換
j) 導(dǎo)向件( Guides )裝填或裝配得過緊會導(dǎo)致很大的摩擦阻力,從而阻礙閥門的動作。松開填料系統(tǒng)進(jìn)行潤滑、轉(zhuǎn)動(閥桿),然后重新擰緊
k) 更換或者修復(fù)受損傷的閥內(nèi)組件,破損部件可能可以將其研磨拋光后再用;用人工或機構(gòu)加工方式將閥芯從閥座中拔出,修復(fù)或更換破損的部件
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3) 閥門不能打開至額定行程
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a) 供氣壓力不足
b) 執(zhí)行機構(gòu)或附件存在泄漏
c) 閥門定位器或電 / 氣轉(zhuǎn)換器的調(diào)校不正確
d) 行程調(diào)整不正確
e) 執(zhí)行機構(gòu)彈簧的額定彈簧范圍(又稱彈簧剛性)不對
f) 臺座設(shè)定不正確
g) 閥桿或轉(zhuǎn)軸彎曲
h) 閥內(nèi)組件受損
i) 閥內(nèi)組件中有雜物
j) 流向不對
k) 執(zhí)行機構(gòu)選配太?。ㄗ饔玫挠行娣e太?。?
l) 填料系統(tǒng)摩擦阻力太大
m) 手動機構(gòu) 5 )或行程止擋 6 )的定位不對
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a) 核實是否有足夠的供氣壓力
b) 將執(zhí)行機構(gòu)、空氣管線、管件和附件的所有泄漏問題解決
c) 正確調(diào)校閥門定位器和電 / 氣轉(zhuǎn)換器
d) 重新調(diào)整閥門行程
e) 更換執(zhí)行機構(gòu)彈簧
f) 調(diào)整臺座設(shè)定
g) 更換彎曲的閥桿或轉(zhuǎn)軸
h) 更換損傷的閥內(nèi)組件
i) 清潔閥內(nèi)組件
j) 將流向反向
k) 更換執(zhí)行機構(gòu)
l) 松開填料系統(tǒng)進(jìn)行潤滑、轉(zhuǎn)動(閥桿),然后重新擰緊
m) 重新調(diào)整定位手動機構(gòu)或行程止擋
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4) 閥門的行程動作靈敏度低或遲緩
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a )填料系統(tǒng)摩擦阻力太大
b) 閥桿或轉(zhuǎn)軸彎曲
c) 供氣壓力不足
d) 供氣量不夠
e) 附件的規(guī)格不夠
f) 活塞式執(zhí)行機構(gòu)內(nèi)摩擦阻力太大
g) (密封)軸套摩擦阻力太大
h) 閥門定位器響應(yīng)慢
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a )重新調(diào)整或更換填料
b) 更換彎曲的閥桿或轉(zhuǎn)軸
c) 增大供氣壓力
d) 換管徑更大一點的供氣管(推薦管徑為 1/4in~3/8in,1in=25.4mm )或增大供氣閥的流通能力
e) 增大附件的流通能力
f) 清潔并拋光活塞氣缸的內(nèi)壁,并將過余的潤滑油指**
g) 修復(fù)或更換受損傷的(密封)軸套
h) 修復(fù)或更換閥門定位器
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5 )閥門的行程動作跳躍
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a) 填料密封或軸套制約行程動作
b) 可能放大器 7 )的旁路需調(diào)整
c) 閥門定位器可能有故障
d) 閥門定位器的增益可能太高
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a) 松開填料系統(tǒng)進(jìn)行潤滑。更換或修復(fù)密封部件和軸套
b) 調(diào)節(jié)放大器的旁路
c) 修復(fù)或更換閥門定位器
d) 調(diào)整增益放大系數(shù)或換成低增益型的閥門定位器
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6) 旋轉(zhuǎn)閥不旋轉(zhuǎn)(旋轉(zhuǎn)閥除了有* 2 )、 3 )條中已涉及的那些問題以外,還有下列一些特有的問題)
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a) 旋轉(zhuǎn)葉片式執(zhí)行機構(gòu)( Rotary Vane Actuator )的止擋設(shè)定不對
b) 轉(zhuǎn)軸斷裂
c) 閥座污穢或閥座被浸蝕可能導(dǎo)致閥桿或者閥門的凸輪楔桿( Cam Jam )斷裂
d) 工藝操作條件改變了
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a) 重新調(diào)整執(zhí)行機構(gòu)的止擋
b) 更換轉(zhuǎn)軸
c) 更換或清潔部件
d) 重新檢查執(zhí)行機構(gòu)的規(guī)格尺寸和閥門的可使用范圍
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7) 流量調(diào)節(jié)控制不佳(轉(zhuǎn)軸式閥桿和滑動式閥桿)—亦可參見* 4 )、 5 )條中有關(guān)“響應(yīng)靈敏度低”和“跳躍動作”行程
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a) 籠式閥芯( Cage )變形
b) 活塞環(huán)( Piston Ring )損壞
c) 沖蝕磨損、腐蝕以及氣蝕會侵蝕改變閥內(nèi)組件的輪郭部件
d) 調(diào)節(jié)閥的流向可能安裝反了
e) 流量特性選擇不正確
f) 調(diào)節(jié)閥(組件)本身性能差
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a) 更換籠式閥芯
b) 更換活塞環(huán)
c) 解決這些蝕變的根源、更換損壞部件
d) 將管道上的調(diào)節(jié)閥反向安裝
e) 修正流量特性
f) 應(yīng)按控制要求選用合適的調(diào)節(jié)閥(組件)
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