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    氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的常見(jiàn)故障及處理方法
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    調(diào)節(jié)閥簡(jiǎn)述:
    氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥是石油、化工、電力、冶金等工業(yè)企業(yè)廣泛使用的工業(yè)過(guò)程控制儀表之一;どa(chǎn)中調(diào)節(jié)閥在調(diào)節(jié)系統(tǒng)中是必不可少的,它是組成工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié),它如生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的手腳。氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥就是以壓縮空氣為動(dòng)力源,以氣缸為執(zhí)行器,并借助于閥門(mén)定位器、轉(zhuǎn)換器、電磁閥、保位閥等附件去驅(qū)動(dòng)閥門(mén),實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)量或比例式調(diào)節(jié),接收工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的控制信號(hào)來(lái)完成調(diào)節(jié)管道介質(zhì)的流量、壓力、溫度等各種工藝參數(shù)。氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的特點(diǎn)就是控制簡(jiǎn)單,反應(yīng)快速,不需另外再采取防爆措施。下面,了解一下氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的常見(jiàn)故障及處理方法。

    1 調(diào)節(jié)閥不動(dòng)作
    首先確認(rèn)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的氣源壓力是否正常,查找氣源故障。如果氣源壓力正常,則判斷定位器或電/氣轉(zhuǎn)換器的放大器有無(wú)輸出;若無(wú)輸出,則放大器恒節(jié)流孔堵塞,或壓縮空氣中的水分聚積于放大器球閥處。用小細(xì)鋼絲疏通恒節(jié)流孔,清除污物或清潔氣源。如果以上皆正常,有信號(hào)而無(wú)動(dòng)作,則執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障或閥桿彎曲,或閥芯卡死。遇此情況,卸開(kāi)閥門(mén)進(jìn)一步檢查。

    2 調(diào)節(jié)閥卡堵
    如果氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥桿往復(fù)行程動(dòng)作遲鈍,則閥體內(nèi)或有黏性大的物質(zhì),結(jié)焦堵塞或填料壓得過(guò)緊,或聚四氟乙烯填料老化,閥桿彎曲劃傷等。調(diào)節(jié)閥卡堵故障大多出現(xiàn)在新投入運(yùn)行的系統(tǒng)和大修投運(yùn)初期,由于管道內(nèi)焊渣、鐵銹等在節(jié)流口和導(dǎo)向部位造成堵塞從而使介質(zhì)流通不暢,或調(diào)節(jié)閥檢修中填料過(guò)緊,造成摩擦力大,導(dǎo)致小信號(hào)不動(dòng)作、大信號(hào)動(dòng)作過(guò)頭的現(xiàn)象。遇到此類(lèi)情況,可迅速開(kāi)、關(guān)副線(xiàn)或調(diào)節(jié)閥,讓贓物從副線(xiàn)或調(diào)節(jié)閥處被介質(zhì)沖跑。另外還可以用管鉗夾緊閥桿,在外加信號(hào)壓力的情況下,正反用力旋動(dòng)閥桿,讓閥芯閃過(guò)卡處。若不能解決問(wèn)題,可增加氣源壓力、增加驅(qū)動(dòng)功率反復(fù)上下移動(dòng)幾次,即可解決問(wèn)題。如果還是不能動(dòng)作,則需要對(duì)控制閥做解體處理,當(dāng)然,這一工作需要很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)技能,一定要在專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員協(xié)助下完成,否則后果更為嚴(yán)重。

    3 調(diào)節(jié)閥泄漏
    氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥泄漏一般有調(diào)節(jié)閥內(nèi)漏、填料泄漏和閥芯、閥座變形引起的泄漏幾種情況,下面分別加以分析。

    3.1 閥內(nèi)漏
    閥桿長(zhǎng)短不適,氣開(kāi)閥閥桿太長(zhǎng),閥桿向上的(或向下)距離不夠,造成閥芯和閥座之間有空隙,不能充分接觸,導(dǎo)致不嚴(yán)而內(nèi)漏。同樣氣關(guān)閥閥桿太短,也可導(dǎo)致閥芯和閥座之間有空隙,不能充分接觸,導(dǎo)致關(guān)不嚴(yán)而內(nèi)漏。解決方法:應(yīng)縮短(或延長(zhǎng))調(diào)節(jié)閥閥桿使調(diào)節(jié)閥長(zhǎng)度合適,使其不再內(nèi)漏。

    3.2 調(diào)節(jié)閥填料泄漏
    填料裝入填料函以后,經(jīng)壓蓋對(duì)其施加軸向壓力。由于填料的塑性變形,使其產(chǎn)生徑向力,并與閥桿緊密接觸,但這種接觸并非十分均勻,有些部位接觸的松,有些部位接觸的較緊,甚至有些部位根本沒(méi)有接觸上。調(diào)節(jié)閥在使用過(guò)程中,閥桿同填料之間存在著相對(duì)運(yùn)動(dòng),這個(gè)運(yùn)動(dòng)叫軸向運(yùn)動(dòng)。在使用過(guò)程中,隨著高溫、高壓和滲透性強(qiáng)的流體介質(zhì)的影響,調(diào)節(jié)閥填料函也是發(fā)生泄漏現(xiàn)象較多的部位。造成填料泄漏的主要原因是界面泄漏,對(duì)于紡織填料還會(huì)出現(xiàn)滲漏(壓力介質(zhì)沿著填料纖維之間的微小縫隙向外泄漏)。閥桿與填料間的界面泄漏是由于填料接觸壓力的逐漸衰減,填料自身老化等原因引起的,這時(shí)壓力介質(zhì)就會(huì)沿著填料與閥桿之間的接觸間隙向外泄漏。為了使填料裝入方便,在填料函頂端倒角,在填料函底部放置耐沖蝕的間隙較小的金屬保護(hù)環(huán),注意該保護(hù)環(huán)與填料的接觸面不能為斜面,以防止填料被介質(zhì)壓力推出。填料函與填料接觸部分的表面要精加工,以提高表面光潔度,減小填料磨損。填料選用柔性石墨,因?yàn)樗臍饷苄院、摩擦力小,長(zhǎng)期使用變化小,磨損的燒損小,易于維修,且壓蓋螺栓重新擰緊后摩擦力不發(fā)生變化,耐壓性和耐熱性良好,不受內(nèi)部介質(zhì)的侵蝕,與閥桿和填料函內(nèi)部接觸的金屬不發(fā)生點(diǎn)蝕或腐蝕。這樣,有效地保護(hù)了閥桿填料函的密封,保證了填料密封的可靠性,使用壽命也有很大地提高。
    3.3 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(guò)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(guò),流體介質(zhì)的沖刷也會(huì)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(guò)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、閥座不匹配,存在間隙,關(guān)不嚴(yán)而發(fā)生泄漏。把好閥芯、閥座的材質(zhì)選型關(guān)。選擇耐腐蝕的材料,對(duì)存在麻點(diǎn)、沙眼等缺陷的產(chǎn)品要堅(jiān)決剔除。若閥芯、閥座變形不太嚴(yán)重,可用細(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。

    4 調(diào)節(jié)閥振蕩
    調(diào)節(jié)閥的彈簧剛度不足,調(diào)節(jié)閥輸出信號(hào)不穩(wěn)定而急劇變動(dòng)易引起調(diào)節(jié)閥振蕩。還有所選閥的頻率與系統(tǒng)頻率相同或管道、基座劇烈振動(dòng),使調(diào)節(jié)閥隨之振動(dòng)。選型不當(dāng),調(diào)節(jié)閥工作在小開(kāi)度存在著劇烈的流阻、流速、壓力的變化,當(dāng)超過(guò)閥的剛度,穩(wěn)定性變差,嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生振蕩。由于產(chǎn)生振蕩的原因是多方面的,要具體問(wèn)題具體分析。對(duì)振動(dòng)輕微的,可增加剛度來(lái)消除,如選用大剛度彈簧的調(diào)節(jié)閥,改用活塞執(zhí)行結(jié)構(gòu)等;管道、基座劇烈振動(dòng),可通過(guò)增加支撐消除振動(dòng)干擾;閥的頻率與系統(tǒng)的頻率相同時(shí),更換不同結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)閥;工作在小開(kāi)度造成的振蕩,則是選型不當(dāng)造成的,具體說(shuō)是由于閥的流通能力C值過(guò)大,重新選型,選擇流通能力C值較小的或采用分程控制或采用子母閥以克服調(diào)節(jié)閥工作在小開(kāi)度所產(chǎn)生的振蕩。

    5 調(diào)節(jié)閥噪音大
    當(dāng)流體流經(jīng)調(diào)節(jié)閥,如前后壓差過(guò)大就會(huì)產(chǎn)生針對(duì)閥芯、閥座等零部件的氣蝕現(xiàn)象,使流體產(chǎn)生噪聲。流通能力值選大了,重新選擇流通能力值合適的調(diào)節(jié)閥,以克服調(diào)節(jié)閥工作在小開(kāi)度而引起的噪音,下面介紹幾種消除噪音的方法。

    5.1 消除共振噪音法
    只有調(diào)節(jié)閥共振時(shí),才有能量疊加而產(chǎn)生100多分貝的強(qiáng)烈噪音。有的表現(xiàn)為振動(dòng)強(qiáng)烈,噪音不大,有的振動(dòng)弱,而噪音卻非常大;有的振動(dòng)和噪音都較大。這種噪音產(chǎn)生一種單音調(diào)的聲音,其頻率一般為3000~7000赫茲。顯然,消除共振,噪音自然隨之消失。

    5.2 調(diào)節(jié)閥消除汽蝕噪音法
    汽蝕是主要的流體動(dòng)力噪音源?栈瘯r(shí),汽泡破裂產(chǎn)生高速?zèng)_擊,使其局部產(chǎn)生強(qiáng)烈湍流,產(chǎn)生汽蝕噪音。這種噪音具有較寬的頻率范圍,產(chǎn)生格格聲,與流體中含有砂石發(fā)出的聲音相似。消除和減小汽蝕是消除和減小噪音的有效辦法。

    5.3 調(diào)節(jié)閥使用厚壁管線(xiàn)法
    采用厚壁管是聲路處理辦法之一。使用薄壁可使噪音增加5分貝,采用厚壁管可使噪音降低0~20分貝。同一管徑壁越厚,同一壁厚管徑越大,降低噪音效果越好。如DN200管道,其壁厚分別為6.25、6.75、8、10、12.5、15、18、20、21.5mm時(shí),可降低噪音分別為-3.5、-2(即增加)、0、3、6、8、11、13、14.5分貝。當(dāng)然,壁越厚所付出的成本就越高。

    5.4 調(diào)節(jié)閥采用吸音材料法
    這也是一種較常見(jiàn)、有效的聲路處理辦法?捎梦舨牧习≡胍粼春烷y后管線(xiàn)。指出,因噪音會(huì)經(jīng)由流體流動(dòng)而長(zhǎng)距離傳播,故吸音材料包到哪里,采用厚壁管至哪里,消除噪音的有效性就終止到哪里。這種辦法適用于噪音不很高、管線(xiàn)不很長(zhǎng)的情況,因?yàn)檫@是一種較費(fèi)錢(qián)的辦法。

    5.5 調(diào)節(jié)閥串聯(lián)消音器法
    適用于作為空氣動(dòng)力噪音的消音,它能夠有效地消除流體內(nèi)部的噪音和傳送到固體邊界層的噪音級(jí)。對(duì)質(zhì)量流量高或閥前后壓降比高的地方,本法有效而又經(jīng)濟(jì)。使用吸收型串聯(lián)消音器可以大幅度降低噪音。但是,從經(jīng)濟(jì)上考慮,一般限于衰減到約25分貝。

    5.6 調(diào)節(jié)閥隔音箱法
    使用隔音箱、房子和建筑物,把調(diào)節(jié)閥噪音源隔離在里面,使外部環(huán)境的噪音減小到人們可以接受的范圍內(nèi)。

    5.7 串聯(lián)節(jié)流法
    在調(diào)節(jié)閥的壓力比高(△P/P1≥0.8)的場(chǎng)合,采用串聯(lián)節(jié)流法,就是把總的壓降分散在調(diào)節(jié)閥和閥后的固定節(jié)流元件上。如用擴(kuò)散器、多孔限流板,這是減少噪音辦法中有效的。為了得到的擴(kuò)散器效率,根據(jù)每件的安裝情況來(lái)設(shè)計(jì)擴(kuò)散器(實(shí)體的形狀、尺寸),使閥門(mén)產(chǎn)生的噪音級(jí)和擴(kuò)散器產(chǎn)生的噪音級(jí)相同。

    5.8 選用低噪音閥
    低噪音調(diào)節(jié)閥根據(jù)流體通過(guò)閥芯、閥座的曲折流路(多孔道、多槽道)的逐步減速,以避免在流路里的任意一點(diǎn)產(chǎn)生超音速。有多種形式,多種結(jié)構(gòu)的低噪音閥(有為專(zhuān)門(mén)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的)供使用時(shí)選用。當(dāng)噪音不是很大時(shí),選用低噪音套筒調(diào)節(jié)閥,可降低噪音10~20分貝,這是經(jīng)濟(jì)的低噪音閥。

    氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)圖

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