气动调节阀的维护方法及故障原因

气动调节阀的维护方法及故障原因

    

        气动调节阀是石油化工企业广泛使用的仪表之一。它准确正常地工作对保证工艺装置的正常运行和安全生产有着重要的意义。因此加强气动调节阀的维修是必要的。
一、检修时的重点检查部位 

    检查间体内壁：在高压差和有腐蚀性介质的场合，阀体内壁、隔膜阀的隔膜经常受到介质的冲击和腐蚀，必须重点检查耐压耐腐情况；

    检查阀座：因工作时介质渗入，固定阀座用的螺纹内表面易受腐蚀而使阀座松弛；

    检查阀芯：阀芯是调节阀的可动部件之一，受介质的冲蚀较为严重，检修时要认真检查阀芯各部是否被腐蚀、磨损，特别是在高压差的情况下，阀芯的磨损因空化引起的汽蚀现象更为严重。损坏严重的阀芯应予更换；检查密封填料：检查盘根石棉绳是否干燥，如采用聚四氟乙烯填料，应注意检查是否老化和其配合面是否损坏；

    检查执行机构中的橡胶薄膜是否老化，是否有龟裂现象。

    二、气动用调节阀的日常维护

    当调节阀采用石墨一石棉为填料时，大约三个月应在填料上添加一次润滑油，以保证调节阀灵活好用。如发现填料压帽压得很低，则应补充填料，如发现聚四氟乙燥填料硬化，则应及时更换；应在巡回检查中注意调节阀的运行情况，检查阀位指示器和调节器输出是否吻合；对有定位器的调节阀要经常检查气源，发现问题及时处理；应经常保持调节阀的卫生以及各部件完整好用。

    三、常见故障及产生的原因 

    （一）调节阀不动作。故障现象及原因如下：

    1．无信号、无气源。①气源未开，②由于气源含水在冬季结冰，导致风管堵塞或过滤器、减压阀堵塞失灵，③压缩机故障；④气源总管泄漏。

    2．有气源，无信号。①调节器故障，②信号管泄漏；③定位器波纹管漏气；④调节网膜片损坏。

    3．定位器无气源。①过滤器堵塞；②减压阀故障I③管道泄漏或堵塞。

    4．定位器有气源，无输出。定位器的节流孔堵塞。

    5．有信号、无动作。①阀芯脱落，②阀芯与与阀座卡死；③阀杆弯曲或折断；④阀座阀芯冻结或焦块污物；⑤执行机构弹簧因长期不用而锈死。

    （二）调节阀的动作不稳定。故障现象和原因如下：

    1．气源压力不稳定。①压缩机容量太小；②减压阀故障。

    2．信号压力不稳定。①控制系统的时间常数（T＝RC）不适当；②调节器输出不稳定。

    3．气源压力稳定，信号压力也稳定，但调节阀的动作仍不稳定。①定位器中放大器的球阀受脏物磨损关不严，耗气量特别增大时会产生输出震荡；②定位器中放大器的喷咀挡板不平行，挡板盖不住喷咀；③输出管、线漏气；④执行机构刚性太小；⑤阀杆运动中摩擦阻力大，与相接触部位有阻滞现象。

    （三）调节阀振动。故障现象和原因如下：

    1．调节阀在任何开度下都振动。①支撑不稳；②附近有振动源；③阀芯与衬套磨损严重。

    2．调节阀在接近全闭位置时振动。①调节阀选大了，常在小开度下使用；②单座阀介质流向与关闭方向相反。

    （四）调节阀的动作迟钝。迟钝的现象及原因如下：

    1．阀杆仅在单方向动作时迟钝。①气动薄膜执行机构中膜片破损泄漏；②执行机构中“O”型密封泄漏。

    2．阀杆在往复动作时均有迟钝现象。①阀体内有粘物堵塞；②聚四氟乙烯填料变质硬化或石墨一石棉填料润滑油干燥；③填料加得太紧，摩擦阻力增大；④由于阀杆不直导致摩擦阻力大；⑤没有定位器的气动调节阀也会导致动作迟钝。

    （五）调节阀的泄漏量增大。泄漏的原因如下：

    1．阀全关时泄漏量大。①阀芯被磨损，内漏严重，②阀未调好关不严。

    2．阀达不到全闭位置。①介质压差太大，执行机构刚性小，阀关不严；②阀内有异物；③衬套烧结。

    （六）流量可调范围变小。主要原因是阀芯被腐蚀变小，从而使可调的最小流量变大。

        了解气动调节阀的故障现象及原因，可以对症采取措施予以解决。

        气动调节阀的日常维护与定期维护
气动调节阀具有结构简单、动作可靠等特点, 因它直接与工艺介质接触, 其性能直接影响系统质量和环境污染, 所以必须重视调节阀的日常维护与定期维护。现将有关维护内容介绍如下。

    1　日常维护

    日常维护在日常巡回检查中进行, 每班不少于一次,其主要内容有:
    (1) 向当班工艺操作人员了解调节阀运行情况; (2)查看调节阀、定位器(电气转换器) 供气压力及气源净化情况是否正常; (3) 检查空气管路接头是否漏气、松动;(4) 查看执行机构运行是否灵活; (5) 查看调节器输出、定位器(转换器) 输出和调节阀动作位置是否相对应; (6) 调节阀在手动位置时, 观察调节阀杆是否仍有上下移动现象, 如有则应检查调节阀执行机构, 发现问题及时处理;(7) 查看执行器、调节阀各动静封点, 有无泄漏; (8) 用听诊探棒置于阀杆处, 探听阀芯、阀座在动态运行中是否有异常杂音和较大的振动; (9) 发现问题及时处理, 并做好巡回检查记录。

   2　定期维护

    调节阀在运行中, 除做好日常维护工作外, 还应定期对有关部件(位) 进行维护, 其内容包括:
    (1) 每班进行一次调节阀外部清洁工作; (2) 每月对阀杆密封填料压盖的松紧情况进行调整, 以保持不泄漏工艺介质; (3) 在工艺人员配合下, 每日对气源贮气罐排污一次; (4) 每三个月对气源过滤器排污一次; (5) 每月给带有注油器的调节阀补充密封脂。

    3　维护中注意事项

    (1) 维护必须由两人以上作业; (2) 维护必须经工艺操作人员认可后, 方能进行作业; (3) 不得带压拆卸零部件; (4) 不得使用不适宜的工具, 以防损坏零部件。

 

 

气动阀门定位器工作原理图
 

         气动阀门定位器是按力平衡原理设计工作的，其工作原理方框见上图所示，它是按力平衡原理设计和工作的。

 

        如图上图所示当通入波纹管的信号压力增加时，使杠杆2绕支点转动，档板靠近喷嘴，喷嘴背压经放大器放大后，送入薄膜执行机构气室，使阀杆向下移动，并带动反馈杆（摆杆）绕支点转动，连接在同一轴上的反馈凸轮（偏心凸轮）也跟着作逆时针方向转动，通过滚轮使杠杆1绕支点转动，并将反馈弹簧拉伸、弹簧对杠杆 2的拉力与信号压力作用在波纹管上的力达到力矩平衡时仪表达到平衡状态。此时，一定的信号压力就与一定的阀门位置相对应。

        以上作用方式为正作用，若要改变作用方式，只要将凸轮翻转，A向变成B向等，即可。
所谓正作用定位器，就是信号压力增加，输出压力亦增加；所谓反作用定位器，就是信号压力增加，输出压力则减少。
        一台正作用执行机构只要装上反作用定位器，就能实现反作用执行机构的动作；相反，一台反作用执行机构只要装上反作用定位器，就能实现正作用执行机构的动作。

 

 

电气阀门定位器的工作原理

 

       电气阀门定位器是按力平衡原理设计工作的，其工作原理是在气动阀门定位器的基础上开发而成的电流信号控制阀门定位器。
       当从电动调节器来的电流信号，输入到力矩马达组件的线圈时，在力矩马达的气隙中产生一个磁场，它与永久磁铁产生的磁场共同

作用，使衔铁产生一个向左的力，主杠杆（衔铁）绕支点⒂转动，档板靠近喷嘴，喷嘴背压经放大器放大后，送入薄膜执行机构气室，使阀杆向下移动，并带动反馈杆绕支点转动，连接在同一轴上的反馈凸轮作逆时针主向转动，通过滚轮使付杠杆绕支点转动，并将反馈弹簧⑾拉伸、弹簧对主杠杆的拉力与力矩马达作用在主杠杆上的力矩相等时，械杆系统达到平衡状态。此时，一定的信号电流就与一定人阀门位置相对应。弹簧是作调整零位用的。
       以上作用方式为正作用，若要改变作用方式，只要将凸轮翻转，A向变成B向等，即可。
       所谓正作用定位器，就是信号电流增加，输出压力亦增加；所谓反作用定位器，就是信号电流增加，输出压力则减少。                
       一台正作用执行机构只要装上反作用定位器，就能实现反作用执行机构的动作；相反，一台反作用执行机构只要装上反作用定位器，就能实现正作用执行机构的动作。