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控制(zhì)閥常見的故障分析及解決方法

類别:行(xíng)業新聞 日期:2021-03-24

控制(zhì)閥在煉油及化工行(xíng)業應用廣泛,是生(shēng)産過程中用來(lái)控制(zhì)流體(tǐ)流量、壓力和(hé)液位的一種常用的調節設備。在控制(zhì)閥的應用中,計(jì)算(suàn)和(hé)選型是前提,安裝和(hé)調試是關鍵,使用和(hé)維護是目的。控制(zhì)閥如果選型不當,安裝不當或者調試不好,就起不到調節作(zuò)用。因此熟悉掌握控制(zhì)閥工作(zuò)原理(lǐ)和(hé)維修技(jì)能相當重要,今天小(xiǎo)閥給大(dà)家(jiā)介紹氣動控制(zhì)閥常見的故障和(hé)處理(lǐ)方法。
 
控制(zhì)閥原理(lǐ)
氣動控制(zhì)閥以壓縮空(kōng)氣為(wèi)動力源,通(tōng)過氣缸、薄膜為(wèi)執行(xíng)機構,并借助電(diàn)氣閥門(mén)定位器(qì)、轉換器(qì)、電(diàn)磁閥,保位閥等附件,實現開(kāi)關量或者連續調節,接收DCS的控制(zhì)信号來(lái)調節介質的流量、壓力、溫度等各種工藝參數(shù)。氣動閥主要分為(wèi)氣開(kāi)型和(hé)氣關型兩種,特點是控制(zhì)簡單、反應快速、本質、不需要采用防爆措施。
 
 
控制(zhì)閥故障形式及原因
氣動控制(zhì)閥故障形式主要為(wèi):內(nèi)漏閥門(mén)不動作(zuò)、開(kāi)度波動較大(dà)、出現卡塞現象、動作(zuò)正常但(dàn)流量未變化。原因主要有(yǒu):閥體(tǐ)故障、氣缸故障、定位器(qì)故障、DCS故障、控制(zhì)電(diàn)纜故障、維修保養不到位、閥門(mén)品質問題、選型或者設計(jì)原因、氣動元件故障。


01
閥體(tǐ)故障及對策
常見故障
1)蝶閥金屬閥座損壞導緻閥體(tǐ)被卡住;蝶閥固定插銷脫落或者半球閥閥芯與閥杆連接螺栓滑絲,主要表現為(wèi)閥軸看起來(lái)已經動作(zuò)但(dàn)實際閥芯并未動作(zuò)
2)球閥閥體(tǐ)內(nèi)部磨損導緻閥門(mén)容易被卡或者閥門(mén)動作(zuò)遲緩;球閥軟密封墊圈損壞導緻閥門(mén)內(nèi)漏或者被卡。
 
3)半球閥閥軸軸套損壞導緻閥門(mén)動作(zuò)困難。
4)蒸汽閥閥杆密封因高(gāo)溫老化導緻蒸汽洩漏;蒸汽閥消音(yīn)闆脫落,導緻閥門(mén)經常被卡住而且管道(dào)噪音(yīn)異常大(dà)。
5)閥杆內(nèi)部磨損或者腐蝕導緻閥門(mén)內(nèi)漏;閥杆填料處密封件損壞而洩漏。
 
 

原因對策
1)閥芯閥座洩漏的産生(shēng)原因為(wèi)閥芯閥座表面磨損或者被腐蝕,執行(xíng)機構作(zuò)用力太小(xiǎo),閥座螺紋被磨損而松動。故障處理(lǐ)方式:改善研磨結合面,調整執行(xíng)機構和(hé)閥杆的連接,擰緊螺栓或者更換閥芯閥座。
2)閥座環與閥體(tǐ)之間(jiān)洩漏的産生(shēng)原因為(wèi)擰緊力矩太小(xiǎo),閥體(tǐ)表面光潔度差,墊片不合适,閥體(tǐ)有(yǒu)小(xiǎo)孔或者有(yǒu)毛刺。故障處理(lǐ)方式:擰力,重新清洗和(hé)處理(lǐ)閥體(tǐ),更換合适的墊片,重新将閥體(tǐ)焊接處理(lǐ)。
3)填料洩漏的産生(shēng)原因為(wèi)閥杆光潔度不好或者産生(shēng)彎曲,填料蓋沒有(yǒu)壓緊或者填料類型不合理(lǐ),填料層堆得(de)太高(gāo),填料出現腐蝕坑或者填料蓋變形損壞。故障處理(lǐ)方式:磨光閥杆并壓直,重新擰緊或更換填料;安裝間(jiān)隔環,減少(shǎo)高(gāo)度,改為(wèi)性能好的填料,修理(lǐ)更換壓蓋及相關的法蘭螺栓等。
4)閥杆及閥振動而導緻閥杆連接處脫開(kāi)或者折斷,産生(shēng)原因為(wèi)力矩太大(dà),銷子連接不合适。故障處理(lǐ)方式:改用閥芯閥杆整體(tǐ)件或者焊接閥芯,将連接件連接牢固,振動因數(shù)。閥振動的産生(shēng)原因為(wèi)密封填料洩漏,旁路未調好,定位器(qì)增益太高(gāo),支撐不好有(yǒu)振動源。故障處理(lǐ)方式:潤滑填料并調整,重新調整旁路,選用低(dī)增益型定位器(qì),将閥固定牢固避開(kāi)振動源。

 
02
氣缸故障原因及對策
常見故障
1)執行(xíng)機構限位螺栓脫落導緻氣缸漏氣,引起閥門(mén)不能動作(zuò)或者動作(zuò)遲緩,達不到預定開(kāi)度。
2)氣缸O形密封環損壞導緻漏氣,引起閥門(mén)動作(zuò)困難或者不能動作(zuò)。
3)氣缸活塞變形導緻摩擦力增大(dà),氣缸螺栓松動引起氣缸漏氣,從而引起閥門(mén)動作(zuò)困難。
 
4)氣缸帶動閥體(tǐ)動作(zuò)的聯動機構松脫或者生(shēng)鏽導緻閥門(mén)動作(zuò)困難。
5)氣缸容量偏小(xiǎo)或者氣缸彈簧故障導緻閥門(mén)動作(zuò)困難。
 

原因對策
1)活塞密封處洩漏的産生(shēng)原因為(wèi)氣缸光潔度太差;活塞環裝配密封性不夠,密封環使用溫度過高(gāo),密封件使用時(shí)間(jiān)太長損壞。故障處理(lǐ)方式:研磨氣缸并重新調整氣缸限位螺栓,根據使用溫度重新選擇密封環,更換時(shí)應正确安裝。
2)氣缸限位螺栓松動的處理(lǐ)方式:重新将螺栓擰緊。
3)活塞摩擦力大(dà)的處理(lǐ)方式:重新塗潤滑油,重新清洗及研磨氣缸和(hé)活塞。
4)閥門(mén)動作(zuò)困難不能達到固定行(xíng)程,執行(xíng)機構彈簧定值不夠或者彈簧損壞,限位塊位置不準。處理(lǐ)方式:校(xiào)準、重調、更換彈簧。

 
03
定位器(qì)故障原因及對策
 
常見故障
1)定位器(qì)電(diàn)路闆故障引起閥門(mén)動作(zuò)不正常。
2)小(xiǎo)滑閥損壞或者有(yǒu)磨損引起閥門(mén)動作(zuò)異常,原因為(wèi)儀表空(kōng)氣潔淨度不高(gāo),或者有(yǒu)髒物進入定位器(qì)內(nèi)部導緻小(xiǎo)滑閥磨損從而引起閥門(mén)動作(zuò)異常。
3)定位器(qì)比例閥損壞引起閥門(mén)動作(zuò)異常。
4)滑動變阻器(qì)損壞導緻閥門(mén)定位不準,引起閥門(mén)動作(zuò)出現異常,主要原因為(wèi)環境溫度過高(gāo)且有(yǒu)水(shuǐ)等其他液體(tǐ)進入導緻變阻器(qì)損壞。
5)定位器(qì)氣源接口的O形密封環斷裂,導緻斷裂的O形密封環卡住小(xiǎo)滑閥閥杆,使之不能動作(zuò)。
6)定位器(qì)葛蘭頭處密封性不好,導緻定位器(qì)電(diàn)路闆進水(shuǐ)損壞。
7)因管道(dào)振動過大(dà),周圍環境溫度過高(gāo),濕度過大(dà),引起電(diàn)路闆出現故障。
 

原因對策
1)葛蘭頭處密封問題導緻定位器(qì)進水(shuǐ)引起電(diàn)路闆損壞。故障處理(lǐ)方式:提高(gāo)葛蘭頭密封性,從而避免定位器(qì)內(nèi)部進水(shuǐ)導緻電(diàn)路闆損壞。
2)因儀表空(kōng)氣濕度大(dà)且灰塵較多(duō),導緻小(xiǎo)滑閥進入髒物而引起小(xiǎo)滑閥磨損,從而使閥門(mén)動作(zuò)不正常。故障處理(lǐ)方式:增加空(kōng)氣過濾器(qì)以改善儀表空(kōng)氣質量。
3)因周邊溫度過高(gāo)、濕度過大(dà)、振動過大(dà)導緻滑動變阻器(qì)及電(diàn)路闆頻繁損壞。故障處理(lǐ)方式:将電(diàn)路闆和(hé)小(xiǎo)滑閥及滑動變阻器(qì)分離,做(zuò)成分離式閥門(mén)定位器(qì)。
4)因定位器(qì)O形密封環經常斷裂,導緻小(xiǎo)滑閥閥杆被卡住,主要原因為(wèi)氣源壓力過大(dà),正常情況應為(wèi)0.5MPa左右,高(gāo)于0.5MPa時(shí)會(huì)導緻密封圈老化加快,容易損壞。故障處理(lǐ)方式:使氣源壓力保持在0.4MPa左右,另外需提供質量更好的密封圈。

 

04
工藝及設計(jì)引起的故障及對策
 
常見故障
1)工藝參數(shù)改變導緻管道(dào)壓差過大(dà)等原因引起的閥門(mén)不能動作(zuò)。
2)因介質原因導緻閥體(tǐ)結垢,引起閥門(mén)動作(zuò)異常。
3)因管道(dào)堵塞引起的閥門(mén)不能正常動作(zuò)。
 
4)因設計(jì)選型原因,執行(xíng)機構偏小(xiǎo),力矩不夠,閥門(mén)不能正常動作(zuò),閥體(tǐ)材質不合适,導緻閥體(tǐ)損壞。

原因對策
1)壓差過大(dà)導緻控制(zhì)閥不能正常開(kāi)啓。處理(lǐ)方式:在控制(zhì)閥前後加裝1台旁通(tōng)閥。
2)因工藝原因閥體(tǐ)結垢而導緻控制(zhì)閥不能正常開(kāi)啓。處理(lǐ)方式:增加沖洗水(shuǐ)管,另外定期拆開(kāi)閥門(mén)清洗閥體(tǐ),必要時(shí)打磨閥芯。
3)管道(dào)堵塞導緻控制(zhì)閥不能動作(zuò)。處理(lǐ)方式:優化方式,盡量不使管道(dào)堵塞,另外拆開(kāi)管道(dào)沖洗閥門(mén)。
4)關于設計(jì)選型問題。處理(lǐ)方式:在設計(jì)階段盡量優化各種工藝參數(shù),保證選型時(shí)不會(huì)因為(wèi)工藝參數(shù)不準導緻選型出現問題。


05
DCS原因引起的故障及對策
 
常見故障
1)I/O卡件損壞沒有(yǒu)信号輸出導緻控制(zhì)閥不能動作(zuò)。
2)DCS輸出信号不穩定,導緻控制(zhì)閥開(kāi)度波動,使控制(zhì)閥動作(zuò)不正常。
3)控制(zhì)電(diàn)纜損壞或者絕緣不好、接線松動導緻信号不正常從而引起控制(zhì)閥動作(zuò)不正常。
4)由于保養不到位導緻定位器(qì)進水(shuǐ),氣缸腐蝕漏氣,氣源管卡套脫落漏氣等原因引起控制(zhì)閥動作(zuò)不正常。
5)由于巡查不細緻,隐患未及時(shí)發現導緻進一步擴大(dà),終引起控制(zhì)閥動作(zuò)異常。

原因對策
日常應做(zuò)好維修保養和(hé)巡檢工作(zuò),發現隐患及時(shí)處理(lǐ);當控制(zhì)閥開(kāi)度出現波動時(shí)及時(shí)檢查PID參數(shù)設置是否正确并及時(shí)調整參數(shù)。

 
06
氣動元件損壞導緻的故障及對策
常見故障
1)氣源軟管老化破損或者不鏽鋼氣源管漏氣導緻氣源壓力偏低(dī),使控制(zhì)閥動作(zuò)出現異常。
2)空(kōng)氣過濾器(qì)斷裂或者過濾器(qì)濾芯過髒導緻控制(zhì)閥動作(zuò)出現異常。
3)氣源壓力偏低(dī)或者氣源未開(kāi)導緻控制(zhì)閥動作(zuò)出現異常。
 

原因對策
1)更換質量更好的氣源軟管或者空(kōng)氣過濾器(qì);定期巡檢,發現氣源軟管或者空(kōng)氣過濾器(qì)有(yǒu)破損漏氣迹象時(shí),或者濾芯過髒需找機會(huì)盡快更換。
2)調整氣源壓力滿足氣動閥門(mén)小(xiǎo)氣源壓力要求。