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三科阀门一周看点---调节阀常见故障原因分析及解决方法
时间:2012/8/25 16:37:27 点击次数:870

化工企业调节阀防火故障原因及其对策
在火灾危险性较高的化工控制系统,调节阀作为调节系统的终端执行装置,广泛地用在各种压力容器和管道系统上,接受控制信号实现对化工流程的调节,当受压系统中的压力超过规定值时,它能自动打开,把过剩的可燃或易燃介质排放到大气中去,以保证压力容器和管道系统安全运行,防止火灾事故的发生,而当系统内压力回降到工作压力或略低于工作压力时又能自动关闭。调节阀工作的可靠与否直接关系到生产设备及人身的消防和生产安全。

调节阀的组成与分类
                               
调节阀又称控制阀,是执行器的主要类型,通过接受调节控制单元输出的控制信号,借助动力操作去改变流体流量。调节阀一般由执行机构和阀门组成。如果按其所配执行机构使用的动力,调节阀可以分为气动、电动、液动三种,即以压缩空气为动力源的气动调节阀,以电为动力源的电动调节阀,以液体介质(如油等)压力为动力的电液动调节阀,另外,按其功能和特性分,还有电磁阀、电子式、智能式、现场总线型调节阀等。调节阀的产品类型很多,结构也多种多样,而且还在不断更新和变化。一般来说阀是通用的,既可以与气动执行机构匹配,也可以与电动执行机构或其他执行机构匹配。

2 调节阀类型的选择
2.1 调节阀的阀体类型选择阀体的选择是调节阀选择中最重要的环节。调节阀阀体种类很多,常用的有直通单座、直通双座、角形、隔膜、小流量、三通、偏心旋转、蝶形、套筒式、球形等10种。在选择阀门之前,要对控制过程的介质、工艺条件和参数进行细心的分析,收集足够的数据,了解系统对调节阀的要求,根据所收集的数据来确定所要使用的阀门类型。在具体选择时,可从以下几方面考虑:

(1)阀芯形状结构主要根据所选择的流量特性和不平衡力等因素考虑。
(2)耐磨损性当流体介质是含有高浓度磨损性颗粒的悬浮液时,阀芯、阀座接合面每一次关闭都会受到严重摩擦。因此阀门的流路要光滑,阀的内部材料要坚硬。
(3)耐腐蚀由于介质具有腐蚀性,在能满足调节功能的情况下,尽量选择结构简单阀门。
(4)介质的温度、压力当介质的温度、压力高且变化大时,应选用阀芯和阀座的材料受温度、压力变化小的阀门。
(5)防止闪蒸和空化闪蒸和空化只产生在液体介质。在实际生产过程中,闪蒸和空化不仅影响流量系数的计算,还会形成振动和噪声,使阀门的使用寿命变短,因此在选择阀门时应防止阀门产生闪蒸和空化。


调节阀常见防火安全故障原因分析及解决方法

一、阀门漏泄

    在设备正常工作压力下,阀瓣与阀座密封面处发生超过允许程度的渗漏,调节阀的泄漏不但会引起介质损失。另外,介质的不断泄漏还会使硬的密封材料遭到破坏,但是,常用的调节阀的密封面都是金属材料对金属材料,虽然力求做得光洁平整,但是要在介质带压情况下做到绝对不漏也是非常困难的。因此,对于是可燃或易燃介质的调节阀,在规定压力值下,如果采用专业测验工具测验,如达到规范许可范围,可认为密封性能是合格的。一般造成阀门漏泄的原因主要有以下三种情况:

    一:是杂物落到密封面上,将密封面垫住,造成阀芯与阀座间有间隙,从而阀门渗漏。消除这种故障的方法就是清除掉落到密封面上的杂物,一般在压力容器准备大小维修时,首先做压力容器安全门跑砣试验,发现漏泄时,停止压力容器工作并对阀门进行检修,对密封面进行冲刷。

    二:是密封面损伤。造成密封面损伤的主要原因有以下几点:一是密封面材质不良。由于多年的使用,阀芯与阀座密封面普遍已经研得很低,使密封面的硬度也大大降低了,从而造成密封性能下降,消除这种现象最好的方法就是将原有密封面车削下去,然后按图纸要求重新堆焊加工,提高密封面的表面硬度。注意在加工过程中一定保证加工质量,如密封面出现裂纹、沙眼等缺陷一定要将其车削下去后重新加工。新加工的阀芯阀座一定要符合图纸要求。二是检修质量差,阀芯阀座研磨的达不到质量标准要求,消除这种故障的方法是根据损伤程度采用研磨或车削后研磨的方法修复密封面或重新安装新的调节阀。

    三:是造成调节阀漏泄的另一个原因是由于装配不当或有关零件尺寸不合适。在装配过程中阀芯阀座未完全对正或结合面有透光现象,或者是阀芯阀座密封面过宽不利于密封。消除方法是检查阀芯周围配合间隙的大小及均匀性,保证阀芯顶尖孔与密封面同正度,检查各部间隙不允许抬起阀芯,根据图纸要求适当减小密封面的宽度实现有效密封。

    四:是阀芯、阀座变形泄漏。阀芯、阀座泄漏的主要原因是由于调节阀生产过程中的铸造或锻造缺陷可导致腐蚀的加强。而腐蚀介质的通过,流体介质的冲刷也可造成调节阀的泄漏。腐蚀主要以侵蚀或气蚀的形式存在,当腐蚀性介质在通过调节阀时,便会产生对阀芯、阀座材料的侵蚀和冲击使阀芯、阀座成椭圆形或其他形状,随着时间的推移,导致阀芯、阀座不配套,存在间隙,关不严发生泄漏。解决方法关键把好阀芯、阀座等材质的选型关、质量关。选择耐腐蚀材料,对麻点、沙眼等缺陷的产品坚决剔除。若阀芯、阀座变形不太严重,可经过细砂纸研磨,消除痕迹,提高密封光洁度,以提高密封性能。若损坏严重,则应重新更换电动单座调节阀
二、阀体结合面渗漏

    阀体结合面渗漏指上下阀体间结合面处的渗漏现象,造成这种漏泄的主要原因有以下几个方面:一是结合面的螺栓紧力不够或紧偏,造成结合面密封不好。消除方法是调整螺栓紧力,在紧螺栓时一定要按对角把紧的方式进行,最好是边紧边测量各处间隙,将螺栓紧到紧不动为止,并使结合面各处间隙一致。二是阀体结合面的齿形密封垫不符合标准。例如,齿形密封垫径向有轻微沟痕,平行度差,齿形过尖或过坡等缺陷都会造成密封失效。从而使阀体结合面渗漏。在检修时把好备件质量关,采用合乎标准的齿形密封垫就可以避免这种现象的发生。三是阀体结合面的平面度太差或被硬的杂质垫住造成密封失效。对由于阀体结合面的平面度太差而引起阀体结合面渗漏的,消除的方法是将阀门解体重新研磨结合面直至符合质量标准。由于杂质垫住而造成密封失效的,在阀门组装时认真清理结合面避免杂质落入。

    冲量调节阀动作后主调节阀不动作

    冲量调节阀动作后主调节阀不动作通常被称为主调节阀的拒动。主调节阀拒动对设备来说危害是非常大的,是重大的设备火灾隐患,严重影响设备的安全运行,一旦运行中的压力容器及管路中的介质压力超过额定值时,主调节阀不动作,使设备超压运行极易造成设备损坏及重大火灾事故。主调节阀拒动主要与以下三方面因素有关:

    一是阀门运动部件有卡阻现象。这可能是由于装配不当,脏物及杂质混入或零件腐蚀;活塞室表面光洁度差,表面损伤,有沟痕硬点等缺陷造成的。

    二是主调节阀活塞室漏气量大。造成活塞室漏气量大的主要原因与阀门本身的气密性和活塞环不符合尺寸要求或活塞环磨损过大达不到密封要求有关系。消除这种缺陷的方法是:对活塞室内表面进行处理,更换合格的活塞及活塞环,在有节流阀的冲量安全装置系统中关小节流阀开度,增大进入主调节阀活塞室的进汽量,在条件允许的情况下也可以通过增加冲量调节阀的行程来增加进入主调节阀活塞室内的进汽量方法推动主调节阀动作。

    三是主调节阀与冲量调节阀的匹配不当,冲量调节阀的蒸汽流量太小。冲量调节阀的公称通径太小,致使流入主调节阀活塞室的蒸汽量不足,推动活塞向下运动的作用力不够,致使主调节阀阀芯不动。这种现象多发生于主调节阀式冲量调节阀有一个更换时,由于考虑不周而造成的。

    冲量调节阀回座后主调节阀延迟回座时间过长

    发生这种故障的主要原因有以下两个方面:一方面是,主调节阀活塞室的漏汽量大小,虽然冲量调节阀回座了,但存在管路中与活塞室中的蒸汽的压力仍很高,推动活塞向下的力仍很大,所以造成主调节阀回座迟缓。消除这种故障的方法主要通过开大节流阀的开度和加大节流孔径加以解决,节流阀的开度开大与节流孔径的增加都使留在脉冲管内的介质迅速排放掉,从而降低了活塞内的压力,使其作用在活塞上向下运动的推力迅速减小,阀芯在介质向上的推力和主调节阀自身弹簧向上的拉力作用下迅速回座。

    另一方面原因就是主调节阀的运动部件与固定部件之间的磨擦力过大也会造成主调节阀回座迟缓,解决这种问题的方法就是将主调节阀运动部件与固定部件的配合间隙控制标准范围内。

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