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化工裝置調(diào)節(jié)閥故障維護(hù)
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之前介紹電動(dòng)閘閥工作原理,現(xiàn)在介紹化工裝置調(diào)節(jié)閥故障維護(hù)隨著企業(yè)自動(dòng)化程度的逐步提高,集散控制DCS與PLC控制在自動(dòng)化領(lǐng)域中應(yīng)用已越來(lái)越普遍,通過(guò)計(jì)算機(jī)的優(yōu)化控制,取得了好的效益。作為自動(dòng)化控制關(guān)鍵儀表設(shè)施之一的調(diào)節(jié)閥在石油化工企業(yè)中應(yīng)用極其普遍
1化工裝置調(diào)節(jié)閥故障維護(hù)常用調(diào)節(jié)閥種類(lèi)及應(yīng)用
1.1調(diào)節(jié)閥基本情況
上海申弘閥門(mén)有限公司主營(yíng)閥門(mén)有:截止閥,電動(dòng)截止閥,氣動(dòng)截止閥,電動(dòng)蝶閥,氣動(dòng)蝶閥隨著企業(yè)自動(dòng)化程度的逐步提高,集散控制DCS與PLC控制在自動(dòng)化領(lǐng)域中應(yīng)用已越來(lái)越普遍,通過(guò)計(jì)算機(jī)的優(yōu)化控制,取得了好的效益。作為自動(dòng)化控制關(guān)鍵儀表設(shè)施之一的調(diào)節(jié)閥在石油化工企業(yè)中應(yīng)用極其普遍,與其他輔助儀表配套使用,可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中流量、液位、壓力、溫度等工藝參數(shù)與其他介質(zhì)如液體、氣體、蒸汽等的自動(dòng)化調(diào)節(jié)和遠(yuǎn)程控制。在化工生產(chǎn)中,調(diào)節(jié)閥因其安裝的特性,與工藝管線內(nèi)的高溫高壓、強(qiáng)腐蝕、高黏度、易結(jié)焦結(jié)晶、有毒有害等工藝物料直接接觸,極易被腐蝕、老化和損壞。調(diào)節(jié)閥控制的好壞直接影響生產(chǎn)運(yùn)行,維護(hù)不善或故障處理不及時(shí)均會(huì)影響整個(gè)工藝控制回路的正常調(diào)節(jié),給連續(xù)性生產(chǎn)過(guò)程控制造成危害。在生產(chǎn)工藝不斷優(yōu)化的同時(shí),也使控制系統(tǒng)的主要故障集中在調(diào)節(jié)系統(tǒng)的終端執(zhí)行裝置即調(diào)節(jié)閥上。因化工生產(chǎn)工藝控制的復(fù)雜特性,且每一環(huán)節(jié)錯(cuò)蹤交替,直接影響至下一生產(chǎn)環(huán)節(jié),所以,保證調(diào)節(jié)閥在化工生產(chǎn)裝置中穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要,并與工藝運(yùn)行控制人員及維護(hù)人員的操作極為密切。
1.2 現(xiàn)有調(diào)節(jié)閥的種類(lèi)及應(yīng)用
調(diào)節(jié)閥的選型與計(jì)算是前提,安裝與調(diào)試維護(hù)是關(guān)鍵,zui終均為使用于生產(chǎn)。較有代表性的過(guò)程控制如流量控制、壓力控制、液面控制、溫度控制,是高精度部件的集成品。主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥體2部分組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出推動(dòng)力,閥體接受推動(dòng)力后,調(diào)節(jié)經(jīng)過(guò)閥體的流量,附件為智能定位器系統(tǒng)。按照?qǐng)?zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)不同,可分為氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和液動(dòng)調(diào)節(jié)閥。目前,化工中發(fā)公司使用的調(diào)節(jié)閥多為氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥,有氣動(dòng)V型調(diào)節(jié)球閥、氣動(dòng)O型切斷球閥、氣動(dòng)活塞式直行程調(diào)節(jié)閥、電磁式隔膜閥、氣動(dòng)直行程隔膜閥,與閥門(mén)定位器配套使用,可實(shí)現(xiàn)比例調(diào)節(jié)。按其結(jié)構(gòu)的特殊性、應(yīng)用特性等,適用于各種調(diào)節(jié)場(chǎng)合,如用于控制聚合反應(yīng)溫度的冷水調(diào)節(jié)閥、用于氯氫氣壓力控制的放空調(diào)節(jié)閥、用于控制汽提塔液位的液位調(diào)節(jié)閥及用于控制離心機(jī)下料流量的下料調(diào)節(jié)閥等。調(diào)節(jié)閥的維修一般有兩種:一是預(yù)防性維修,主要指為了保證調(diào)節(jié)閥可靠運(yùn)行,而在未出現(xiàn)故障時(shí)就采取的預(yù)防性檢修措施,包括調(diào)節(jié)閥在現(xiàn)場(chǎng)安裝和使用時(shí)所采取的一系列預(yù)防性措施;二是故障性維修,即調(diào)節(jié)閥在故障情況下不能滿足操作要求時(shí)所進(jìn)行的一系列檢修工作,一般情況下在生產(chǎn)車(chē)間完成,特殊情況下也可能在管線上直接進(jìn)行維修。
1預(yù)防性維修
預(yù)防性維修是在調(diào)節(jié)閥發(fā)生故障之前的計(jì)劃?rùn)z修,可以理解為日常性維修,通常包括以下幾項(xiàng)工作。
1.1消除應(yīng)力
管線由于組合或安裝不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生各種應(yīng)力,例如高溫介質(zhì)產(chǎn)生的熱應(yīng)力,安裝時(shí)緊固力不均衡造成的應(yīng)力,人為的某些碰撞給調(diào)節(jié)閥及其管道造成的應(yīng)力等。這些應(yīng)力作用在調(diào)節(jié)閥及其管線上,很容易對(duì)調(diào)節(jié)閥的性能產(chǎn)生影響,嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響到調(diào)節(jié)系統(tǒng)本身,導(dǎo)致閥桿和導(dǎo)向件變形而不能和閥座對(duì)準(zhǔn)中心;對(duì)于分體式閥體的調(diào)節(jié)閥,可能引起閥體法蘭的脫開(kāi);應(yīng)力還可能引起閥座泄漏等。因此,任何時(shí)刻都要保證避免或消除應(yīng)力,把應(yīng)力導(dǎo)向遠(yuǎn)離調(diào)節(jié)閥的地方。
1.2檢查支撐情況
安裝調(diào)節(jié)閥的*位置是使閥桿的行程方向與閥體上方的執(zhí)行機(jī)構(gòu)在一個(gè)垂直平面上。如果調(diào)節(jié)閥必須安裝在使閥桿水平移動(dòng)的位置,或者閥桿的移動(dòng)方向與水平面有一定的傾角時(shí),就應(yīng)該把執(zhí)行機(jī)構(gòu)支撐起來(lái),使調(diào)節(jié)閥的各個(gè)部件都處于自然狀態(tài)。如果不加設(shè)支撐或者支撐加設(shè)不當(dāng)都可能造成調(diào)節(jié)閥閥桿與閥座的不同心,容易導(dǎo)致差變或使填料泄漏等故障。即使調(diào)節(jié)閥有固定和支撐措施,也必須定期進(jìn)行檢查,一般2~3個(gè)月檢查一次。
1.3清除或防止異物進(jìn)入
要經(jīng)常檢查調(diào)節(jié)閥連接管道內(nèi)有無(wú)鐵銹、焊渣、污物等,發(fā)現(xiàn)后應(yīng)及時(shí)清除。如果調(diào)節(jié)閥及管道中容易積聚異物,則要考慮在調(diào)節(jié)閥上游側(cè)安裝簡(jiǎn)易的過(guò)濾裝置。在工藝介質(zhì)中容易滲入硬質(zhì)雜物的場(chǎng)合,一定要安裝*性的過(guò)濾裝置。因?yàn)檎{(diào)節(jié)閥在關(guān)閉時(shí),很小的一塊鐵銹或焊渣就足以破壞研磨得很好的閥座密封面,況且這些污物也會(huì)對(duì)調(diào)節(jié)閥閥芯和閥座造成磨損,影響其正常運(yùn)行。
1.4定期檢查氣源和電源/
氣源是驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)閥的關(guān)鍵能源/之一。氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的膜室雖然不消耗空氣,但如果氣源系統(tǒng)含有水分、油污等雜質(zhì),則會(huì)使閥門(mén)定位器、繼動(dòng)器等附件堵塞并發(fā)生故障。因此必須定期對(duì)氣源和電源進(jìn)行檢查,保證氣源清潔、干燥,電源可靠。
1.5定期檢修和加油
填料和注油器在短期使用后需要重新調(diào)整。塵土多的場(chǎng)合要在閥桿周?chē)盟芰咸谆蛳鹉z套保護(hù)填料函和導(dǎo)向部位,有腐蝕性氣體或液滴存在的場(chǎng)合要采用特殊的保護(hù)措施,一般用防腐袋包住調(diào)節(jié)閥,但要注意不能影響它的操作。在有耐火性要求的場(chǎng)合,可以采用特殊耐火涂料、套防火袋等方法,防火袋的材料含有多層陶瓷纖維或玻璃纖維。
1.6運(yùn)輸和保管
調(diào)節(jié)閥在組裝和油漆并按要求裝上執(zhí)行機(jī)構(gòu)、手輪、定位器等附件以后,為防止外來(lái)物質(zhì)進(jìn)入調(diào)節(jié)閥,連接調(diào)節(jié)閥的全部空氣接口都要堵上,連接法蘭裝上保護(hù)罩,要留意各個(gè)連接部位,例如閥門(mén)定位器進(jìn)氣管、執(zhí)行機(jī)構(gòu)接口的狀態(tài)。易損壞的任何突出的附件,如注油器和電位器的壓力表,應(yīng)從接頭/上拆下,與調(diào)節(jié)閥分開(kāi)包裝并一同運(yùn)輸。調(diào)節(jié)閥應(yīng)用的支架固定,防止松動(dòng),要保證整體的垂直位置或水平位置。如果遠(yuǎn)距離運(yùn)輸,用牢固的木箱裝運(yùn)。
保管調(diào)節(jié)閥時(shí),不要把調(diào)節(jié)閥支承在敏感部位,例如閥門(mén)定位器、閥桿等處。運(yùn)輸和保管的環(huán)境條件應(yīng)滿足產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)要求。保管區(qū)域不要進(jìn)行其他作業(yè),無(wú)法避免時(shí),必須注意不要碰到調(diào)節(jié)閥。場(chǎng)所還要避免受風(fēng)沙、塵土、雨水等惡劣條件的影響,如果沒(méi)有合適的場(chǎng)所,在貯藏前必須把調(diào)節(jié)閥裝在防潮袋中,或放在類(lèi)似的容器中。
1.7安全運(yùn)行的檢查
對(duì)在爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所使用的調(diào)節(jié)閥和有關(guān)附件應(yīng)檢查其安全運(yùn)行情況,例如,密封蓋是否擰緊,安全柵的運(yùn)行情況,電源供應(yīng)情況等,保證調(diào)節(jié)閥及有關(guān)附件能夠安全運(yùn)行。
2故障性維修
調(diào)節(jié)閥不能操作或不能滿足操作要求時(shí),就說(shuō)明有了故障,必須進(jìn)行故障維修。在不能肯定故障原因的情況下,一般可按下述步驟進(jìn)行。
2.1清洗
把有故障的調(diào)節(jié)閥從管線上拆卸下來(lái)之后,維修的*步工作就是對(duì)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行*清洗。調(diào)節(jié)閥容易被工藝流體所污染,如果工藝介質(zhì)有腐蝕性、爆炸性、放射性,則對(duì)人體有傷害,必須用特殊的方法把被工藝介質(zhì)浸泡過(guò)的部件清洗干凈。
2 調(diào)節(jié)閥常見(jiàn)故障
在生產(chǎn)過(guò)程中,控制閥與工藝介質(zhì)直接接觸,這些介質(zhì)的工藝條件比較復(fù)雜,控制閥如選擇不當(dāng),往往給生產(chǎn)控制帶來(lái)困難,以致于調(diào)節(jié)質(zhì)量下降,嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)操作,甚至造成嚴(yán)重的生產(chǎn)及安全事故。
2.1 調(diào)節(jié)閥的選型不適
調(diào)節(jié)閥閥型的選用與工藝參數(shù)、調(diào)節(jié)控制要求、介質(zhì)的物理及化學(xué)特性、流量、壓力、溫度等都有重要,其中,流通能力決定了調(diào)節(jié)閥的口徑,調(diào)節(jié)控制要求決定了調(diào)節(jié)閥的控制特性,同時(shí)也是zui重要的參數(shù),決定了閥芯和閥座的結(jié)構(gòu)形狀。因此,在調(diào)節(jié)閥選型時(shí),需要提供調(diào)節(jié)閥中所經(jīng)過(guò)的工藝介質(zhì)、用途、正常及zui大閥門(mén)開(kāi)度、管道材質(zhì)、管道規(guī)格、法蘭標(biāo)準(zhǔn)及等級(jí)、法蘭尺寸及密封面、法蘭材質(zhì)操作溫度、閥前壓力、閥關(guān)閉壓差、閥后壓力、作用形式、流量等工藝參數(shù)。
在調(diào)節(jié)閥選型時(shí),工藝提出的流量都是根據(jù)裝置的生產(chǎn)能力、物料平衡、控制對(duì)象的極限負(fù)荷和常用工藝變化以及可能擴(kuò)大的生產(chǎn)能力和操作條件的變化等因素綜合考慮后確定的,而要使控制閥起調(diào)解作用,就必須在閥前閥后有一定的壓差,因這2項(xiàng)參數(shù)提供不準(zhǔn)確造成調(diào)節(jié)閥故障的情況較多,大流量,小口徑閥以及小流量,大口徑閥造成工藝控制失調(diào)、工藝控制不穩(wěn)定的情況也很多。因此,合理計(jì)算閥前后壓差、流量可以使調(diào)節(jié)閥長(zhǎng)期運(yùn)行在比較穩(wěn)定的狀態(tài),延長(zhǎng)控制閥的使用壽命,從而使調(diào)節(jié)性能得到保證,使各種消耗有所降低。
2.2 調(diào)節(jié)閥供給氣源故障
由現(xiàn)場(chǎng)故障來(lái)看,氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的定位器易出問(wèn)題。究其原因,都是氣源的油水泄漏問(wèn)題。該公司使用過(guò)不同廠家的閥門(mén),包括機(jī)械和智能的。其間,定位器發(fā)生過(guò)幾種故障現(xiàn)象,因氣源問(wèn)題產(chǎn)生的故障、氣源密封件損壞、氣源管腐蝕、塑料管老化裂口、接頭損壞等原因,均可使定位器工作異常。此時(shí),大多需要檢查供氣管線現(xiàn)場(chǎng)使用情況,檢查減壓閥、汽缸連接處及氣源管接頭是否泄漏等,由專門(mén)的檢查人員核對(duì)所有調(diào)節(jié)閥供氣閥門(mén),逐一打開(kāi),測(cè)量供氣壓力,增加壓力以滿足工作使用;在各密封端連接處或膜片處聽(tīng)漏氣聲,加墊片處理泄漏點(diǎn),查看儀表氣管線,更換塑料管,檢查減壓閥氣源壓力是否正常,有無(wú)泄漏等情況。
2.3 調(diào)節(jié)閥設(shè)備附件故障
調(diào)節(jié)閥設(shè)備附件故障主要表現(xiàn)在法蘭外漏介質(zhì),閥桿彎曲或折斷、腐蝕,閥內(nèi)件損壞。此時(shí),需要檢查執(zhí)行機(jī)構(gòu)、附件及填料,檢查石棉墊圈并將閥門(mén)整體解體,檢查閥桿、閥體內(nèi)部件,從而發(fā)現(xiàn)因介質(zhì)泄漏而造成的異常故障。在檢查中,如發(fā)現(xiàn)填料干燥,石棉墊圈有腐蝕現(xiàn)象,需更換石棉墊圈,并堅(jiān)固填料箱蓋螺母。將解體的閥桿抽出,如發(fā)現(xiàn)腐蝕的閥桿出現(xiàn)點(diǎn)狀坑槽,需打磨閥桿,使其表面光潔后將閥桿裝回閥體,打壓試漏后,如無(wú)任何泄漏即可判定處理合格。
2.4 調(diào)節(jié)閥閥體故障
調(diào)節(jié)閥中常見(jiàn)的故障現(xiàn)象還有閥體故障,主要表現(xiàn)在閥座或閥芯損傷以及相關(guān)密封損壞。需將閥門(mén)解體,打開(kāi)閥座、閥芯,檢查閥門(mén)管線,如發(fā)現(xiàn)管線內(nèi)有介質(zhì)結(jié)晶,說(shuō)明管線中也有結(jié)晶介質(zhì),需將管線疏通,查看閥芯有無(wú)輕微腐蝕。處理方法可采用打磨閥芯,更換零部件,并對(duì)閥門(mén)再次組裝,打壓測(cè)試其密封性,然后,輸入儀電信號(hào),測(cè)試行程閥位正常后,方可進(jìn)行修復(fù)后的組裝。
3 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)一系列調(diào)節(jié)閥性能分析及維修測(cè)試,明顯降低了調(diào)節(jié)閥的故障頻次,使生產(chǎn)車(chē)間的儀表設(shè)備持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。為了鞏固相關(guān)措施,該公司還制定了調(diào)節(jié)閥相關(guān)工作制度,規(guī)定由維護(hù)人員定期給填料添加潤(rùn)滑油,以保證調(diào)節(jié)閥好用靈活;及時(shí)更換、補(bǔ)充填料。在日常巡檢時(shí),注意調(diào)節(jié)閥的運(yùn)行情況,檢查閥位指示器和調(diào)解器的輸出是否吻合;經(jīng)常檢查氣源,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理;保持調(diào)節(jié)閥清潔以及各部件的完整耐用。由專業(yè)技術(shù)人員逐一落實(shí)上述工作細(xì)節(jié),同時(shí)將解決調(diào)節(jié)閥故障處理納入儀表專業(yè)技術(shù)人員年度培訓(xùn)計(jì)劃中,并將重要工序的調(diào)節(jié)閥作為重點(diǎn)巡檢點(diǎn),要求維修技術(shù)人員不僅要了解調(diào)節(jié)閥的理論知識(shí),對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際出現(xiàn)的問(wèn)題也要能及時(shí)快捷地處理,提高服務(wù)質(zhì)量和效率。
通過(guò)降低化工裝置調(diào)節(jié)閥的故障頻次,使調(diào)節(jié)閥控制功能得到完善和提升,維修維護(hù)比較穩(wěn)定,提高了生產(chǎn)運(yùn)行的安全、可靠及穩(wěn)定性。與本文相關(guān)的產(chǎn)品有:加長(zhǎng)桿蝶閥安裝注意事項(xiàng)
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