防盜鎖調(diào)節(jié)閥故障及解決方法。
防盜鎖定調(diào)節(jié)閥定位器是氣動執(zhí)行器的主要附件,與氣動執(zhí)行器配合使用,提高閥的位置精度,克服閥桿摩擦力和介質(zhì)不平衡力的影響,保證閥根據(jù)調(diào)節(jié)器的信號正確定位。
用于調(diào)節(jié)工業(yè)自動化過程控制領(lǐng)域的介質(zhì)流量、壓力、溫度、液位等過程參數(shù)。根據(jù)自動化系統(tǒng)中的控制信號,自動調(diào)節(jié)閥的開度,實現(xiàn)介質(zhì)流量、壓力、溫度和液位的調(diào)節(jié)。
防盜鎖定調(diào)節(jié)閥與手動閥不同,在使用中不斷運動、調(diào)節(jié)狀態(tài),運動部件多,受到介質(zhì)不平衡力等各種力的沖擊,不可避免地會發(fā)生各種意想不到的故障。這些故障可以來自執(zhí)行機(jī)構(gòu)、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)或連接的附件裝置。
第一,填料引起的故障。
填料引起的故障表現(xiàn)為外泄漏增加、摩擦增加和閥桿跳動。分析如下:
1.填料材料不合適。填料材料不當(dāng)造成的故障主要是外泄和摩擦增加。例如,聚四氟乙烯填料用于高溫應(yīng)用。故障處理方法是更換填料。
2.填料結(jié)構(gòu)設(shè)計不當(dāng)。填料腔內(nèi)填料及相關(guān)附件安裝不當(dāng),填料高度不當(dāng)?shù)墓收咸幚矸椒ㄊ歉鶕?jù)產(chǎn)品說明書的要求安裝填料及相關(guān)附件。
3.填料安裝不當(dāng)。例如,石墨填料螺旋安裝導(dǎo)致填料壓力不均勻,中心不對齊。故障處理方法是按層安裝,使壓力均勻。
4.填料中有雜物。填料中的雜物導(dǎo)致閥桿劃痕。故障處理方法是清潔填料并清除雜物。
5.上閥蓋安裝不當(dāng)。上閥蓋安裝不當(dāng),填料受力不均勻。故障處理方法是重新安裝上閥蓋的墊圈,平均對角壓緊上閥蓋的固定螺栓。
二、執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣密性引起的故障。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣密性引起的故障表現(xiàn)為響應(yīng)時間增加,閥桿運行遲緩。分析如下:
1.氣動膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)的膜沒有被壓緊。由于膜未壓緊或受力不均勻,導(dǎo)致輸入的氣體信號泄漏,使執(zhí)行機(jī)構(gòu)對信號變化的響應(yīng)變得呆滯,響應(yīng)時間增加。如果安裝閥門定位器,影響會減小。故障處理方法是用肥皂水刷檢查,消除泄漏點o。
2.氣動活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)的活塞密封圈磨損。調(diào)節(jié)閥無法迅速響應(yīng),閥桿動作不敏感。故障處理方法是更換密封圈,檢查氣缸內(nèi)壁是否磨損。
3.氣動薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)的薄膜損壞。閥桿動作不靈敏,可以聽到氣體泄漏的聲音。故障處理方法是更換薄膜,檢查限位裝置或托盤是否有毛刺。
4.連接管道泄漏。閥桿動作不靈敏,響應(yīng)時間增加。故障處理方法是用肥皂水涂抹連接管道,檢查泄漏點,更換或焊接。
第三,不平衡力引起的故障。
不平衡引起的故障表現(xiàn)為調(diào)節(jié)閥動作不穩(wěn)定、關(guān)閉不嚴(yán)等。故障分析如下:
1.流向不當(dāng)。調(diào)節(jié)閥安裝不當(dāng),導(dǎo)致實際流體流向與調(diào)節(jié)閥標(biāo)記流向不一致,不平衡力發(fā)生變化。例如,流動關(guān)閉調(diào)節(jié)閥安裝成流動。故障處理方法是重新安裝。
2.執(zhí)行機(jī)構(gòu)不匹配。由于推力或推力矩不足,調(diào)節(jié)閥不能正常工作。故障處理方法是更換執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
第四,電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障。
除常見的線路短路或斷路外,電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)還存在伺服放大器和電機(jī)等故障,防盜鎖閉調(diào)節(jié)閥常見故障分析如下:
1.每個連接器松動或連接器斷路或短路。造成接觸不良,增加或減少相關(guān)電路阻抗。故障處理方法是檢查和撥動連接線,重新插入和插入每個連接器。
2.減速機(jī)的機(jī)械傳動部件。檢查運行是否正常,齒輪嚙合是否良好。故障處理方法是更換或修復(fù)缺失的齒輪,并添加潤滑劑。
3.電源。檢查保險絲是否熔斷,伺服放大器的位置反饋是否有煙霧和特殊氣味,如變壓器外殼的絕緣層和電阻燒焦產(chǎn)生糊味。故障處理方法是更換損壞的部件。
流量特性不匹配所致故障。
防盜鎖調(diào)節(jié)閥的流量特性用于補(bǔ)償被控物體的不同特性。如果選擇的流量特性不合適,控制系統(tǒng)的控制質(zhì)量會變差。例如,當(dāng)小流量和大流量時,控制系統(tǒng)的靈敏度是不同的。故障分析如下:
被控物體具有飽和非線性特征(例如,溫度控制系統(tǒng))小流量時,控制系統(tǒng)可以正常工作,但是大流量時,控制系統(tǒng)會停滯不前?;蛘咴谛×髁繒r,控制系統(tǒng)非常敏感,甚至?xí)霈F(xiàn)振蕩和不穩(wěn)定,但是在大流量時,控制系統(tǒng)可以正常工作。失效的原因是選擇了線性或快開流量特性調(diào)節(jié)閥。失效處理方法是更換調(diào)節(jié)閥內(nèi)部件或調(diào)節(jié)閥,或者安裝閥門定位器,使調(diào)節(jié)閥達(dá)到等百分比或拋物線流量特性要求。
被控物體具有線性特征(例如,流量隨動控制系統(tǒng))。小流量時,控制系統(tǒng)運行正常,大流量時,控制系統(tǒng)振動或不穩(wěn)定;或者小流量時,控制系統(tǒng)停滯,大流量時,控制系統(tǒng)可以正常運行。故障原因是選擇等百分比或拋物線流量特性調(diào)節(jié)閥。故障處理方法是更換調(diào)節(jié)閥的閥內(nèi)部件或調(diào)節(jié)閥,或者安裝閥門定位器,使調(diào)節(jié)閥滿足線性流量特性的要求。
3.防盜鎖定調(diào)節(jié)閥的額定流量系數(shù)選擇不當(dāng)。所選額定流量系數(shù)過大或過小,使得調(diào)節(jié)閥可調(diào)的最小或更大流量變大或變小,不能滿足工藝生產(chǎn)過程的操作要求。調(diào)節(jié)閥工作在小開度或大開度位置,控制質(zhì)量變差。故障處理方法是重新計算調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù),安裝符合要求的調(diào)節(jié)閥。比如直接根據(jù)工藝管道直徑選擇調(diào)節(jié)閥,導(dǎo)致額定流量系數(shù)過大,額定流量系數(shù)過小。
流路設(shè)計及安裝不當(dāng)所致故障。
由于調(diào)節(jié)閥流路設(shè)計或安裝不當(dāng),故障表現(xiàn)為噪音增加,污物容易積聚在閥體內(nèi),使調(diào)節(jié)閥關(guān)閉不嚴(yán),泄漏增加或卡死。故障分析如下:
1.雙座閥泄漏增加。雙座閥沒有集成設(shè)計,導(dǎo)致溫度變化時閥內(nèi)部件膨脹系數(shù)不同,導(dǎo)致泄漏增加。故障處理方法是選擇集成雙座閥或具有平衡功能的套管閥。
當(dāng)三通閥用于合流時,由于兩股流體的溫度不同,導(dǎo)致泄漏增加。故障排除方法是將流體的合流改為分流控制,在換熱器之前安裝三通閥,以確保流體溫度一致o。
3.流向不當(dāng)導(dǎo)致噪音增加。例如,流動調(diào)節(jié)閥用于流動和關(guān)閉場合,導(dǎo)致小流量時噪音增加。故障處理方法是檢查流向并重新安裝。
4.上下游切斷閥和旁路閥安裝不當(dāng)。污垢、冷凝液或不凝固氣體無法排放。故障處理方法是將排氣閥安裝在調(diào)節(jié)閥組的較低位置,將排氣閥安裝在調(diào)節(jié)閥組的較高位置。
導(dǎo)向軸套安裝不當(dāng);造成中心不對準(zhǔn),使摩擦增大,閥桿卡死。故障排除方法是重新安裝導(dǎo)向軸套。
7.泄漏引起的故障。
內(nèi)部泄漏導(dǎo)致可調(diào)比降低,嚴(yán)重時控制系統(tǒng)無法滿足工藝操作和控制要求。外部泄漏造成環(huán)境污染,增加成本。故障分析如下:
1.由于空化和蒸汽腐蝕,泄漏量增加。由于空化、閃蒸和蒸汽腐蝕,閥芯和閥座損壞,調(diào)節(jié)閥泄漏增加時,氣體或液體動力噪聲增加。故障處理方法是檢查閥內(nèi)部件,更換或研磨閥芯、閥座和閥芯,堆焊硬質(zhì)合金,降低調(diào)節(jié)閥兩端的壓降,消除噪聲源,使用低噪聲調(diào)節(jié)閥等。
2.被控流體含有雜物,導(dǎo)致泄漏增加。在駕駛階段,由于管道清洗時未拆卸調(diào)節(jié)閥的不規(guī)范操作,雜物經(jīng)常進(jìn)入調(diào)節(jié)閥,或者在運行過程中,被控流體夾帶的雜物積聚在閥體內(nèi),導(dǎo)致閥芯和閥座的密封面損壞,增加泄漏。故障處理方法是研磨閥芯和閥座在管道清洗時拆卸調(diào)節(jié)閥。對于含有顆粒的被控流體,可以在調(diào)節(jié)閥上游安裝過濾裝置,將調(diào)節(jié)閥組安裝在較高的位置,并定期排放。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)與調(diào)與調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)連接不當(dāng)。故障處理方法是重新安裝并測試泄漏。
4.填料安裝不當(dāng)。由于填料安裝不當(dāng),摩擦力增加或閥桿變形。故障處理方法是重新安裝填料,使變形閥桿變形。
5.法蘭安裝不當(dāng)。應(yīng)力不均勻?qū)е峦獠啃孤?。故障處理方法是重新安裝連接法蘭和墊片,并均勻用力壓緊連接法蘭。
6.流體流動對閥芯和閥座的磨損。故障處理方法是研磨閥芯和閥座。
7.填料安裝不當(dāng)導(dǎo)致摩擦增加,調(diào)節(jié)閥關(guān)閉不當(dāng)導(dǎo)致外部泄漏增加。故障處理方法是重新安裝填料以減少摩擦。
8.流向不當(dāng)導(dǎo)致泄漏增加。流向選擇不當(dāng)會增加不平衡力,從而增加泄漏。故障處理方法是檢查設(shè)計圖紙并重新安裝。
閥芯脫落引起的故障。
閥芯脫落前,調(diào)節(jié)閥會產(chǎn)生很大的機(jī)械噪音。故障發(fā)生后,控制系統(tǒng)無法正常調(diào)節(jié),被控變量突然上升或下降。故障分析如下。
1.防盜鎖調(diào)節(jié)閥的流路設(shè)計不合理,導(dǎo)致閥芯振動和剪切力。在長期運行過程中,閥芯與閥桿的連接銷斷裂,導(dǎo)致閥芯脫落。故障處理方法是檢查調(diào)節(jié)閥的流路,更換銷釘。
閥芯連接銷釘安裝不牢固,導(dǎo)致閥芯脫落。故障排除方法是重新安裝銷釘并緊固。
閥門定位器出現(xiàn)故障。
閥門定位器的故障使串聯(lián)副環(huán)的特性變差。由于閥門定位器位于串聯(lián)控制系統(tǒng)的副環(huán),具有一定的適應(yīng)性。閥門定位器的故障表現(xiàn)為控制系統(tǒng)不穩(wěn)定、卡死等。
閥門定位器凸輪不當(dāng)引起的故障現(xiàn)象類似于調(diào)節(jié)閥流量特性不當(dāng)引起的故障現(xiàn)象,使控制系統(tǒng)在不同工作點不穩(wěn)定或停滯。故障處理方法是根據(jù)被控物體特性和調(diào)節(jié)閥流量特性選擇合適的閥門定位器凸輪,安裝凸輪后需要調(diào)試。
閥門定位器放大器的故障包括節(jié)流孔堵塞、放大器增益過大等。前者使輸出變化緩慢,后者使控制系統(tǒng)共振。因此,故障處理方法是檢查和疏通放大器的節(jié)流孔。當(dāng)放大器增益過大時,防盜鎖定調(diào)節(jié)閥可以降低壓緊鋼球的彈簧彈性或更換放大器。
閥門定位器檢測桿不匹配導(dǎo)致死區(qū)增大,無法正確及時反映閥門位置的反饋信號。因此,控制系統(tǒng)的控制質(zhì)量變差。故障處理方法是檢查和重新安裝反饋檢測桿。