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自控阀常见故障分析及消除
2024-4-25 09:23 中国泵阀制造网 作者:佚名 点击:19026
【中国泵阀制造网 控制应用】 调节阀在正常运行过程中会出现各种故障,它们可来自阀、执行机构、调节机构或的附件。故障的分析对故障的定位和处理方案的确定十分重要。 一、阀的主要故障 (1)阀体、阀盖承压件:要经常检查阀体、阀..

调节阀在正常运行过程中会出现各种故障,它们可来自阀、执行机构、调节机构或的附件。故障的分析对故障的定位和处理方案的确定十分重要。

一、阀的主要故障

(1)阀体、阀盖承压件:要经常检查阀体、阀盖内壁受腐蚀和磨损情况,特别是腐蚀性流体和高压差、空化作用等恶劣工况条件下的阀门,必须保证其耐压强度和耐磨损性能。

(2)螺栓:要经常检查阀体与阀盖的连接螺栓是否有松动,螺检受力是否均匀,材料是否和工况条件相符,中法兰垫片处是否泄漏等。

(3)阀芯:因为阀芯起到调节和切断流体的作用,是经常活动的节流元件,因受体的冲剧、腐蚀、颗粒的碰撞最为严重,在高压差、空化情况下更易损坏,所以要检查部分是否破坏、磨损、腐蚀,是否需要维修或更换。

(4)阀座:阀座密封面是保证阀门密封的关键,它受腐蚀和受损的情况也比较严重且由于流体的腐蚀,使固定阀座的螺纹内表面常常受到腐蚀而松动,要特别检查部位。

(5)阀杆:要检查阀杆与阀芯、推杆的连接有无松动,阀杆和填料接触部位是否磨损或锈蚀,是否产生过大的变形、腐蚀和裂纹。

(6)填料:主要包括以下几个方面:

1)填料材质选用不妥。由于填料材质不妥产生的故障主要是外漏增大及摩擦力增大,例如,在天然气的应用场合,采用柔性石盟填料。故障的消除方法是更换填料。

2)填料结构设计不妥。在填料函内,填料和有关附件(隔环)的位置安装不妥,填料的高度不合适。故障的消除方法是按正确的方式安装填料和隔环。

3)填料安装不恰当。填料的压紧力不正确是填料总装后再压紧而不是石墨或碳纤填料装一圈压紧一圈。故障的消除方法是按层安装,安装一圈压紧一圈,使压紧力均匀。

4)填料间夹有杂物。填料内夹的杂物使阀杆划伤,影响密封。消除方法是清除杂物重新安装填料。

5)填料压套安装不妥。填料压套安装不妥使填料压紧力不均匀,故障消除方法是重安装填料压套或更换整体的填料压盖,改为填料压板和填料压套,使填料压套自动同轴。压紧力均匀。

(7)垫片及0形圈:应检查这些易损件选用是否正确,如Class600以上压力级所使用的非金属材料应具有耐高温、抗腐蚀功能,检查这些易损件是否破裂、老化。

(8)执行机构的主要故障:执行机构主要指的是气动和液动执行机构,出现的故障表现为响应时间增大,阀杆动作迟缓等。

1)气动膜片执行机构的膜片未压紧。膜片未压紧或受力不均匀造成输入的信号外漏,使执行机构对信号变化的响应变得迟缓,响应时间增大。如果安装了阀门定位器,则其影响会减小。故障的消除方法是均匀压紧膜片,消除泄漏点。

2)气动膜片执行机构的膜片破损。表现为阀杆不动作,可听到气体的泄声。故障的消除方法是更换膜片,并检查限位装置或托盘是否有毛刺等。

3)气动活塞执行机构的活寒密封环磨损,造成控制阀不能快速响应,阀杆动作不灵活。故障的消除方法是更换密封环,并认真检查活塞和汽缸的内壁是否有磨损。

4)连接管线漏气,造成阀杆动作不灵傲,响应时间增大。故的消除方法是检查泄点,更换连接管道或补焊。

5)弹簧。要检查弹簧有无断裂,是否由于制造、加工、热处理不当使弹簧断裂。有些弹簧在过大的载荷作用下也会断裂。消除方法是更换弹簧。

(9)不平衡力造成的故障,不平衡力造成的故障表现为调节阀动作不稳定,产生泄漏等。

1)流向不当。调节阀安装不当,造成实际流体流向与调节阀标记流向不一致,使不平衡力产生变化,如流关调节阀被安装为流开。消除方法是重新安装调节阀。

2)执行机构不匹配,造成推力或转矩不足,使调节阀动作不到位。消除方法是更换执行机构。

3)调节阀结构设计使调节阀在运行过程中产生不平衡力,降低调节阀的使用寿命,在运行过程中会使阀芯不平稳。消除的方法是改进设计,提高制造工艺,从结构上解决不平力的问题。

(10)电动执行机构的故障,电动执行机构的故障除了常见的线路短路外,还有伺服放大器和电动机的故障等。

1)各接插件松动或接线断路或短路,造成接触不良,并增大或降低有关线路阻抗。消除故障的方法是检查连接导线,重新插拔和插如各接插件。

2)减速器机构传动部件。检查运转是否正常,齿轮啮合是否良好,是否有断齿现象。处理的方法是更换残缺的齿轮,添加润滑剂。

3)电源。检查熔体是否熔断,伺服放大器位置反馈有无冒烟和特殊气味,如变压器外壳绝缘层及电阻烧焦发生烟味。消除方法是更换损坏的元器件。

2.调节机构的故障分析及消除

(1)流量特性不匹配造成的故障。

1)被控对象具有饱和非线性特性(如温度控制系统)。小流量时,控制系统能够正常运行,但大流量时控制系统呆滞。或小流量时控制系统灵敏,甚至出现振荡和不稳定,但在大流量时,控制系统能够正常运行。故障的原因是选用了线性或快开流量特性调节阀。消除的方法是更换控制阀的内件或调节阀,或安装阀门定位器,使调节阀满足等百分比流量特性要求。

2)被控对象具有线性特性(如流量随动控制系统)。小流量时控制系统运行正常,大流量时控制系统出现振荡或不稳定现象。或小流量时控制系统呆滞,大流量时控制系统能够正常运行。故障原因是选用了等百分比或抛物线流量特性调节阀。消除方法是更换调节阀的阀内件或控制阀,或安装阀门定位器,使控制阀满足线性流量特性要求。

3)调节阀额定流量系数选择不当。选用的额定流量系数过大或过小,使调节阀最小或最大流量变大或变小,不能满足工艺生产过程的操作要求。调节阀工作在小开度或大开度时,控制品质变差。消除方法是重新核算控制阀流量系数,安装符合要求的调节阀。

(2)流路设计和安装不当造成的故障。因调节阀流路设计或安装不当造成噪声增大,污物容易聚积在阀体内部,使调节阀密封变差、泄量增大或卡死等。

1)双座阀泄漏量增大。双座阀未采用一体化设计,造成温度变化时阀内件膨胀系数不同而使泄漏量增大。消除方法是选用一体化阀座,或选用具有平衡功能的套简阀。

2)三通阀用于合流时,由于合流的两股流体温度不同造成泄量增大。消除的方法将流体的合流改为分流控制,安装三通阀在换热器前,从而保证流体温度一致。

3)流向不当造成噪声增大。如流开调节阀用于流关场合,造成小流量时的噪声增大消除方法是检查流向,重新安装。

4)导向轴套安装不当,不同轴,使摩擦增大,阀杆卡死。消除方法是重新安装导问轴套。

(3)泄漏量造成的故障,内泄漏造成可调比下降,严重时控制系统不能满足工艺要求。外泄漏造成环境污染,成本提高。

1)因空化和汽蚀造成泄漏量增大。由于空化、闪蒸和气蚀造成阀座和阀芯损坏,使节阀的泄漏量增大时表现为气体或液体动力学噪声的增大。消除方法是检查阀内件,更换重研磨阀芯、阀座、阀芯堆焊硬合金、降低调节阀两端压降。

2)因被控流体含有杂物造成泄漏量增大。因管道吹扫时未将控制阀拆下,导致杂物进调节阀,或在运行过程中,被控流体夹带的杂物积聚在阀体内部,这些杂物造成阀芯与座密封面损伤,使泄漏量增大。消除方法是研磨阀芯和阀座,在吹扫管道时拆下调节阀,对含颗粒的被控流体,可在调节阀上游安装过滤器。

3)法兰安装不当,造成受力不均匀引起外漏。消除方法是重新正确安装连接法兰和整片,并均匀用力拧紧连接焊枪、压紧法兰。

4)流向不当造成泄漏量增大。流向选择不当使不平衡力增大,从而使泄量增大。除方法是重新正确安装调节网。

(4)阀芯脱落造成的故障 阀芯脱落造成控制系统机械噪声增大,不能正常进行调节被控变量出现突然的上升或下降

1)调节阀流路设计不合理。造成网芯振荡和受到剪切力,在长期运行过程中,使阀与阀杆的连接出现断裂,从而使阀芯脱落。消除方法是检查调节阀流路,更换销轴。2)阀芯连接销轴安装不牢,造成阀芯脱落。消除方法是重新安装销轴,并紧固33,闽门定位器的故障囊

(1)阀门定位器凸轮不合适造成的故障,阀门定位器凸轮不合适造成的故障现象与节阀流量特性不合适造成的故障现象类似,它使控制系统在不同工作点处出现不稳定或呆现象。消除方法是根据被控对象特性和调节阀流量特性选择合适的阀门定位器凸轮。凸轮装后需进行调试。

(2)阀门定位器放大器造成的故障,网门定位器放大器的故障有节流孔堵塞、放大增益过大等,前者使输出变化缓慢,后者使控制系统出现共振现象。因此,消除方法是检和疏通放大器节流孔,当放大器增益过大时,可以减小压紧钢珠的片弹力或更换放大器等。

(3)阀门定位器检测杆不匹配造成的故障 阀门定位器检测杆不匹配造成死区增大不能正确及时反映两位的反馈信号,因此控制系统的控制品质变差。消除方法是检查和重新安装反馈检测杆。

4.气动系统常见故障气动调节阀的气源质量不良是最常见的气动系统故障。(1)水分造成的影响和故障,水分是压缩机吸人湿空气后在压力升高时或冷却时形成的,水分使气动装置的元件生锈,影响气动元件动作。1)管道。造成管道内部生锈,腐蚀管道,使管道承压降低,严重时,使容器破裂。道底部滞留水分造成空气流量不足,压力损失增大。

2)元器件。管道生锈,加速过滤器网眼堵塞,使过器不能正常工作。管内氧化皮进人阀内部,引起动作不良,空气泄漏。氧化皮使元器件咬合,不能顺利运转,直接影响气动元器件动作不稳定。水满浸人阀体内部,造成动作不良,使动作失灵,还会引起水击现象使元器件损坏。

3)环境。从排气口向外放出凝结水,污染环境。措施是在压缩机出口端设置空气疏水阀,把压缩机中产生的凝结水排除到固定的水箱内。

(2)油分造成的影响和故障,压缩机润滑油呈现油雾状混入压缩空气,并经受热随压缩空气一起送出,是压缩空气含油的原因。

1)密封圈遇油变形、收缩、空气泄漏,阀动作失灵,执行元件输出力不足;若密封圈遇油膨胀,使摩擦力增大,阀不能动作或执行元件输出力不足;密封圈硬化,擦面磨损空气泄漏量增大;摩擦因数增大,阀门和执行元件动作不良。

2)环境。工业原料化学药品直接接触空气的场所使化学药品性质变化;工业炉等直接接触火焰场所有引起火灾的危险;使用空气的计量仪器因喷嘴堵塞而失灵;要求极度忌油环境,由于阀门和执行元件密封部分的漏油造成环境污染。
清除方法是采用除油滤清器,如用离心式滤清器除油雾粒子,用活性炭吸附或用多孔滤芯除油等。

(3)粉尘造成的影响和故障!压缩机吸人有粉生的空气而送入气动装置,造成气动元件磨损、损坏而增大摩擦力。器翘升分公家自图雅件装热这股自

2)执行元件。执行元件的磨损,使动作失灵,降低输出力。

3)放大器等具有节流功能的元器件。使喷嘴挡板的节流孔堵塞,因油污而失灵。排除粉尘的方法是在压缩机吸气口安装空气滤清器,进人气动装置前再用空气过滤器过定期对过滤器滤芯进行清洗或更换。

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(来源:未知)

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