化工裝置調(diào)節(jié)閥故障維護

                               上海申弘閥門有限公司

之前介紹電動閘閥工作原理，現(xiàn)在介紹化工裝置調(diào)節(jié)閥故障維護隨著企業(yè)自動化程度的逐步提高，集散控制DCS與PLC控制在自動化領域中應用已越來越普遍，通過計算機的優(yōu)化控制，取得了好的效益。作為自動化控制關鍵儀表設施之一的調(diào)節(jié)閥在石油化工企業(yè)中應用極其普遍                                                                                                            

1化工裝置調(diào)節(jié)閥故障維護常用調(diào)節(jié)閥種類及應用

1.1調(diào)節(jié)閥基本情況

上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動截止閥,氣動截止閥,電動蝶閥,氣動蝶閥隨著企業(yè)自動化程度的逐步提高，集散控制DCS與PLC控制在自動化領域中應用已越來越普遍，通過計算機的優(yōu)化控制，取得了好的效益。作為自動化控制關鍵儀表設施之一的調(diào)節(jié)閥在石油化工企業(yè)中應用極其普遍，與其他輔助儀表配套使用，可實現(xiàn)生產(chǎn)過程中流量、液位、壓力、溫度等工藝參數(shù)與其他介質(zhì)如液體、氣體、蒸汽等的自動化調(diào)節(jié)和遠程控制。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)運行，維護不善或故障處理不及時均會影響整個工藝控制回路的正常調(diào)節(jié)，給連續(xù)性生產(chǎn)過程控制造成危害。在生產(chǎn)工藝不斷優(yōu)化的同時，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)工藝控制的復雜特性，且每一環(huán)節(jié)錯蹤交替，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)定運行至關重要，并與工藝運行控制人員及維護人員的操作極為密切。

1.2 現(xiàn)有調(diào)節(jié)閥的種類及應用

調(diào)節(jié)閥的選型與計算是前提，安裝與調(diào)試維護是關鍵，zui終均為使用于生產(chǎn)。較有代表性的過程控制如流量控制、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)行機構(gòu)和閥體2部分組成。執(zhí)行機構(gòu)輸出推動力，閥體接受推動力后，調(diào)節(jié)經(jīng)過閥體的流量，附件為智能定位器系統(tǒng)。按照執(zhí)行機構(gòu)的驅(qū)動不同，可分為氣動調(diào)節(jié)閥、電動調(diào)節(jié)閥和液動調(diào)節(jié)閥。目前，化工中發(fā)公司使用的調(diào)節(jié)閥多為氣動調(diào)節(jié)閥，有氣動V型調(diào)節(jié)球閥、氣動O型切斷球閥、氣動活塞式直行程調(diào)節(jié)閥、電磁式隔膜閥、氣動直行程隔膜閥，與閥門定位器配套使用，可實現(xiàn)比例調(diào)節(jié)。按其結(jié)構(gòu)的特殊性、應用特性等，適用于各種調(diào)節(jié)場合，如用于控制聚合反應溫度的冷水調(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：一是預防性維修，主要指為了保證調(diào)節(jié)閥可靠運行，而在未出現(xiàn)故障時就采取的預防性檢修措施，包括調(diào)節(jié)閥在現(xiàn)場安裝和使用時所采取的一系列預防性措施；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所進行的一系列檢修工作，一般情況下在生產(chǎn)車間完成，特殊情況下也可能在管線上直接進行維修。

    1預防性維修
    預防性維修是在調(diào)節(jié)閥發(fā)生故障之前的計劃檢修，可以理解為日常性維修，通常包括以下幾項工作。
    1.1消除應力
    管線由于組合或安裝不當會產(chǎn)生各種應力，例如高溫介質(zhì)產(chǎn)生的熱應力，安裝時緊固力不均衡造成的應力，人為的某些碰撞給調(diào)節(jié)閥及其管道造成的應力等。這些應力作用在調(diào)節(jié)閥及其管線上，很容易對調(diào)節(jié)閥的性能產(chǎn)生影響，嚴重時會影響到調(diào)節(jié)系統(tǒng)本身，導致閥桿和導向件變形而不能和閥座對準中心；對于分體式閥體的調(diào)節(jié)閥，可能引起閥體法蘭的脫開；應力還可能引起閥座泄漏等。因此，任何時刻都要保證避免或消除應力，把應力導向遠離調(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)行機構(gòu)在一個垂直平面上。如果調(diào)節(jié)閥必須安裝在使閥桿水平移動的位置，或者閥桿的移動方向與水平面有一定的傾角時，就應該把執(zhí)行機構(gòu)支撐起來，使調(diào)節(jié)閥的各個部件都處于自然狀態(tài)。如果不加設支撐或者支撐加設不當都可能造成調(diào)節(jié)閥閥桿與閥座的不同心，容易導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，也必須定期進行檢查，一般2～3個月檢查一次。

    1.3清除或防止異物進入
    要經(jīng)常檢查調(diào)節(jié)閥連接管道內(nèi)有無鐵銹、焊渣、污物等，發(fā)現(xiàn)后應及時清除。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)安裝簡易的過濾裝置。在工藝介質(zhì)中容易滲入硬質(zhì)雜物的場合，一定要安裝*性的過濾裝置。因為調(diào)節(jié)閥在關閉時，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，況且這些污物也會對調(diào)節(jié)閥閥芯和閥座造成磨損，影響其正常運行。

    1.4定期檢查氣源和電源/
    氣源是驅(qū)動調(diào)節(jié)閥的關鍵能源/之一。氣動調(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)，則會使閥門定位器、繼動器等附件堵塞并發(fā)生故障。因此必須定期對氣源和電源進行檢查，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。塵土多的場合要在閥桿周圍用塑料套或橡膠套保護填料函和導向部位，有腐蝕性氣體或液滴存在的場合要采用特殊的保護措施，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)行機構(gòu)、手輪、定位器等附件以后，為防止外來物質(zhì)進入調(diào)節(jié)閥，連接調(diào)節(jié)閥的全部空氣接口都要堵上，連接法蘭裝上保護罩，要留意各個連接部位，例如閥門定位器進氣管、執(zhí)行機構(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，應從接頭/上拆下，與調(diào)節(jié)閥分開包裝并一同運輸。調(diào)節(jié)閥應用的支架固定，防止松動，要保證整體的垂直位置或水平位置。如果遠距離運輸，用牢固的木箱裝運。
    保管調(diào)節(jié)閥時，不要把調(diào)節(jié)閥支承在敏感部位，例如閥門定位器、閥桿等處。運輸和保管的環(huán)境條件應滿足產(chǎn)品說明書要求。保管區(qū)域不要進行其他作業(yè)，無法避免時，必須注意不要碰到調(diào)節(jié)閥。場所還要避免受風沙、塵土、雨水等惡劣條件的影響，如果沒有合適的場所，在貯藏前必須把調(diào)節(jié)閥裝在防潮袋中，或放在類似的容器中。

    1.7安全運行的檢查
    對在爆炸性危險場所使用的調(diào)節(jié)閥和有關附件應檢查其安全運行情況，例如，密封蓋是否擰緊，安全柵的運行情況，電源供應情況等，保證調(diào)節(jié)閥及有關附件能夠安全運行。
    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，就說明有了故障，必須進行故障維修。在不能肯定故障原因的情況下，一般可按下述步驟進行。

    2.1清洗
    把有故障的調(diào)節(jié)閥從管線上拆卸下來之后，維修的*步工作就是對調(diào)節(jié)閥進行*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，則對人體有傷害，必須用特殊的方法把被工藝介質(zhì)浸泡過的部件清洗干凈。

2 調(diào)節(jié)閥常見故障

在生產(chǎn)過程中，控制閥與工藝介質(zhì)直接接觸，這些介質(zhì)的工藝條件比較復雜，控制閥如選擇不當，往往給生產(chǎn)控制帶來困難，以致于調(diào)節(jié)質(zhì)量下降，嚴重影響正常生產(chǎn)操作，甚至造成嚴重的生產(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，需要提供調(diào)節(jié)閥中所經(jīng)過的工藝介質(zhì)、用途、正常及zui大閥門開度、管道材質(zhì)、管道規(guī)格、法蘭標準及等級、法蘭尺寸及密封面、法蘭材質(zhì)操作溫度、閥前壓力、閥關閉壓差、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，工藝提出的流量都是根據(jù)裝置的生產(chǎn)能力、物料平衡、控制對象的極限負荷和常用工藝變化以及可能擴大的生產(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項參數(shù)提供不準確造成調(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，合理計算閥前后壓差、流量可以使調(diào)節(jié)閥長期運行在比較穩(wěn)定的狀態(tài)，延長控制閥的使用壽命，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)場故障來看，氣動調(diào)節(jié)閥的定位器易出問題。究其原因，都是氣源的油水泄漏問題。該公司使用過不同廠家的閥門，包括機械和智能的。其間，定位器發(fā)生過幾種故障現(xiàn)象，因氣源問題產(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，大多需要檢查供氣管線現(xiàn)場使用情況，檢查減壓閥、汽缸連接處及氣源管接頭是否泄漏等，由專門的檢查人員核對所有調(diào)節(jié)閥供氣閥門，逐一打開，測量供氣壓力，增加壓力以滿足工作使用；在各密封端連接處或膜片處聽漏氣聲，加墊片處理泄漏點，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，有無泄漏等情況。

2.3 調(diào)節(jié)閥設備附件故障

調(diào)節(jié)閥設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，需要檢查執(zhí)行機構(gòu)、附件及填料，檢查石棉墊圈并將閥門整體解體，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密封損壞。需將閥門解體，打開閥座、閥芯，檢查閥門管線，如發(fā)現(xiàn)管線內(nèi)有介質(zhì)結(jié)晶，說明管線中也有結(jié)晶介質(zhì)，需將管線疏通，查看閥芯有無輕微腐蝕。處理方法可采用打磨閥芯，更換零部件，并對閥門再次組裝，打壓測試其密封性，然后，輸入儀電信號，測試行程閥位正常后，方可進行修復后的組裝。

3 結(jié)語

通過一系列調(diào)節(jié)閥性能分析及維修測試，明顯降低了調(diào)節(jié)閥的故障頻次，使生產(chǎn)車間的儀表設備持續(xù)穩(wěn)定運行。為了鞏固相關措施，該公司還制定了調(diào)節(jié)閥相關工作制度，規(guī)定由維護人員定期給填料添加潤滑油，以保證調(diào)節(jié)閥好用靈活；及時更換、補充填料。在日常巡檢時，注意調(diào)節(jié)閥的運行情況，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)問題及時處理；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)人員逐一落實上述工作細節(jié)，同時將解決調(diào)節(jié)閥故障處理納入儀表專業(yè)技術(shù)人員年度培訓計劃中，并將重要工序的調(diào)節(jié)閥作為重點巡檢點，要求維修技術(shù)人員不僅要了解調(diào)節(jié)閥的理論知識，對現(xiàn)場實際出現(xiàn)的問題也要能及時快捷地處理，提高服務質(zhì)量和效率。

通過降低化工裝置調(diào)節(jié)閥的故障頻次，使調(diào)節(jié)閥控制功能得到*和提升，維修維護比較穩(wěn)定，提高了生產(chǎn)運行的安全、可靠及穩(wěn)定性。與本文相關的產(chǎn)品有：加長桿蝶閥安裝注意事項