原因分析及常規(guī)處理
檢修后閥沒(méi)有完全關(guān)閉這種情況比較常見(jiàn),我們統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù),這種故障所占比例高達(dá)21%。比如我廠的工藝空氣流量調(diào)節(jié)閥另外閥內(nèi)件卡澀而使調(diào)節(jié)閥不能動(dòng)作也容易引起內(nèi)漏。我廠鍋爐給水閥100fv206,在2002年大修后開(kāi)車不久,發(fā)現(xiàn)該閥泄漏較大,現(xiàn)場(chǎng)檢查閥芯被卡住,現(xiàn)場(chǎng)15%開(kāi)度,總控全關(guān),總控打開(kāi)至30%后該閥才有反應(yīng),后反復(fù)動(dòng)作,恢復(fù)正常。對(duì)于閥內(nèi)件卡澀的,如果是因?yàn)橛挟愇铮诠に囘\(yùn)行允許的條件下,可以反復(fù)動(dòng)作或開(kāi)大閥位使異物沖走,不能沖走的或因?yàn)殚y內(nèi)件配合間隙過(guò)小,則需要解體處理閥內(nèi)件了。
主營(yíng)閥門(mén)有:
截止閥,電動(dòng)截止閥其它附件限位,比如手輪沒(méi)有回到自動(dòng)的位置,或其它的機(jī)械限位裝置限位;還有閥門(mén)定位器沒(méi)有調(diào)整好;升壓器增益調(diào)整不當(dāng),使輸入信號(hào)在全關(guān)的時(shí)候,定位器或升壓器輸出沒(méi)有達(dá)到額定值,都可能導(dǎo)致閥不能完全關(guān)閉,引起內(nèi)漏。對(duì)于手輪或其它機(jī)械限位的,需要取消限位,使調(diào)節(jié)閥能全行程自動(dòng)調(diào)節(jié);而定位器和升壓器的調(diào)整,必須按要求調(diào)整到達(dá)標(biāo)。
比如定位器的調(diào)整,對(duì)于正作用定位器配氣關(guān)閥,當(dāng)定位器的輸入信號(hào)為zui小值時(shí)(通常的氣信號(hào)為20kpa,電信號(hào)為4ma),定位器的輸出應(yīng)當(dāng)為零;在輸入信號(hào)為最大值時(shí)(一般的氣信號(hào)為100kpa,電信號(hào)為20ma),定位器的輸出就應(yīng)當(dāng)達(dá)到氣源值。對(duì)于氣關(guān)閥,要使閥完全關(guān)閉,必須是定位器的輸出達(dá)到最大(也就 是達(dá)到定位器的氣源值)。調(diào)節(jié)閥閥內(nèi)件損傷或損壞。
閥內(nèi)件損傷或損壞也是調(diào)節(jié)閥內(nèi)漏的主要原因之一,有80%以上的內(nèi)漏基本上都是這個(gè)原因。對(duì)于套筒閥而言,它的密封點(diǎn)有兩個(gè),一個(gè)是閥芯與閥座的密封面,另一個(gè)是導(dǎo)向密封環(huán)。不論哪一個(gè)密封點(diǎn)有損壞,都會(huì)造成閥的內(nèi)漏。從我廠多年的檢修結(jié)果來(lái),內(nèi)漏一般是閥芯或閥座密封面損傷。
輸出觸發(fā)脈沖不正常有以下幾種現(xiàn)象:
a、無(wú)信號(hào)時(shí)兩組觸發(fā)器有脈沖輸出,加信號(hào)后又都正常,可能是電解電容c202或c203虛焊。
b、開(kāi)始觸發(fā)器兩側(cè)輸出都正常,工作一段時(shí)間后,輸出脈沖逐漸消失,可能單結(jié)管有問(wèn)題。
c、輸出出現(xiàn)正、負(fù)脈沖,可能是二極管d207、d208被擊穿或虛焊。
(3)經(jīng)過(guò)上述檢查和維修,在控制回路無(wú)故障情況下伺服放大器應(yīng)能正常工作。否則有以下兩種情況:①無(wú)輸入信號(hào)時(shí),有輸出電壓(電壓接近220vac)則可能是:a、可控硅scr1、scr2損壞。b、電容c301、c302被擊穿。②有輸入信號(hào)時(shí),無(wú)輸出信號(hào)或輸出電壓偏低,則可能是:a、二極管d301~d308中有被擊穿的。b、可控硅scr1、scr2損壞。
2.2調(diào)節(jié)閥當(dāng)輸入4~20ma信號(hào)時(shí),調(diào)節(jié)閥閥桿能在額定行程內(nèi)隨信號(hào)變化而上、下移動(dòng)自如。如不能正常動(dòng)作,可能有以下故障:
①操作手輪感覺(jué)異常a、感覺(jué)太輕,可能是手輪卡銷脫落或斷裂。b、感覺(jué)太重或旋不動(dòng)。減速器內(nèi)有異物卡塞;閥芯與襯套或與閥座卡死;閥桿嚴(yán)重彎曲。
②輸入4~20ma信號(hào),調(diào)節(jié)閥不動(dòng)作。a、系統(tǒng)接線有誤。b、電機(jī)分相電容cd損壞。c、電機(jī)接線開(kāi)路。d、閥芯脫落或閥桿斷裂(此時(shí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)有動(dòng)作)
③輸入4~20ma信號(hào),調(diào)節(jié)閥走不完額定行程。a、差動(dòng)變壓器位置未調(diào)好。b、二極管d701~d712中有個(gè)別損壞。c、三極管bg701損壞。
現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)的其它故障。
①閥震蕩、鳴叫。a、靈敏度調(diào)得太高,執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生振蕩。b、流體壓力變化太大,執(zhí)行機(jī)構(gòu)推力不足。c、調(diào)節(jié)閥選擇大了、閥常在小開(kāi)度工作。d、介質(zhì)流動(dòng)方向與閥門(mén)關(guān)閉方向一致。e、附近其它震源影響,支撐不穩(wěn)。f、閥芯和襯套磨損嚴(yán)重。
②閥動(dòng)作遲鈍。a、介質(zhì)粘性太大,有堵塞或結(jié)焦現(xiàn)象。b、填料老化,填料壓得太緊。
③泄漏量大。a、閥芯或閥座被腐蝕、磨損。b、閥座松動(dòng)或螺紋被腐蝕。c、閥座、閥芯上有異物。d、閥的始點(diǎn)(電開(kāi)式)或終點(diǎn)(電閉式)未調(diào)好。
④填料及上、下閥蓋連接處滲漏。a、填料壓蓋沒(méi)壓緊。b、聚四氟乙烯填料老化變質(zhì)。c、閥桿損壞。d、緊固螺母松動(dòng)。e、密封墊損壞。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的正確使用和維修,不*能提高過(guò)程控制的可靠性,也能增加電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的使用壽命,對(duì)企業(yè)的節(jié)能降耗有著可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
介質(zhì)通過(guò)截面最小的節(jié)流口時(shí)流速是zui大的,流速(或動(dòng)能)的增加伴隨著壓力(或勢(shì)能)的**降低,當(dāng)壓力低于介質(zhì)飽和蒸汽壓時(shí),氣泡就會(huì)在介質(zhì)中形成,隨著節(jié)流口處壓力的進(jìn)一步下降,氣泡會(huì)大量地形成,在此階段閃蒸和氣蝕之間沒(méi)有本質(zhì)的差別,但是對(duì)閥門(mén)的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了一定的破壞力,其特點(diǎn)是受沖刷表面有平滑拋光的外形,沖刷最嚴(yán)重的地方是一般是在流速最高處,通常位于閥芯和閥座的接觸線上或附近(圖1)。
汽蝕是材料在液體的壓力和溫度達(dá)到臨界值時(shí)產(chǎn)生的一種破壞形式,分為閃蒸和空化兩個(gè)階段。當(dāng)流體流經(jīng)調(diào)節(jié)閥時(shí),由于閥座和閥瓣形成局部收縮的流通面積,產(chǎn)生局部阻力,使流體的壓力和速度發(fā)生變化(圖1)。當(dāng)壓力為p1的流體流經(jīng)節(jié)流孔時(shí),流速突然急劇增加,靜壓驟然下降,當(dāng)孔后壓力p2達(dá)到或低于該流體所在情況下的飽和蒸汽壓力pv時(shí),部分流體汽化成氣體,產(chǎn)生氣泡,形成汽液兩相共存現(xiàn)象,稱為閃蒸階段。
在節(jié)流處后面,壓力逐漸恢復(fù),升高的壓力壓縮氣泡,使氣泡突然破裂,稱為空化階段。氣泡破裂時(shí)所有的能量集中在破裂點(diǎn)上,產(chǎn)生幾千n的沖擊力,沖擊波的壓力高達(dá)2×103mpa,**超過(guò)了大部分金屬的疲勞破壞極限,同時(shí),局部溫度高達(dá)幾千℃。這些“過(guò)熱點(diǎn)”引起的熱應(yīng)力是產(chǎn)生汽蝕破壞作用的主要原因。圖1閃蒸、汽蝕產(chǎn)生過(guò)程②閃蒸與沖蝕如果介質(zhì)通過(guò)節(jié)流口后,壓力仍低于介質(zhì)飽和蒸汽壓力,氣泡將保留在節(jié)流口后的流束中,我們稱之為閃蒸。閃蒸對(duì)閥門(mén)的閥芯會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的沖刷破壞,其特點(diǎn)是受沖刷的表面有平滑拋光的外形,沖刷破壞最嚴(yán)重的地方一般是流速最高的地方,通常位于閥芯和閥座的接觸線上或附近。
尤其是在小開(kāi)度,節(jié)流間隙小,流速高的環(huán)境下,沖蝕破壞也zui嚴(yán)重。因此,調(diào)節(jié)閥應(yīng)盡量避免小開(kāi)度工作。再好的調(diào)節(jié)閥,若長(zhǎng)期處于小開(kāi)度工作,其壽命將成倍減小。③氣蝕氣蝕是材料在液體的壓力和溫度達(dá)到臨界值時(shí)產(chǎn)生破壞的一種形式,是一種水力流動(dòng)現(xiàn)象,這種現(xiàn)象既能引起調(diào)節(jié)閥流通能力kv減小,又能產(chǎn)生噪音、振動(dòng)及對(duì)設(shè)備的損害,進(jìn)而嚴(yán)重影響調(diào)節(jié)閥的使用性能和壽命。也就是介質(zhì)流經(jīng)節(jié)流口后介質(zhì)壓力恢復(fù)到介質(zhì)飽和蒸汽壓力以上時(shí),氣泡會(huì)破裂或向內(nèi),從而產(chǎn)生氣蝕。
氣蝕包括閃蒸和空化兩個(gè)階段。閃蒸階段,當(dāng)液體壓力低于液體蒸汽壓時(shí),在液體中形成蒸汽泡,由液體攜帶氣泡的邊緣層向下游移動(dòng)。閃蒸是一種系統(tǒng)現(xiàn)象,調(diào)節(jié)閥不能避免閃蒸的產(chǎn)生,閃蒸產(chǎn)生侵蝕破壞作用,在零件表面形成光滑的磨痕,通過(guò)表面硬化處理就可以解決。