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气动薄膜调节阀几 种常见故障分析及处理

2015/1/24-气动薄膜调节阀几 种常见故障分析及处理

1、引言

典型的过程控制系 统主要有三个环节——检测、控制和执行。气动薄膜调节阀作为执行器这一环节的主要产品,应用的十分广泛。它是过程控制系统中用气动力操作去改变流体压力和流量的装置,一般以压缩空气为动力源。实际使用中,过程的多 样性及工业条件的变化,包括温度、压力等参数的改变都会引起气动薄膜调节阀性能的不稳定,产生故障。而它的动作灵敏度直接关系着调节系统的质量,在生产中起着举足轻重的作用。

 

韶钢炼轧厂主要工 序的加热炉燃烧自控系统,气动薄膜调节阀作为终端执行装置,接受来自PLC的控制信号对工艺 参数煤气流量、热风流量、冷风流量、烟闸开度等进行调节以实现对炉温和炉压的控制。如何降低气动薄膜调节阀的故障次数成了确保生产顺行的关键。

 

我们收集了近一年 来该自控系统的气动薄膜调节阀产生故障的情况并进行分析,总结出气动薄膜调节阀的几种常见故障的造成原因及其处理办法,以供同类型企业作为参考。

 

2、气动薄膜调节阀 的故障情况

2008年1月至2008年12月韶钢炼轧厂气动 薄膜调节阀的故障及其发生次数归纳为《表1》。

 

《表1》气动薄膜调节阀 故障统计表

序号

故障类型

故障次数

累计故障次数

1

阀门定位器故障

57

57

2

膜片破裂

38

95

3

阀芯结焦

18

113

4

阀芯与阀杆脱开

7

120

5

接气管漏气

4

124

6

“O”型密封圈破裂

4

128

7

其他

3

131

8

合计

131

 

根据《表1》的数据做出气动 调节阀故障次数排列直方图如图1所示。

 

图1气动调节阀故障次 数排列图

 

从《表1》及气动调节阀故障情况排列图中可知,阀门定位器故障 、膜片故障、阀芯故障占总故障的84.6%,是造成气动调节 阀故障的主要原因。

 

3、气动薄膜调节阀 故障原因分析

经过对气动薄膜调 节阀现场安装和使用情况的调查及对调节阀本身结构等分析,并结合实验进行验证,找出影响调节阀各部分性能的因素。

 

3.1造成阀门定位器故障 的原因主要为:

(1)气源水分多。因 为定位器采用机械式力平衡原理工作,即喷嘴挡板技术.由于喷嘴孔很小,易被灰尘或不干净的气源堵住。而气源是压缩空气,含水汽、油污、灰尘等,容易造成喷嘴和放大器的阻塞,使定位器无法正常工作。

 

(2)阀门定位器零位 漂移大。因阀门定位器采用力的平衡原理,弹簧的弹性系数在恶劣现场下发生改变,造成阀门定位器的零点漂移,导致零位变化大,使放大器输出不稳定,造成调节质量下降或无法调节。

 

(3)反馈杆松脱。由 于阀门定位器为机械式力平衡式,其可动部件较多,容易受温度振动的影响,造成反馈杆松脱。

 

3.2造成膜片破裂的原 因主要为:

(1)气源水份多。因 气源含水汽、油污、灰尘等造成放大器阻塞,使定位器不能正常工作,导致膜片破裂。

 

(2)气源压力大。由 于空气过滤减压阀的质量问题,不能实现调压功能,无法将气源压力控制在140KPa±5KPa,使气源压力过大 ,造成对膜片的冲击。

 

3.3造成阀芯故障的原 因主要为:

(1)密封圈老化。因 阀质量问题,密封圈老化严重,造成阀座(芯)易受介质渗人。

 

(2)焦油污粘结、卡 阻。由于煤气含有焦油、水等杂质,易粘结堆积在管内壁,阀芯片结焦垢,致使阀不能动作。

 

4、气动薄膜调节阀 故障处理办法

 

4.1阀门定位器故障 的处理办法:

(1)改用氮气做仪表 气源。氮气清洁、干净、干燥,且不含压缩空气中难以滤除的水、油、尘粒等杂质。

 

(2)在仪表气源管路 上增加了除水、除尘装置,如气动三联件等,进一步保证了气源的纯净。

 

(3)定期校准阀门定 位器的零位。

 

(4)可考虑改用智能 定位器。科能定位器由CPU、A/D、D/A组成,其工作原理 与普通定位器截然不同。给定值是电动信号,不再是力平衡,因此能够克服常规定位器的缺陷。

 

4.2对膜片容易破裂问 题的解决办法:

(1)保证仪表气源的 清洁、干燥。

 

(2)更换空气过滤减 压阀。

 

(3)调整气源压力为 140KPa±5KPa。

 

4.3对阀芯故障的处理 办法:

(1)重新加工阀芯与 衬套或阀座之间的密封圈并更换。

 

(2)定期清除粘贴物 。

 

(3)在调节阀的前后 增加了空汽吹扫,避免了煤气中的焦油及残渣的累积污垢对阀芯的影响。

 

4.4其它改进方法:

(1)仪表维护人员加 强点检,定期清洁阀门定位器的放大器和恒节流孔等部件,以保证仪表运行状态良好。

 

(2)操作人员操作阀 门时不能过大或过小,否则容易造成阀故障。应严格执行标准化作业。

 

5、结语

通过对韶钢炼轧厂 加热炉的气动薄膜调节阀实施上述改进措施后,气动薄膜调节阀的故障率大幅度降低,达到并超过了预期标准,确保了生产的顺利进行,并减少了维护人员的工作量。
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