淺談?wù){(diào)節(jié)閥在化工行業(yè)中的使用及維修

1、 淺談?wù){(diào)節(jié)閥在化工行業(yè)中的使用及維修 摘要：調(diào)節(jié)閥是過程控制系統(tǒng)中用動力操作去改變流體流量的裝置。調(diào)節(jié)閥由閥體組件、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)閥附件3部分組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)起推動作用，而閥體組件起到調(diào)節(jié)流量的作用。調(diào)節(jié)閥是執(zhí)行器的主要類型。關(guān)鍵詞：調(diào)節(jié)閥;緊急泄壓;電磁閥引言調(diào)節(jié)閥在調(diào)節(jié)系統(tǒng)中是必不可少的,它是組成工業(yè)自動化系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。氣動調(diào)節(jié)閥是以壓縮空氣為動力的一種自動執(zhí)行器,具有結(jié)構(gòu)簡單、動作可靠以及性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。調(diào)節(jié)閥直接安裝在工藝管道上,直接接觸高溫、高壓、深冷、強(qiáng)腐蝕、高黏度、易結(jié)焦結(jié)晶和有毒等工藝流體介質(zhì),因而是最容易被腐蝕、沖蝕、氣蝕、老化和損壞的儀表,給生產(chǎn)過程控制造成困難。調(diào)節(jié)閥的好

2、壞直接影響系統(tǒng)質(zhì)量,如果維護(hù)不善或故障處理不及時(shí)就會影響整個(gè)控制回路的正常調(diào)節(jié)。1化工自動控制過程中利用氣動調(diào)節(jié)閥的優(yōu)勢氣動調(diào)節(jié)閥主要是利用氣缸內(nèi)部的壓縮氣體，將其作為運(yùn)行的動力，建構(gòu)系統(tǒng)化的管理模型，并且借助電氣閥門中的電磁閥和定位器對閥門的工作產(chǎn)生影響，也會直接建構(gòu)系統(tǒng)化且完整的運(yùn)行機(jī)制。將氣動調(diào)節(jié)閥應(yīng)用在化工自動控制項(xiàng)目中，能在保證信號完整的同時(shí)，進(jìn)一步對生產(chǎn)設(shè)備以及設(shè)備的流量和壓力等參數(shù)進(jìn)行集中的的自動化精確管控，確保形成有效的運(yùn)行模式，提高整體化工自動控制項(xiàng)目的運(yùn)行效率，并且實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的雙贏。另外，在化工自動控制過程中應(yīng)用氣動調(diào)節(jié)閥也能充分發(fā)揮其設(shè)備的自身優(yōu)勢，主要是將其

3、反應(yīng)快、可靠性高等特征，提高整體系統(tǒng)的穩(wěn)定性。并且，正是基于氣動調(diào)節(jié)閥的高安全性，能有效規(guī)避氣動調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)電火花的問題，一定程度上保證化工自動控制過程的質(zhì)量。2淺談?wù){(diào)節(jié)閥在化工行業(yè)中的使用及維修2.1再次確定調(diào)節(jié)閥的型式（1）根據(jù)計(jì)算cv值，確定調(diào)節(jié)閥的口徑和額定cv值。按照調(diào)節(jié)閥的使用條件，及考慮到調(diào)節(jié)閥的制造精度，遵照以下條件進(jìn)行閥口徑和額定cv值得選定：當(dāng)最大流量時(shí)，調(diào)節(jié)閥的最大開度不應(yīng)超過95%（對于等百分比流量）和90%（對于線形流量特性）；當(dāng)正常工作時(shí)，調(diào)節(jié)閥開度應(yīng)在50%80%之間；當(dāng)最小流量時(shí)，調(diào)節(jié)閥的開度10%。（2）同時(shí)根據(jù)工作壓力、介質(zhì)溫度、介質(zhì)特性來決定閥體和閥內(nèi)件的材

4、料和壓力等級；決定是常溫型、高溫型、低溫型，即以填料函的結(jié)構(gòu)、填料材質(zhì)，還有是否需要波紋管；此外，如預(yù)估噪音超過85dba，則需另選低噪音調(diào)節(jié)閥。2.2閥門定位器在線檢查閥門定位器的在線檢查包括外觀檢查、接線檢查、定位器及反饋桿的檢查。首先是外觀檢查,主要包括:檢查閥門定位器是否清潔完好;外殼有無損傷、腐蝕和其他故障;儀表要銘牌清晰、風(fēng)表應(yīng)完好無損、氣源壓力正確、輸入/輸出信號正常、氣路連接管路嚴(yán)密不漏、緊固件無松動或斷裂現(xiàn)象發(fā)生。其次是接線檢查,主要包括:檢查儀表電纜絕緣層和防爆撓性管老化、破損情況;防爆撓性管或電纜接頭密封,接線盒及密封件等破裂、缺損、沒擰緊及老化失效等情況。之后進(jìn)行定位器

5、及反饋桿的檢查,主要包括:檢查定位器及附件是否控制狀態(tài)良好、裝配正確、螺紋擰到位;定位器噴嘴擋板機(jī)構(gòu)及放大器節(jié)流器件氣路暢通;定位器的反饋桿等活動部位無松動現(xiàn)象。對于安裝現(xiàn)場振動大的儀表及接線盒,原則上每半年對接線端子檢查并緊固一次,緊固應(yīng)在儀表停用的前提下進(jìn)行。2.3緊急泄壓模式反應(yīng)系統(tǒng)的緊急泄壓模式需根據(jù)裝置工藝條件確定,包括不同緊急狀態(tài)下的泄壓順序、泄壓速率、泄放流速及時(shí)間。對于因操作條件越限引起的聯(lián)鎖泄壓,一般先將系統(tǒng)壓力泄到一個(gè)相對安全的點(diǎn),然后根據(jù)裝置的狀態(tài)決定是繼續(xù)泄壓還是等待恢復(fù)系統(tǒng);對于非常緊急的情況,則將系統(tǒng)壓力直接泄到最安全的點(diǎn)。下面以該高壓加氫裝置為例具體說明。該例中通

6、過控制調(diào)節(jié)閥開度,調(diào)節(jié)泄放流速,從而達(dá)到在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)按期望的泄壓速率進(jìn)行泄壓。緊急泄壓設(shè) 18 mpa ( g) 10 mpa ( g) 和18 mpa( g) 3 mpa( g) 兩種模式, 泄壓速率控制在0.6mpa/min 。從反應(yīng)系統(tǒng)的正常壓力18.461 mpa降到 10mpa約需15 min。18 mpa 10 mpa 的泄壓模式由相關(guān)的聯(lián)鎖條件自動觸發(fā)啟動, 18 mpa 3 mpa 的泄壓模式由緊急泄壓手動按鈕啟動( 放置在控制室輔助操作臺上) 。泄壓過程由 2 個(gè)并聯(lián)的調(diào)節(jié)閥 hv-101a/b按預(yù)定的斜坡函數(shù)( ramp 1 和 ramp 2 ) 給定值實(shí)施分程控制, 采

7、用 2 個(gè)調(diào)節(jié)閥使泄壓系統(tǒng)安全可靠,并且具有較寬的可調(diào)范圍。如果實(shí)際操作中由于各種原因 1 個(gè)調(diào)節(jié)閥的流通能力不能實(shí)現(xiàn)規(guī)定的泄壓速率, 調(diào)節(jié)閥hv-101b會在調(diào)節(jié)閥 hv-101a打到全開位置后, 投入控制逐漸開啟, 以實(shí)現(xiàn)期望的泄壓速率。2.4參數(shù)穩(wěn)定要對氣功調(diào)節(jié)閥的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行集中管控和綜合管理，保證工作流量符合相關(guān)要求，特別要注意的是，由于一些外界的客觀因素會對其運(yùn)行效果產(chǎn)生影響，甚至?xí)?dǎo)致其出現(xiàn)震蕩問題，因此，需要技術(shù)人員在應(yīng)用過程中，要有效規(guī)避大開度操作流程，確保不會出現(xiàn)因震蕩波導(dǎo)致的生產(chǎn)效率下降。也就是說，在實(shí)際工作項(xiàng)目開展過程中，技術(shù)人員要針對氣動調(diào)節(jié)閥的運(yùn)行環(huán)境給予一定關(guān)注，

8、建構(gòu)完整的管控措施和管理模型，在維護(hù)環(huán)境參數(shù)穩(wěn)定的同時(shí)，提高整體自動調(diào)節(jié)閥的運(yùn)行水平。例如，若是化工自動控制項(xiàng)目中，周圍的環(huán)境變化較大，則企業(yè)不能使用直線型流量氣動調(diào)節(jié)閥。2.5泄漏量造成的故障分析內(nèi)泄漏造成可調(diào)比下降，嚴(yán)重時(shí)使控制系統(tǒng)不能滿足工藝操作和控制要求。外泄漏造成環(huán)境污染，使成本提高。（1）因空化和汽蝕造成泄漏量增大由于空化、閃蒸和汽蝕造成閥芯和閥座損壞，使調(diào)節(jié)閥的泄漏量增大時(shí)表現(xiàn)為氣體或液體動力學(xué)噪聲的增大。故障處理方法是檢查閥內(nèi)件，更換或研磨閥芯、閥座、閥芯堆焊硬質(zhì)合金，降低調(diào)節(jié)閥兩端壓降，消除噪聲聲源，采用低噪聲調(diào)節(jié)閥等。（2）因被控流體含有雜物造成泄漏量增大在開車階段常常因管

9、道吹掃時(shí)未將調(diào)節(jié)閥拆下的不規(guī)范操作造成雜物進(jìn)入調(diào)節(jié)閥，或在運(yùn)行過程中，被控流體夾帶的雜物積聚在閥體內(nèi)部，這些雜物造成閥芯與閥座密封面損傷，使泄漏量增大。故障處理方法是研磨閥芯和閥座，在管道吹掃時(shí)拆下調(diào)節(jié)閥，對含顆粒的被控流體，可在調(diào)節(jié)閥上游安裝過濾裝置，將調(diào)節(jié)閥組安裝在較高位置，并定期進(jìn)行排污。（3）執(zhí)行機(jī)構(gòu)與調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)連接不合適故障處理方法是重新安裝，進(jìn)行泄漏量測試。（4）填料安裝不當(dāng)造成摩擦增大，調(diào)節(jié)閥關(guān)不嚴(yán)造成外泄漏量增大故障處理方法是重新安裝填料，減小摩擦。（5）法蘭安裝不當(dāng)造成受力不均引起外泄漏，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對閥芯和閥座進(jìn)行研磨。（7）流向不當(dāng)造成泄漏量增大流向選擇不當(dāng)使不平衡力增大，從而使泄漏量增大。故障處理方法是核對設(shè)計(jì)圖紙，重新安裝。結(jié)語總而言之，對于化工自動控制過程，氣動調(diào)節(jié)閥具有非常重要的作用，需要相關(guān)技術(shù)人員在使用過程中，建構(gòu)貼合于實(shí)際運(yùn)行需求的管理框架，保證選擇機(jī)制貼合實(shí)際需求，在優(yōu)化生產(chǎn)效率的同時(shí)，選擇適宜環(huán)境要求的氣動調(diào)節(jié)閥，一定程度上為化工自動控制項(xiàng)目的可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)1譚愛平,張玲.化工生產(chǎn)過程控制中氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的選擇j.廣東化工,2014,30(