防盜鎖閉調(diào)節(jié)閥定位器是氣動執(zhí)行器的主要附件,它與氣動執(zhí)行器配套使用,用來提高閥門的位置精度,克服閥桿摩擦力和介質(zhì)不平衡力的影響,從而保證閥門按照調(diào)節(jié)器來的信號實現(xiàn)正確定位。
用于調(diào)節(jié)工業(yè)自動化過程控制領(lǐng)域中的介質(zhì)流量、壓力、溫度、液位等工藝參數(shù)。根據(jù)自動化系統(tǒng)中的控制信號,自動調(diào)節(jié)閥門的開度,從而實現(xiàn)介質(zhì)流量、壓力、溫度和液位的調(diào)節(jié)。
防盜鎖閉調(diào)節(jié)閥不同于手動閥門,它在使用過程中要處于不斷地運動、調(diào)節(jié)狀態(tài),運動部件多,且要承受來自介質(zhì)不平衡力等各種力量的沖擊,難免出現(xiàn)各種預(yù)想不到的故障,這些故障可來自執(zhí)行機構(gòu)、調(diào)節(jié)機構(gòu),也可能來自連接的附件裝置。
一、填料造成的故障
因填料原因造成的故障表現(xiàn)為外泄漏量增大、摩擦力增大及閥桿的跳動。分析如下:
1、填料材質(zhì)不合適。由于填料材質(zhì)不合適造成的故障主要是外泄漏量增大及摩擦力增大例如,在高溫應(yīng)用場合,采用聚四氟乙烯填料。故障處理方法是更換填料。
2、填料結(jié)構(gòu)設(shè)計不當(dāng)。o填料腔內(nèi),填料和有關(guān)附件的位置安裝不合適,填料高度不合適故障處理方法是按產(chǎn)品說明書要求安裝填料和有關(guān)附件。
3、填料安裝不合適。例如,石墨填料采用螺旋式安裝造成填料壓緊力不均勻,中心沒有對準(zhǔn)等。故障處理方法是按層安裝,使壓緊力均勻。
4、填料有雜物。填料內(nèi)的雜物造成閥桿劃跡。故障處理方法是對填料進行清潔,除去雜物
5、上閥蓋安裝不當(dāng)。上閥蓋安裝不當(dāng)使填料受力不均勻。故障處理方法是重新安裝上閥蓋的墊圈,并對上閥蓋固緊螺栓平均地用對角方式壓緊o
二、執(zhí)行機構(gòu)的氣密性造成的故障
執(zhí)行機構(gòu)的氣密性造成的故障表現(xiàn)為響應(yīng)時間增大,閥桿動作呆滯。分析如下:
1.氣動薄膜執(zhí)行機構(gòu)的膜片未壓緊。膜片未壓緊或受力不均勻造成輸入的氣信號外漏,使執(zhí)行機構(gòu)對信號變化的響應(yīng)變得呆滯,響應(yīng)時間增大。如果安裝了閥門定位器,則其影響會減小。故障處理方法是用肥皂水涂刷檢查,并消除泄漏點o
2、氣動活塞執(zhí)行機構(gòu)的活塞密封環(huán)磨損。造成調(diào)節(jié)閥不能快速響應(yīng),閥桿動作不靈敏。故障處理方法是更換密封環(huán),并檢查汽缸內(nèi)壁有否磨損。
3、氣動薄膜執(zhí)行機構(gòu)的膜片破損。表現(xiàn)為閥桿動作不靈敏,可聽到氣體的泄漏聲。故障處理方法是更換膜片,并應(yīng)檢查限位裝置或托盤是否有毛刺等o
4、連接管線漏氣。造成閥桿動作不靈敏,響應(yīng)時間增大。故障處理方法是用肥皂水涂刷連接管線,檢查泄漏點,并更換或焊接。
三、不平衡力造成的故障
不平衡力造成的故障表現(xiàn)為調(diào)節(jié)閥動作不穩(wěn)定,關(guān)不嚴(yán)等。故障分析如下:
1、流向不當(dāng)。調(diào)節(jié)閥安裝不當(dāng),造成實際流體流向與調(diào)節(jié)閥標(biāo)記流向不一致,使不平衡力變化。例如,流關(guān)調(diào)節(jié)閥被安裝為流開。故障處理方法是重新安裝。
2、執(zhí)行機構(gòu)不匹配。造成推力或推力矩不足,使調(diào)節(jié)閥動作不到位。故障處理方法是更換執(zhí)行機構(gòu)。
四、電動執(zhí)行機構(gòu)的故障
電動執(zhí)行機構(gòu)的故障除了常見的線路短路或斷路外,還有伺服放大器和電動機等故障,防盜鎖閉調(diào)節(jié)閥常見故障分析如下:
1、各接插件松動或接線斷路或短路。造成接觸不良,并增大或降低有關(guān)線路阻抗。故障處理方法是檢查和撥動連接導(dǎo)線,重新插拔和插入各接插件。
2、減速器機械傳動部件。檢查運轉(zhuǎn)是否正常,齒輪嚙合是否良好,故障處理方法是更換或修補殘缺的齒輪,添加潤滑劑。
3、電源。檢查保險絲是否熔斷,伺服放大器位置反饋有無冒煙和特殊氣味,如變壓器外殼絕緣層及電阻燒焦發(fā)出糊味。故障處理方法是更換損壞的元器件。
五、流量特性不匹配造成的故障
防盜鎖閉調(diào)節(jié)閥的流量特性用于補償被控對象的不同特性。如果選配的流量特性不合適,會使控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)變差。例如,在小流量和大流量時,控制系統(tǒng)的靈敏度不同。故障分析如下:
1、被控對象具有飽和非線性特性(例如,溫度控制系統(tǒng))小流量時,控制系統(tǒng)能夠正常運行,但大流量時控制系統(tǒng)呆滯?;蛐×髁繒r控制系統(tǒng)極靈敏,甚至出現(xiàn)振蕩和不穩(wěn)定,但在大流量時,控制系統(tǒng)能夠正常運行。故障原因是選用了線性或快開流量特性調(diào)節(jié)閥。故障處理方法是更換調(diào)節(jié)閥的閥內(nèi)件或調(diào)節(jié)閥,或安裝閥門定位器,使調(diào)節(jié)閥滿足等百分比或拋物線流量特性要求。
2、被控對象具有線性特性(例如,流量隨動控制系統(tǒng))。小流量時控制系統(tǒng)運行正常,大流量時控制系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩或不穩(wěn)定現(xiàn)象;或小流量時控制系統(tǒng)呆滯,大流量時控制系統(tǒng)能夠正常運行。故障原因是選用了等百分比或拋物線流量特性調(diào)節(jié)閥。故障處理方法是更換調(diào)節(jié)閥的閥內(nèi)件或調(diào)節(jié)閥,或安裝閥門定位器,使調(diào)節(jié)閥滿足線性流量特性要求。
3、防盜鎖閉調(diào)節(jié)閥額定流量系數(shù)選擇不當(dāng)。選用的額定流量系數(shù)過大或過小,使調(diào)節(jié)閥可調(diào)節(jié)的最小或較大流量變大或變小,不能滿足工藝生產(chǎn)過程的操作要求。調(diào)節(jié)閥工作在小開度或大開度位置,控制品質(zhì)變差。故障處理方法是重新核算調(diào)節(jié)閥流量系數(shù),安裝符合要求的調(diào)節(jié)閥。例如,直接根據(jù)工藝管道直徑選配調(diào)節(jié)閥造成額定流量系數(shù)過大,由于生產(chǎn)規(guī)模擴大造成額定流量系數(shù)過小等。
六、流路設(shè)計和安裝不當(dāng)造成的故障
因調(diào)節(jié)閥流路設(shè)計或安裝不當(dāng)造成故障表現(xiàn)為噪聲增大,污物容易積聚在閥體內(nèi)部,使調(diào)節(jié)閥關(guān)閉不嚴(yán),泄漏量增大或卡死等。故障分析如下:
1、雙座閥泄漏量增大。雙座閥未采用一體化設(shè)計,造成溫度變化時閥內(nèi)件膨脹系數(shù)不同而使泄漏量增大。故障處理方法是選用一體化雙座閥,或選用具有平衡功能的套筒閥。
2、三通閥用于合流時,由于合流的兩股流體溫度不同造成泄漏量增大。故障處理方法是將流體的合流改為分流控制,安裝三通閥在換熱器前,從而保證流體溫度一致o
3、流向不當(dāng)造成噪聲增大。例如,流開調(diào)節(jié)閥用于流關(guān)場合,造成小流量時的噪聲增大。故障處理方法是檢查流向,重新安裝。
4、上、下游切斷閥與旁路閥安裝不當(dāng)。造成污物、冷凝液或不凝性氣體不能排放。故障處理方法是排污閥安裝在調(diào)節(jié)閥組的較低處,放空閥安裝在調(diào)節(jié)閥組的較高處。
5、導(dǎo)向軸套安裝不當(dāng)。造成中心未對準(zhǔn),使摩擦增大,閥桿卡死。故障處理方法是重新安裝導(dǎo)向軸套。
七、泄漏量造成的故障
內(nèi)泄漏造成可調(diào)比下降,嚴(yán)重時使控制系統(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。故障分析如下:
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,使防盜鎖閉調(diào)節(jié)閥的泄漏量增大時表現(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道吹掃時未將調(diào)節(jié)閥拆下的不規(guī)范操作造成雜物進入調(diào)節(jié)閥,或在運行過程中,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,并定期進行排污。
3、執(zhí)行機構(gòu)與調(diào)節(jié)機構(gòu)連接不合適。故障處理方法是重新安裝,進行泄漏量測試。
4、填料安裝不當(dāng)。由于填料安裝不當(dāng),造成摩擦力增大或使閥桿變形。故障處理方法是重新安裝填料,對變形的閥桿變形。
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行研磨。
7、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。
8、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)計圖紙,重新安裝。
八、閥芯脫落造成的故障
閥芯脫落前,調(diào)節(jié)閥會呈現(xiàn)較大機械噪聲。故障發(fā)生后,控制系統(tǒng)不能正常進行調(diào)節(jié),被控變量出現(xiàn)突然的上升或下降。故障分析如下。
1、防盜鎖閉調(diào)節(jié)閥流路設(shè)計不合理,造成閥芯振蕩和受到剪切力,在長期運行過程中,使閥芯與閥桿的連接銷釘斷裂,從而使閥芯脫落。故障處理方法是檢查調(diào)節(jié)閥流路,更換銷釘。
2、閥芯連接銷釘安裝不牢,造成閥芯脫落。故障處理方法是重新安裝銷釘,并緊固。
九、閥門定位器的故障
閥門定位器的故障使串級副環(huán)的特性變差。由于閥門定位器處于串級控制系統(tǒng)的副環(huán),因此,有一定的適應(yīng)能力。閥門定位器的故障表現(xiàn)為控制系統(tǒng)不穩(wěn)定、卡死等。
閥門定位器凸輪不合適造成的故障現(xiàn)象與調(diào)節(jié)閥流量特性不合適造成的故障現(xiàn)象類似,它使控制系統(tǒng)在不同工作點處出現(xiàn)不穩(wěn)定或呆滯現(xiàn)象。故障處理方法是根據(jù)被控對象特性和調(diào)節(jié)閥流量特性選擇合適的閥門定位器凸輪,安裝凸輪后需進行調(diào)試。
閥門定位器放大器的故障有節(jié)流孔堵塞、放大器增益過大等。前者使輸出變化緩慢,后者使控制系統(tǒng)出現(xiàn)共振現(xiàn)象。因此,故障處理方法是檢查和疏通放大器節(jié)流孔,當(dāng)放大器增益過大時,防盜鎖閉調(diào)節(jié)閥可減小壓緊鋼珠的簧片彈力或更換放大器等。
閥門定位器檢測桿不匹配造成死區(qū)增大,不能正確及時反映閥位的反饋信號。因此,控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)變差。故障處理方法是檢查和重新安裝反饋檢測桿。