調(diào)節(jié)閥常見(jiàn)故障及處理方法研究
調(diào)節(jié)閥在油氣集輸系統(tǒng)中得到廣泛使用,但由于受使用強(qiáng)度和工作環(huán)境等因素影響,調(diào)節(jié)閥在使用過(guò)程中常會(huì)出現(xiàn)故障。為保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行,筆者結(jié)合自己多年的現(xiàn)場(chǎng)工作經(jīng)驗(yàn)介紹了調(diào)節(jié)閥常見(jiàn)故障的處理方法,供油氣集輸系統(tǒng)的工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)、參考。
在工業(yè)自動(dòng)化儀表中,調(diào)節(jié)閥算是笨重的了,加之結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,往往不被人們重視。但是,它在工藝管道上,工作條件復(fù)雜,一旦出現(xiàn)問(wèn)題,大家又忙手忙腳。因其笨重,問(wèn)題難找準(zhǔn),常常費(fèi)力不討好,還涉及系統(tǒng)投運(yùn)、系統(tǒng)完全、調(diào)節(jié)品質(zhì)、環(huán)境污染等。下面介紹幾種調(diào)節(jié)閥常見(jiàn)故障的處理方法,絕大多數(shù)來(lái)自作者的工作實(shí)踐,可供調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)故障分析、處理時(shí)參考,這對(duì)現(xiàn)場(chǎng)維修人員、技術(shù)人員有一定的幫助的。
1、提高壽命的方法
1.1、大開(kāi)度工作延長(zhǎng)壽命法
讓調(diào)節(jié)閥一開(kāi)始就盡量在最大開(kāi)度上工作,如90%。這樣,汽蝕、沖蝕等破壞發(fā)生在閥芯頭部上。隨著閥芯變壞,流量增加,相應(yīng)閥再關(guān)一點(diǎn),這樣不斷破壞,逐步關(guān)閉,使整個(gè)閥芯全部利用,直到閥芯根部及密封面破壞,不能使用為止。同時(shí),大開(kāi)度工作節(jié)流間隙大,沖蝕減弱,這比一開(kāi)始就讓閥再中間開(kāi)度和小開(kāi)度上工作提高壽命1~5倍以上。
1.2、減小S增大工作開(kāi)度提高壽命法
減小S,即增大系統(tǒng)除調(diào)節(jié)閥外的損失,使分配到閥上的壓降降低,為保證流量通過(guò)調(diào)節(jié)閥,必然增大調(diào)節(jié)閥開(kāi)度。同時(shí),閥上壓降減小,使汽蝕、沖蝕也減弱。具體辦法由:閥后設(shè)孔板節(jié)流消耗壓降;關(guān)閉管路上串聯(lián)的手動(dòng)閥至調(diào)節(jié)閥獲得較理想的工作開(kāi)度為止。
1.3、縮小口徑增大工作開(kāi)度提高壽命
通過(guò)把閥的口徑減小來(lái)增大工作開(kāi)度,具體辦法有:換一臺(tái)小一檔口徑的閥,如DN32換成DN25;閥體不變更,更換小閥座直徑的閥芯閥座。
1.4、轉(zhuǎn)移破壞位置提高壽命法
把破壞嚴(yán)重的地方轉(zhuǎn)移到次要位置,以保護(hù)閥芯閥座的密封面和節(jié)流面。
1.5、增長(zhǎng)節(jié)流通道提高壽命法
增長(zhǎng)節(jié)流通道最簡(jiǎn)單的就是加厚閥座,使閥座孔增長(zhǎng),形成更長(zhǎng)的節(jié)流通道。一方面可使流閉型節(jié)流后的突然擴(kuò)大延后,起轉(zhuǎn)移破壞位置,使之遠(yuǎn)離密封面的作用;另一方面,又增加了節(jié)流阻力,減小了壓力的恢復(fù)程度,使汽蝕減弱。有的把閥座孔內(nèi)設(shè)計(jì)成臺(tái)階式、波浪式,就是為了增加阻力,消弱汽蝕。這種方法在引進(jìn)裝置中的高壓閥和將老的閥加以改進(jìn)時(shí)經(jīng)常使用,也十分有效。
1.6、改變流向提高壽命
流開(kāi)型向著開(kāi)方向流,汽蝕、沖蝕主要作用在密封面上,使閥芯根部和閥芯閥座密封面很快遭到破壞;流閉型向著閉方向流,汽蝕、沖蝕作用在節(jié)流之后,閥座密封面以下,保護(hù)了密封面和閥芯根部,延長(zhǎng)了壽命。故作流開(kāi)型使用的閥,當(dāng)延長(zhǎng)壽命的問(wèn)題較為突出時(shí),只需改變流向即可延長(zhǎng)壽命1~2倍。
1.7、改變特殊材料提高壽命法
為抗汽蝕和沖蝕,可改用耐汽蝕和沖刷的特殊材料來(lái)制造節(jié)流件。這種特殊材料有6YC-1、A4鋼硬質(zhì)合金等。為抗腐蝕,可改用耐腐蝕,并有一定機(jī)械性能、物理性能的材料。這種材料分為非金屬材料和金屬材料兩類(lèi)。
1.8、改變閥結(jié)構(gòu)提高壽命法
采用改變閥結(jié)構(gòu)或選用具有更長(zhǎng)壽命的閥的辦法來(lái)達(dá)到提高壽命的目的,如選用多級(jí)式閥。反汽蝕閥、耐腐蝕閥等。
2、調(diào)節(jié)閥經(jīng)?ㄗ』蚨氯姆蓝(卡)方法
2.1、清洗法
管路中的焊渣、鐵銹、渣子等在節(jié)流口、下閥蓋平衡孔內(nèi)造成堵塞或卡住使閥芯曲面、導(dǎo)向面產(chǎn)生拉傷或劃痕、密封面上產(chǎn)生壓痕等。這經(jīng)常發(fā)生于新投運(yùn)系統(tǒng)和大修后投運(yùn)初期。這是最常見(jiàn)的故障。遇此情況,必須卸開(kāi)進(jìn)行清洗,除掉渣物,如密封面收到損傷還應(yīng)研磨;同時(shí)將底塞打開(kāi),以沖掉從平衡孔掉入下閥蓋內(nèi)的渣物,并對(duì)管路進(jìn)行清洗。投運(yùn)前,讓調(diào)節(jié)閥全開(kāi),介質(zhì)流動(dòng)一段時(shí)間后再納入正常運(yùn)行。
2.2、外接沖刷法
對(duì)一些易沉淀、含有固體顆粒的介質(zhì)采用普通閥調(diào)節(jié)時(shí),經(jīng)常在節(jié)流口、導(dǎo)向處堵塞,可在下閥蓋底塞處外接沖刷氣體和蒸汽。當(dāng)閥產(chǎn)生堵塞或卡住時(shí),打開(kāi)外接的氣體或蒸汽閥門(mén),即可在不懂調(diào)節(jié)閥的情況下完成沖洗工作,使閥正常運(yùn)行。
2.3、安裝管道過(guò)濾器法
對(duì)小口徑的調(diào)節(jié)閥,尤其是超小流量調(diào)節(jié)閥,其節(jié)流間隙特小,介質(zhì)中不能有一點(diǎn)點(diǎn)渣物。遇此情況堵塞,最好在閥前管道上安裝一個(gè)過(guò)濾器,以保證介質(zhì)順利通過(guò)。帶定位器使用的調(diào)節(jié)閥,定位器工作不正常,其氣路節(jié)流口堵塞是最常見(jiàn)的故障。因此,帶定位器工作時(shí),必須處理好氣源,通常采用的辦法是在定位器前氣源管線(xiàn)上安裝空氣過(guò)濾減壓閥。
2.4、增大節(jié)流間隙法
如介質(zhì)中的固體顆粒或管道中被沖刷掉的焊渣和銹物等因過(guò)不了節(jié)流口造成堵塞、卡住等故障,可以用節(jié)流間隙大的節(jié)流件—節(jié)流面積為開(kāi)窗、開(kāi)口類(lèi)的閥芯、套筒,因其節(jié)流面積集中而不是圓周分布的,故障就能很容易地被排除,如果是單、雙座閥就可將柱塞形閥芯改為“V”行口的閥芯,或改成套筒閥等。
2.5、介質(zhì)沖刷法
利用介質(zhì)自身的沖刷能量,沖刷和帶走易沉淀、易堵塞的東西,從而提高閥的防堵功能。常見(jiàn)的方法有:¹改作流閉型使用;º采用流線(xiàn)型閥體;»將節(jié)流口置于沖刷最厲害處,采用此法要注意提高節(jié)流件材料的耐沖刷能力。
2.6、直通改為角形法
直通為倒S流動(dòng),流路復(fù)雜,上、下容腔死區(qū)多,為介質(zhì)的沉淀提供了地方。角形連接,介質(zhì)猶如流過(guò)90℃彎頭,沖刷性能好,死區(qū)小,易設(shè)計(jì)成流線(xiàn)型。因此,使用直通的調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生輕微堵塞時(shí)可改成角形閥使用。
3、調(diào)節(jié)閥外泄的解決方法
3.1、增加密封油脂法
對(duì)未使用密封油脂的閥,可考慮增加密封油脂來(lái)提高閥桿密封性能。
3.2、增加填料法
為提高填料對(duì)閥桿的密封性能,可采用增加填料的方法。通常是采用雙層、多層混合填料形式,單純?cè)黾訑?shù)量如將3片增到5片,效果并不理想。
3.3、更換石墨填料法
大量使用的聚四氟乙烯填料,因其工作溫度在-20℃~+200℃范圍內(nèi),當(dāng)溫度在上、下限,變化較大時(shí),其密封性便明顯下降,老化快,壽命短。柔性石墨填料可克服這些缺點(diǎn)且使用壽命長(zhǎng)。因而有的工廠(chǎng)全部將四氟填料改為石墨填料,但使用使用石墨填料的回差打,初時(shí)有的還產(chǎn)生爬行現(xiàn)象,對(duì)此必須有所考慮。
3.4、改變流向,置P2在閥桿端法
當(dāng)△P較大,P1也較大時(shí),密封P1顯然比密封P2困難。因此,可采取改變流向的方法,將P1在閥桿端改為P2在閥桿端,這對(duì)壓力高、壓差打的閥是有效的。
3.5、采用透鏡墊密封法
對(duì)于上、下蓋得密封,閥座與上、下閥體的密封。若為平面密封,在高溫高壓下,密封性差,引起外泄,可以改用透鏡墊密封,能得到滿(mǎn)意的效果。
3.6、更換密封墊片
至今大部分密封墊片仍采用石棉板,在高溫下,密封性能較差,壽命也短,引起外泄。遇到這種情況,可改用纏繞墊片,“O”形環(huán)等,現(xiàn)已被廣泛采用。
4、結(jié)束語(yǔ)
調(diào)節(jié)閥在使用過(guò)程中常會(huì)出現(xiàn)故障,調(diào)節(jié)閥維修是工程技術(shù)人員必不可少的工作。調(diào)節(jié)閥的維修是一個(gè)專(zhuān)業(yè)性很強(qiáng)的技術(shù)性工作,做好調(diào)節(jié)閥的維修工作,要求工程技術(shù)人員不但要掌握理論上的知識(shí),而且要結(jié)合本單位調(diào)節(jié)閥的實(shí)際使用情況來(lái)綜合分析和維護(hù),提高維修速度和水平,保證油氣集輸系統(tǒng)的穩(wěn)定、長(zhǎng)期、安全運(yùn)行。