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调节阀异常震动原因分析及处理
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调节阀异常震动原因分析及处理

文章出处:雷力小编 浏览次数: 发表时间:2017-07-13 15:43 【

  1 概述

  调节阀振动是阀门运行中较难处理的故障之一。振动不仅加速调节阀的损坏,也对产品质量和安全生产造成影响。本文结合智能定位器的研究,给出现场处理振动问题的注意事项和方法。

  2 执行机构漏气

  由于漏气使实际阀位偏离给定阀位,造成伺服放大器反复充气,使阀门不能稳定在给定阀位,造成阀门振动

  2.1 漏气部位

  (1)气动薄膜执行机构

  气动薄膜执行机构的膜片破损,推杆与弹簧托盘松动,O形圈破损,反作用执行机构推杆与下膜盖之间的密封漏气,通常为V形密封圈磨损,顶装手轮机构上膜盖密封漏气。
 

  (2)直行程气缸执行机构

  直行程气缸执行机构(包含用于拨叉式角行程执行机构)的活塞密封圈漏气(窜缸漏气),活塞缸盖密封漏气,限位螺钉密封组件漏气,输出轴与缸盖间密封漏气。

  (3)双齿条结构角行程执行机构

  双齿条结构角行程执行机构的活塞背面密封圈漏气,气缸盖与缸体密封圈漏气,输出轴与缸体连接的上下支撑密封圈漏气,气缸盖上的限位螺钉漏气。

  (4)外部附件

  外部附件如各定位器输出管线接头漏气,气控增速器或继动器、快排阀、单向调速器和保位阀漏气。

  2.2 漏气处理

  针对不同的漏气现象,采取的处理方法不同。

  (1)如果阀门没有严格的开关时间限制,应尽可能减少气动附件和过程接头,如取消快排阀、气控增速器、单向调速器、变径和弯通等附属元件。

  (2)定时清扫并加注润滑油,保持推杆、阀杆洁净无锈蚀,镀铬层不起皮,润滑充分,确保密封件不磨损、不漏气。

  (3)巡检时,对气动薄膜执行机构的排气口(正作用排气口在下膜盖,反作用在上膜盖)和单作用活塞缸的排气口等部位进行检漏,发现漏气及时进行修复处理。

  3 调节阀卡塞

  调节阀卡塞包括阀杆与填料、阀芯与阀座以及执行机构的卡塞。

  3.1 卡塞原因

  (1)阀杆密封填料压装过紧,引起阀杆运行阻力增大。由于数控加工精度的提高,阀杆表面的光洁度很高,填料过紧增大了阀杆与填料间的阻力,在预紧弹簧回位时引起超调,进而引起阀门长周期振动(振动周期一般大于30s)。

  (2)对弹簧预紧的填料函采用不合理的方法调整填料压盖,造成阀杆运行阻力增大、预紧弹簧或填料损坏。

  (3)低温阀门未采用与其相应的填料,造成摩擦阻力增大。

  (4)阀杆变形或填料压盖错位,引起阀杆摩擦填料压盖,造成运行阻力增大,同时引起填料加速磨损造成介质泄漏。阀杆变形通常有2种原因。①正作用执行机构由于气源压力设定值超过阀门标称值,推力过大造成阀杆变形。②操作阀门手动机构时用力过大引起阀杆变形。

  (5)填料函进入异物卡塞,造成阀杆运行阻力增大。异物有阀杆不洁净运行过程中带入的粉尘、铁锈或雨雪等。另外,由于冷箱或管线漏冷严重,使阀杆处结冰,冰又通过阀杆移动带入填料函。

  (6)阀芯内部卡塞,主要原因有导向套部分卡塞(部分厂家叫无油轴承),介质在阀内结晶或结垢,阀腔内有异物等。由于吹扫不干净,设备腐蚀,管道或容器内部件脱落等原因造成阀腔内有异物存在。

  (7)执行机构卡塞,主要原因有弹簧断裂或叠压,双齿条执行机构齿牙磨损,执行机构限位螺钉或限位盘等部件脱落。

  3.2 卡塞处理

  (1)保持阀杆清洁润滑,及时更换防尘密封圈和护罩。

  (2)与设备专业结合消除冷量外移造成阀杆结冰。

  (3)依据阀门使用手册对填料进行维护,防止填料性能失效。

  (4)依据气缸和阀门出厂手册调整气源压力,不能因阀门不到位而随意增大气源压力,或过度操作手动机构

  4 工艺状况较差

  (1)阀门设计参数与实际工况差异较大,实际压差值远高于设计压差,造成执行机构推力过小,阀芯支撑刚度严重不足,调节过程阀位开度受工况影响,阀芯随介质工况振动,此现象在阀芯为流开型的阀门上表现尤为突出。出现此状况时,采取的临时措施是利用调节阀前后的工艺截止阀进行节流,降低调节阀前后的压差。并依据工况进行优化改造,如采用多级降压阀内件合理设计平衡孔尺寸、增大执行机构推力或预紧力。

  (2)管道振动较大,反馈机构松动或卡簧脱落,造成阀位反馈波动。出现此状况时,加固管道,仔细检查反馈机构,消除间隙和回程误差。

  (3)工艺介质压力或流量脉动过大,如往复式压缩机和计量泵等间歇给料系统的调节阀,由于工况周期振荡造成阀门振动。出现此状况时,增加压缩机或泵出口缓冲器,降低物料脉动。

  5 定位器参数设置不合理

  为了保证定位器能够满足不同类型、不同尺寸的调节阀平稳、迅速、准确的达到给定阀位,其在硬件和软件都设置有相应的调节方法(表1),防止余差超标或超调振荡。同时为了有效监控功率放大器的实际输出,部分定位器对功率放大器的阀芯位置也进行监控,并作为内环回路参与运算。
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