1.总则
1.1 主要内容:
本检修作业指导书规定了在线使用的气动调节阀的日常维护、故障排除及更换时需注意的安全事项和具体的技术要求和实施步骤,其它类型调节阀亦可参照使用。
1.2 基本组成:
气动调节阀由气动薄膜执行机构和阀体部件两部分组成。执行机构由上下膜盖、波纹薄膜、托盘、支架、推杆、弹簧、调节件等零部件所构成;阀体部分由阀体、阀芯、阀座、阀杆、法兰等组成。
1.3 气动调节阀工作原理:
当信号压力输入薄膜气室中,在波纹膜片上产生推力,使推杆移动,并压缩弹簧,直到与弹簧的反作用力相平衡,推杆的移动量即气动执行机构行程。气动薄膜执行机构作用方式分为正作用及反作用;正作用式:当信号压力增大时,推杆部件向下移动;反作用式:当信号压力增大时,推杆部件向上移动。
1.4 调节阀分类:
按结构形式可分为:直通单座阀、直通双座阀、角形阀、三通阀、隔膜阀、蝶阀。
1.5 适用范围:
本检修作业指导书适用于电仪车间仪表工段全体仪表人员。
2、检修目的
为了使调节阀能够完好使用,不内漏,不卡滞,开关动作灵活、自如;各连接处无泄露,使调节阀能够在各种开关位置都能够有效的调节、控制管线和设备内的介质,起到平稳生产的作用。
3、 检修前的准备工作:
⑴、人员分工:
①、检修负责人:根据仪表元件的故障现象,确定检修项目,负责检修质量,确认需更换的备件质量是否合格,更换的阀门定位器及其它元件是否适用于该调节位置,保证维修或更换后的阀门处于完好状态;确保检修工作保质保量完成。
②、安全负责人:负责检修期间的安全监护,落实安全措施是否完善,防护器材是否准备齐全,佩戴是否规范,提醒检修负责人在检修时应注意的事项;确保安全防护措施到位,保证检修工作安全顺利完成。
⑵、工作时间:
⑶、检修工具:12寸活口2把、钳子、螺丝刀、胶布、细砂纸、信号发生器。
⑷、检修备件:调节阀、阀门定位器、膜片、弹簧及相关配件。
⑸、票证的办理:需办理检修通知单、检修任务书、工艺交出单(根据具体实际情况)、
登高时需办理高处作业证。
4、 检修过程中的要求:
⑴、首先落实检修所需的备件,备件应与所更换或维修的调节阀及其零部件的规格、型号、材质、公称压力、作用方式等相一致。
⑵、准备好使用的工具,工具必须合适,完好,齐全。
⑶、相关票证办理齐全,必须得到调度、操作工及相关人员的同意后方可施工。
⑷、在拆卸调节阀或维修调节阀零部件前,必须确认工艺处理合格,操作工现场监护。
⑸、维修调节阀定位器及其它零部件时,应要求操作工将调节阀前后阀门关严,待操作工用近路阀门将工艺调整稳定后,得到操作工同意,并与操作工一同确认工艺处理合格,调节阀的开关动作不影响生产,调节阀阀体内无残余的介质、压力后方可进行维修及调整。
⑹、拆卸更换调节阀时,应佩戴好防毒面具、防护手套等安全防护器材后,先对角拆卸连接螺丝,使调节阀阀体法兰与管线连接法兰之间慢慢松动,离开间隙,确认调节阀内无介质压力后方可拆卸。
⑺、安装调节阀时,调节阀的箭头必须与介质的流向保持一致,更换用螺纹连接的小口径调节阀时必须要有可拆卸的活动连接件,调节阀要固定好。
⑻、调节阀普通定位器的调校方法:
①、将空气直接接在另备的空气过滤减压阀送入执行机构膜室,调节气压,使执行机构的推杆移至全行程的中间位置。
②、当推杆停在全行程中间位置时,调整定位器使反馈杆与定位器成直角。
③、把气源接在定位器上的减压过滤器的输入口上,定位器的输出口与膜室相连。
④、输入4MA信号,转动调零螺钉,使执行机构刚好启动。
⑤、调节输出信号至20MA,使执行机构走完全行程,若行程不足,可松开行程调整锁紧螺钉,调整完毕后,将锁紧螺钉锁紧。
⑥、反复调整使执行机构的始终点在许可误差的范围内。
⑼、调节阀智能定位器的调校方法:
①、 将AVP(即定位器)的输入信号设定为DC18±1MA。
②、 使用平头螺丝刀顺时针旋转零点-满度调整螺丝,直到转不动为止90°。
③、 保持该位置直到阀门开始动作(约3秒钟),将启动自动设定程序,松开螺丝刀。
④、 阀门将从全关到全开往返2次,然后阀门停止在50%的位置并保持3分钟。
⑤、 通过改变输入信号确认自动设定程序是否完成,整个自动设定程序约需3分钟。
⑥、 当正在执行自动设定程序时若输入信号降至4MA以下,自动设定将失败,需要重新启动自动设定程序,完成自动设定程序后,要将至少4MA以上的信号(电源)至少保持30秒钟,使数据和参数保存到AVP的EEPROM中。
⑽、拆检调节阀时,应重点检查阀体、阀座、阀芯(阀杆)等的腐蚀磨损情况,检查执行机构中的膜片或气缸O型圈是否老化或裂损;检查填料的密封性及其它附件完好情况,严重的予以更换。
⑾、调节阀调校完毕后,调节阀在任何开度时,标尺与阀门开度指示应相符。
5、 检修质量要求:
维修或更换的调节阀及其附件安装应规范、牢固,各连接处无泄露,阀门开关自如,灵活,动作稳定,零点、量程调校符合使用要求,指示准确;配件齐全;材质正确,各部件清洁,做好校验检修记录,做好防水措施。
6、 检修后的要求:
⑴、检修任务完成后,及时将现场清理干净,做到工完料净场地清。
⑵、要求操作工将调节阀前后阀门打开,观察各连接处应无泄露,调节阀完好投入使用。
7、日常检查与维护
⑴、调节阀外观进行检查,各连接处有无泄露、各连接部件有无松动,各附件齐全、完好。
⑵、各信号线连接是否松动、磨损。
⑶、气缸或膜头是否漏气,各气源连接丝头处有无泄漏。
⑷、定期对活动部件及螺栓上油防腐。
⑸、有检修机会随时进行校验、拆检。
⑹、各防护管是否完好,各进线口处防水措施是否完好。
⑺、每半年检查一次阀门定位器气源过滤减压器膜片清洁情况,气源球阀及气源管路排气。
⑻、各气源压力表应完好,指示准确。
8.故障排除
故障现象 |
可能原因 |
处理方法 |
阀体磨蚀 |
1、 流体速度太高 2、 流体中有颗粒 3、 空化和闪蒸 |
1增大阀体内件尺寸,以降低流体速度 2、阀体改为流线型结构,以减小流体的撞击 3、阀体材料增加硬度 4、改变阀内件结构,以降低流速 5、避免空化作用,改用低压力恢复的阀门 6、用不锈钢材料焊接修理 |
阀内件磨蚀 |
1、 流体速度太高 2、 流体中有颗粒 3、 空化和闪蒸 |
1、 增大阀门或阀内件尺寸,以降低流体速度 2、 改用硬才阀内件 3、 改变阀内件结构,以降低流速 4、 避免空化作用,改用阀门和阀内件 5、 改用流线型结构,避免冲击 |
阀芯、阀座之间泄露 |
1、 阀芯、阀座表面情况不好(磨损。被腐蚀) 2、 执行机构作用力太小 3、 阀座螺纹被腐蚀、松动 |
1、 改善接合面
2、 调节执行机构和阀杆的连接架以调整 3、 拧紧或修理、更换阀芯、阀座 |
阀座环和阀体之间泄露 |
1、 拧紧力矩太小 2、 表面不好(不干净、光洁度差) 3、 垫片不适合 4、 阀体有小孔 |
1、 加大拧紧力矩 2、 重新加工,清洗干净 3、 修理或更换垫片 4、 铸件有时容易产生小孔,磨掉后焊接修理 |
填料泄露 |
1、 阀杆光洁度不好 2、 阀杆弯曲 3、 填料盖没有压紧 4、 填料类型或结构不好 5、 填料层堆得太高 6、 填料腐蚀、有坑 7、 填料压盖变形、损坏 |
1、 阀杆磨光 2、 阀杆压直 3、 重新拧紧 4、 重选填料并更换填料 5、 安装间隔环,减少填料高度 6、 改用性能好的填料 7、 修理或更换压盖及有关的法兰、螺母 |
滑动磨损 |
1、 系统不稳定 2、 接触应力过大 3、 不对中 4、 表面光洁度不好 5、 材料选用不好 |
1、 改善稳定性 2、 增大轴承尺寸 3、 重新加工修理 4、 重磨表面 5、 选择更好的导向件及材料 |
上阀盖与阀体之间泄露 |
1、 拧紧力矩小 2、 表明不光洁 3、 双头螺栓漏 |
1、 拧紧力大一些 2、 垫片表面干净、光洁 3、 双头螺体附近的阀体不能有小孔 |
阀杆连接脱开或折断 |
1、 力矩太大 2、 销连接不好 3、 震动或不稳定 |
1、 改用阀芯阀杆整体件,或用焊接阀芯 2、 正确安装 3、 按要求换密封环 4、 根据高温,进行设计 5、 更换密封环 |
阀门没有动作 |
1、 气源压力不足 2、 执行机构或附件故障或泄露 3、 调节器无输出信号 4、 供气管断裂、变形 5、 气源接头损坏、漏气、卡住 6、 流动方向不正确,受力过大使阀芯脱落 7、 阀杆或轴卡死 8、 阀门定位器或电一气换转换器故障 9、 阀内件损坏、卡死 10阀芯在阀座中卡死 |
1、 检查并修理气源 2、 修理故障元件 3、 修理故障元件 4、 更换 5、 修理或更换 6、 按箭头方向安装
7、 修理或更换 8、 修理或更换
9、 摩擦过大卡住时,松开,润滑,重装 10重新加工,修理或更换 |
阀门不能达到额定行程 |
1. 气源 压力不足 2. 执行机构或附件泄露 3. 定位器没有校准 4. 行程调整不当 5. 执行机构弹簧额定值太小 6. 轴或阀杆弯曲 7. 阀内件损坏或不干净 8. 流动方向不正确 9. 执行机构太小 10 添料摩擦力太大 11、手动操作机构,限位块位置不准 |
1、 调整气源压力 2、 检查出执行机构及其附件的泄露处修复好; 3、 校准定位器; 4、 重新调整行程; 5、 更换弹簧; 6、 修理或更换; 7、 修理或更换并清洗干净; 8、 调换方向; 9、 更换执行机构; 10、 松开填料加润滑油; 11、 重新调整; |
阀门动作迟钝或行程缓慢 |
1、 填料摩擦大;填料变质老化 2、 轴或阀杆弯曲 3、 气源压力太低 4、 起源容量不足 5、 附件尺寸太小 6、 活塞执行机构摩擦太大 7、 轴承摩擦力大 8、 定位器响应性能差 9、 活塞环磨损 |
1、 更换填料,重新调整 2、 修理或更换 3、 增大气源压力 4、 增大气源管及气源容量 5、 增大附件规格及容量 6、 清洗干净后,研磨气缸及活塞 7、 修理或更换定位器 8、 修理或更换定位器 9、 修理活塞环 |
阀震动 |
1、 由于密封调料的粘-滑作用 2、 旁路没有调好 3、 定位器损坏 4、 定位器增益太高 5、 流动方向安装错误 6、 支撑不好,有振动源 |
1. 松开压盖,润滑填料,调整 2. 调整旁路 3. 修理或更换 4. 调整定位器增益或选用低增益型 5. 改换方向 6. 支撑牢,避开振动源 |
旋转式阀门不转到 |
1、 限位块装错,约束传动机构 2、 轴断裂,传动件损坏 3、 严重超行程,零件损坏 4、 腐蚀或赃物造成 5、 过高的压力或压盖,力矩太大 6、 管线拧得过紧,摩擦力过大 |
1、 调整限位块 2、 修理或更换 3、 调整行程,更换零件 4、 更换零件,清洗 5、 改换力矩大的执行机构 6、 松开管道螺栓 |
9.检修安全注意事项
⑴、正确使用工作条件,气源干燥、无油、无尘、保持清洁。
⑵、介质温度符合调节阀使用条件。
⑶、正确选择流向、校对前后压差。
⑷、仪表人员必须经操作人员同意办理相关票证后,方可维修、校对调节阀。
⑸、使用中需拆检阀体时,前后切断阀必须有操作人员确认切死后,方可进行拆检。
10、常见故障:
⑴、有一台正在运行中的气关阀总是关不死,有几种原因:
①、阀芯、阀座间磨损严重;
②、调节阀膜头漏气;
③、阀芯、阀座间有异物卡住;
④、调节阀前后压差过大;
⑤、零点弹簧预紧力过大;
⑥、定位器输出达不到最大;
⑦、 阀杆太短;
⑵、定位器和调节阀阀杆连接的反馈杆脱落时,定位器的输出如何变化:
定位器和调节阀阀杆连接的反馈杆脱落时,定位器就没有了反馈,成了高放大倍数的气动发大器,如果定位器是正作用,即信号增加,输出也增加,则阀杆脱落,输出跑最大。如果是反作用,则跑零;
⑶、阀门定位器的作用有哪些:
①、 改善调节阀的静态特性,提高阀门位置的线性度;
②、 改善调节阀的动态特性,减少调节信号的传递滞后;
③、 改变调节阀的流量特性;
④、 改变调节阀对信号压力的响应范围,实现分程控制;
⑤、 使阀门动作反向;
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工业是节能降碳的重点领域,也是实现“3060”碳达峰碳中和目标的关键。党的二十大报告明确提出,积极稳妥推进碳达峰碳中和,推进降碳、减污、扩绿、增长,完善能源消耗总量和强度调控,重点控制化石能源消费,逐步转向碳排放总量和强度“双控”制度。为了回顾 2023 年工业企业在节能降碳、绿色可持续发展方面的成就,了解当下的创新技术和应用,《流程工业》编辑部在 2024 年第一期特别策划了“工业碳中和”专题,邀请了一批国内外优秀的工业企业分享观点和产业实践,为广大的流程工业企业提供绿色可持续发展的启迪和借鉴。
作者:本刊编辑部
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