气动阀的选型及故障分析

发表时间:2021/3/11   来源:《工程管理前沿》2020年33期   作者:刘强
[导读] 石油化工在实际生产过程中,主要是依据气动阀作用,有效调节物料流量。
        刘强
        盛虹炼化(连云港)有限公司  222066
        摘要:石油化工在实际生产过程中,主要是依据气动阀作用,有效调节物料流量。在控制回路当中,气动阀是十分主要的环节,对物料调节系统运行具有一定的作用。文章分析了启动开关阀以及气动调节阀,并介绍其工作原理以及相关的故障处理,进而给予行业气动阀故障维修一定的参考依据。
        关键词:气动阀;选型;故障
        对于气动阀来讲,从调节形式角度讲,主要划分为两种,一种是气动开关阀,另一种是气动调节阀。而从阀体结构角度进行划分,可以划分为球阀以及单座阀等。气动阀门在选型过程中,应以物料特征为主进行选择。石油化工在实际生产中,碱性铝矾土料浆在管路当中经常流通,具有一定的强腐蚀性能,因此,会严重影响气动阀性能,导致阀门调节会存在抱死的现象。在这样情况影响下,不能对流量进行及时调整,进而对工艺流程具有严重影响。要想对这样的情况进行改善,应分析气动调节阀故障,利于找出选型应用,还能找出对应的维修方式。
        1、气动调节阀工作原理
        对于气动调节阀而言,是一种重要装置,在自动技术工程当中,在接受控制信息的过程中,能够给予受控对象释放控制作用。气动调节阀主要是由两部分构成的,分别是气动执行机构以及调节阀,两者进行安装连接。其中执行机构是以气源为主,能够接受到控制信号,便作为驱动信号。在电气阀门定位器作用下驱动阀门,确保阀门呈线性,最终调节管道介质当中的压力以及流量。另外,气动执行机构,从动作形式角度进行划分,可以分为分气开型,气关型这两种。
        2、气动阀特征
        2.1气动蝶阀特征
        对于气动蝶阀来讲,在旋转阀杆作用影响下,会促进碟板转动。从目前市场范围看,利用最多的要数偏心旋转蝶阀,是以旋转碟版为主,控制流量。气动蝶阀特征具有划分为以下几点内容,第一,从结构上看,较为简单,从外形上看,尺寸偏小。正是由于这样的特征,因此拥有着较低的制造成本。可以用在大口径阀门制作上,更加适用于管路的实际安装利用。第二,流体阻力较小,当为全开状态时,阀座通道具有很大的流通面积,因此,流体具有较小的阻力。第三,具有极好的调节性能,能够对流量进行分级控制,在燃气管路当中,能够有效应用。第四,具有很好的密封性能,主要是以扭力密封为主,偏心蝶阀密封更多是阀座密封面的作用,获得较好的密封效果,可以在阀座泄漏等级高等地利用。第五,碟板运行具有着擦拭性特征,可以用在粉状,或者是颗粒状介质中。
        2.2气动开关球阀特征
        对于气动开关球阀起闭来讲,是一种开关信号,主要是接受远程控制系统当中的信号。在电磁阀得失电作用影响下,切换控制气路,确保气动执行器阀体能够转动,并呈逆时针以及顺时针进行转动。阀杆在转递过程中,在圆形通道当中,球体主要是以轴线进行进行绕锤旋转的,当球阀旋转一定角度时,进出口会形成球面,最终阀门关闭,能够防止介质流动。而球阀回转一定角度时,进出口会呈现出球口,因此,是没有流阻力的,最终阀门开起。
        2.3气动开关阀特征
        第一,球阀会打破安装方向限制局限性,介质流向是随意的。流体在阻力上十分小,全通径球阀不存在流阻。第二,球阀流体在噪声上很小,并没有振动。第三,具备着紧密可靠的特征,并具有两个密封面。对于密封材料可以利用塑料,具有良好的密封性,完成密封,因此,在真空系统当中可以良好利用。第四,球阀可以多次操作,其具备着轻便的特征,旋转到一定的角度,可以实现全开以至全关,利于距离控制,在紧急情况下,可以实现对安装使用的切断。第五,球阀从结构上十分简单,并且维修也极为便利。密封圈拆卸上十分便利,因为是活动的。第六,球阀具有良好的密封性。当为全开状态时,球体以及阀座之间,是有介质进行隔离的。当介质通过过程中,阀门密封面不会遭受到侵蚀。
        3、气动阀门选型依据
        对于气动阀门而言,其特性主要划分为以下两种,一种是使用特性,另一种是结构特性。

前者主要内容包含了利用性能以及使用范围,其中阀门类别的选择,或者是选择产品类型等都是其内容。而在结构特性中,包含了气动阀门的在实际安装以及维修等,还包含气动阀门的高度以及结构长度,另外,和管道之间的连接方式也是重要内容。针对气动阀的选型主要是以下为依据。第一,在流程当中,明确气动阀门的作用,这样才能保证生产工艺条件。例如介质类型是怎样的,是属于易燃易爆的还是属于有害物质。第二,对于气动阀门的连接管道来讲,应明确其连接方式。第三,明确气动阀门种类,是否是调节类型,还是开关型。第四,明确气动阀门的主要型式。例如球阀,或者是蝶阀以及套筒阀等等。第五,确定气动阀门的实际参数,还应明确故障过程中阀门状态,并明确密封等级情况和对应的排放情况等缝。第六,针对阀门材质,应以生产管路输送介质和工作温度参数为主要依据。
        4、气动阀门故障案例
        对于气动阀而言,在运行当中经常会存在一些故障,其故障主要分为以下集中,即为执行机构故障,阀门附件故障以及调节结构故障。故障在进行处理过程中,应以这几种故障为着眼点,深入分析现场故障现象以后,并进行科学判断,最终排除不相干故障。
        4.1执行机构膜片故障
        以东海石油化工生产为例,在DCS系统当中,将蒸发车间当中的蒸发器液位值设定为自动调整,针对液位上涨的情况,工艺操作人员将自动控制进行了解除,变为手动操作,并增大蒸发器为自闪蒸发器气动阀开度,但液位还是上涨,并且气动阀门没有动作。故障检查分析:对调节阀气源地方进行了检查,并对气源压力表进行检查最终发现气源压力不足。利用万用表对电气定位器信号进行测量发现正常,能够获得到控制信号。另外,对高减压阀压力进行调节,对定位器开起阀门进行手动控制,十分缓慢,气动执行器在动力输出上较为不足。因此,气动阀门为气开阀门,在检查气路以后,得出调节阀膜头存在漏气的情况。为了进行深入性检查,在操作人员帮助下,停机进行拆卸检查,最后得出膜片处存在开裂情况。基于这样的情况,将膜片进行替换,由此调节阀恢复到正常状态。
        4.2调节机构异物卡阀故障
        车间蒸汽冷凝水气动单座阀门,40%-90%阀门动作为正常。当将阀门全关时,冷凝水罐当中的液位没有出现上涨的情况,同时阀门也没有全关。故障检查分析:应明确工艺条件为许可状态以后,换为手轮操作,将气动阀关闭。当关闭以后能够感觉到金属出现碰撞,由此判断出阀内可能有异物存在。基于这样的情况,应将阀在法兰处进行解体,得出阀芯以及套筒存在焊条为卡住状态,造成阀门不能操作全关动作。将异物取出以后,并分开阀芯和套筒,并进行研磨,同时将调节阀进行回装,最终阀门恢复到正常运行状态。
        4.3气动阀定位器故障
        车间母液流量计出现不正常波动情况,工艺操作人员进行自动以及手动气动阀门,都出现振荡。故障检查分析:对回路输出电流进行了测量,其中DCS卡件电流输出十分稳定。并对气源信号进行了检查,发现输出也十分稳定,但定位器信号输出较为不稳定,进而判断出定位器存在故障。基于这样的情况,可以对定位器进行更换,当检查完成以后阀门控制为正常。
        结束语:
        伴随工业的快速化发展,在制造当中,自动化仪器仪表是尤为重要的,发挥着关键性作用。在自动生产工艺调节系统中,气动阀门占有一定地位,选择合适的气动阀门是十分关键的,对调节工艺生产指标参数是十分关键的。在一定程度上讲,有效选型以及维修,不仅能够提高自动化能力,还能保证生产效率的提升。
        参考文献:
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        [3]黄佳平.基于核电站气动阀诊断检修技术的探讨与应用[J].山东化工,2019(12):22.
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