氣動調(diào)節(jié)閥日常維護與常見故障原因分析
氣動調(diào)節(jié)閥常見于鋼鐵行業(yè),尤其廣泛應用于加熱爐、卷取爐等燃燒控制系統(tǒng)。本文根據(jù)氣動調(diào)節(jié)閥的結構和工作原理對在氣動調(diào)節(jié)閥在日常使用的常規(guī)維護和常見故障進行了分析研究,為設備維護和故障維修提供了參考。
本文以美國博雷(BARY)廠家生產(chǎn)的S92/93系列的氣動執(zhí)行機構為例,結合現(xiàn)場實際使用情況,進行了分析和總結。閥門公稱直徑DN250,介質(zhì)為混合煤氣,氣源為儀表壓空,壓力為3-5Bar,電磁閥為24V。
1、氣動調(diào)節(jié)閥的結構和工作原理
1.1、氣動調(diào)節(jié)閥的結構
氣動調(diào)節(jié)閥由執(zhí)行機構和閥體兩部分組成。
1.2、氣動調(diào)節(jié)閥的工作原理
氣動調(diào)節(jié)閥的工作原理:氣動調(diào)節(jié)閥由執(zhí)行機構和調(diào)節(jié)機構組成。執(zhí)行機構是調(diào)節(jié)閥的推力部件,當調(diào)節(jié)器或定位器得到4-20mA信號時,控制電磁閥24V信號到,打開,使得儀表壓空進入執(zhí)行機構汽缸,轉(zhuǎn)動閥桿使閥體動作,當?shù)竭_需要指定開度時,位置反饋使得定位器停止信號輸出,維持當前位置。當需要關閉閥門時,定位器得到關閉信號,使電磁閥停止供氣,汽缸靠內(nèi)部彈簧反作用力,使閥門關閉。當需要從滿度減少開度時,定位器輸出氣源壓力會減弱,彈簧自身反作用力致使閥門向關閉方向動作,直至信號壓力與彈簧壓力平衡,到達指定開度,以此來控制該介質(zhì)流量。
2、氣動調(diào)節(jié)閥的日常維護
在對氣動調(diào)節(jié)閥日常點巡檢中,要注意以下幾點:一是檢查儀表氣源是否正常,檢查過濾器、減壓閥是否正常,觀察壓力是否在3-5Bar;二是觀察汽缸有無漏氣現(xiàn)象,尤其是閥桿連接處和兩端蓋處;三是檢查電磁閥是否工作正常,有無漏氣現(xiàn)象;四是檢查定位器工作是否正常,有無漏氣現(xiàn)象;五是檢查所有連接部件固定螺絲是否緊牢;六是盡量避免過多浮灰覆蓋到執(zhí)行機構上,要市場保持工作環(huán)境清潔。
3、氣動調(diào)節(jié)閥常見故障原因分析
3.1、氣動調(diào)節(jié)閥無反饋信號
氣動調(diào)節(jié)閥的信號線由一對控制信號線和一對反饋信號線組成。當PLC給閥門一個信號時,信號在調(diào)節(jié)閥的定位器中進行信號轉(zhuǎn)換,通過氣源壓力來控制閥桿動作。閥桿的行程通過調(diào)節(jié)閥的反饋信號把閥門的開度傳送出去。
如果氣動調(diào)節(jié)閥沒有反饋信號,要用萬用表檢查每個接點是否有電壓。要檢查線路連接是否正確,檢查信號線是否損壞,檢查信號線是否松動。
3.2、閥門無法關到零位
閥門無法關到零位,一是實際關到零位,但反饋指示沒有,這是信號問題,可通過調(diào)整定位器來解決;二是實際確實沒有關嚴,最大可能是閥門密封墊片出現(xiàn)損壞,或者閥桿連接處轉(zhuǎn)動收到卡阻,這就需要在檢修時,將閥體拆下來更換密封墊片和對轉(zhuǎn)動處加潤滑油,使其可以正常工作。
3.3、閥體不動作
3.3.1、無信號、無氣源。
原因:①氣源未開;②由于氣源含水在冬季結冰,導致風管堵塞或過濾器、減壓閥堵塞失靈;③氣源總管泄露。④線路不正確,檢查線路。
3.3.2、有氣源,無信號。
原因:①定位器故障;②電磁閥故障;③定位器波紋管漏氣;④調(diào)節(jié)器膜片損壞。
3.3.3、定位器無氣源。
原因:①過濾器堵塞;②減壓閥故障;③管道泄漏或堵塞。
3.3.4、定位器有氣源,無輸出。
原因:定位器的節(jié)流孔堵塞。
3.3.5、有信號、無動作。
原因:①閥芯脫落;②閥芯與閥桿卡死;③閥桿彎曲或斷裂;④執(zhí)行機構汽缸內(nèi)彈簧長期不用而銹死。
3.4、調(diào)節(jié)閥動作不穩(wěn)定
3.4.1、氣源壓力不穩(wěn)定。
原因:①壓縮機容量太小;②減壓閥故障。
3.4.2、信號壓力不穩(wěn)定。
原因:①控制系統(tǒng)的時間常數(shù)(T=RC)不適當;②調(diào)節(jié)器輸出不穩(wěn)定。
3.4.3、氣源壓力穩(wěn)定,信號壓力也穩(wěn)定,但調(diào)節(jié)閥的動作仍不穩(wěn)定。
原因:①定位器中放大器的球閥受臟物磨損關不嚴,耗氣量特別增大時會產(chǎn)生輸出震蕩;②定位器中放大器的噴咀擋板不平行,擋板蓋不住噴咀;③輸出管、線漏氣;④執(zhí)行機構剛性太小;⑤閥桿運動中摩擦阻力大,與相接觸部位有阻滯現(xiàn)象。
3.5、調(diào)節(jié)閥振動
3.5.1、調(diào)節(jié)閥在任何開度下都振動。
原因:①支撐不穩(wěn):②附近有振動源;③閥芯與襯套磨損嚴重。
3.5.2、調(diào)節(jié)閥在接近全閉位置時振動。
原因:①調(diào)節(jié)閥選大了,常在小開度下使用;②閥體介質(zhì)流向與關閉方向相反。
3.6、調(diào)節(jié)閥的動作遲鈍
3.6.1、閥桿僅在單方向動作時遲鈍。
原因:①氣動執(zhí)行機構中膜片破損泄漏;②執(zhí)行機構中“O”型密封泄漏。
3.6.2、閥桿在往復動作時均有遲鈍現(xiàn)象。
原因:①閥體內(nèi)有粘物堵塞;②由于閥桿不直導致摩擦阻力大;③沒有定位器的氣動調(diào)節(jié)閥也會導致動作遲鈍。
3.7、調(diào)節(jié)閥的泄漏量增大
3.7.1 閥全關時泄漏量大。
原因:①閥芯被磨損,內(nèi)漏嚴重,②閥未調(diào)好關不嚴。
3.7.2、閥達不到全閉位置。
原因:①介質(zhì)壓差太大,執(zhí)行機構剛性小,閥關不嚴;②閥內(nèi)有異物;③襯套燒結。
3.8、流量可調(diào)范圍變小
主要原因是閥芯被腐蝕變小,從而使可調(diào)的最小流量變大。
參考文獻:
[1]許宏陽.氣動調(diào)節(jié)閥故障分析[J].石油化工自動化.1997(01).
[2]周雪冰,郭威華.控制回路中氣動調(diào)節(jié)閥的選用[J].工業(yè)儀表與自動化裝置.2004(01)
[3]許宏陽.氣動調(diào)節(jié)閥故障分析[J].煉油化工自動化.1997(01)
[4]王新山.氣動調(diào)節(jié)閥的故障檢查和調(diào)修[J].自動化與儀表.1988(01).