李金峰，查次樂，鐘 鋒，文書祥

(1．川威集團(tuán)科技中心，四川成都610100;2．成渝釩鈦科技有限公司軋鋼廠，四川威遠(yuǎn)642469)

1 引言

川威集團(tuán)成渝釩鈦科技有限公司新區(qū)軋鋼廠(簡稱:軋鋼廠下同)現(xiàn)有3條生產(chǎn)線(100萬t/a的小型棒材生產(chǎn)線、100萬t/a的中型棒材生產(chǎn)線和65萬t/a的高速線材生產(chǎn)線。簡稱:小棒、中棒、高線下同)，其高爐煤氣管路系統(tǒng)由總管及分出的3個支管路構(gòu)成，3個支管路分別向小棒、中棒、高線加熱爐輸送燃?xì)?。高爐煤氣管路總管及分出的3個支路管路均設(shè)有電動插(盲)板閥和電動蝶閥控制;總管為F941X-0.5電動插板閥、分支管為F943X-0.5C/DN1600電動盲板閥(簡稱:盲板閥下同)，均由上海中滬閥門(集團(tuán))有限公司制造。由軋鋼廠高爐煤氣管路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與軋鋼生產(chǎn)連續(xù)性決定，除煤氣總管插板閥倒閥(切換)操作極少進(jìn)行外，小棒、中棒、高線各條生產(chǎn)線在其加熱爐停爐檢修或長時間停產(chǎn)時，均必須完成其對應(yīng)的倒閥操作。盲板閥作為小棒、中棒、高線高爐煤氣管道可靠的隔斷裝置，其完好以及技術(shù)性能穩(wěn)定、可靠，是安全生產(chǎn)的必備條件。但軋鋼廠自2012年11月投產(chǎn)投入使用以來，盲板閥倒閥操作先后都反映出現(xiàn)過一些問題，主要并集中反映在2014年1月3日，高線操作工在實(shí)施現(xiàn)場自動關(guān)閥操作后，出現(xiàn)關(guān)閥不到位以及在處理此問題過程中又暴露出的其它問題。以下就筆者親歷盲板閥問題的處理、分析與預(yù)防，作一小結(jié)，供同行借鑒。

2 盲板閥結(jié)構(gòu)及動作原理

盲板閥主要由左、右閥體、絲杠付、閥板、不銹鋼波紋補(bǔ)償器、橡膠密封圈、電動驅(qū)動裝置、電動夾緊裝置等部件組成;由底座及支承(相對于管道)構(gòu)成一個剛性結(jié)構(gòu)體。閥體的松開與夾緊及閥板的啟閉旋轉(zhuǎn)，分別由閥門同步裝置和翻板推桿實(shí)現(xiàn)。同步裝置主要由3只鏈輪并聯(lián)體的絲杠螺旋副構(gòu)成，受電動夾緊裝置驅(qū)動作用，完成閥體的夾緊、松開動作;翻板推桿則通過電動驅(qū)動裝置帶動翻板推桿絲杠螺旋副驅(qū)動閥板完成通孔、盲孔的切換動作，如圖1所示。閥門夾緊、松開與扇形閥板通孔、盲孔的切換動作的行程由電動驅(qū)動裝置、電動夾緊裝置的行程控制開關(guān)控制。

3 盲板閥的故障處理

2014年1月3日18:45，高線操作工實(shí)施盲板閥“本機(jī)”“自動”關(guān)閥操作，按下“關(guān)閥”按鈕，閥體松開到位(松開指示燈亮起)，但緊接的扇形閥板由通孔向盲孔轉(zhuǎn)換旋轉(zhuǎn)僅1/3行程時，閥板推桿停止動作，但驅(qū)動裝置電機(jī)一直有運(yùn)轉(zhuǎn)聲響，試“自動”開閥操作及試“點(diǎn)動”操作，均無結(jié)果，只是試“點(diǎn)動”操作，驅(qū)動裝置電機(jī)停轉(zhuǎn)。

圖1 翻板推桿示意圖

原因分析:第一步，閥板由通孔向盲孔轉(zhuǎn)換旋轉(zhuǎn)僅1/3行程時，閥板推桿停止動作，但驅(qū)動裝置電機(jī)一直有運(yùn)轉(zhuǎn)聲響，說明電機(jī)控制電路正常;閥板推桿不動，說明驅(qū)動裝置內(nèi)部傳動機(jī)構(gòu)不給力。第二步，試“自動”開閥操作及試“點(diǎn)動”操作，均無結(jié)果，只是試“點(diǎn)動”操作，驅(qū)動裝置電機(jī)停轉(zhuǎn)，原因由電路控制“聯(lián)鎖”決定，系正?，F(xiàn)象。盲板閥配套驅(qū)動裝置系常州電站輔機(jī)總廠生產(chǎn)(型號ZC60T-24/80B)，裝置設(shè)有“手動——電動”切換手柄?！笆謩印妱印鼻袚Q，依靠裝置內(nèi)位于電機(jī)主動輪，上下兩半“握緊器”(類似離合器結(jié)構(gòu))實(shí)現(xiàn)，正常情況下(即電動時)，手柄倒向電動位，上下兩半“握緊器”握緊裝置電機(jī)主動輪，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動主動輪運(yùn)轉(zhuǎn)，同時依靠“握緊器”，聯(lián)動驅(qū)使裝置輸出力矩，使驅(qū)動翻板推桿絲杠螺旋副作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動;反之，手柄倒向手動位，上下兩半“握緊器”松開，主動輪與驅(qū)動裝置齒輪體脫開，此時，依靠手動驅(qū)動裝置輸出力矩使驅(qū)動翻板推桿絲杠螺旋副作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。

可見，驅(qū)動裝置電機(jī)空轉(zhuǎn)，驅(qū)動翻板推桿未旋轉(zhuǎn)的原因，一是手柄電動位時，裝置中相應(yīng)的“握緊器”并未握緊(即“手動——電動”切換不到位)，二是電機(jī)軸與主動輪柱銷脫位，具體到本例故障在于“手動——電動”切換過程中，電機(jī)軸與主動輪柱銷脫落(電機(jī)與裝置分離檢修時發(fā)現(xiàn))，柱銷重新上好定位后，此例故障消除。

電控箱轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1置“手動”，SA2置“現(xiàn)場”，閥體松開到位時，持續(xù)按下“關(guān)閥”按鈕，驅(qū)動裝置電機(jī)與翻板推桿短時(≤5s)動作停轉(zhuǎn)，間隙1min再按下“關(guān)閥”按鈕或改變方向按下“開閥”按鈕，驅(qū)動裝置電機(jī)與翻板推桿動作情況重復(fù)，即順時針、逆時針動作情況相同，動作時長均≤5S。此時，改電動操作為人工手動操作，又能完成“關(guān)閥切換”或“開閥切換”。

原因分析:此故障原因，總體歸結(jié)為翻板推桿機(jī)構(gòu)“發(fā)卡”過載，電動裝置電動機(jī)主回路設(shè)有熱繼電器作電動機(jī)過載保護(hù)，本閥裝置電機(jī) Ne=3kW，過載保護(hù)整定值 I=1.25Ie，經(jīng)用鉗型電流表檢測確認(rèn)，電機(jī)過載保護(hù)瞬時電流≥10A。具體過載原因，是在逐一排出翻板推桿絲杠螺旋副、推桿接手、電動裝置傳動齒以及電機(jī)繞組等各可能因素后，通過使電動裝置與推桿接手完全脫開處理，才最終鎖定。一是裝置接口位推力軸承錯誤裝配，即緊環(huán)安裝在靜止件的端面上。由于緊環(huán)內(nèi)圈與軸頸系過渡配合，軸轉(zhuǎn)動時帶動緊環(huán)，并與靜止件端面發(fā)生摩擦，在受到軸向作用力(Fx)時，出現(xiàn)摩擦力矩大于內(nèi)徑配合阻力矩，導(dǎo)致緊環(huán)與軸配合面強(qiáng)制轉(zhuǎn)動，軸頸磨損加劇的同時增加了轉(zhuǎn)動力矩的阻礙(實(shí)際是轉(zhuǎn)動力矩減弱)。二是盲板閥安裝于露天平臺，平時疏于潤滑保養(yǎng)，形成電動裝置輸出軸與推桿接手結(jié)合面銹蝕以及結(jié)合面污垢完全干燥后形成的“垢膜”作用，增加了克服翻板推桿轉(zhuǎn)動的阻力。顯見，正是這一減一加，導(dǎo)致了翻板推桿機(jī)構(gòu)“發(fā)卡”，裝置電機(jī)“過載”。因之，在脫開電動裝置與推桿接手后，通過對推力軸承的檢查、糾正裝配并對其銹蝕結(jié)合面處理(用0#砂布除銹、除圬并用布條蘸煤油擦洗最后涂潤滑脂)后，此例電動裝置電機(jī)過載故障才得以消除。

需要指出的是，在分析和處理此故障過程中，涉及到改用手動操作，又能完成“關(guān)閥”或“開閥”切換，但同比前后有明顯費(fèi)力感覺，費(fèi)力的表現(xiàn)恰說明翻板推桿機(jī)構(gòu)“發(fā)卡”使裝置電機(jī)過載。這一點(diǎn)也是在完成對裝置推力軸承、輸出軸與推桿接手銹圬結(jié)合面處理后，同比前后用手動切換盲板的用力感覺，才有了對此問題的體會與總結(jié)。也正是因?yàn)樵诜治鎏幚黼妱訖C(jī)“過載”問題時，翻板推桿通過裝置手動能夠完成倒閥切換，才使電動機(jī)“過載”問題在一開始沒有能夠及時、準(zhǔn)確的診斷而費(fèi)解。

實(shí)際上，由于盲板閥倒閥操作頻率低(只有在其對應(yīng)生產(chǎn)線長時間停產(chǎn)檢修或需停爐≥4h檢修時才會倒閥動作1次，據(jù)記錄此盲板閥自投入使用1年多來，一共才完成3次倒閥操作)，且只有在電動失效后才可能去用手動。因此，在手動又能夠完成倒閥切換的情況下，根據(jù)手動費(fèi)力的情況去分析破解問題，也是難以實(shí)現(xiàn)的。

閥板切換(閥開啟到閥關(guān)閉或閥關(guān)閉到閥開啟)，通孔閥后側(cè)密封墊(鑲鉗于閘板上的橡膠密封圈)切換中因受刮擦閥體作用被擠壓脫出3mm～400mm，嚴(yán)重時閥盲孔側(cè)密封圈受力部分458mm兩端斷裂性脫開。檢查發(fā)現(xiàn)，問題在，一是閥板2只定位輪(閥板切換旋轉(zhuǎn)運(yùn)動定位，卡槽型定位輪，輪套兩側(cè)各通過對稱4只M10×60內(nèi)六角螺栓固定于同步裝置兩個鏈輪軸上)輪套固定螺栓松脫，造成定位失效，導(dǎo)致繞頂軸作切換運(yùn)動的閥板左或右偏移，形成與閥體“刮擦”;二是閥體松開不到位，經(jīng)檢測，發(fā)現(xiàn)此問題時盲板閥出口側(cè)閥體與閥板分離間隙≤9mm，而出廠時，調(diào)好的左右閥體與閥板分離間隙(及限位開關(guān)定位間隙)在16mm左右，形成的原因，在于電動裝置與閥體檢修后行程開關(guān)定位產(chǎn)生的位移。在通過上述兩方面問題的處理調(diào)整后，閥板切換時，閥板切換自如，不再有卡阻使密封墊“刮擦”受損現(xiàn)象。

4 故障預(yù)防

勤檢查、勤調(diào)整、勤潤滑、勤保養(yǎng)。前已述及，軋鋼廠煤氣總管輸入后，一分為三輸出供小棒、中棒、高線加熱爐使用。這決定了總管插板閥可能一年都輪不上倒閥動作1次。本例的高線盲板閥自投入使用1年多來，一共才完成3次倒閥操作，倒閥動作頻率之低和高爐煤氣區(qū)域作業(yè)的安全特殊性，客觀上增加了盲板閥故障及時發(fā)現(xiàn)、及時檢修排除的困難。為此，軋鋼廠建立了煤氣插(盲)板閥一個月定期試驗(yàn)保養(yǎng)制度(定期試驗(yàn)保養(yǎng)包含正常倒閥操作在內(nèi))，使檢修行為規(guī)范化。定期試驗(yàn)過程使盲板閥勤檢查、勤調(diào)整得到落實(shí)，盲板閥諸如推力軸承裝配上的錯誤、電動裝置主傳動輪柱銷脫落及控制電路故障等等均可通過檢查、調(diào)整及早發(fā)現(xiàn)、及時解決。而潤滑、保養(yǎng)則強(qiáng)調(diào)每次操作(試驗(yàn))前完成一為次對閥板積灰、密封粘性物清潔、鏈輪、鏈條、絲杠等傳動部位潤滑。總之，勤檢查、勤調(diào)整、勤潤滑、勤保養(yǎng)，有利于延長閥門的使用壽命及保持良好的工作狀態(tài)。

盲板閥切換操作施“點(diǎn)動”且每操作完一個程序，均做到現(xiàn)場確認(rèn)。其好處:一是，克服自動狀態(tài)時出現(xiàn)一步程序故障，即一步“程序”未完成時，不僅本步程序且其它程序均因電路聯(lián)鎖作用無法進(jìn)行的弊端;二是使檢修查故障由復(fù)雜變簡單，使故障處理因此而快捷;再就是“點(diǎn)動”完每一程序的現(xiàn)場確認(rèn)，可以增強(qiáng)操作的可靠性、安全性。

盲板閥電控箱加護(hù)罩、加鎖并斷電管理。盲板閥一般安裝于5m高的鋼構(gòu)平臺上(本廠小棒、中棒、高線盲板閥、蝶閥在同一鋼構(gòu)的上中下3個平臺上安裝，頂層小棒盲板閥安裝平臺高達(dá)15m)，其安全操作要求，電控箱就近安裝于平臺下的地面，由于露天安裝，電控箱日曬雨淋尤其是盲板閥啟閉切換，介質(zhì)冷凝水泄漏及電控箱平時又完全脫離操作者視野等等，均會降低電控箱使用壽命與安全性能。如:本廠高爐煤氣總管F941X－0.5 DN2200電動插板閥，在2014年1月27日系統(tǒng)中修倒閥操作時，就出現(xiàn)了電控箱“遠(yuǎn)程——現(xiàn)場”與“自動——點(diǎn)動”2只轉(zhuǎn)換開關(guān)手柄軸斷裂(因未加鎖，被人為擰壞，幸而電控箱實(shí)施了斷電管理)。因此，本廠在電控箱實(shí)施安裝位加裝封閉式護(hù)罩和斷電管理的基礎(chǔ)上，又增加護(hù)罩上鎖管理措施。這樣有效增強(qiáng)了電控箱防曬、防水、防塵、防誤操作功能，盲板閥安全運(yùn)行會更有保障。

5 使用檢修調(diào)試要點(diǎn)

盲板閥切換操作十項(xiàng)注意:一是操作前盲板閥現(xiàn)場有無影響切換操作的安全確認(rèn);二是盲板閥松開到位，左右閥座于閥板產(chǎn)生間隙小于出廠時調(diào)好的行程開關(guān)定位(16mm左右)不得啟動閥板電動裝置;閥板全開(或全關(guān))不到位時，不得啟動閥座電動裝置;三是盲板閥一步程序完成，但指示燈未亮起和實(shí)際完成該步程序與否的現(xiàn)場確認(rèn)未進(jìn)行，不得實(shí)施下一步程序點(diǎn)動操作;四是電動失效，須通知電工現(xiàn)場排除故障再操作(切忌重復(fù)強(qiáng)行點(diǎn)動按鈕不松手);五是進(jìn)行手動切換時，必須將電動裝置上“手動——電動”切換手柄置手動位;六是電動(點(diǎn)動或自動)時，切忌不要撥動裝置上的“手動——電動”切換手柄;七是橡膠密封圈不得與閥體粘連或發(fā)生硬磨擦，以防止損壞橡膠密封圈，破壞閥門的工作性能。八是左、右閥體松開時，介質(zhì)要外溢，為確保安全，應(yīng)在關(guān)閉盲板閥前，先關(guān)閉盲板閥前的煤氣蝶閥，同時采取通氮?dú)獯祾叽胧?。九是安全措施未到位不操作。十是操作完成，斷電源、電控箱護(hù)罩上鎖和做好記錄。

電動裝置輸出端推力軸承檢修安裝三要素:(1)分清軸承的緊環(huán)和松環(huán)(根據(jù)軸承內(nèi)徑大小判斷，孔徑相差0.1～0.5mm);(2)分清機(jī)構(gòu)的靜止件(即不發(fā)生運(yùn)動的部件，主要是指裝配體)，(3)無論什么情況，軸承的松環(huán)始終應(yīng)靠在靜止件的端面上。

閥門上設(shè)有不銹鋼波紋補(bǔ)償器，此補(bǔ)償器只負(fù)責(zé)閥門的啟閉，嚴(yán)禁代替管路中應(yīng)該設(shè)有的補(bǔ)償器。管路中應(yīng)另設(shè)補(bǔ)償器，不然會由于管路熱脹冷縮產(chǎn)生的外力傳導(dǎo)至本閥，對閥門產(chǎn)生推拉、扭曲，從而影響閥門的工作性能。

盲板閥左右閥體聯(lián)接的管道中心，不同軸度≤3mm。閥松開到位時，左右閥座于閥板產(chǎn)生間隙在16mm左右。

檢修調(diào)試前一定要將伸縮器四周的三個螺栓松開以保證伸縮器的伸縮量并注意先用手動操作使盲板處于中間位置，然后接通電源點(diǎn)動操作控制閥門裝置，以便觀察是否與閥門的松開、夾緊旋向相同。

6 結(jié)束語

電動插(盲)板閥系煤氣管道可靠的隔斷裝置，其完好以及技術(shù)性能穩(wěn)定、可靠，是安全生產(chǎn)的必備條件。其高空與露天安裝和倒閥切換操作頻率低的運(yùn)行特點(diǎn)及煤氣區(qū)域作業(yè)特殊的安全要求，客觀上增加了盲板閥故障及時發(fā)現(xiàn)、及時檢修排除的困難。堅(jiān)持勤檢查、勤調(diào)整、勤潤滑、勤保養(yǎng)原則和切實(shí)執(zhí)行盲板閥切換操作十項(xiàng)注意以及正確的檢修調(diào)試，一定有利于延長插(盲)板閥的使用壽命及保持良好的工作狀態(tài)。