王慶陽
哈電集團哈爾濱電站閥門有限公司 黑龍江哈爾濱 150000
電動閥門運行過程中常見問題,大體可分為機械故障問題、電氣故障問題、內外漏問題。機械故障問題主要是閥門、電動執(zhí)行機構及兩者配合的問題,電氣故障問題主要是電動執(zhí)行機構的問題,內外漏問題主要指閥門出現(xiàn)的泄漏問題。電動閥門作為工業(yè)過程控制系統(tǒng)的重要設備,若設計依據的參數(shù)不準,運行維護不專業(yè),檢修不及時,運行環(huán)境惡劣等,長此以往,必然出現(xiàn)問題影響工業(yè)生產。為盡量消除電動閥門故障給工業(yè)生產帶來的影響,對經常遇到的問題進行歸納總結、原因分析、找出解決措施。
電動閥門是利用電動執(zhí)行機構控制閥瓣動作,進而實現(xiàn)閥門的啟閉,實現(xiàn)介質的開關、調節(jié)。閥門種類多樣,用途和工作原理不盡相同,但閥門都是通過升降或旋轉閥瓣來控制閥門啟閉。電動閥門通常由電動執(zhí)行機構和閥門兩部分組成,電動執(zhí)行機構利用電能提供動力來驅動閥門,實現(xiàn)閥桿運作、閥瓣開關,進而達到開關、調節(jié)介質的目的。電動閥門設計原理簡單、制造工藝簡便、運行檢修方便,在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中它的運用廣泛,如控制水、油、空氣、蒸汽、各種腐蝕性介質等,可控制介質的開關及調節(jié)流量。
電動閥門應用廣泛,動作頻繁,出現(xiàn)的問題多種多樣,但問題大體可分為三類:機械故障問題、電氣故障問題、內外漏問題。
電動閥門機械故障問題有卡澀、抱死、振動等,故障常出現(xiàn)在閥門開關動作過程中。故障發(fā)生后,需先判別故障發(fā)生部位再做處理,閥門內部故障發(fā)生在閥瓣與閥座、閥瓣與閥體導向,閥門外部故障發(fā)生在閥桿與閥桿填料處,閥桿導向板與支架配合處,閥桿螺母上部下部推力軸承部位,閥桿與閥桿螺母配合部位,電動執(zhí)行機構機械故障發(fā)生在渦輪蝸桿傳動齒輪、手電動切換機機構中間離合器、行程控制機構凸輪處,另閥桿彎曲、支架變形等同樣會出現(xiàn)導致電動閥門出現(xiàn)故障。
電動閥門電氣故障問題發(fā)生,DCS會發(fā)出報警提示,通常出現(xiàn)情況有執(zhí)行器不動作,無輸出力矩,輸出偏差信號,閥位顯示與實際位置不符,固態(tài)繼電器損壞,電機溫度控制器動作或損壞,過力矩保護或誤動作,電路板損壞,電機及電容損壞,控制回路不通等等[1]。
電動閥門內漏問題指閥門處于關閉狀態(tài)時仍有介質流通的現(xiàn)象,通常發(fā)生在閥瓣、閥座密封面未貼合,介質的沖蝕磨損或雜質導致密封面損傷,閥門密封面比壓不足,閥門運行超壓等情況下。電動閥門外漏問題指閥桿填料處、閥體密封處、閥體部出現(xiàn)介質外漏的現(xiàn)象。
機械故障產生原因分析如下:
電動閥門種類較多,功能不同選用的閥門類型不同,起關斷作用可選用截止閥、閘閥、蝶閥、球閥等進行開關控制,調節(jié)作用選用調節(jié)閥進行流量控制,調節(jié)閥功能在于調節(jié)性能,關斷閥在于關斷后的密封性能,選用合適的閥門直接影響電動閥門的運行使用效果。
電動閥門設計參數(shù)與實際工況參數(shù)存在偏差,將影響電動閥門的運行使用效果,如電動閘閥若設計壓力、溫度遠高于實際工作壓力、溫度,閥門設計時為提高密封比壓,保證閥門密封性能,會選擇更高輸出扭矩的電動執(zhí)行機構,可實際工況閥門不需要如此大的密封比壓,長此以往,閥門會出現(xiàn)閥瓣下亢,密封面損傷,甚至閥瓣楔死,閥門無法開啟的情況。相反若系統(tǒng)超壓運行,實際工況參數(shù)超設計參數(shù),輕者輸出力矩偏低閥門難啟閉,閥門關閉不嚴,重者出現(xiàn)閥門外漏,導致重大安全事故。
電氣故障產生原因分析如下:
電動執(zhí)行機構不動作,可檢查電源是否正常、交流接觸器和中間繼電器是否損壞、線路是否接觸良好和轉矩保護開關是否動作;閥位的反饋信號與閥門的實際位置不符,應檢查末端位置行程開關是否正常、反饋電位器線性是否良好。智能型電動執(zhí)行機構,可根據顯示屏報警提示內容查找原因;運行環(huán)境溫度過高或過低,空氣潮濕、露天使用,重點檢查電源板和控制板,及時進行維護保養(yǎng)。
內外漏問題產生原因分析如下:
電動閥門發(fā)生內漏情況,先分析執(zhí)行器輸出力矩、行程定位有無問題,將電動執(zhí)行機構切換到手動控制,繼續(xù)搖動手輪輸出力矩關閉閥門,檢查閥門泄漏量變化情況,若在搖動過程中,漏量減少直至不漏,此情況內漏問題可通過重新設定閥門定位,調節(jié)輸出力矩解決,使閥門達到密封要求。若在搖動過程中,漏量無變化或直至搖不動仍就存在泄漏情況,可判定此電動閥門密封面已損壞,需進行閥門解體研磨維修,查找密封面損壞原因[2]。
電動閥門發(fā)生外漏情況,一般在閥桿填料、閥體密封、閥體三處。溫度、壓力變化造成填料及密封損壞,閥桿往復運動對填料造成磨損,導致閥桿填料處發(fā)生介質外漏。閥桿填料通常由一組石墨環(huán)組成,設備運行溫度、壓力逐步升高,石墨環(huán)高溫變軟,此時閥桿填料要及時進行熱緊,通過填料壓蓋擠壓使填料固化成為一體,提高密封性能,同時減少填料與閥桿的接觸面積,減少填料磨損。閥體密封若為石墨自密封圈同樣需要隨著溫度、壓力升高進行熱緊,防止外漏情況發(fā)生。閥體由于介質沖蝕、原材料缺陷等原因,長期運行易產生外漏現(xiàn)象。建議每次停機檢修時檢查更換密封填料,檢查閥體表面有無損壞情況發(fā)生。
綜上所述,電動閥門運行過程中常見問題產生原因與諸多因素有關,主要相關內容有閥門類型、設計參數(shù)、配套電動執(zhí)行機構、閥門的運行維護等。本文粗淺探討電動閥門運行過程中常見問題及原因分析,意在為電動閥門的設計、制造、安裝、運行、維護、檢修等提供幫助,希望不斷提高電動閥門技術水平,完善運行維護規(guī)程,從而更好地為工業(yè)生產提供服務。