馬志江

摘 ?要：隨著我國化工生產(chǎn)技術(shù)的提升，在實(shí)際生產(chǎn)中會(huì)利用各種儀表設(shè)備來測(cè)量生產(chǎn)的各種參數(shù)，并執(zhí)行信號(hào)轉(zhuǎn)換和控制指令等操作。一旦儀表使用中出現(xiàn)問題會(huì)影響到化工設(shè)備指標(biāo)，甚至阻礙其運(yùn)行。因此，對(duì)于氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的選擇和應(yīng)用必須高度關(guān)注，利用科學(xué)有效的方法，使石油化工自動(dòng)控制中氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的作用能夠得到最大程度的發(fā)揮，實(shí)現(xiàn)石油化工企業(yè)可持續(xù)發(fā)展，并且在經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)競爭異常激烈的環(huán)境下占有一席之地。

關(guān)鍵詞：氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥;故障;策略

引言

自動(dòng)化控制系統(tǒng)是化工生產(chǎn)系統(tǒng)的神經(jīng)中樞、安全保障和運(yùn)行中心， 同時(shí)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、儀表也是現(xiàn)代化工廠不可或缺的部分。因此對(duì)進(jìn)氣化爐的氧氣流量進(jìn)行了恒流量設(shè)定，若氣化爐的氧氣流量與設(shè)定的流量偏差超過偏差允許范圍，并在幾秒內(nèi)不能修正到允許的偏差值內(nèi)，就會(huì)引起氣化單元的聯(lián)鎖停車，因此對(duì)調(diào)節(jié)閥出口氧氣流量的穩(wěn)定性要求較高，應(yīng)避免流量出現(xiàn)大幅波動(dòng)超過設(shè)定流量允許偏差。

1、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的常見故障

1.1、調(diào)節(jié)閥填料泄露故障

具一般來說，在填料函中填充填料，然后通過壓蓋對(duì)其施加軸向壓力。由于壓力的作用，填料會(huì)發(fā)生一定程度的變形，產(chǎn)生徑向力，然后與閥桿緊密接觸。但是仔細(xì)看，這種接觸狀態(tài)并不是很均勻，有的部分接觸松動(dòng)，有的部分接觸緊密，有的部分沒有接觸。就調(diào)節(jié)閥而言，其在運(yùn)行過程中，閥桿也會(huì)隨著填料進(jìn)行相應(yīng)運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)稱為是軸向運(yùn)動(dòng)，因受到高溫、高壓以及強(qiáng)滲透力流體介質(zhì)帶來的影響，使得調(diào)節(jié)閥填料函成為發(fā)生泄漏故障問題比較多的位置。導(dǎo)致填料發(fā)生泄漏，主要在于界面發(fā)生泄漏，如果填料為紡織類填料，還會(huì)產(chǎn)生一定的滲漏問題，這里所講的滲漏主要是指壓力介質(zhì)隨著填料纖維間縫隙向外泄漏。對(duì)于閥桿和填料兩者之間出現(xiàn)的界面泄露主要是因?yàn)樘盍吓c接觸面之間的壓力衰減，填料本身發(fā)生老化等方面因素導(dǎo)致，壓力介質(zhì)會(huì)通過填料和閥桿兩者間隙處泄露。

1.2、振動(dòng)問題

化工生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)閥處于生產(chǎn)環(huán)境中，不可避免會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，因此也容易引發(fā)故障。振動(dòng)問題主要會(huì)引發(fā)故障現(xiàn)場(chǎng)，如固定螺絲出現(xiàn)滑動(dòng)、定位器接線位置損壞等。大型生產(chǎn)設(shè)備更換不易，長期下去需要多次更新設(shè)備，會(huì)加大生產(chǎn)浪費(fèi)。

1.3、生產(chǎn)過程常見故障

（1）調(diào)節(jié)閥不動(dòng)作。無信號(hào)、無氣源。 氣源未開，由于氣源含水在冬季結(jié)冰，導(dǎo)致風(fēng)管堵塞或過濾器、減壓閥堵塞失靈，壓縮機(jī)故障;氣源總管泄漏。 有氣源，無信號(hào)。調(diào)節(jié)器故障，信號(hào)管泄漏;定位器波紋管漏氣;調(diào)節(jié)網(wǎng)膜片損壞。 定位器無氣源。 過濾器堵塞;減壓閥故障，管道泄漏或堵塞。 定位器有氣源，無輸出。 定位器的節(jié)流孔堵塞。 有信號(hào)、無動(dòng)作。 閥芯脫落，閥芯與社會(huì)或與閥座卡死;閥桿彎曲或折斷;閥座閥芯凍結(jié)或焦塊污物;執(zhí)行機(jī)構(gòu)彈簧因長期不用而銹死。 （2）調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作不穩(wěn)定。氣源壓力不穩(wěn)定。 壓縮機(jī)容量太小;減壓閥故障。 信號(hào)壓力不穩(wěn)定。 控制系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)（T=RC）不適當(dāng);調(diào)節(jié)器輸出不穩(wěn)定。 氣源壓力穩(wěn)定，信號(hào)壓力也穩(wěn)定，但調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作仍不穩(wěn)定。定位器中放大器的球閥受臟物磨損關(guān)不嚴(yán)，耗氣量特別增大時(shí)會(huì)產(chǎn)生輸出震蕩;定位器中放大器的噴咀擋板不平行，擋板蓋不住噴咀;輸出管、線漏氣;執(zhí)行機(jī)構(gòu)剛性太小;閥桿運(yùn)動(dòng)中摩擦阻力大，與相接觸部位有阻滯現(xiàn)象。

1.4、閥門定位器故障

閥門定位器的工作原理是由閥桿位置傳感器拾取閥門的實(shí)際開度信號(hào)，通過 A/D轉(zhuǎn)化變?yōu)閿?shù)字編碼信號(hào)，與定位器的輸入設(shè)定信號(hào)的數(shù)字編碼在 CPU 中進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算二者偏差值，然后CPU通過控制壓電閥來調(diào)節(jié)輸出氣源壓力的大小，使輸入信號(hào)與實(shí)際閥位達(dá)到新的平衡。閥門定位器自身的故障，也會(huì)造成調(diào)節(jié)波動(dòng)，跟隨性差。因其可靠性在現(xiàn)場(chǎng)無有效檢查手段，不能排除此原因，最好是通過更換進(jìn)行比對(duì)觀察。

2、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥處理策略

2.1、定期檢修

其一，如果調(diào)節(jié)閥的環(huán)境是壓差高、介質(zhì)有腐蝕性的地方，由于環(huán)境因素的影響，調(diào)節(jié)閥的閥體內(nèi)壁和隔膜會(huì)受到不同程度的介質(zhì)腐蝕。因此，應(yīng)重點(diǎn)檢查調(diào)節(jié)閥的耐壓性和耐腐蝕性。其二，對(duì)于同定閥座中的螺紋，其內(nèi)表面在運(yùn)行期間容易腐蝕影響，導(dǎo)致閥座出現(xiàn)松動(dòng)問題，這部分應(yīng)作為重點(diǎn)進(jìn)行檢查，另外，對(duì)高壓差環(huán)境下調(diào)節(jié)閥還要對(duì)其閥座密封面是否受到?jīng)_蝕影響進(jìn)行檢查。其三，對(duì)于調(diào)節(jié)閥中的閥芯，受到介質(zhì)沖刷腐蝕影響相對(duì)比較嚴(yán)重，在進(jìn)行檢修過程中重點(diǎn)對(duì)其磨損、腐蝕情況檢查。其四，對(duì)膜片、“O”型圈以及其他密封墊是否發(fā)生老化、裂縫進(jìn)行檢查。對(duì)聚四氟乙烯填料、密封潤滑油脂是否發(fā)生老化現(xiàn)象，配合面是否發(fā)生損壞進(jìn)行檢查，必要情況下可對(duì)其進(jìn)行換新處理。在儀表自動(dòng)化設(shè)備日常維護(hù)的過程中，分級(jí)維護(hù)可以發(fā)揮較好的作用，主要是因?yàn)椴煌A段的維護(hù)和要求的針對(duì)性都比較強(qiáng)，科學(xué)劃分設(shè)備類型，使用不同的維護(hù)級(jí)別完成設(shè)備維護(hù)情況，從而使日常設(shè)備維護(hù)的針對(duì)性得到全面的體現(xiàn)。在創(chuàng)建維護(hù)系統(tǒng)的時(shí)候，區(qū)域主管要定期檢查所有的設(shè)備，責(zé)任落實(shí)到人，不斷地提高設(shè)備維護(hù)質(zhì)量。在維護(hù)特殊關(guān)鍵的設(shè)備時(shí)，需要高度重視其穩(wěn)定性，采取分級(jí)管理的模式，突破重難點(diǎn)，不斷地提升儀表自動(dòng)化設(shè)備的維護(hù)水平和設(shè)備管理的針對(duì)性。

2.2、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制

調(diào)節(jié)閥以壓縮氣體為動(dòng)力源，氣缸為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，通過閥門定位器、多路復(fù)用器、氣動(dòng)油門、電磁閥、調(diào)速閥、儲(chǔ)氣罐、氣體過濾器等附件驅(qū)動(dòng)閥門調(diào)節(jié)閥門開度，接收 DCS 系統(tǒng)的控制信號(hào)來完成管道介質(zhì)的流量、壓力、溫度、液位等各種工藝過程參數(shù)調(diào)節(jié)。故障關(guān)：當(dāng)無氣源的時(shí)候，閥門關(guān)閉（帶電磁閥的閥門電磁閥失電時(shí)，閥門關(guān)閉）;故障開：當(dāng)無氣源的時(shí)候，閥門打開（帶電磁閥的閥門電磁閥失電時(shí)，閥門打開）;當(dāng)信號(hào)壓力增大時(shí)，推桿向下移動(dòng)稱為正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu);信號(hào)壓力增大時(shí)，推桿向上移動(dòng)稱為反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

2.3、預(yù)防性維護(hù)

為了有效控制儀表自動(dòng)化設(shè)備的故障，企業(yè)通常采用預(yù)防性維護(hù)方法，將所有故障扼殺在搖籃中。規(guī)范儀器設(shè)備的操作，不斷優(yōu)化和提升設(shè)備的生產(chǎn)、維護(hù)和管理水平，使儀表自動(dòng)化設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)平穩(wěn)運(yùn)行。在使用預(yù)防性維護(hù)措施的時(shí)候，維護(hù)人員需要全面掌握設(shè)備操作的客觀規(guī)律，從而使設(shè)備操作應(yīng)用規(guī)范變得更加規(guī)范、科學(xué)。在對(duì)儀表自動(dòng)化設(shè)備實(shí)施科學(xué)化管理的過程中，需要不斷地規(guī)范設(shè)備操作、維護(hù)和保養(yǎng)的相關(guān)制度，從而使設(shè)備故障的發(fā)生幾率得到高效的控制。

2.4、 開展巡檢工作

在儀器管理和維護(hù)過程中，日常檢查是必要的，通過檢查儀器，可以及時(shí)掌握其運(yùn)行的相關(guān)信息。企業(yè)需要制定一個(gè)合理的檢查制度，讓每個(gè)員工都能了解自己的日常任務(wù)。在檢查工作中，需要注意兩個(gè)方面內(nèi)容。（1）要合理劃分巡檢工作所需要的時(shí)間，可以具體到小時(shí)，讓巡檢人員嚴(yán)格遵循此項(xiàng)規(guī)定。在規(guī)定時(shí)間做好巡檢工作，這樣有規(guī)律的開展巡檢工作，不僅可以有效提升儀表的運(yùn)行效率，還可以減少儀表故障。（2）巡檢工作按照小組形式進(jìn)行，每一個(gè)小組有固定的人數(shù)要求，確保每一位工作人員都有相應(yīng)的責(zé)任。這種分工明確、職責(zé)細(xì)化的方法，能夠有效防止在面對(duì)問題時(shí)出現(xiàn)責(zé)任推諉的情況。

結(jié)束語

綜上所述，要想切實(shí)做好對(duì)調(diào)節(jié)閥的維護(hù)工作，一方面需要一定的專業(yè)理論作為支撐;另一方面還要根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷，以此來進(jìn)一步提升對(duì)調(diào)節(jié)閥的維護(hù)水平，降低對(duì)調(diào)節(jié)閥的故障發(fā)生幾率，在生產(chǎn)過程中會(huì)發(fā)生各種故障，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)的穩(wěn)定性。 因此，在化工生產(chǎn)過程中，如何分析、 解決和預(yù)處理儀器出現(xiàn)的故障對(duì)化工生產(chǎn)至關(guān)重要。

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