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阀门知识

气动调节阀振动的处理及检修维护注意事项

2020-08-17

气动调节阀摘要

气动调节阀的振动一般分为两种状态,一个是气动调节阀的整体振动,即整个气动调节阀在管道或基座上频繁颤动。另一个时气动调节阀阀芯的振动,这从阀杆上下频繁的移动可以看出,本文就这两种振动原因及其处理措施进行了详细的分析。

气动调节阀概述

气动调节阀是各装置广泛使用的仪表之一。它准确正常地工作对保证工艺装置的正常运行和安全生产有着重要的意义。因此加强气动调节阀的维修是必要的。

气动调节阀整体振动气动调节阀图片

整个气动调节阀在管道上振动原因大致如下:管道或基座剧烈振动,易引起整个气动调节阀振动;此外还与频率有关,即当外部的频率与系统的固有频率相等或接近时受迫振动的能量达到zui大值、产生共振。这两种因素有时相互影响,会使振动愈振愈烈,使管道跳动,附件或元件松动,并发出哒哒的响声,严重的还会造成阀杆断裂,阀座脱落,致使系统无法工作。基于这种情况,应对引起振动的各管道和基座进行加固,这也有助于消除外来频率的干扰。由于产生振荡的原因是多方面的,因此具体问题具体分析。对振动轻微的振动,可增加刚度来消除。如选用大刚度弹簧,改用活塞执行结构。管道、基座剧烈震动通过增加支撑消除振动干扰;选阀的频率与系统频率相同,则更换不同结构的阀;工作在小开度造成的振荡,则是选型不当流通能力C值选大,必须重新选型流通能力C值较小的或采用分程控制或子母阀以克服气动调节阀工作在小开度。

气动调节阀阀芯振动

有时被测介质的流速急剧增加,使气动调节阀前后差压急剧变化,当超过阀的刚度时,阀的稳定性就变差,这也会引起整个气动调节阀产生严重振荡。但这种振荡不一定就是阀的开度小造成的。这种振动一般伴有刺耳的尖叫声。气动调节阀的稳定性差,一旦有内部和外部不平衡力的干扰且超过了气动调节阀的刚度,如将20~100KPa的弹簧,或增加其工作的稳定性,是有一定好处的。

气动调节阀安装位置应远离振动源,如不可避免,应采取预防措施。

这种整个气动调节阀振动,在还未达到共振的情况下,气动调节阀基本上还是能随外给定信号而进行调节的。因为外给定信号对阀芯的相对位移,并不因整个气动调节阀的振动而改变或改变很小,其原因在于它们是一个整体。

气动调节阀两端的截止阀猛开或猛关,会使急剧流动的被测介质产生强烈的反射冲波,反射波冲击调节阀芯。当这个力大于膜片对阀芯向下的压力时,会使阀芯上移,产生振动,尤其是在小信号情况下,由于预紧力较小,更易使阀芯产生颤动。

气动调节阀开度太小,使气动调节阀前后差压太大,致使在节流口处流速增大,压力迅速减小。若此时压力下降到液体在该温度下的饱和蒸气压时,可使液体产生气化,形成闪蒸,生成气泡、气泡破裂时形成强大的压力和冲击波,产生气锤,这个压力一般可达几十兆帕。气锤冲击阀芯,使阀芯形成蜂窝状麻面并使阀芯振动。

一般阀芯振动原因大致如下:调节器输出信号不稳定。快速的忽高忽低的变化,此时如阀门定位器灵敏度太高,则调节器输出微小的变化或飘移,就会立即转换成定位器输出信号很大,致使阀振荡。气动调节阀的摩擦力太小,如气动调节阀的填料装的太少,或压盖没拧紧,外界输入信号有微小的变化或飘移,会立即传递给阀芯,使阀芯振动,并发出咯咯的响声。相反,如气动调节阀的摩擦力太大,如填料装的太多,压盖又拧的太紧,或填料函老化,干涸,则在小信号时动作不了,信号大时一经动作又产生过头的现象,会使气动调节阀产生迟滞性振荡,振动曲线近似呈方形波。遇到这种情况,应当减小气动调节阀相应部分的阻尼来解决,如更换填料等。气源波动使定位器输出波动,或定位器活动部分锈蚀,不灵活,使输入和输出信号不对应,产生跳跃式振荡。此时应开启气源减压阀的清洗定位器,并向活动部分涂上润滑油,以消除摩擦力。

由于气动调节阀本身的不平衡力作用的结果,使气动调节阀芯经常产生振荡。零点弹簧预紧力太小,抵抗外界干扰的能力就小,在外界信号小的情况下,易使阀芯产生振动。

气动调节阀检修时的重点检查部位

检查间体内壁:在高压差和有腐蚀性介质的场合,阀体内壁、隔膜阀的隔膜经常受到介质的冲击和腐蚀。必须重点检查耐压耐腐情况;检查阀座:因工作时介质渗入,固定阀座用的螺纹内表面易受腐蚀而使阀座松弛;检查阀芯:阀芯是气动调节阀的可动部件之一,受介质的冲蚀较为严重,检修时要认真检查阀芯各部是否被腐蚀、磨损,特别是在高压差的情况下,阀芯的磨损因空化引起的气蚀现象更为严重。损坏严重的阀芯应予更换;检查密封填料:检查盘根石棉绳是否干燥,如采用聚四氟乙烯填料,应注意检查是否老化和其配合面是否损坏;检查执行机构中的橡胶薄膜是否老化,是否有龟裂现象。

气动调节阀的日常维护

当气动调节阀采用石墨-石棉为填料时,大约三个月应在填料上添加一次润滑油,以保证气动调节阀灵活好用。如发现填料压帽压的很低,则应补充填料,如发现聚四氟乙烯填料硬化,则应及时更换;应在巡回检查中注意气动调节阀的运行情况,检查阀位指示器和调节器输出是否吻合;对有定位器的气动调节阀要经常检查气源,发现问题及时处理;应经常保持气动调节阀的卫生以及各部件完整好用。

综上所述,在一般情况下,阀芯的振荡对被测介质的影响总是大于整个气动调节阀振动对被测介质影响的,并且阀芯振荡原因及预防措施复杂。实践中又可以看出,这两种振动的原因也不可能分得那么清,有时也是混杂交织在一起的。通过对气动调节阀故障原因分析,采取适当的处理、改进办法,将大大提高气动调节阀的利用率,降低仪表故障率,对流程工艺的生产效率和经济效益的提高以及能源消耗的降低都有着重要作用,可有效提高调节系统的质量,从而确保生产装置长周期运行。

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