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簡要分析ASCO電磁閥故障之一:流量特性不匹配

2019-01-17 14:13:41

    簡要分析ASCO電磁閥故障之一:流量特性不匹配
    ASCO電磁閥流量特性不匹配主要表現(xiàn)在控制閥的流量特性于被控對象的流量特性不同。如果選配的流量特性不合適,會(huì)使控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)變差。例如,在小流量和大流量時(shí),控制系統(tǒng)的靈敏度不同。故障分析如下:
    1.被控對象具有飽和非線性特性(例如,溫度控制系統(tǒng))小流量時(shí),控制系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行,但大流量時(shí)控制系統(tǒng)呆滯?;蛐×髁繒r(shí)控制系統(tǒng)極靈敏,甚至出現(xiàn)振蕩和不穩(wěn)定,但在大流量時(shí),控制系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。故障原因是選用了線性或快開流量特性控制閥。故障處理方法是更換控制閥的閥內(nèi)件或控制閥,或安裝閥f刁定位器,使控制閥滿足等百分比或拋物線流量特性要求。
    2.被控對象具有線性特性(例如,流量隨動(dòng)控制系統(tǒng))o小流量時(shí)控制系統(tǒng)運(yùn)行正常,大流量時(shí)控制系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩或不穩(wěn)定現(xiàn)象?;蛐×髁繒r(shí)控制系統(tǒng)呆滯,大流量時(shí)控制系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。故障原因是選用了等百分比或拋物線流量特性控制閥。故障處理方法是更換控制閥的閥內(nèi)件或ASCO電磁閥,或安裝閥門定位器,使控制閥滿足線性流量特性要求。
    3.ASCO電磁閥額定流量系數(shù)選擇不當(dāng)。選用的額定流量系數(shù)過大或過小,使控制閥可調(diào)節(jié)的小或較大流量變大或變小,不能滿足工藝過程的操作要求??刂崎y工作在小開度或大開度位置,控制品質(zhì)變差。故障處理方法是重新核算控制閥流量系數(shù),安裝符合要求
    由于管道內(nèi)焊渣、鐵銹等在節(jié)流口、導(dǎo)向部位造成堵塞使介質(zhì)流通不暢,或調(diào)節(jié)閥檢修中填料過緊,造成摩擦力增大,導(dǎo)致小信號不動(dòng)作大信號動(dòng)作過頭的現(xiàn)象。故障處理:可迅速開、關(guān)副線或調(diào)節(jié)閥,讓臟物從副線或調(diào)節(jié)閥處被介質(zhì)沖跑。另一辦法用管鉗夾緊閥桿,在外加信號壓力情況下,正反用力旋動(dòng)閥桿,讓閥芯閃過卡處。若不能則增加氣源壓力增加驅(qū)動(dòng)功率反復(fù)上下移動(dòng)幾次,即可解決問題。如若仍不動(dòng)作,則需解體處理。
    2、泄漏
    1)閥內(nèi)漏。閥桿長短不適。氣開閥,閥桿太長閥桿向上的(或向下)的距離不夠,造成閥芯和閥座之間有空隙,不能充分接觸,導(dǎo)致關(guān)不嚴(yán)而內(nèi)漏。同樣氣關(guān)閥閥桿太短,導(dǎo)致閥芯和閥座之間有空隙,不能充分接觸,導(dǎo)致關(guān)不嚴(yán)而內(nèi)漏。
    解決辦法:應(yīng)縮短(或延長)調(diào)節(jié)閥閥桿使調(diào)節(jié)閥長度合適,使其不再內(nèi)漏。
    2)填料泄漏填料裝入填料函以后,經(jīng)壓蓋對其施加軸向壓力。由于填料的塑性,使其產(chǎn)生徑向力,并與閥桿緊密接觸,但這種接觸是并不是非常均勻的。有些部位接觸的松,有些部位接觸的緊,甚至有些部位沒有接觸上。調(diào)節(jié)閥在使用過程中,閥桿同填料之間存在著相對運(yùn)動(dòng),這個(gè)運(yùn)動(dòng)叫軸向運(yùn)動(dòng)。在使用過程中,隨著高溫、高壓和滲透性強(qiáng)的流體介質(zhì)的影響,調(diào)節(jié)閥填料函也是發(fā)生泄漏現(xiàn)象較多的部位。造成填料泄漏的主要原因是界面泄漏,對于紡織填料還會(huì)出現(xiàn)滲漏(壓力介質(zhì)沿著填料纖維之間的微小縫隙向外泄漏)。閥桿與填料間的界面泄漏是由于填料接觸壓力的逐漸衰減,填料自身老化等原因引起的,這時(shí)壓力介質(zhì)就會(huì)沿著填料與閥桿之間的接觸間隙向外泄漏。
    ASCO電磁閥解決對策:為使填料裝入方便,在填料函頂端倒角,在填料函底部放置耐沖蝕的間隙較小的金屬保護(hù)環(huán)(與填料的接觸面不能為斜面),以防止填料被介質(zhì)壓力推出。填料函各部與填料接觸部分的金屬表面要精加工,以提高表面光潔度,減少填料磨損。填料選用柔性石墨,因其具有氣密性好,摩擦力小,長期使用后變化小,磨損的燒損小,維修容易,壓蓋螺栓重新擰緊后摩擦力不發(fā)生變化,耐壓性和耐熱性良好,不受內(nèi)部介質(zhì)的侵蝕,與閥桿和填料函內(nèi)部接觸的金屬不發(fā)生點(diǎn)蝕或腐蝕。這樣,有效地保護(hù)了閥桿填料函的密封,了填料的密封的性和長期性。
    3)閥芯、閥座變形泄漏閥芯、閥座泄漏的主要原因是由于調(diào)節(jié)閥過程中的鑄造或鍛造缺陷可導(dǎo)致腐蝕的加強(qiáng)。而腐蝕介質(zhì)的通過,流體介質(zhì)的沖刷也可造成調(diào)節(jié)閥的泄漏。腐蝕主要以侵蝕或氣蝕的形式存在。當(dāng)腐蝕性介質(zhì)在通過調(diào)節(jié)閥時(shí),便會(huì)產(chǎn)生對閥芯、閥座材料的侵蝕和沖擊使閥芯、閥座成橢圓形或其他形狀,隨著時(shí)間的推移,導(dǎo)致閥芯、閥座不配套,存在間隙,關(guān)不嚴(yán)發(fā)生泄漏。
    解決方法:關(guān)鍵把好閥芯、閥座的材質(zhì)的選型關(guān)、質(zhì)量關(guān)。選擇耐腐蝕材料,對麻點(diǎn)、沙眼等缺陷的產(chǎn)品堅(jiān)決剔除。若閥芯、閥座變形不太嚴(yán)重,可經(jīng)過細(xì)砂紙研磨,消除痕跡,提高密封光潔度,以提高密封性能。若損壞嚴(yán)重,則應(yīng)重新更換新閥。
    3、振蕩調(diào)節(jié)閥的彈簧剛度不足,調(diào)節(jié)閥輸出信號不穩(wěn)定而急劇變動(dòng)易引起調(diào)節(jié)閥振蕩。還有說選閥的頻率與系統(tǒng)頻率相同或管道、基座劇烈振動(dòng),使調(diào)節(jié)閥隨之振動(dòng)。選型不當(dāng),調(diào)節(jié)閥工作在小開度存在著急劇的流阻、流速、壓力的變化,當(dāng)過閥剛度,穩(wěn)定性變差,嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生振蕩。
    解決對策:由于產(chǎn)生振蕩的原因是多方面的,因此具體問題具體分析。對振動(dòng)輕微的振動(dòng),可增加剛度來消除。如選用大剛度彈簧,改用活塞執(zhí)行結(jié)構(gòu)。管道、基座劇烈震動(dòng)通過增加支撐消除振動(dòng)干擾;選閥的頻率與系統(tǒng)頻率相同,則更換不同結(jié)構(gòu)的閥;工作在小開度造成的振蕩,則是選型不當(dāng)流通能力C值選大,必須重新選型流通能力C值較小的或采用分程控制或子母閥以克服調(diào)節(jié)閥工作在小開度。
    4、閥門定位器故障
    普通定位器采用機(jī)械式力平衡原理工作,即噴嘴擋板技術(shù),主要存在以下故障類型:
    1)因采用機(jī)械式力平衡原理工作,其可動(dòng)部件較多,容易受溫度,振動(dòng)的影響,造成調(diào)節(jié)閥的波動(dòng);
    2)采用噴嘴擋板技術(shù),由于噴嘴孔很小,易被灰塵或不干凈的氣源堵住,是定位器不能正常工作;
    3)采用力的平衡原理,彈簧的彈性系數(shù)在惡劣現(xiàn)場下發(fā)生改變,造成調(diào)節(jié)閥非線性導(dǎo)致控制質(zhì)量下降。
    4)智能定位器由微處理器(CPU)、A/D,D/A轉(zhuǎn)換器及等部件組成,其工作原理與普通定位器截然不同。給定值和實(shí)際值的比較純是電動(dòng)信號,不再是力平衡。因此能夠克服常規(guī)定位器的力平衡的缺點(diǎn)。但在用于緊急停車場合時(shí),如緊急切斷閥、緊急放空閥等,這些閥門要求靜止在某一位置,只有緊急情況出現(xiàn)時(shí),才需要地動(dòng)作。長時(shí)間停留在某一位置容易使電氣轉(zhuǎn)換器失控造成小信號不動(dòng)作的危險(xiǎn)情況。此外用于閥門的位置傳感電位器由于工作在現(xiàn)場,電阻值易發(fā)生變化造成小信號不動(dòng)作,大信號全開的危險(xiǎn)情況。因此為了確保智能定位器的性和可利用性,必須對它們進(jìn)行頻繁的測試。


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