調(diào)節(jié)閥使用中常見問(wèn)題和故障：
調(diào)節(jié)閥在使用過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些意想不到的問(wèn)題，那么在針對(duì)于各種工況不一樣型號(hào)的調(diào)節(jié)閥多有那些問(wèn)題呢？針對(duì)調(diào)試過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的閥門內(nèi)漏、外漏、開關(guān)時(shí)間不合格、開關(guān)不到位等問(wèn)題，將其調(diào)節(jié)閥所存在的問(wèn)題的原因主要分為控制元件故障、執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障、閥體故障。
作為自控系統(tǒng)中的執(zhí)行器，調(diào)節(jié)閥質(zhì)量的好壞與設(shè)計(jì)院、生產(chǎn)廠家和用戶都有著密切的關(guān)系。從廣義來(lái)講，質(zhì)量不只和生產(chǎn)商相關(guān)，還應(yīng)包含系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員、生產(chǎn)廠家和使用人員，因此，提高調(diào)節(jié)閥的應(yīng)用質(zhì)量應(yīng)從全過(guò)程來(lái)考慮，尤其是選型質(zhì)量。而要提高調(diào)節(jié)閥選型質(zhì)量，則必須提高調(diào)節(jié)閥從業(yè)人員的知識(shí)和應(yīng)用水平。下面列舉常見的應(yīng)用問(wèn)題，這些問(wèn)題若能很好地處理，可以說(shuō)你選閥就不會(huì)出現(xiàn)大的質(zhì)量事故。
1、確定彈簧范圍――涉及彈簧范圍、啟始工作壓力、輸出力、穩(wěn)定性、調(diào)整等。
2、材質(zhì)與結(jié)構(gòu)――一個(gè)優(yōu)秀的工程設(shè)計(jì)人員，所選的閥結(jié)構(gòu)和材質(zhì)應(yīng)是在滿足使用功能前提下，得到的是簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、最低的價(jià)格(相對(duì)而言)。相反，花了很多錢，甚至引進(jìn)產(chǎn)品，還是用不好，這種費(fèi)用可差20～30倍。用不好的影響則更大，開開停停，造成經(jīng)濟(jì)損失和產(chǎn)量下降，有的甚至無(wú)法投用。因此，一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員就知道閥在現(xiàn)場(chǎng)的重要性，一開始就重視閥的正確選型，并與我們密切配合。
3、附件——對(duì)主體的保證和有意的補(bǔ)償。
4、口徑計(jì)算――小了不能滿足Qmax，大了常小開度工作，調(diào)節(jié)性能差，壽命短。
5、校核關(guān)閉時(shí)的△P――有些根本就不作校核，造成閥關(guān)不死，打不開。
6、校核可調(diào)比R――R小了不能滿足流量變化范圍。
也有很多成功的例子，成功首先在于他們的正確選型。這些例子都是筆者親自經(jīng)歷的：
△成都化工廠――濕氯氣調(diào)節(jié)，原為美國(guó)閥，選用氯氣專用閥后，實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。
△什邡化工總廠――346工程選用磷銨專用閥，投運(yùn)兩年多正常。
△紅光化工廠――98％濃硝酸，選用全四氟耐蝕閥，1992年至今運(yùn)行正常。
△云南氮肥廠――磷酸及混和介質(zhì)，選用耐腐蝕球閥代替預(yù)先準(zhǔn)備進(jìn)口的產(chǎn)品，產(chǎn)品從1992年至今運(yùn)行正常，還節(jié)約10多萬(wàn)美元。
△武鋼――技改選用微壓力自力式閥，解決了爐膛50mmHzO的超低壓穩(wěn)定問(wèn)題。
△化八院——選用的耐鹽酸調(diào)節(jié)閥，因所選閥型和材料恰當(dāng)，已使用兩年以上。
△化六院與沙市農(nóng)藥廠——精細(xì)化工工程，多種物質(zhì)混合成的強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)，該閥1993年投用至今正常。
△化四院——選用燒堿專用閥，克服了燒堿蒸發(fā)系統(tǒng)高溫濃堿腐蝕與堵卡問(wèn)題。
△化八院與內(nèi)蒙吉蘭泰化工項(xiàng)目——水處理(脫鹽水)系統(tǒng)，以往無(wú)論國(guó)內(nèi)外裝置均用襯膠蝶閥或隔膜閥，閥一直用不好。該廠改引進(jìn)隔膜閥用我們?yōu)橹畬ｉT設(shè)計(jì)的水處理閥后，閥已運(yùn)行了兩年多。類似的還有云南氮肥廠。
△核動(dòng)力設(shè)計(jì)院——選用高溫高壓、0.2秒緊急動(dòng)作閥，保證了試驗(yàn)裝置運(yùn)行。
調(diào)節(jié)閥使用中常見問(wèn)題和故障 為了保證氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥滿足穩(wěn)、準(zhǔn)、快的要求，解決由于閥位反饋測(cè)量不準(zhǔn)或氣動(dòng)閥門定位器故障引起的控制器開度與閥門開度不一致問(wèn)題，須對(duì)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行整體性調(diào)校驗(yàn)證，控制器將輸入信號(hào)平穩(wěn)地按增大和減小方向輸入電氣轉(zhuǎn)換/定位器，測(cè)量各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的閥門開度(行程)是否滿足控制要求。主要分為5個(gè)關(guān)鍵調(diào)校點(diǎn)：0%、25%、50%、75%、100%開度進(jìn)行驗(yàn)證，通過(guò)相應(yīng)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)分別對(duì)0%開度和其它開度進(jìn)行整定，使手操器或DCS系統(tǒng)開度與現(xiàn)場(chǎng)閥門開度一致。由于無(wú)法確定調(diào)節(jié)閥的實(shí)際行程值，始點(diǎn)和終點(diǎn)兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)必須調(diào)準(zhǔn)，不然會(huì)導(dǎo)致閥門關(guān)閉不嚴(yán)導(dǎo)致內(nèi)漏發(fā)生或調(diào)節(jié)精度不夠。其中作為閥門控制附件的電/氣閥門定位器實(shí)質(zhì)是電/氣轉(zhuǎn)換器和氣動(dòng)定位器的組合儀表，將電信號(hào)轉(zhuǎn)化成氣壓信號(hào)，然后轉(zhuǎn)化成執(zhí)行器的位移，并且可以通過(guò)閥門位移反饋使閥門按照控制要求達(dá)到目標(biāo)開度，根據(jù)問(wèn)題重點(diǎn)檢查氣室管路泄露、節(jié)流孔堵塞、擋板位置及光潔度、電磁線圈是否斷線、零點(diǎn)量程調(diào)整是否正確、調(diào)零彈簧是否變形、凸輪及反饋桿安裝位置、正負(fù)極接線是否正確等。
調(diào)節(jié)閥氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障問(wèn)題 氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)要求既要有足夠的推力，同時(shí)死區(qū)又較小，它要克服閥塞的不平衡力、閥門關(guān)閉等級(jí)要求的閥座負(fù)荷、填料及閥內(nèi)件摩擦力等各種阻力。氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)分為薄膜式和活塞式，薄膜式主要有膜室、膜片、彈簧、推桿、彈簧調(diào)整件、限位裝置、手輪機(jī)構(gòu)等零部件組成，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠，薄膜式氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥通常安裝在要求反應(yīng)速度快的小口徑管道上，故障時(shí)重點(diǎn)檢查膜片、密封環(huán)、緊固推盤、閥桿緊固螺栓、膜室螺栓、彈簧及預(yù)緊力、閥桿光潔度以及彎曲度、執(zhí)行器工作氣壓;活塞式主要由缸體、活塞、密封環(huán)、閥桿、手輪機(jī)構(gòu)等零部件組成，其具有控制閥門的開關(guān)可提供較大行程、可提供足夠所需關(guān)閉力、具有一定開關(guān)速度，與薄膜式相比，執(zhí)行機(jī)構(gòu)允許操作壓力更高，因此輸出推力大，一般安裝在口徑較大且反應(yīng)靈敏的管道上，但價(jià)格也較高，故障時(shí)主要檢查活塞密封環(huán)、缸體內(nèi)壁、柱塞推桿是否磨損、執(zhí)行器工作氣壓、氣室密閉性、閥門行程。
調(diào)節(jié)閥閥體故障問(wèn)題 故障時(shí)主要檢查的內(nèi)容：閥體內(nèi)壁的耐壓、耐腐蝕情況;閥座因螺紋內(nèi)表面腐蝕使其松動(dòng)或沖壞;閥芯因腐蝕、磨損引起的松動(dòng);膜片、O形圈、密封墊的老化、破損;密封填料的老化、干涸引起的破損。
試過(guò)程實(shí)例分析
以秦山某核電廠的專設(shè)安全設(shè)施中的余熱排出系統(tǒng)的RRA013/024/025VP為例，通過(guò)主控室或應(yīng)急停堆盤的手操器遠(yuǎn)程手動(dòng)控制流量和溫度，其各配備一個(gè)電-氣轉(zhuǎn)換器，運(yùn)行壓力4.7MPa，運(yùn)行溫度180℃，啟閉時(shí)間60s，如果在發(fā)生動(dòng)力源故障(斷氣、斷電、斷信號(hào))，閥門必須保持原位，以延長(zhǎng)對(duì)反應(yīng)堆堆芯的冷卻時(shí)間，及時(shí)排出堆芯余熱，提高核電廠安全性。在調(diào)試過(guò)程中，必須做氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥做閥門保壓試驗(yàn)，由儀表用壓縮空氣分配系統(tǒng)SAR供0.9MPa～1MPa(abs)的壓縮空氣，用手動(dòng)控制站405RC調(diào)節(jié)RRA024和025VP，使RRA006MD上總的流量約為1140m3/h時(shí)，RRA024、025VP和013VP的閥位相同，然后將主控KSC的RRA013VP的手操器RRA404RC由自動(dòng)打?yàn)槭謩?dòng)，消除冷卻劑流量波動(dòng)對(duì)閥門開度的影響，切斷氣源，保壓時(shí)間不少于2h，檢查其閥門開度變化來(lái)判斷氣室壓力是否下降，經(jīng)檢查閥門RRA024VP不能保壓。經(jīng)綜合分析，問(wèn)題應(yīng)該出在氣路故障，按照由易到難的原則利用檢漏液進(jìn)行如下排查：(1)氣路泄露檢查;(2)氣室氣密性檢查，經(jīng)檢查驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)起保壓作用的保壓閥出現(xiàn)氣體泄露問(wèn)題，采取更換保壓閥，并重新充氣進(jìn)行保壓試驗(yàn)，最終驗(yàn)證了該氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥滿足故障保位的功能要求。
為什么雙座閥小開度工作時(shí)容易振蕩
對(duì)單芯而言，當(dāng)介質(zhì)是流開型時(shí)，閥穩(wěn)定性好；當(dāng)介質(zhì)是流閉型時(shí)，閥的穩(wěn)定性差。雙座閥有兩個(gè)閥芯，下閥芯處于流閉，上閥芯處于流開，這樣，在小開度工作時(shí)，流閉型的閥芯就容易引起閥的振動(dòng)，這就是雙座閥不能用于小開度工作的原因所在。
為什么雙密封閥不能當(dāng)作切斷閥使用
雙座閥閥芯的優(yōu)點(diǎn)是力平衡雙密封閥結(jié)構(gòu)，允許壓差大，而它突出的缺點(diǎn)是兩個(gè)密封面不能同時(shí)良好接觸，造成泄漏大。如果把它人為地、強(qiáng)制性地用于切斷場(chǎng)合，顯然效果不好，即便為它作了許多改進(jìn)（如雙密封套筒閥），也是不可取的。
什么直行程調(diào)節(jié)閥防堵性能差，角行程閥防堵性能好
直行程閥閥芯是垂直節(jié)流，而介質(zhì)是水平流進(jìn)流出，閥腔內(nèi)流道必然轉(zhuǎn)彎倒拐，使閥的流路變得相當(dāng)復(fù)雜（形狀如倒'S'型）。這樣，存在許多死區(qū)，為介質(zhì)的沉淀提供了空間，長(zhǎng)此以往，造成堵塞。角行程閥節(jié)流的方向就是水平方向，介質(zhì)水平流進(jìn)，水平流出，容易把不干凈介質(zhì)帶走，同時(shí)流路簡(jiǎn)單，介質(zhì)沉淀的空間也很少，所以角行程閥防堵性能好。
為什么直行程調(diào)節(jié)閥閥桿較細(xì)
它涉及一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)械原理：滑動(dòng)摩擦大、滾動(dòng)摩擦小。直行程閥的閥桿上下運(yùn)動(dòng)，填料稍壓緊一點(diǎn)，它就會(huì)把閥桿包得很緊，產(chǎn)生較大的回差。為此，閥桿設(shè)計(jì)得非常細(xì)小，填料又常用摩擦系數(shù)小的四氟填料，以便減少回差，但由此派出的問(wèn)題是閥桿細(xì)，則易彎，填料壽命也短。解決這個(gè)問(wèn)題，好的辦法就是用旅轉(zhuǎn)閥閥桿，即角行程類的調(diào)節(jié)閥，它的閥桿比直行程閥桿粗2——3倍，且選用壽命長(zhǎng)的石墨填料，閥桿剛度好，填料壽命長(zhǎng)，其摩擦力矩反而小、回差小。
為什么角行程類閥的切斷壓差較大？
角行程類閥的切斷壓差較大，是因?yàn)榻橘|(zhì)在閥芯或閥板上產(chǎn)生的合力對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸產(chǎn)生的力矩非常小，因此，它能承受較大的壓差。
為什么脫鹽水介質(zhì)使用襯膠蝶閥、襯氟隔膜閥使用壽命短？
脫鹽水介質(zhì)中含有低濃度的酸或堿，它們對(duì)橡膠有較大的腐蝕性。橡膠的被腐蝕表現(xiàn)為膨脹、老化、強(qiáng)度低，用襯膠的蝶閥、隔膜閥使用效果都差其實(shí)質(zhì)就是橡膠不耐腐蝕所致。后襯膠隔膜閥改進(jìn)為耐腐蝕性能好的襯氟隔膜閥，但襯氟隔膜閥的膜片又經(jīng)不住上下折疊而被折破，造成機(jī)械性破壞，閥的壽命變短。現(xiàn)在好的辦法是用水處理專用球閥，它可以使用到5——8年。
為什么切斷閥應(yīng)盡量選用硬密封
切斷閥要求泄漏越低越好，軟密封閥的泄漏是低的，切斷效果當(dāng)然好，但不耐磨、可靠性差。從泄漏量又小、密封又可靠的雙重標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看，軟密封切斷就不如硬密封切斷好。如全功能超輕型調(diào)節(jié)閥，密封而堆有耐磨合金保護(hù)，可靠性高，泄漏率達(dá)10——7，已經(jīng)能夠滿足切斷閥的要求。
為什么套筒閥代替單、雙座閥卻沒有如愿以償
20世紀(jì)60年代問(wèn)世的套筒閥，70年代在國(guó)內(nèi)外大量使用，80年代引進(jìn)的石化裝置中套筒閥占的比率較大，那時(shí)，不少人認(rèn)為，套筒閥可以取代單、雙座閥，成為第二代產(chǎn)品。到如今，并非如此，單座閥、雙座閥、套筒閥都得到同等的使用。這是因?yàn)樘淄查y只是改進(jìn)了節(jié)流形式、穩(wěn)定性和維護(hù)好于單座閥，但它重量、防堵和泄漏指標(biāo)上與單、雙座閥一致，它怎能取代單、雙座閥呢？所以，就只能共同使用。
為什么說(shuō)選型比計(jì)算更重要
計(jì)算與選型比較而言，選型要重要得多，復(fù)雜得多。因?yàn)橛?jì)算只是一個(gè)簡(jiǎn)單的公式計(jì)算，它的本身不在于公式的度，而在于所給定的工藝參數(shù)是否準(zhǔn)確。選型涉及到的內(nèi)容較多，稍不慎，便會(huì)導(dǎo)致選型不當(dāng)，不僅造成人力、物力、財(cái)力的浪費(fèi)，而且使用效果還不理想，帶來(lái)若干使用問(wèn)題，如可靠性、壽命、運(yùn)行質(zhì)量等。
為什么在氣動(dòng)閥中活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用會(huì)越來(lái)越多
對(duì)于氣動(dòng)閥而言，活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)可充分利用氣源壓力，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)的尺寸比薄膜式更小巧，推力更大，活塞中的O型圈也比薄膜可靠，因此它的使用會(huì)越來(lái)越多。
調(diào)節(jié)閥故障問(wèn)題結(jié)語(yǔ)
針對(duì)調(diào)節(jié)閥在核電廠調(diào)試過(guò)程遇到的常見問(wèn)題，根據(jù)其現(xiàn)象進(jìn)行了分析研究。核電機(jī)組調(diào)試在整個(gè)核電站的建設(shè)過(guò)程中，上承設(shè)計(jì)、施工、安裝、下接機(jī)組商業(yè)運(yùn)行，調(diào)試是驗(yàn)證其前期階段可靠性，確保核電機(jī)組安全投運(yùn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。調(diào)試過(guò)程中必須嚴(yán)格按照調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程進(jìn)行，根據(jù)調(diào)試過(guò)程所出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析討論解決，確保機(jī)組商運(yùn)的安全。
